НАВИГАЦИОННЫЕ И ГИРОСКОПИЧЕСКИЕ
СИСТЕМЫ
УДК 621.31(075.8)
С. А. В а с ю к о в, Г. Ф. Д р о б ы ш е в
МИНИМИЗАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛА
РОТОРА В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОДВЕСЕ
Рассмотрены вопросы минимизации потенциала ротора цилиндри-
ческого электростатического подвеса. Проанализирован наведен-
ный потенциал для подвесов на постоянном токе и импульсных
подвесов с регулированием потенциалов на электродах по закону
ШИМ. Приведены рекомендации по выбору законов управления по-
тенциалами электродов, обеспечивающих наименьший наведенный
потенциал не только при центральном положении ротора, но и при
его смещениях из центра подвеса.
Силы и моменты в электростатическом подвесе в самом общем ви-
де являются функциями потенциала ротора
ϕ
0
. Этот потенциал при-
обретает первостепенное значение при исследовании характеристик
подвеса, когда оценивается его эффективность или перегрузочная спо-
собность. Рабочие характеристики подвеса считаются наилучшими
при
ϕ
0
= 0
. Возникновение потенциала обусловлено двумя причи-
нами. Первую обычно связывают с явлением электростатической ин-
дукции в условиях, когда на электродах подвеса заданы потенциалы
ϕ
j
. Вторая причина состоит в том, что в рабочем зазоре подвеса на-
блюдается перенос зарядов за счет темновых токов имикроразрядов,
что приводит к возникновению на роторе случайного заряда
q
0
.
Как известно [1], заряд ротора связан с потенциалом ротора и
потенциалами электродов подвеса через коэффициенты электроста-
тической индукции
C
ij
,
i, j
= 0
, . . . , n
. Выделим две составляющие
потенциала ротора:
ϕ
0
=
−
1
C
00
n
j
=1
C
0
j
ϕ
j
−
q
0
C
00
.
(1)
Поскольку потенциалы на электродах
ϕ
j
(
j
= 1
, . . . , n
) непосред-
ственно не связаны с зарядом
q
0
, то минимизацию выражения (1) мож-
но провести, лишь минимизируя каждое слагаемое.
Рассмотрим случай
q
0
= 0
, т.е. потенциал ротора индуцируется
только окружающими его электродами. Пусть ротор находится в цен-
22 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2007. № 3
