4. ИНЕРЦИОННЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ ГАСИТЕЛИ С АКТИВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Использование в системах динамического гашения колебаний элементов с собственными источниками энергии ргсширяет их функциональные свойства. Появляется возможность достаточно просто и в широком диапазоне осуществлять подстройку параметров гасителя в связи с изменением действующих возмущений, производить непрерывную настройку в режиме слежения, отыскивать и реализовывать наилучшие законы для компенсирующих реакций

Рис. 15. Схема использования электромагнита для регулирования жесткости подвеса гасителя продольных колебаний

Рис. 16. Регулирование жесткости подвеса гасителя крутильных колебаний 1 — ротор, 2 — статор, 3 — тахогенератор

При гашении моногармоничесйих котебаний активные этеченты могут быть применены для регулирования параметров динамического гасителя при медленных изменениях частоты возбуждения с целью обеспечения равенства парциальной частоты гасителя и частоты возбуждения (6)

На рис. 15 приведены схемы использования электромагнита в качестве регулятора эквивалентной жесткости динамического гасителя продольных колебаний [15]. Схемы различаются прикреплением сердечника 1 и корпуса с катушкой 2 к демпфируемому объекту или неподвижному основанию.

Аналогичные схемы могут быть осуществлены для управляемого динамического гашения крутильных колебаний. В качестве исполнительного элемента удобно использовать модифицированнмо конструкцию двигатетя постоянного тока (рис 16) устранив относительный сдвиг потюсов ротора и статора и ликвидировав возможность переключения полюсов при колебаниях [249],

Силовое взаимодействие при относительных смещениях элементов описанных шктромеханических устройств носит каазиупругий характер, причем коэффициент эквивалентной упругости пропорционален квадрату силы тока в обмотках

где постоянная определяется свойствами магнитопроводов и обмоток.

Рис. 17 Регулирование жесткости подвеса гасителя продольных колебании перемещением массы гасителя

Переписав соотношение (23) в виде для продольных колебаний или для крутильных, заметим, что удобным способом регулирования эквивалентной упругости подвеса электромеханического гасителя является обеспечение силы тока в обмотках, пропорциональной частоте возбуждения. Такое регулирование может быть осуществлено цепью обратной связи, использующей усиленный сигнал датчика частоты возбуждения В случае крутильных колебаний, вызванных вращением, в качестве датчика частоты удобно использовать тахогенератор. Для колебаний всех видов можно использовать сигналы тензометров. В результате эффективное гашение колебаний объекта обеспечивается во всем диапазоне регулирования. Обеспечение значительных компенсирующих реакций в устройствах описываемого типа достигается при существенных габаритах магнитопроводов. Лучшие тьтаты дает комбиннрование электромагнитного и пружинного подвеса, приводящее к соответствующему суммированию их жесткостей.

Рис. 18 Схема активного динамического гашения по отклонению

Жесткость динамического гасителя может изменяться также путем перемещения массы гасителя 1 вдоль упругой балки с помощью регулируемого электродвигателя (ряс 17, а) [5] Учитывая, что в режиме наилучшего динамического гашения (ая-гирезонанс) фазы колебаний объекта 2 и гасителя 1 сдвинуты на выработка управляющего сигнала осуществляется фазовым дискриминатором 4 (рис. 17, б) в котором сравниваются показания датчиков 5 абсолютных перемещений объекта и гасителя. При сдвиге фаз, отличающемся от срабатывает реле, включающее электродвигатеть 3 в соответствии с необходимым направлением компенсирующей подстройки Эффективность активного динамического гашения ограничивается инерционностью системы управления. Для снижения массы присоединяемых к объекту частей корпус 1 исполнительного устройства (рис 18) активного гасителя устанавливают иногда на неподвижном основании и передают силовое воздействие на какие-либо точки упругого объекта 2 по результатам измерения колебаний других точек (например 5), вибрации которых следует погасить [223, 269] В такой схеме легче реализовать более сложные законы управления и она может быть применена для подавления колебаний со сложным спектром. Принципы настройки подобных систем рассмотрены в параграфе

В тех случаях, когда осуществляется гашение колебаний движущихся объектов, например транспортных устройств, неподвижная система, относительно которой

вырабатываются компенсирующие силы, передаваемые на объект, может быть организована с помощью гироскопических устройств (см. параграф 6).

Некоторые дополнительные возможности при использовании активных динамических гасителей с обратной связью возникают при введении в электрические цепи корректирующих элементов. Это позволяет например, увеличить эквивалентную массу гасителя, отфильтровать от полезного воздействия вибрационную помеху с целью ее подавления, осуществить независимое действие группы гасителей, предназначенных для подавления колебаний различных форм, обеспечить требуемые законы демпфирования в гасителях.