4 / 14
Д.С. Чиркин, П.В. Рословец, Ф.В. Татаринов, Л.З. Новиков
4
Инженерный журнал: наука и инновации
# 1·2017
частотой вращения вала. Резонансная реакция любой упругомассовой
колебательной системы не зависит от жесткостных параметров и огра-
ничена сверху демпфирующими факторами. Использование этого
принципа позволило создать упругие вращающиеся подвесы, которые,
обладая достаточной линейной жесткостью и прочностью, при опре-
деленной частоте собственного вращения приобретают свойства,
близкие к свойствам безмоментного шарнира.
Как уже отмечалось, это можно истолковать как результат дей-
ствия антиупругого динамического момента, пропорционального
квадрату скорости вращения вала. При скорости, соответствующей
условию динамической настройки, антиупругий динамический момент
компенсирует упругий момент подвеса. В связи с этим ДНГ в таком
резонансном режиме ведет себя при малых углах отклонения маховика
как интегрирующий гироскоп, очень близкий к свободному.
Условие динамической настройки для двухкольцевого подвеса
можно записать в следующем виде:
2
1 2
1
1
(
)
(
) 0,
2
2
A B С
K K
( − Ω − ( =
(1)
где
A
,
B
,
C
— моменты инерции одного из колец относительно осей
ξ, η и ζ соответственно; Ω — номинальная угловая скорость враще-
ния вала;
K
1
,
K
2
— угловая жесткость подвеса в целом по каждой из
осей ξ, η, т. е. всех четырех упругих элементов, работающих по од-
ной оси [3].
Принцип работы идеального синхронного гистерезисного дви-
гателя.
Как и в асинхронном двигателе, статор гистерезисного двига-
теля представляет собой пакет изолированных листов электротехниче-
ской стали. В пазах располагается трехфазная обмотка, которая при
подключении к сети переменного тока создает вращающееся магнит-
ное поле. Ротор представляет собой кольца из материала с широкой
петлей гистерезиса (с большой остаточной намагниченностью), кото-
рые установлены на немагнитной втулке.
Рассмотрим режим запуска (разгона) гиродвигателя (рис. 2,
а
).
Магнитное поле ,
B
формируемое обмоткой статора, вращается
со скоростью
n
1
. Это поле намагничивает материал ротора. Гистере-
зисные свойства материала ротора обусловливают отставание оси
I
его намагниченности, от оси
B
—
намагничивающего поля статора
на гистерезисный угол α. Этот угол при разгоне определяется маг-
нитными свойствами материала ротора и равен 30…40°. Участки
намагниченного ротора независимо от скорости его вращения пово-
рачиваются за полем статора со скоростью
n
1
. Вследствие сдвига по
углу между полюсами намагничивающего поля статора
N
1
–
S
1
и
участками ротора
N
2
–
S
2
возникают магнитные силы
F
м
, стремящиеся