如何使用电动振动发生器系统满足 IEC 60068-2-6 标准

摘要
电动振动发生器系统依靠电磁激励原理复现各类实际工况下的振动环境，以此考核零部件与整机产品在全生命周期当中的振动抗性、运行稳定性以及工作可靠性。整套设备配置专用控制器，统一完成试验流程控制、运行参数调节以及测试数据记录存储工作。本文以力汕LVD‑100KG电动振动台测试系统（预认证）作为研究对象，阐述电动振动发生器系统的工作原理、设备配置、试验实施流程，分析如何依托该套系统完成IEC 60068‑2‑6正弦振动环境试验标准对应的测试项目，同时说明试验过程中的参数设置要点、样品安装要求、数据采集与结果判定思路，为电工电子产品振动可靠性验证提供实践参考。

引言
电工电子产品在生产、运输、安装以及长期服役过程中，不可避免会遭受到周期性机械振动作用，持续振动会造成结构松动、焊点开裂、连接件脱落、电气性能漂移等各类故障问题，直接影响产品使用安全与使用寿命。IEC 60068‑2‑6作为国际电工委员会发布的基础环境试验标准，对应国内等同标准GB/T 2423.10‑2019，规定了正弦振动试验完整实施方法，用于评估样品承受正弦振动环境的能力，在灯具、工业电控组件、车载零部件、储能模组等行业广泛使用。想要完成标准规定的试验项目，需要一套性能匹配的电动振动发生器系统，该类设备通过电磁模拟不同条件下的振动状态，以此确定各种零部件和成品在使用寿命内的振动抗性、稳定性和可靠性，设备搭载控制器实现全部操作管控，并且可以记录保存完整测试数据。力汕LVD‑100KG电动振动台测试系统分为LVD‑100KG四度空间振动台与LVD‑100KG‑6D六度空间振动台两个版本，前者支持垂直、水平方向振动输出，后者可实现垂直、左右水平、前后水平多方向振动，能够适配IEC 60068‑2‑6标准要求多正交轴向开展振动试验的基础条件。

振动测试仪 LVD-100KG

电动振动发生器系统设备原理与技术参数
电动振动发生器系统核心工作原理是电磁感应，通电驱动线圈在磁场环境下产生激振力，带动台面以及被测试样品产生可控机械振动。控制器作为整套系统的中枢单元，负责振动波形生成、频率调节、振幅与加速度闭环控制、扫频与可编程试验流程执行，同步采集存储试验过程的频率、加速度、时间等原始数据，操作人员可以直接完成各项试验参数设定，降低试验操作门槛。LVD‑100KG电动振动台测试系统属于预认证级测试设备，可匹配多项国内国际标准，除IEC 60068系列之外，还兼容GB/T13309‑91、GB/T 4857、ASTM D999等多项振动相关标准。如果需要开展CNAS认证级振动测试，则需要选用LISUN LVD‑AT10电动振动测试系统。下表整理LVD‑100KG系列电动振动发生器系统核心技术参数。

基于电动振动发生器系统执行IEC 60068‑2‑6标准试验流程
IEC 60068‑2‑6正弦振动试验主要包含试验前期准备、样品装夹固定、设备参数配置、试验运行实施、数据记录采集、试验后样品检验六大环节，电动振动发生器系统每一个环节均发挥关键作用。

第一阶段为试验前期准备。首先明确被测产品对应的严酷等级，确定试验频率区间、振幅或者加速度、扫频速率、每一个轴向试验持续时间、振动轴向数量。标准一般要求样品在X、Y、Z三个正交轴向分别完成振动试验，不可以合并轴向简化测试流程。核对样品重量，确认不超过电动振动发生器系统最大负载，LVD‑100KG最大负载100KG，超过负载会造成台面振动失真，导致试验失效。同时检查控制器、传感器、夹具工作状态，保证设备处于正常工况。

第二阶段为样品装夹固定。样品装夹需要尽可能模拟产品真实安装使用状态，使用刚性夹具将样品牢固固定于振动台台面，夹具刚性不足会引入额外共振干扰试验结果。LVD‑100KG‑6D六度空间版本可以便捷切换垂直、前后水平、左右水平三个方向，完成多轴向测试；LVD‑100KG四度版本需要调整样品安装姿态完成不同轴向测试。加速度传感器需要布置在受控控制点位置，用于反馈振动信号给到电动振动发生器系统控制器，实现闭环控制。

第三阶段为设备参数配置。操作人员在电动振动发生器系统控制器界面完成参数输入，选择正弦振动模式，设置上下限频率、振幅、加速度数值，设定扫频模式或者可程式分段模式。IEC 60068‑2‑6包含扫频试验与定频驻留试验两种模式，扫频用于搜寻样品危险共振频率，找到共振点之后，可在对应频率定点驻留一段时间开展疲劳考核测试。LVD‑100KG电动振动发生器系统扫频功能可以自由设置上下频率以及时间范围，可程式功能支持最多15段参数设置，能够完成低频升高频、高频降低频、高低频往复循环等多种试验序列，匹配标准中复杂试验序列需求。低频工况优先位移控制，高频工况切换加速度控制，保证全频段振动应力符合标准要求。

第四阶段为试验运行实施。参数确认完成之后启动电动振动发生器系统，控制器驱动振动台面输出正弦振动。试验过程当中操作人员观察样品外观状态，同时依靠控制器实时监控频率、振幅、加速度运行数据，一旦出现振动超限、样品松动等异常情况，及时停止试验。整套系统控制器会自动记录保存全部测试数据，不需要人工持续抄录数据，减少人为记录误差。

第五阶段为试验结束后检验工作。全部轴向振动完成之后，取下样品，开展外观检查、机械结构检查以及电气功能检测。对比试验前后样品状态，查看是否出现外壳破损、紧固件松动、内部元器件移位、功能失效等问题，以此判定样品是否满足IEC 60068‑2‑6标准要求。同时导出电动振动发生器系统存储的试验原始数据，整理振动时间、频率曲线、加速度记录，形成完整试验记录文档。

试验实施注意事项
使用电动振动发生器系统开展IEC 60068‑2‑6测试时，需要注意设备本身为预认证设备，LVD‑100KG系列设备适合研发阶段验证、预评估测试，如果需要出具具备CNAS资质的正式报告，应当选用LVD‑AT10型号电动振动测试系统。其次振动台台面负载不可超限，样品连同夹具总重量不能超过设备标称最大负载，负载超标会造成振动波形畸变，测试结果失真。再者，共振驻留试验是IEC 60068‑2‑6的重要内容，电动振动发生器系统需要具备足够频率控制精度，LVD‑100KG达到0.1Hz控制精度，可以精准锁定共振频率点开展驻留耐久试验。另外，不同产品对应的严酷等级差异较大，不可直接套用统一参数，需要结合产品规范选定频率范围、振动量级、试验时长。

结语
电动振动发生器系统依靠电磁模拟振动环境，是落实IEC 60068‑2‑6正弦振动环境试验的核心硬件。力汕LVD‑100KG电动振动台测试系统（预认证）拥有合理的负载能力、频率输出区间、扫频与可编程试验能力，控制器可以统一管控试验流程并记录保存测试数据，能够完成IEC 60068‑2‑6标准规定绝大多数预验证试验工作。在实际测试工作当中，严格遵循标准流程，做好样品装夹、参数配置、过程监控、后检验工作，充分发挥电动振动发生器系统模拟真实振动环境的能力，有效评估零部件和成品在使用寿命内的振动抗性、稳定性和可靠性，帮助企业在产品研发阶段识别振动相关缺陷，优化产品结构设计，提升产品环境适应性。