Розробка та дослідження пристрою контролю характеристик роторної системи з газомагнітним підвісом

Abstract

Досліджена динамічна та математична моделі газомагнітного підвісу конічного ротору. Проаналізовано стійкість конічного ротора у газомагнітному підвісі при наявності шару немагнітного матеріалу та при його відсутності. Шляхом розв’язку диференційних рівнянь роторної системи знайдено рівняння крутильних коливань ротора, доведено зв’язок амплітуди крутильних коливань ротора та його приведеного моменту інерції, що дає можливість реалізувати спосіб вимірювання та контролю моменту інерції за амплітудою крутильних коливань. Розроблено лінеарізовану математичну модель фотоприймача на основі пари фотодіод-операційний підсилювач як перетворювача площа-напруга, з урахуванням паразитних параметрів елементної бази. На її основі розроблено три тахометричних перетворювача «кут повороту - напруга» різного функціонального призначення. Проаналізовано частотні властивості розроблених тахометричних перетворювачів. Розроблено частотний тахометричний перетворювач з можливістю зміни розрізнювальної здатності за кутом повороту, що дає змогу мінімізувати похибку вимірювання кутової швидкості і відповідно зменшити помилки її контролю. Розроблено спосіб контролю моменту інерції конічного ротору в газомагнітному підвісі через виміряну амплітуду крутильних коливань. Отримано та проаналізовано закони розподілу похибки вимірювання кута повороту, кутової швидкості, моменту інерції, при використанні розроблених тахометричних перетворювачів. Отримано аналітичні вирази для оптимального кроку цифрового диференціювання, що дає змогу значно зменшити похибку вимірювання середнього значення кутової швидкості та помилки її контролю; 8. Розроблена методика інженерного проектування пристроїв контролю характеристик конічної роторної системи у газомагнітному підвісі.