CC BY
7Механизмы специальных систем
УДК 531.4
Р. Ю. Упырь, Н. П. Сигачев Иркутский государственный университет путей сообщения, Россия, Иркутск
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЯЗИ В СХЕМАХ ПРИБОРНОЙ ВИБРОЗАЩИТЫ
Рассмотрены возможности настройки виброзащитной системы, имеющей пространственную конфигурацию, на работу в области режимов динамического гашения, осуществляемых путем введения дополнительных связей в виде Г-образных рычагов.
Поиск рациональных конструктивных решений снижения уровня вибрации приборного оборудования, работающего в условиях динамического нагружения, часто связан с разработкой специальных виброзащитных систем, обладающих «настроечными» возможностями. Последнее достигается использованием специальных подвесок, имеющих пространственную конфигурацию, что требует дополнительного введения в колебательные структуры особых звеньев. Как было показано в работе [1], такими звеньями могут стать рычаги первого и второго рода. На рисунке приведена расчетная схема виброзащитной системы (ВЗС) с рычажными связями [2].
4
7777777777777777
7 8
Расчетная схема ВЗС с рычажными связями
Особенности расчетной схемы, связанные с введением системы Г-образных рычагов, привносят ряд характерных деталей, зависящих от выбора системы обобщенных координат. Если принять в расчет систему координат х1, х2, х3, то парциальные системы или парциальные блоки имеют упругий характер, что предполагает обязательное взаимодействие парциальных систем (в координатах х1, х2, х3) при любой частоте динамического гашения. Однако режимы динамического гашения в виброзащитной системе могут быть созданы как при силовом, так и кинематическом возмущениях. Вместе с тем дополнительным условием расчетов должна стать проверка системы на статическую устойчивость.
Выбор другой системы координат (х, ф1 и ф2) не изменяет значений частот собственных
колебаний, однако меняет вид парциальных систем или парциальных блоков. В этом случае перекрестные связи между разными блоками становятся также разными: имеются инерционно-упругие связи, которые могут «зануляться» на определенных частотах. Важным для нас обстоятельством является также возможность создавать режимы динамического гашения при кинематическом и силовом возмущениях. Изменение значений частот динамического гашения в обычной ситуации связано с соответствующим выбором упругостей (к1, к2) и масс (т1, т2) настроечных элементов. В тех случаях, когда Г-образный рычаг не является равноплечим, можно использовать в качестве настроечного параметра передаточные отношения длин рычагов.
Одним из вариантов расширения динамических возможностей, вполне реализуемым, представляется введение в схему устройства для преобразования движения Ер2, параллельного упругому звену с жесткостью к. Такой прием изменяет форму соотношений, определяющих частоты динамического гашения, вид передаточных функций и частотное уравнение системы.
В отличие от случая силового возмущения, при котором возникают специфические режимы, связанные с «обнулением» числителя передаточной функции, в случае кинематического возмущения имеется два режима динамического гашения, причем один из них связан с обнулением перекрестной связи (к + Ьр2). Вместе с тем, для
всех рассмотренных случаев особое значение имеют режимы устойчивой работы системы [3].
Динамическое гашение колебаний относится к распространенным подходам в решении задач снижения вибрации в колебательных системах. При увеличении числа степеней свободы в таких системах возникает ряд проблем, связанных с тем, что реализация эффекта динамического гашения по одной степени свободы не позволяет добиться такого же эффекта по другой независимой координате движения. В ряде случаев удается найти компромиссное решение путем введения дополнительных связей в колебательные системы.
2
Решетневские Чтения
Библиографический список
1. Упырь, Р. Ю. Динамика механических колебательных систем с учетом пространственных форм соединения элементарных звеньев : авто-реф. дис. ... канд. техн. наук / Р. Ю. Упырь. Иркутск, 2009. 19 с.
2. Пат. 82802 Российская Федерация, МПК Р16Б15/00. Динамический гаситель колебаний / Упырь Р. Ю., Елисеев С. В., Хоменко А. П., Ер-
мошенко Ю. В. Опубл. 10.05.2009, приоритет от 22.12.08, Бюл. № 13.
3. Упырь, Р. Ю. Особенности динамических свойств виброзащитных систем приборного оборудования / Р. Ю. Упырь, А. О. Московских // Проблемы механики современных машин : материалы четвертой междунар. конф. Улан-Удэ, 2009. Т. 3. С. 160-172.
R. Yu. Upyr ', N. P. Sigachov Irkutsk State University of Railway Engineering, Russia, Irkutsk
ADDITIONAL TIES IN INSTRUMENT VIBROPROTECTION SCHEMES
Adjustment possibilities of vibroprotection system having a spatial configuration, to work in the field of the dynamic damp modes, carried out by introducing additional ties of G-shaped levers are considered.
© Упырь Р. Ю., Сигачев Н. П., 2009
УДК 621.313
В. П. Усов
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Россия, Томск
С. А. Бронов
Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск
ОПТИМАЛЬНОЕ ДВУХКАНАЛЬНОЕ ЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ИНДУКТОРНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ С МИНИМИЗАЦИЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ОБМОТКАХ
Рассмотрено оптимальное двухканальное частотное управление индукторным двигателем двойного питания с минимизацией электрических потерь в обмотках.
В электроприводах ряда специальных устройств, в частности систем поворота антенн и батарей солнечных космических аппаратов, можно применять индукторные двигатели двойного питания (ИДДП). В них угловая скорость пропорциональна разности частот, т. е. одна и та же скорость может быть обеспечена при различных абсолютных значениях частот. В отличие от двигателей «одинарного питания», в которых токи в обмотках полностью определяются моментом сопротивления, в ИДДП токи могут быть больше, чем это необходимо для преодоления момента сопротивления. Это приводит к излишним электрическим потерям в обмотках и к перегреву двигателя. В связи с этим возникает задача оптимального выбора абсолютных значений частот для минимизации электрических потерь в обмотках в установившемся режиме. Попутно решается задача обеспечения постоянства перегрузочной способности ИДДП (постоянства угла нагрузки).
Уравнения ИДДП для установившегося режима в синхронной системе координат в системе относительных единиц при обычных в теории электрических машин допущениях:
a .y -a • k - Y
L 1x0 2 L 2x0
) .Y
J10 L 1x0
•Y = U
L 1 y 0 ^ 1m 0
a. k .Y +a-Y =U
"•1 2 1 2 y 0 т "-1 1 1 y 0 w 1
_a .k .Y +a .Y
2 Л1 1 1x0 T ^2 1 2
■U 2
• cos((-0 m 0) + S10);
a 2 • k1 -Y 1 y 0 + a 2 • Y 2 y 0 ~-U2m0 • Sin((-qM0) + S10)=
1 y 0
) .Y =
20 L 2 y 0
) .Y =
20 L 2x0
cos(e10); sin(e10);
где
k =
R
k2 = Lm: 2 L • R
ст = 1 —
L1 • L2
=1 - k1 • k2;
a- L
a- L
- ; R, R2- активные сопро-
Л ^ 2
тивления обмоток; Ц, Ц2, Ьт - собственные и взаимная индуктивности.
Из приведенной системы получаются выражения для потокосцеплений, токов
2
