Способы минимизации потенциала ротора в сферическом электростатическом подвесе - page 4

В этом случае законы управления (4), (5) с учетом (6) запишем в
виде
ϕ
1
= 2
ϕ
0
э
Δ
ϕ
1
;
ϕ
3
= 2
ϕ
0
э
+ Δ
ϕ
1
;
ϕ
2
=
(
ϕ
0
э
Δ
ϕ
2
);
ϕ
4
=
(
ϕ
0
э
+ Δ
ϕ
2
);
ϕ
5
=
(
ϕ
0
э
Δ
ϕ
5
);
ϕ
6
=
(
ϕ
0
э
+ Δ
ϕ
5
);
Δ
ϕ
1
=
k
ˉ
x
; Δ
ϕ
2
=
k
ˉ
y
; Δ
ϕ
5
=
k
ˉ
z
;
k
=
k
д
k
у
.
(7)
Базовые коэффициенты электростатической индукции
C
ij
, т.е. ко-
эффициенты, на основе которых преобразованием координат можно
получить полный набор коэффициентов для всех осей подвеса, приве-
дены в работе [2]. Используем преобразование координат и запишем
в общем виде те значения
C
ij
, которые нам понадобятся для форми-
рования выражения потенциала ротора:
C
10
=
C
(0)
10
+
C
ˉ
x
10
ˉ
x
+
C
ˉ
x
2
10
ˉ
x
2
+
C
ˉ
y
2
z
2
10
y
2
+ ˉ
z
2
);
C
30
=
C
(0)
10
C
ˉ
x
10
ˉ
x
+
C
ˉ
x
2
10
ˉ
x
2
+
C
ˉ
y
2
z
2
10
y
2
+ ˉ
z
2
);
C
20
=
C
(0)
10
+
C
ˉ
x
10
ˉ
y
+
C
ˉ
x
2
10
ˉ
y
2
+
C
ˉ
y
2
z
2
10
x
2
+ ˉ
z
2
);
C
40
=
C
(0)
10
C
ˉ
x
10
ˉ
y
+
C
ˉ
x
2
10
ˉ
y
2
+
C
ˉ
y
2
z
2
10
x
2
+ ˉ
z
2
);
C
50
=
C
(0)
10
+
C
ˉ
x
10
ˉ
z
+
C
ˉ
x
2
10
ˉ
z
2
+
C
ˉ
y
2
z
2
10
x
2
+ ˉ
y
2
);
C
60
=
C
(0)
10
C
ˉ
x
10
ˉ
z
+
C
ˉ
x
2
10
ˉ
z
2
+
C
ˉ
y
2
z
2
10
x
2
+ ˉ
y
2
);
C
00
=
C
(0)
00
+
C
ˉ
x
2
y
2
z
2
00
x
2
+ ˉ
y
2
+ ˉ
z
2
)
.
(8)
Подставляя (8) и (7) в (2), получаем следующую зависимость по-
тенциала ротора от нормированных смещений при работе подвеса в
линейной зоне (случай малых смещений):
ϕ
0
=
2
ϕ
0
э
C
ˉ
x
2
10
C
ˉ
y
2
10
+ ˉ
z
2
(2ˉ
x
2
ˉ
y
2
ˉ
z
2
) +
kC
ˉ
x
10
y
2
+ ˉ
z
2
ˉ
x
2
)
C
00
.
(9)
Анализ влияния потенциала ротора на характеристики подвеса
удобно провести задавшись некоторыми его характерными размера-
ми. Электростатический подвес является составной частью электро-
статического гироскопа (ЭСГ). Принято различать ЭСГ по точности,
причислив к приборам высокой точности конструкции с полыми ро-
торами больших диаметров (40. . . 60 мм) и к приборам средней точ-
ности — со сплошными роторами малых диаметров (10. . . 20 мм). При
этом в силу ряда причин был установлен рабочий зазор электрод–
ротор соответственно 50. . . 150 мкм и 10. . . 20 мкм. Для конструкций
со сплошными роторами наиболее выгодным оказывается использова-
102
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 1
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11
Powered by FlippingBook