摘 要：振動(dòng)臺適用于汽車(chē)零部件、電子元器件、組件、醫藥、食品、家具、禮品、陶瓷、包裝等行業(yè)實(shí)驗室及生產(chǎn)線(xiàn)上對樣品進(jìn)行相關(guān)振動(dòng)試驗。如環(huán)境接收試驗，品質(zhì)鑒定試驗，可靠性鑒定試驗，耐久試驗，振動(dòng)模擬分析，材料特性試驗，疲勞試驗，振動(dòng)防止改善等。模擬產(chǎn)品在制造、組裝、運輸及使用過(guò)程中所遭受的振動(dòng)環(huán)境，以評定其結構的耐振性、可靠性和完好性。

 本文介紹了英威騰電氣股份有限公司開(kāi)發(fā)的Goodrive35系列變頻器在振動(dòng)臺設備上的應用。

關(guān)鍵詞：Goodrive35 振動(dòng)臺 試驗

 一、引言 

振動(dòng)臺又稱(chēng)振動(dòng)激勵器或振動(dòng)發(fā)生器。它是一種利用電動(dòng)、電液壓、壓電或其他原理獲得機械振動(dòng)的裝置。其原理是將激勵信號輸入一個(gè)置于磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈，來(lái)驅動(dòng)和線(xiàn)圈相聯(lián)的工作臺。電動(dòng)式振動(dòng)臺主要用于10Hz以上的振動(dòng)測量，最大可激發(fā)200N的壓力。在20Hz以下的頻率范圍，常使用電液壓式振動(dòng)臺，這時(shí)振勸信號的性質(zhì)由電伺服系統控制。液壓驅動(dòng)系統可以給出較大的位移和沖擊力。振動(dòng)臺可以用于加速度計的校準，也可用于電聲器件的振動(dòng)性能測和其聳的振動(dòng)試驗。對于不同的測試物和技術(shù)指標，應注意選用不同結構和激勵范圍的振動(dòng)臺。

本文以?xún)H以英威騰變頻器單向電動(dòng)振動(dòng)臺為例進(jìn)行說(shuō)明，單向電動(dòng)振動(dòng)臺主要由電機、滾珠絲杠、上臺面、電機保護罩、底板、線(xiàn)性導軌等部件組成，部件間由聯(lián)軸器、高強螺栓等連接。具有結構簡(jiǎn)單，運行可靠，維修安裝方便的特點(diǎn)。其結構如圖1所示。

圖1 單向電動(dòng)振動(dòng)臺

二、控制要求 

本文以Goodrive35變頻器控制單向電動(dòng)振動(dòng)臺為例，介紹具體控制要求有如下： 

本振動(dòng)臺采用外部編碼器做位移反饋，利用Goodrive35變頻器自帶的編碼器反饋接口，實(shí)現位置閉環(huán)控制，通過(guò)PLC發(fā)送位置脈沖，充分發(fā)揮Goodrive35變頻器接受脈沖串這一強大的功能，在變頻器內實(shí)現閉環(huán)矢量控制，驅動(dòng)電機，并最終帶動(dòng)振動(dòng)臺完成期望的振動(dòng)試驗。

(1)脈沖給定：任意位置定位控制。
(2)具有伺服驅動(dòng)的部分特性，控制性能強大。

(3)低頻轉矩輸出較大。

(4)加減速過(guò)程中速度輸出的均勻性。

(5)斷電維持并減速同步停車(chē)。

(6)減速同步停車(chē)的減速時(shí)間最好精確到小數點(diǎn)后兩位。

(7)控制精度高，能準確地達到試驗要求。

三、英威騰GD35變頻器介紹 

Goodrive35變頻器是深圳市英威騰電氣股份有限公司新開(kāi)發(fā)的一款高性能閉環(huán)矢量變頻器，(如下圖2所示)具有V/F，無(wú)PG矢量?jì)珊蛶G矢量三種控制模式，其中在突加減載荷的情況下，速度波動(dòng)非常輕微；可支持永磁同步電機、變頻器電機、直驅電機等，可以為用戶(hù)減少庫存，不再需要為不同的電機備用不同變頻器的庫存；具有準確的電機參數自學(xué)習功能，支持旋轉自學(xué)習與靜態(tài)自學(xué)習，其中靜態(tài)自學(xué)習可以在電機無(wú)法脫開(kāi)負載的場(chǎng)合準確的學(xué)習電機的參數；具有先進(jìn)的全程三相調制方式，使電機運行更平穩，噪音更??；其他的特性參數、功能如下表所示：

圖2 Goodrive35變頻器

Goodrive35變頻器更精準、更強大的電機轉矩、速度、位置控制能力。

位置控制性能:

特性指標： Goodrive35
更高調速范圍： 閉環(huán)矢量1:1000
更高穩速精度： 閉環(huán)矢量：±0.02%
更短控制轉矩響應時(shí)間：<10ms(閉環(huán)矢量控制)
更高轉矩控制精度： 轉矩控制精度5%(閉環(huán)矢量)
更低啟動(dòng)頻率/更高起動(dòng)轉矩： 0Hz/200% (閉環(huán)矢量控制)
優(yōu)良的弱磁控制能力： 快速加減速

四、系統接線(xiàn)及調試 

整個(gè)系統是由控制器給變頻器運行命令的。Goodrive35系列變頻器在閉環(huán)矢量控制上性能優(yōu)異。 

4.1 系統調試 

調試主要要解決幾個(gè)問(wèn)題： 

一.是變頻器PLC控制位移命令與反饋的問(wèn)題。 

二.是低頻力矩輸出能力。

三.掉電時(shí)的變頻器能及時(shí)停車(chē)防止失控。 

為保證變頻器動(dòng)作的響應，消除通訊造成的動(dòng)作滯后，系統采用一臺工控機的方式，首先通工控機與PLC的通訊，將控制程序下載到PLC，然后通過(guò)PLC將控制命令發(fā)送給變頻器，實(shí)現命令發(fā)送和反饋?lái)憫耐健?/p>

輸入電機參數，準確的參數自學(xué)習，設置好基本參數，開(kāi)環(huán)試運行，檢驗電機運行性能，和編碼器線(xiàn)的方向，如果反向改變P20.02參數。切換到閉環(huán)，觀(guān)察電機運行性能和穩定性，如有波動(dòng)及時(shí)調整。

每次不同的振動(dòng)試驗，對加速過(guò)程中加速的均勻性和變頻器輸出剛性要求一致。否則會(huì )造成加速過(guò)程中電機驅動(dòng)力不穩。通過(guò)修改變頻器的速度環(huán)參數能夠改變此性能。

頻器通過(guò)共直流母線(xiàn)的方式，在系統突然斷電的時(shí)候由大慣量變頻產(chǎn)生的電量供給變頻器維持較短的時(shí)間，變頻器在這較短的時(shí)間內通過(guò)實(shí)現設置的減速停車(chē)時(shí)間。通過(guò)修改非標參數P08.05選擇合適的減速時(shí)間。

配合CCD張力傳感器實(shí)現張力的閉環(huán)控制，實(shí)時(shí)調節變頻器輸出。

4.2變頻器參數設置 

變頻器部分關(guān)鍵參數見(jiàn)表1。 

表1： GD35參數設置情況表

本系統變頻器具有短路、過(guò)載、過(guò)壓、缺相、失速等多種保護和故障輸出功能，能有效保證系統安全高效的運行。 

五、結束語(yǔ) 

通過(guò)Goodrive35變頻器控制單向振動(dòng)臺，能很好的實(shí)現控制要求，控制效果良好，達到試驗目的，并節約了試驗成本。Goodrive35是一款綜合性功能很強大的變頻器。

參考文獻 

[1] 《Goodrive 300變頻器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》深圳市英威騰股份有限公司 

[2] 《Goodrive 35變頻器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》深圳市英威騰股份有限公司