Магнитная система демпфирования

Рис. 17. Детали магнитной системы демпфирования

По принципу действия магнитная система демпфирования с катушечными и электромагнитными МИО — это по существу электродвигатель постоянного тока. В нем можно выделить все основные функциональные элементы статор — это Земля, поле [c.28]

В последнее время для управления ориентацией и скоростью вращения спутников на околоземных орбитах все более широкое применение получают активные магнитные системы, использующие магнитное поле Земли. Можно выделить следующие особенности этих систем. Основными функциями активных магнитных систем является стабилизация или коррекция углового положения спутника и его скорости собственного вращения. Вместе с этим они способны выполнять и второстепенные функции уменьшение начальной чрезмерно большой скорости закрутки предварительное успокоение переориентацию спутника из одного заданного положения в другое сканирование небесной сферы компенсацию магнитных возмущающих моментов стабилизацию по силовым линиям магнитного поля Земли демпфирование либраций и т. д. [c.124]

В пассивных магнитных системах стабилизации демпфирование угловых колебаний спутника осуществляется главным образом за счет использования гистерезисного перемагничивания в стержнях из специальных магнитных материалов с высокой магнитной проницаемостью. Их действие основано на том, что колебания спутника уменьшаются в результате потерь энергии на гистерезис. Потери энергии пропорциональны площади, расположенной внутри замкнутой гистерезисной кривой намагничивания В = f H) (рис. 2.5). Так как гистерезисная характеристика неоднозначна, то трудно записать аналитическое выражение для точной временной зависимости демпфированных колебаний. Наличие гистерезисного демпфирования в сочетании с демпфированием, обусловленным вихревыми токами, было подтверждено испытаниями на ряде искусственных спутниках Земли [64]. [c.33]

Пассивные гравитационно-магнитные системы стабилизации используют управляющие моменты, создаваемые гравитационным и магнитным полями. В этих системах чаще всего восстанавливающие моменты создаются гравитационным полем, а демпфирующие магнитным. Демпфирование осуществляется пассивными устройствами (магнитные демпферы или несколько ферромагнитных стержней, которые при взаимодействии с геомагнитным полем создают тормозящий момент за счет магнитных потерь на гистерезис, вихревые токи, вязкое трение в жидкости и т.п.). [c.49]

После того как спутник захвачен системой стабилизации и уже не может перевернуться, необходимо осуществить последний этап, связанный с демпфированием собственных колебаний (либраций) спутника относительно местной вертикали, появляющихся от начальных либраций и действующих возмущений. Этот последний этап демпфирование собственных колебаний - наиболее трудная задана, которую необходимо решать для получения требуемой точности при использовании пассивной гравитационно-магнитной системы стабилизации. [c.50]

Устройства для демпфирования относительных перемещений. Упругая прослойка является необходимым элементом демпфирующего устройства, будь то в местах соединения секций мачты или между магнитами магнитной системы крепления демпфирующего устройства к спутнику. Трудность заключается в том, что величина статического трения в таких устройствах должна поддерживаться на очень низком уровне. В магнитном демпфере фирмы Дженерал Электрик возникновение вязкого трения предотвращалось Магнитной подвеской намагниченного шара, что позволяло [c.211]

Громкоговоритель имеет массивную магнитную систему, полюса которой изготовлены в виде гребенки с горизонтальным расположением гребней. Это сделано с целью демпфирования объема воздуха, заключенного между диафрагмой и магнитной системой. Такой громкоговоритель применяют для излучения средних и высоких частот (примерно от 700 Гц), и при этом обеспечивается высокое качество звучания, благодаря малой массе колеблющихся участков диафрагмы и, следовательно, высокой скорости срабатывания. [c.138]

Работу магнитных систем демпфирования угловых движений можно уподобить работе демпфера сухого трения. В них вектор магнитного момента так же, как и в демпфере, определенным образом устанавливается по отношению к вектору МПЗ В, так что совершается работа в потенциальном поле. Разница лишь в том, что в системе вектор Ь поворачивается относительно В не сам собой, как в демпфере, а принудительно системой управления вследствие изменения величины и направления тока (а следовательно, и Ь) в МИО, если это катушечные или электромагнитные МИО, либо поворота их, если это постоянные магниты. [c.28]

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТНОГО УСПОКОИТЕЛЯ [c.155]

Учитывая, что магнитный шум машины обусловлен в основном радиальными колебаниями ярма, расчет вибрации корпуса машины как свободного кольца можно привести к расчету простейшей колебательной системы (рис. 3-3). При этом в целях упрощения, как уже указывалось, расчеты будут производиться без учета демпфирования вибрации. [c.30]

При ответственных испытаниях показания тензометров записывают на магнитную ленту с последующим спектральным анализом процесса. Спектрограмма переменных напряженнй (рнс. 50) позволяет установить собственные частоты колебаний лопаток в рабочих условиях f , относительную величину гармоник возбуждения, наличие других источников возбуждения колебаний лопаток и уровень демпфирования в системе. [c.313]

Демпфирование, помимо выравнивания характеристики, в значительной степени увеличивает и механическое сопротивление подвижной системы, поэтому магнитные рекордеры, как правило, имеют малую чувствительность. [c.87]

Собственный резонанс подвижной системы выбран на частоте около 1500 Гц, т. е. внутри рабочего диапазона частот. Это, однако, не портит частотную характеристику рекордера благодаря использованию в нем обратной связи на частоте резонанса она сильнее всего и достигает 40 дБ. Схема включения рекордера изображена на рис. 4-13. Действие обратной связи иллюстрируется кривыми на рис. 4-14. Кривая 1, представляющая собой частотную характеристику колебательной скорости резца рекордера V при неизменном напряжении на нем и отсутствии обратной связи, выявляет механический резонанс рекордера. Аналогична по виду частотная характеристика индуктируемой в катушке обратной связи э. д. с. e= kv, тд,е к — постоянная, зависящая от электрических и магнитных параметров рекордера. Кривая 2 изображает частотную характеристику колебательной скорости резца при действии обратной связи рекордера и постоянном коэффициенте усиления в усилителе обратной связи. Электрическое демпфирование резонансного пика происходит оттого, что результирующий, ток в катушке возбуждения на частоте резонанса имеет минимальное значение, как это показывает кривая 3, Представленный этой кривой ток является суммой собственно тока возбуждения и противофазного ему тока обратной связи. Условием эффективного действия обратной связи является отсутствие заметных фазовых искажений в усилителях во всем частотном диапазоне. [c.90]

Пассивные системы, у которых восстанавливающие и демпфирующие моменты создаются только с помощью гравитационного поля, будем называть гравитационными системами еслц же, кроме того, используется магнитное поле, то - гравитационно-магнитными системами. Демпфирование собственных колебаний пассивной СГС относительно устойчивого положения происходит за счет рассеяния механической энергии в устройстве, соединяющем основное тело и стабилизатор, при их относительном движении. СреДи полностью пассивных гравитационных систем угловой ориентации спутников широко известны системы типа Вертистат , которые предназначались в основном для спутников связи и обзора земной поверхности [21,33,58,80]. [c.26]

Магнитная система демпфирования. Для демпфирования угловых колебаний спутника необходимо выбрать некоторое опорное положение, относительно которого следует измерять колебания. В качестве таких опорных положений можно выбрать направления в инерциальном пространстве, как это предлагалось в двух предыдущих типах систем стабилизации. Для этой цели можно использовать также магнитное поле, если магнит системы стабилизации поместить в вязкую среду. Достаточно мощный магнит способен с большой точностью сохранять заданное положение в магнитном поле, что позволяет демпфировать колебания спутника относительно магнита. Задача в этом случае заключается в выборе такого направления в магнитном поле, которое бы не совпадало с желаемой ориентацией спутника тогда вариации магнитного поля можно отнести к возмущениям, действующим на спутник со стороны окружающей среды. Следует учесть, что существует определенное соотношение между допустимой величиной возмущения и требуемой степенью демпфирования. Системы такого типа были созданы фирмами Локхид и Дженерал Электрик и испытывались в полете. Аналитические методы синтеза, использованные фирмой Дженерал Электрик , а также результаты летных испытаний системы изложены в работах [7, 43, 50, 53]. Авторы этих работ применили номограмму Делпа [16], расширив ее для учета параметров магнитных систем демпфирования (рис. 16 и 17). Демпфирующее устройство, в котором вместо вязкой среды используются вихревые токи, описано в работах [50, 83]. [c.205]

Следовательно, регулирующими органами могут быть подвижная обмотка (изменение тока 1) и обмотка возбуждения (изменение магнитной индукции В). Обычно магнитная система вибровозбудителя работает в установившемся режиме и обеспечивает возможность только ступенчатого изменения тока в обмотке возбуждения. Основное регулирование уровня мощности достигается изменением силы тока в подвижной обмотке. Предельная мощность определяется максимальной силой тока. При определении мощности, расходуемой на возбуждение вибрации в электродинамическом возбудителе, необходимо предварительно исследовать динамическую структуру стенда. Для схемы с жесткой подвижной системон и неподвижным закреплением изделия этот расчет выполнен в работе [1 . Расчет максимальной мгновенной мощности может быть произведен в тех случаях, когда имеются достаточно определенные данные о коэффициентах демпфирования в системе. При проектировании вибровозбудителей обычно ограничиваются определением максимума средней мощности. [c.276]

Рис. 16. Спутник NRL с магнитным креплением системы демпфирования. Магнитное крепление демпфера является простым по конструкции, надежным в полете, но вносит некоторые возмущения вследствие несовпадения между >1 елаемым направлением и ориентацией магнитного поля [7, 53].

Пример. Рассмотрим электромеханическую систему (рис. f4)—внбровозбудитель, состоящий и массы гп, установленной на пружинах жесткостью с, демпфера с коэффициентом демпфирования Ь и подвижной кагушки, iioMeKteHiiott в однородное магнитное [юле с магнитной индукцией В Катушка имеег ииДуктнвпость L и активное сопротивление R. На обмотку катушки подается переменное напряжение е (t) Электрическая цепь системы приведена иа рис. 15 [c.54]

В июне 1963 г. был запущен спутник США 1963 22А с гравитационной системой стабилизации [40]. На этом спутнике для демпфирования колебаний были применены сверхслабая пружина, которая крепилась к концу длинной мачты (рис. 2.13), и магнитные стержни. Гравитационная сила, действуя на массу, заставляла пружину совершать возвратно-поступательное движение и тем самым рассеивать энергию колебаний на гистерезис. Такой способ демпфирования был предложен и подробно исследован Р. Р. Ньютоном в работе [47]. [c.39]

Пассивная система ориентации и стабилизации — это система, которая не требует на борту КА источника энергии для своей работы. Для создания управляющих моментов она использует физические свойства средьд, окружающей КА (гравитационное или магнитное поле, солнечное давление, аэродинамическое сопротивление), или свойство свободно вращающегося твердого тела сохранять неподвижной в инерциальном пространстве ось вращения. В пассивных системах не только ориентация, но и стабилизация КА, например демпфирование собственных колебаний, достигается без использования активных управляющих устройств. [c.6]

В июне 1963 г. в США был запущен искусственный спутник 1963 22А , на котором впервые была успешно применена пассивная система гравита-ционно-магнитной стабилизации [21]. В момент отделения от ржеты-носи-теля угловая скорость спутника приблизительно равнялась 21 рад/с. Сначала было проведено предварительное успокоение спутника с помощью механической системы йо-йо , которая уменьшила скорость его вращения до 0,107 рад/с. Дальнейшее Демпфирование угловой скорости спутника происходило за счет магнитных гистерезисных стержней. В течение 59 ч магнитные демпфирующие стержни, расположенные перпендикулярно оси симметрии спутника, погасили скорость до пренебрежимо малой величины. Спустя 69 ч после запуска скорость вращения спутника составляла по данным измерений менее одного оборота за 120 мин [63]. [c.49]

МОЩЬЮ чрезвычайно слабой медно-бериллиевой спиральной пружины. Пружина покрывалась слоем кадмия, который имеет достаточно большой механический гистерезис, что позволяет ей рассеивать энергию в период увеличения амплитуды отклонения массы-наконечника относительно спутника. При максимальном растяжении пружины масса отклоняется от конца штанги на расстояние около 12 м, Штанга длиной 24,5 м предназначена для увеличения гравитационных моментов и относительных перемеш,ений при наличии колебаний спутника. Эта система демпфирует колебания по оси тангажа вследствие ускорения Кориолиса, воз-никаюш,его из-за орбитальной угловой скорости враш,ения относительно оси тангажа. Однако по оси крена процесс демпфирования с помош,ью этой системы носит нелинейный характер и становится относительно нечувствительным к колебаниям с амплитудой ниже 10°. Поэтому в этой системе дополнительно используются стержни с магнитным гистерезисом, которые демпфируют колебания с малыми амплитудами путем взаимодействия с магнитным полем Земли. Более подробные сведения об этой системе стабилизации приведены в работе [52] на рис. 10 показан вид на спутники в полете. [c.197]

Электромагнитные головки изготавливают с подвижным магнитом (рис. 9.13, а), с подвижным якорем из магнитомягкого железа (рис. 9.13, б), с переменным магнитным сопротивлением (рис. 9.13, б), с подвижными катушками (рис. 9.13, г). Головки последнего вида называют часто электродинамическими. Лучшие образцы электромагнитных головок обладают следующими параметрами ЭДС на частоте 1000 Гц — несколько десятков милливольт, ширина полосы 10. .. 25 ООО Гц при неравномерности АЧХ не более 2 дБ. Таких хороших параметров достигают благодаря небольшой массе подвижной системы (менее 10 мг) и большой гибкости подвеса (35 10 . ..50Х X 10 м/Н), а также благодаря электродина мическому демпфированию подвижной сис темы. [c.235]

Нежесткое фиксирование взаимного положения спутника и стабилизатора с помощью упругой связи осуществлено с целью ввести в систему линейные демпфирующие члены, используя относительную подвижность спутника и стабилизатора. Практическая реализация линейного демпфирования в системе спутник — стабилизатор возможна, например, с помощью магнитного демпфера, действие которого основано на использовании токов Фуко, или жидкостного демпфера. Подобные демпферы широко применяются в приборостроении. [c.118]

Стабилизация по МПЗ является простейшей и наиболее очевидной функцией магнитных средств управления КА. Именно эта функция впервые была реализована в технике магнитного управления КА (на спутнике Transit IB). Магнитные средства стабилизации используют идею ориентирующего действия магнитного диполя, связанного с корпусом КА. Другими словами, в таких МСУ одним из основных элементов является ориентирующий МИО. Поскольку система с таким органом является консервативной, то в ней обязательно должны предусматриваться устройства, обеспечивающие демпфирование движения. Следовательно, средства стабилизации КА по МПЗ, кроме основной своей функции, способны выполнять также и функцию предварительного успокоения. Обычно они и используются для выполнения обеих функций, хотя название получили по названию основной функции. [c.124]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...