近期，我公司部分新老客户咨询关于振动时效设备采用交流激振器进行时效处理，是否可行的问题，公司安排我技术部门，针对直流激振器和交流激振器从设计、生产、控制及其寿命方面优缺点进行技术层面的深度分析，以解答使用者的各种疑虑。
一、直流激振器具有良好的启动特性和调速特性。程一般需要经过振前扫描、寻找激振点、时效处理、振后扫描等主要步骤，因此，振动时效处理设备，电机要重复启动4次，直流激振器良好的启动特性起到了很好的利用；而同功率的交流电机的启动电流是正常工作的5倍以上，严重影响了设备的启动速度和使用寿命。同时，在振动时效处理设备对激振器的转速精度有超严格的要求（不能超过±1转），尤其是在峰值点附近，如果一旦控制精度超过了这个范围，就无法正常进入时效状态，而且会听到激振器发出忽高忽低的响声，严重影响了设备的使用寿命，而交流电机的调速控制，一直是影响其发展的一个重要原因，不过后来有了变频器控制技术，才使得交流电机获得了突飞猛进的发展，但是，对于高速运行（达到10000rpm）且控制精度达到±1rpm，目前仍然是交流电机及其控制技术难以逾越的鸿沟。
二、直流激振器具有较大的转矩。激振器主要有2部分构成，分别是电机和偏心箱，偏心箱的作用就是能够起振更大的工件，同样这也对带动它的电机提出了扭矩必须够大的要求；通常交流电机是按50HZ电压设计制造的，起额定转矩也是在这个范围内给出的，因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速，变频器输出频率大于50HZ时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降，因此，随着交流电机转速的升高，其转矩是成线性下降的，如果后面加上偏心，其下降将更为明显，出现激振力不足的现象。
三、成熟简单的激振器高速运行控制电路。振动时效处理设备器必须有尽可能高的转速，从而能处理更广泛的不同频率的工件，在国内电力控制领域，PWM脉宽调制技术已经非常成熟，其具有反应速度快，控制精度高的明显特点，在0-10000r/min的转速范围内，可轻松将转速精度控制在0.1rpm的范围上。而交流电机的转速与定子的极数和频率有关系，例如：2极电机，频率50HZ,则转速为：3000r/min;4极电机，频率50HZ,则转速为：1500r/min，所以，振动时效处理设备子极数已经确定，只能通过改变频率来提高其转速。
四、直流激振器的缺陷在于，因为需要换向，所以必须有碳刷。碳刷属于损耗件，因为和铜头接触，难免有间隙，所以也属于易损件范围，振动时效机必须配多余的碳刷在里面。而交流电机就没这个问题了，同时交流激振器的造价是比较低的。如果以上问题都解决的话，那交流激振器的造价仅为直流激振器的1/10，这也是我国电机及其控制的发展目标，如果能实现，那在振动时效消除应力方面也将广泛应用，且设备的价格将会下降一半以上，对于整个机械行业来说，也是不可多得的好事。
五、行业内的应用范围。振动时效处理设备器及其控制系统，其生产及使用成本是非常低廉的，如果一旦成熟，将会第一时间在振动时效行业内应用，但目前国内95%的生产厂家都在应用直流激振器，而只有极少几个厂家在推荐交流激振器，且所有厂家大部分都是在包头长安永磁电机厂购进的电机，因此，交流激振器目前只是为了增加一个卖点，无法达到预期的使用效果。
济南博纳机电设备有限公司简介
济南博纳机电设备有限公司成立于2005年，是国内最早一批研发生产振动时效应力消除设备的专业厂商，公司秉承“高素质、高科技、高成长”的发展特点和“依科技为先导，靠质量兴企业”的质量方针，凭借雄厚的技术实力，不断推出新型实用的产品，为新老客户提供了更优质的产品和更完善的服务。
济南博纳机电设备有限公司目前仅振动时效产品就申请了40余项专利，其中发名专利占了7项目之多，同时获得十余项国内授权和一项美国发明专利，数十项国家级、省部级荣誉，承担了多项军队科研任务和三项国家863科研课题，参与承担行业标准（JB/T5926-2005）编写工作，是国家发改委认定的中国第一家、也是最大的拥有自主知识产权的应力消除技术研发应用基地和国家科技部认定的国家振动时效技术研究中心产学研基地。
振动时效是通过专用的时效设备，使被处理的工件产生共振。通过共振将一定的振动能量传递到工件的所有部位，使工件内部发生微观的塑性变形。歪曲的晶格逐渐恢复平衡状态，从而使工件内部的残余应力得以消除和均化，最终防止工件在加工和使用过程中变形和开裂，保证工件尺寸精度的稳定性。
从宏观的角度分析，振动时效使零件产生塑性变形，降低和均化残余应力并提高材料的抗变形能力，无疑是导致零件尺寸精度稳定的基本原因。由振动时效的加载试验结果可知，振动时效件的抗变形能力不仅高于未经时效的零件，也高于经热时效处理的零件。
从微观方面分析，振动时效可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加的动应力。
从错位、晶格滑移等金属学理论上解释，其主要观点是振动时效处理过程实际上是通过在工件的共振状态下，给工件的每一部位（晶格）施加一定的动能量，如果施加的这个能量值与微观组织本身原有的能量值之和，足以克服微观组织周围的井势（恢复平衡的束缚力），则微观区域必然会产生塑性变形，使产生残余应力的歪曲晶格得以慢慢地恢复平衡状态，使应力集中处的错位得以滑移并重新钉扎，达到消除和均化残余应力的目的。
自然时效是通过将工件暴露于室外，经过半年至一年的时间，使工件的尺寸精度达到稳定的一种工艺。此工艺生产周期长，积压资金大，占用场地，管理繁杂。因此在目前的市场经济中，一般不将其作为一种独立的时效工艺。
热时效是通过对工件不断加温，随着温度的升高，材料的塑性越来越好。当加热到550-600度时，材料已具有很好的塑性。这时歪曲的晶格就很容易克服周围对它的束缚，在保温过程中慢慢地恢复平衡状态，残余应力就被消除了。但热时效效果又受炉内温差、保温时间、升降温速度、工件尺寸及形状等诸多因素的影响。
与传统的自然时效和热时效相比，振动时效具有如下特点：
（1）时效效果好。大量的研究和实际应用证明，振动时效对工件的时效效果（工件的尺寸稳定性）好于热时效炉。不仅能克服热时效炉炉温不均而造成消除应力不均匀之难题，而且避免了工件因加热而降低其抗变形能力的影响。因此工件的尺寸稳定性提高了。
（2）使用方便。振动时效设备体积小、重量轻，便于携带。不受工件大小和材质的限制。
（3）符合环保要求。整个振动时效过程避免了热时效的烟气粉尘等污染源。
（4）投资少。与热时效相比，它无需庞大的时效炉，可节省占地面积与昂贵的设备投资。且是一次性投资，可满足长期使用。
（5）节能显著。振动时效处理一个周期只用几度电，其能源消耗仅为热时效的3%，成本仅为热时效的8%。
（6）生产周期短。自然时效至少需半年的长期放置，热时效亦需经数十小时的周期方能完成，而振动时效一般只需振动十几分钟即可完成。
（7）振动时效操作简便，易于实现机械化和自动化。可避免金属零件在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。
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