Силы и моменты в цилиндрическом электростатическом подвесе - page 11

+
C
¯
α
2
11
C
¯
α
2
12
c
3
1
Δ
ϕ
2
3
+
c
3
2
Δ
ϕ
2
7
+
+
¯
xL
h
C
¯
β
¯
x
11
C
¯
β
¯
x
12
c
3
1
Δ
ϕ
2
1
c
3
2
Δ
ϕ
2
5
C
¯
α
¯
y
11
C
¯
α
¯
y
12
c
3
1
Δ
ϕ
2
3
+
c
3
2
Δ
ϕ
2
7
4
L
h
C
¯
α
¯
β
13
¯
α
C
¯
α
¯
x
+ ¯
β
¯
y
13
¯
y c
3
1
Δ
ϕ
1
Δ
ϕ
3
c
3
2
Δ
ϕ
5
Δ
ϕ
7
;
M
Y
5
=
2
ϕ
0
h
C
¯
α
10
c
2
1
Δ
ϕ
3
c
2
2
Δ
ϕ
7
+ 2 ¯
βϕ
0
э
c
3
1
c
3
2
C
¯
β
2
10
C
¯
α
2
10
+
+ ¯
0
э
L c
3
1
+
c
3
2
C
¯
β
¯
x
10
+
C
¯
α
¯
y
10
.
(18)
Стабилизирующую составляющую в статическом режиме с учетом
выражений (14) запишем в виде
M
Y
1
=
B
1
[
c
3
1
+
c
3
2
k
2
¯
β
+
c
3
1
c
3
2
k
1
¯
x
]
,
она содержит перекрестную связь по
¯
x
, исчезающую при
c
1
=
c
2
.
Соотношения между отдельными составляющими в (18) представляют
собой величины того же порядка, что и в (12), поэтому правомерно
применить линеаризованную статическую моментную характеристику
M
Y
= ¯
c
β
¯
β
+ ¯
c
X
¯
x
; ¯
c
β
=
c
3
1
+
c
3
2
k
2
B
1
+
B
2
;
¯
c
X
=
c
3
1
c
3
2
k
1
B
1
+
A
3
L.
(19)
Рассмотрим случай больших смещений ротора. Составляющие пе-
ремещения по осям
X
и
Y
(см. рис. 2), выраженные через абсолютное
значение смещения
d
и направление смещения
ψ
0
, можн о записать как
x
=
d
cos
ψ
0
, y
=
d
sin
ψ
0
, d
=
x
2
+
y
2
.
Угол рассогласования между вектором силы и направлением сме-
щения будет равен
ψ
= arccos
F
X
x
+
F
Y
y
F
s
d
;
F
s
=
F
2
X
+
F
2
Y
.
Очевидно, что направление полезной составляющей силы проти-
воположно направлению смещения. Действительно, для возвращения
ротора в центр подвеса необходимо, чтобы сила и смещение имели
разные знаки. Назовем полезную составляющую восстанавливающей
силой и запишем выражение для нее:
F
=
F
s
cos
ψ
. Сила будет вос-
станавливающей в том диапазоне смещений, где
F <
0
.
Проекции сил
F
X
и
F
Y
рассчитывали по обобщенному выраже-
нию (6). Силовые характеристики цилиндрического подвеса в функ-
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2009. № 1 47
1...,2,3,4,5,6,7,8,9,10 12,13
Powered by FlippingBook