УДК 621.31(075.8)
С. А. В а с ю к о в
СПОСОБЫ МИНИМИЗАЦИИ ПОТЕНЦИАЛА
РОТОРА В СФЕРИЧЕСКОМ ЭЛЕКТРО-
СТАТИЧЕСКОМ ПОДВЕСЕ
Рассмотрены вопросы минимизации потенциала ротора сфериче-
ского электростатического подвеса. Проанализирован наведенный
потенциал для подвесов на постоянном токе при двух возможных
вариантах управления потенциалами на электродах подвеса. При-
ведены рекомендации по выбору закона управления потенциалами,
при котором обеспечивается наименьший наведенный потенциал
не только при центральном положении ротора, но и при его сме-
щениях из центра подвеса.
Центрирование подвижной части (сферического ротора) в элек-
тростатическом подвесе достигается путем силового взаимодействия
заряженных проводников, образующих электродную систему, и про-
водящей поверхности взвешиваемого тела. Существуют различные
конфигурации электродных систем, однако наибольшее практическое
применение в настоящее время нашли подвесы с электродами в виде
правильных сферических сегментов (рис. 1).
Обозначим проводники рассматриваемого подвеса индексами сле-
дующим образом:
i
= 0
— ротор,
i
= 7
— экран (металлизированные
межэлектродные промежутки), а
i
= 1
, . . . ,
6
— электроды.
Как известно [1], сила, действующая на твердое тело в электроста-
тическом поле, представляется в виде
F
=
1
2
n
X
i
=0
n
X
j
=0
ϕ
i
ϕ
j
r
C
ij
,
(1)
Рис. 1. Конфигурация электродной
системы
где
n
— число проводников (в рассма-
триваемом подвесе
n
= 7)
;
C
ij
— ко-
эффициенты электростатической ин-
дукции, которые зависят от геометри-
ческих размеров проводников (элек-
тродов, ротора, экрана) и их взаим-
ного расположения, а следовательно,
являются функциями смещения рото-
ра из центра подвеса. Ранее эти коэф-
фициенты для сферического подвеса
были получены в работе [2].
Анализируя выражение (1), можно
отметить, что сила, действующая на
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 1
99
