CN113099698B

CN113099698B - 感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法

Info

Publication number: CN113099698B
Application number: CN202110392925.5A
Authority: CN
Inventors: 秦亚明; 张奎华; 张巧寿; 张红彩; 陈晨; 田看丽
Original assignee: 6 Dof Vibration Testing Device With Electrodynamic Excitation; Beijing Institute of Structure and Environment Engineering
Current assignee: 6 Dof Vibration Testing Device With Electrodynamic Excitation; Beijing Institute of Structure and Environment Engineering
Priority date: 2021-04-13
Filing date: 2021-04-13
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2041-04-13
Also published as: CN113099698A; GB202212745D0; GB2612678A; WO2022217769A1

Abstract

本发明公开了感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法，它包括以下步骤：步骤1：开启振动设备，采集数据；步骤2：功率放大器显示有效输出电流，判断有效输出电流是否大于600安培。有益效果在于：本发明的逻辑控制方法调节的感应式振动设备喷雾辅助冷却方式，结构简单、功能可靠，可有效解决感应环传统风机抽风散热能力不足的现象，减小其径向膨胀，尤其适用于感应环电流较大的大、中推力感应式振动设备的感应环的散热。

Description

感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法

技术领域

本发明涉及到感应式振动台的内部冷却降温的方法领域，本发明涉及感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法。

背景技术

电动振动台是火箭、导弹、卫星等航天（军工）产品研制必须的关键试验设备，其广泛应用于产品强度校核、运输环境检测、可靠性等试验中，涉及航天、航空、船舶、汽车、火车等各行业产品的研制与模拟工况环境下产品的校核。国内外振动试验设备提供商多采用直接耦合振动台产生激振力实现振动的，其工作频率5-2000HZ；最大扫频加速度一般为100G；随机空载加速度一般为80G，不能满足（军）民产品对试验设备与不断提高的技术性能指标（高量值、大加速度、高可靠）的要求，这就迫切需要我们研发生产自己的感应式振动台，弥补设备技术上的缺陷。

国外从50年代开始研制感应式振动设备至今，仅美国UD公司研制成功了感应耦合式振动试验设备，其产品已经推入市场，振动台推力覆盖70-240KN，形成了（T2000、T4000、T5000、T5500系列）等产品，扫频加速度达到220G，空台随机加速度最大180G，均优于目前国内、外市场直接耦合式振动设备，而其关键技术对我国都有限制与封锁。

感应式振动系统作为（振动试验技术、振动试验设备、数据处理、电磁学及结构力学等）多学科的交叉领域，专业领域较宽而应用领域较窄，技术更新与换代较快，技术含量较高、产品性能更优异，具有高量值、高加速度与高可靠性等优势，是今后振动试验设备发展的核心竞争力。北京强度环境研究所（北京航天希尔测试技术有限公司）是我国最早从事振动试验设备研发的团队，从研制小推力永磁激振器入手，经过近六年的技术储备与摸索，逐步解决了感应式振动台设计、感应线圈与感应环热量计算、电磁场仿真、低频大位移与效率转化、IGBT高电压功率放大器匹配、感应线圈的绕制工艺与高温固化、运动部件动力学仿真与优化（提高了运动骨架与感应环连接强度与刚度）及感应环喷雾降温等关键技术与研究，并于2012年起逐步将50KN、100KN及180KN-200KN感应式振动台实现市场化实现了国产化，目前国内感应式振动台最大扫频加速度达到240G，最大空台随机达到200G均优于国外对应产品，弥补了国内振动设备在此领域的空白，有效地提高了我国振动试验设备的技术含量，产品已经销售到美国、韩国、上海商飞及航天瑞莱等相关试验室。

现有的感应环在静磁场作用下形成相应的振动，但其下部感应环产生感应电流故表面温度也会随之升高，感应环径向膨胀增加，随着膨胀的增加，原有运动气隙就会相应减少，采用风机冷却抽风冷却过程中，导致原有流经感应环表面的冷却空气流量降低、风压提高，故影响冷却效率，为了尽快将感应环的热量带走，仍需要高效的蒸发冷却逻辑控制方法，通过喷雾（液氮）冷却装置，在其表面少量的喷射雾化蒸馏水汽，使其表面产生的热量快速汽化、蒸发，然后通过气流带走潜热，从而控制感应环受热后的径向膨胀尺寸，达到提高散热效果的作用，提高振动设备的无故障工作时间，因此需要一种新型的蒸发冷却控制逻辑方法来解决现有的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法，它包括以下步骤：

（1）试验运行：

步骤1：开启振动设备，采集数据；

步骤2：功率放大器显示有效输出电流，判断有效输出电流是否大于600安培；

（2）有效输出电流大于600安培时：

步骤1：开启进水电磁阀，时间继电器进行自动计时，纯净水流入气管；

步骤2：进水时间达到后，关闭进水电磁阀，开启进气电磁阀，进气继电器自动计时，高压气流进入气管，时间达到后，关闭进气电磁阀；

步骤3：进入气管中的高压气流可将纯净水加压喷出，形成雾状水珠，带走感应环表面热量；

（3）有效输出电流小于等于600安培时：

步骤1：关闭进水电磁阀和进气电磁阀，继续试验；

（4）红外温度传感器监测动圈感应环温度：

步骤1：动圈感应环温度低于260℃时，感应环正常工作；

步骤2：动圈感应环超过260℃时，振动台内部热量快速积聚，感应环在此高温下强度较低，将影响振动台正常使用，功率放大器将自动停机对振动台体进行安全保护；

进一步的，所述喷嘴为扇形喷嘴，所述感应环外侧设置有红外温度传感器。

进一步的，所述风机抽风端设置有空气过滤装置。

本发明的有益效果在于：

本发明的逻辑控制方法调节的感应式振动设备喷雾辅助冷却方式，结构简单、功能可靠，可有效解决感应环传统风机抽风散热能力不足的现象，减小其径向膨胀，尤其适用于感应环电流较大的大、中推力感应式振动设备的感应环的散热。

附图说明

图1是本发明所述感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法的冷却结构图；

图2是本发明所述感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法的电路逻辑控制图。

图中：1、纯净水与高压气体混合进水口；2、气管；3、喷嘴；4、感应环剖面；5、喷雾角度。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法，它包括以下步骤：

（1）试验运行：

步骤1：开启振动设备，采集数据；

（2）有效输出电流大于600安培时：

（3）有效输出电流小于等于600安培时：

步骤1：关闭进水电磁阀和进气电磁阀，继续试验；

（4）红外温度传感器监测动圈感应环温度：

步骤1：动圈感应环温度低于260℃时，感应环正常工作；

本实施例中，所述喷嘴为扇形喷嘴，所述感应环外侧设置有红外温度传感器。

本实施例中，所述风机抽风端设置有空气过滤装置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）试验运行：

步骤1：开启振动设备，采集数据；

（2）有效输出电流大于600安培时：

有效输出电流小于等于600安培时：

步骤1：关闭进水电磁阀和进气电磁阀，继续试验；

红外温度传感器监测动圈感应环温度：

步骤1：动圈感应环温度低于260℃时，感应环正常工作；

步骤2：动圈感应环超过260℃时，振动台内部热量快速积聚，感应环在此高温下强度较低，将影响振动台正常使用，功率放大器将自动停机对振动台体进行安全保护。

2.根据权利要求1所述的感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法，其特征在于：喷嘴为扇形喷嘴，所述感应环外侧设置有红外温度传感器。

3.根据权利要求1所述的感应式振动设备蒸发冷却逻辑控制方法，其特征在于：风机抽风端设置有空气过滤装置。