где
ϕ
0
э
— опорное напряжение;
Δ
ϕ
1
,
Δ
ϕ
2
,
Δ
ϕ
5
— приращения потен-
циалов на электродах осей
x
,
y
,
z
, формируемые на основе сигналов
емкостных датчиков перемещений.
Более подробно этот вариант управления потенциалами раскрыт в
работе [2], а соответствующие ему силовые характеристики — в работе
[3]. Запишем линеаризованные выражения силовых характеристик в
виде
⎧⎪⎨
⎪⎩
F
x
= 2
A
Δ
ϕ
1
+
B
¯
x
;
F
y
=
A
Δ
ϕ
2
+
D
¯
y
;
F
z
=
A
Δ
ϕ
5
+
D
¯
z.
(3)
Здесь
A, B, D
— постоянные коэффициенты [3], зависящие от опорно-
го напряжения и коэффициентов электростатической индукции подве-
са [4].
Найдем соотношения для максимальных сил, развиваемых СЭСП
при действии линейных перегрузок
n
max
. Обозначим максимальные
отклонения ротора из центра подвеса в установившемся режиме
¯
x
ст
max
,
¯
y
ст
max
,
¯
z
ст
max
, тогда в соответствии с уравнениями (3) получим следую-
щую систему уравнений:
⎧⎪⎨
⎪⎩
F
ст
x
= 2
A
Δ
ϕ
1
ст
+
B
¯
x
ст
max
;
F
ст
y
=
A
Δ
ϕ
2
ст
+
D
¯
y
ст
max
;
F
ст
z
=
A
Δ
ϕ
5
ст
+
D
¯
z
ст
max
.
(4)
В условиях статического равновесия силы подвеса и возмущающие
воздействия уравновешены, поэтому
⎧⎪⎨
⎪⎩
F
ст
x
+
F
в
x
max
k
зап
= 0;
F
ст
y
+
F
в
y
max
k
зап
= 0;
F
ст
z
+
F
в
z
max
k
зап
= 0
,
(5)
где
F
в
x
max
,
F
в
y
max
,
F
в
z
max
— максимальные возмущающие воздействия
в проекциях на оси
x
,
y
,
z
;
k
зап
= 1
,
1
. . .
1
,
3
— коэффициент запаса,
вводимый для гарантированного функционирования подвеса при пе-
регрузках.
Если максимальная перегрузка по трем осям одинакова, то очевид-
но, что в наихудшем положении находятся оси с меньшим опорным
напряжением (уставкой), т.е. оси
y
и
z
. Исходя из этого, расчет уставки
потенциала будем вести для оси
y
.
Из условий статического равновесия (4) и (5) следует, что
A
Δ
ϕ
2
ст
+
D
¯
y
ст
max
=
−
F
в
y
max
k
зап
.
(6)
Подставляя значения
A
и
D
в уравнение (6) и учитывая, что при-
ращение
Δ
ϕ
2
ст
потенциалов на электродах не может превышать
ϕ
0
э
,
116 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2008. № 3
