环境综合试验中,振动台和400Hz中频电源经常出现在同一个试验室里。不少采购人员直接问,400Hz中频电源可配套振动试验台供电吗。这里明确说清楚:普通振动台不能直接接400Hz电源,但环境综合试验系统里,400Hz中频电源可与振动台完全配套使用。这两台设备各管各的用电,一台给被测设备供中频电,一台给振动台施加机械振动。
一、振动试验台对供电频率的实际要求
振动试验台分机械式、电动式、液压式三种。机械式振动台用普通异步电机驱动偏心块,[1]电机按50Hz设计,接400Hz后转速升高8倍,机械结构立即损坏。电动式振动台内部是功率放大器和励磁系统,前端输入三相50Hz工频,接400Hz会击穿整流模块。液压式振动台的油泵电机同样是工频电机。只有配了变频器的特殊振动台才能改变输入频率。
| 振动台类型 | 驱动方式 | 输入频率 | 可否接400Hz | 原因 |
|---|---|---|---|---|
| 机械式 | 异步电机[1] | 50Hz | 不可以 | 转速异常升高 |
| 电动式 | 功率放大器 | 50Hz | 不可以 | 整流器件击穿 |
| 液压式 | 液压泵电机 | 50Hz | 不可以 | 油泵超速 |
| 专用变频式 | 变频电机 | 按变频器 | 看配置 | 需重新设定参数 |
二、400Hz中频电源在振动试验中的角色
400Hz中频电源输出115V/200V、400Hz交流电,这是航空机载设备的制式电源。飞机上的发电系统就是400Hz,机载设备在地面做环境试验时,必须接400Hz中频电源才能真实通电工作。环境综合试验箱把温度、湿度、振动集中在一起,被测设备放在箱体内,中频电源从外面送电进去,振动台在箱体下面施加振动。这个时候,400Hz中频电源和振动试验台是配套工作的搭档。
三、环境综合试验室的电源配套方案
| 设备 | 供电制式 | 容量参考 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 电动振动台 | 三相380V/50Hz | 按激振力配置 | 施加振动载荷 |
| 温度试验箱 | 三相380V/50Hz | 按箱体容积 | 温度环境 |
| 湿度系统 | 单相220V/50Hz | 3kVA左右 | 湿度控制 |
| 被测机载设备 | 115V/400Hz | 按负载功率 | 通电动行 |
| 试验控制系统 | 单相220V/50Hz | 2kVA | 数据采集 |
四、两套电源同时运行的干扰处理
振动台的功率放大器在工作时产生谐波电流,这些谐波会进入公共电网。400Hz中频电源对输入电源质量较敏感,谐波大会导致输出电压波动、波形失真,被测设备的工作状态就不正常。现场安装中,振动台进线端加装电抗器,或者把400Hz中频电源接在单独的隔离变压器后面,这样两类设备互不干扰。
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五、400Hz中频电源选型参数
| 参数项 | 常用规格 | 选型说明 |
|---|---|---|
| 输出频率 | 400Hz固定,可调范围350至450Hz | 按被测设备制式 |
| 输出相数 | 三相四线 | 航空设备通用 |
| 线电压 | 200V或115V | 按设备要求 |
| 容量 | 5kVA至100kVA | 负载总功率留余量 |
| 频率稳定度 | 不大于0.1% | 保证试验条件 |
| 波形失真 | 不大于2% | 负载对波形敏感 |
| 过载能力 | 120%持续1分钟 | 设备启动冲击 |
容量选择时,被测设备启动冲击电流必须计入。容量偏小的情况下,中频电源过载保护动作,整个环境试验中断,振动台也跟着停。

六、山东运电气有限公司的配套设备
山东运电气有限公司生产400Hz中频电源,专门用于环境综合试验和机载设备地面供电。产品有台式、机架式、立柜式三种结构,容量从5kVA到100kVA,输出频率可固定在400Hz,也可在350至450Hz范围内调节。设备自带隔离变压器,输入侧抗谐波干扰能力较好,能够与振动台安装在同一间试验室里。公司同时提供配电柜、滤波电抗器、电源分配箱等配套设备,可整体组合环境综合试验电源系统。关于价格,不一样的容量和配置差别较大,网页上的电话号码可以直接联系,沟通具体配置后给出实际报价。
七、现场布线的实际注意点
400Hz电源在线缆上的压降比50Hz大很多。频率高,线路感抗大,同样长度的电缆,400Hz电压损失是50Hz的数倍。中频电源到试验箱的距离要短,电缆截面选大一号。接地线单独敷设,不要与振动台共用接地线,否则地环流会干扰中频电源的控制电路。
参考文献
- 异步电机 — 来源:百度百科
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