胡曉美近期，我公司部分新老客戶咨詢關(guān)于振動(dòng)時(shí)效設(shè)備采用交流激振器進(jìn)行時(shí)效處理，是否可行的問(wèn)題，公司安排我技術(shù)部門，針對(duì)直流激振器和交流激振器從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、控制及其壽命方面優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)層面的深度分析，以解答使用者的各種疑慮。
一、直流激振器具有良好的啟動(dòng)特性和調(diào)速特性。一般需要經(jīng)過(guò)振前掃描、尋找激振點(diǎn)、時(shí)效處理、振后掃描等主要步驟，因此，振動(dòng)時(shí)效處理儀，電機(jī)要重復(fù)啟動(dòng)4次，直流激振器良好的啟動(dòng)特性起到了很好的利用；而同功率的交流電機(jī)的啟動(dòng)電流是正常工作的5倍以上，嚴(yán)重影響了設(shè)備的啟動(dòng)速度和使用壽命。同時(shí)，在時(shí)效處理機(jī)對(duì)激振器的轉(zhuǎn)速精度有超嚴(yán)格的要求（不能超過(guò)±1轉(zhuǎn)），尤其是在峰值點(diǎn)附近，如果一旦控制精度超過(guò)了這個(gè)范圍，就無(wú)法正常進(jìn)入時(shí)效狀態(tài)，而且會(huì)聽(tīng)到激振器發(fā)出忽高忽低的響聲，嚴(yán)重影響了設(shè)備的使用壽命，而交流電機(jī)的調(diào)速控制，一直是影響其發(fā)展的一個(gè)重要原因，不過(guò)后來(lái)有了變頻器控制技術(shù)，才使得交流電機(jī)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是，對(duì)于高速運(yùn)行（達(dá)到10000rpm）且控制精度達(dá)到±1rpm，目前仍然是交流電機(jī)及其控制技術(shù)難以逾越的鴻溝。
二、直流激振器具有較大的轉(zhuǎn)矩。激振器主要有2部分構(gòu)成，分別是電機(jī)和偏心箱，偏心箱的作用就是能夠起振更大的工件，同樣這也對(duì)帶動(dòng)它的電機(jī)提出了扭矩必須夠大的要求；通常交流電機(jī)是按50HZ電壓設(shè)計(jì)制造的，起額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)范圍內(nèi)給出的，因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，變頻器輸出頻率大于50HZ時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降，因此，隨著交流電機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，其轉(zhuǎn)矩是成線性下降的，如果后面加上偏心，其下降將更為明顯，出現(xiàn)激振力不足的現(xiàn)象。
三、成熟簡(jiǎn)單的激振器高速運(yùn)行控制電路。直流激振器器必須有盡可能高的轉(zhuǎn)速，從而能處理更廣泛的不同頻率的工件，在國(guó)內(nèi)電力控制領(lǐng)域，PWM脈寬調(diào)制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，其具有反應(yīng)速度快，控制精度高的明顯特點(diǎn)，在0-10000r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，可輕松將轉(zhuǎn)速精度控制在0.1rpm的范圍上。而交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速與定子的極數(shù)和頻率有關(guān)系，例如：2極電機(jī)，頻率50HZ,則轉(zhuǎn)速為：3000r/min;4極電機(jī)，頻率50HZ,則轉(zhuǎn)速為：1500r/min，所以，轉(zhuǎn)子極數(shù)已經(jīng)確定，只能通過(guò)改變頻率來(lái)提高其轉(zhuǎn)速。
四、直流激振器的缺陷在于，因?yàn)樾枰獡Q向，所以必須有碳刷。碳刷屬于損耗件，因?yàn)楹豌~頭接觸，難免有間隙，所以也屬于易損件范圍，振動(dòng)時(shí)效機(jī)必須配多余的碳刷在里面。而交流電機(jī)就沒(méi)這個(gè)問(wèn)題了，同時(shí)交流激振器的造價(jià)是比較低的。如果以上問(wèn)題都解決的話，那交流激振器的造價(jià)僅為直流激振器的1/10，這也是我國(guó)電機(jī)及其控制的發(fā)展目標(biāo)，如果能實(shí)現(xiàn)，那在振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力方面也將廣泛應(yīng)用，且設(shè)備的價(jià)格將會(huì)下降一半以上，對(duì)于整個(gè)機(jī)械行業(yè)來(lái)說(shuō)，也是*的好事。
五、行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用范圍。交流激振器及其控制系統(tǒng)，其生產(chǎn)及使用成本是非常低廉的，如果一旦成熟，將會(huì)*時(shí)間在振動(dòng)時(shí)效行業(yè)內(nèi)應(yīng)用，但目前國(guó)內(nèi)95%的生產(chǎn)廠家都在應(yīng)用直流激振器，而只有極少幾個(gè)廠家在*交流激振器，且所有廠家大部分都是在包頭長(zhǎng)安永磁電機(jī)廠購(gòu)進(jìn)的電機(jī)，因此，交流激振器目前只是為了增加一個(gè)賣點(diǎn)，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的使用效果。
時(shí)效處理預(yù)防應(yīng)力腐蝕 |
應(yīng)力腐蝕，也就是應(yīng)力腐蝕裂紋，材料在拉應(yīng)力（包括外部機(jī)械力、熱影響應(yīng)力、冷加工、熱加工、焊接等所引起的殘余應(yīng)力，以及裂縫銹蝕產(chǎn)物的楔入應(yīng)力等）和特定的腐蝕介質(zhì)共同影響下，出現(xiàn)的低于強(qiáng)度極限的脆性開(kāi)裂現(xiàn)象，這種腐蝕一般均穿過(guò)晶粒，即所謂穿晶腐蝕。應(yīng)力腐蝕由殘余或外加應(yīng)力導(dǎo)致的應(yīng)變和腐蝕聯(lián)合作用產(chǎn)生的材料破壞過(guò)程。應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致材料的斷裂稱為應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。采用振動(dòng)時(shí)效可有效降低和延緩應(yīng)力腐蝕造成的損害。
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是先在金屬的腐蝕敏感部位形成微小凹坑，產(chǎn)生細(xì)長(zhǎng)的裂縫，且裂縫擴(kuò)展很快，能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的破壞。它常出現(xiàn)于鍋爐用鋼、黃銅、高強(qiáng)度鋁合金和不銹鋼中，凝汽器管、礦山用鋼索、飛機(jī)緊急剎車用高壓氣瓶?jī)?nèi)壁等所產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕也很顯著。在石油、化工腐蝕失效類型中所占比例zui高，可達(dá)50%。
應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生有兩個(gè)基本條件：一是材料對(duì)介質(zhì)具有一定的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性；二是存在足夠高的拉應(yīng)力。導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的應(yīng)力可以來(lái)自工作應(yīng)力，也可以來(lái)自制造過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂事故中，由殘余應(yīng)力所引起的占80%以上，而由工作應(yīng)力引起的則不足20%。
應(yīng)力腐蝕過(guò)程一般可分為三個(gè)階段。
*階段為孕育期，在這一階段內(nèi)，因腐蝕過(guò)程局部化和拉應(yīng)力作用的結(jié)果，使裂紋生核；
第二階段為腐蝕裂紋發(fā)展時(shí)期，當(dāng)裂紋生核后，在腐蝕介質(zhì)和金屬中拉應(yīng)力的共同作用下，裂紋擴(kuò)展；
第三階段中，由于拉應(yīng)力的局部集中，裂紋急劇生長(zhǎng)導(dǎo)致零件的破壞。
在發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂時(shí)，并不發(fā)生明顯的均勻腐蝕，甚至腐蝕產(chǎn)物極少，有時(shí)肉眼也難以發(fā)現(xiàn)，因此，應(yīng)力腐蝕是一種非常危險(xiǎn)的破壞。
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