управляемые электромеханические колебательные системы

1 А.И. Копейкин, С.И. Малафеев УПРАВЛЯЕМЫЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ Учебное пособие Рекомендовано учебно-методическим объединением по оптическому и приборостроительному образованию для студентов, обучающихся по направлению 551500 «Приборостроение» и специальности 1901 «Приборостроение» Издательство «Посад» Владимир 2001 УДК 621.313.29 К 65 Рецензенты Кандидат технических наук, доцент, директор по качеству ОАО «Владимирский электромоторный завод» М.В. Андрианов Кандидат технических наук, заведующий лабораторией научноисследовательского проектно-конструкторского и технологического института тракторных и комбайновых двигателей А.А. Евстигнеев Кафедра компьютерных систем автоматизации производства Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана К65 Копейкин А.И., Малафеев С.И. Управляемые электромеханические колебательные системы: Учеб. пособие; Издательство «Посад», Владимир, 2001. 128 с. ISBN 5-86953-090-3 Изложена теория электромеханического привода колебательного движения на основе машины переменного тока с активным ротором. Рассмотрены математические модели колебательных систем в различных режимах, расчётные соотношения для параметров колебаний и основных характеристик. Приведены примеры практического использования электромеханических колебательных систем с управляемой электрической пружиной. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 551500 – приборостроение и специальности 1901 - приборостроение. Табл. 2. Ил. 43. Библиогр.: 54 назв. ISBN 5-86953-090-3 2 © А.И. Копейкин, С.И. Малафеев, 2001 Светлой памяти Нины Сергеевны Копейкиной посвящается ВВЕДЕНИЕ В современной технике наряду с традиционными видами приводов, рабочие органы которых совершают вращательное, поступательное и другие типы движений, широко используются электроприводы с возвратно-поступательным, возвратно-вращательным или иным колебательным перемещением нагрузки (регулирующего устройства) [1]. Такие приводы играют существенную роль среди известных средств автоматизации. Одним из направлений в решении современных задач автоматизации является дальнейшее расширение области применения, улучшения основных техникоэкономических показателей безредукторных приводов колебательного типа на основе серийных электродвигателей либо специальных электрических машин. Обширные области использования этих приводов и их технические характеристики, подробно изложенные в [1], свидетельствуют, что они по многим эксплуатационнотехническим параметрам превосходят электродинамические, гидравлические, электромагнитные и другие виброприводы. Вопросам разработки, созданию и исследованию различных электроприводов этого вида движения было посвящено большое количество работ таких учёных, как И.И. Блехман, С.В. Елисеев, В.В. Ивашин, И.П. Копылов, В.И. Луковников, А.М. Мейстель, И.И. Петров, М.М. Соколов и других. Вместе с тем проблема разработки высокоэффективных колебательных электроприводов не исчерпала возможностей своего решения. Анализ современных приводов колебательного типа свидетельствует о том, что преимущественное распространение в качестве генераторов механического движения получили электроприводы на основе двигателей постоянного тока и асинхронных с полым ротором. Проведённые сравнительные оценки известных ме3 ханических генераторов свидетельствует о том, что приводы на основе машин постоянного тока имеют низкую эксплуатационную надёжность, ограниченные технические возможности из-за щёточно-коллекто