Ротатор с постоянной частотой вращения
Ключевые слова:
стабилизированный ротатор, маятник, частота вращения, потенциальная энергия, кинетическая энергия, момент импульса, циклотронное движениеАннотация
Цель работы – нахождение механического аналога циклотронного движения и определение схемы соответствующего устройства, которое уместно назвать cтабилизированным ротатором. Тема стабилизации частоты вращения является актуальной. Из ключевого обстоятельства, определяющего возможность распространения циклотронного движения на механику, заключающегося в том, что лагранжиан электрона вдвое больше его кинетической энергии (применительно к cтабилизированному ротатору нужно трактовать как равенство кинетической и потенциальной энергий), необходимо следует, что в состав cтабилизированного ротатора должны входить элементы, которые в состоянии запасать оба этих вида энергии, а именно, груз и пружина. Собственная частота вращения cтабилизированного ротатора строго фиксирована (не зависит ни от момента инерции, ни от момента импульса) и замечательным образом совпадает с собственной частотой колебаний маятника с идентичными параметрами. При смене момента импульса изменяется радиус и тангенциальная скорость (частота вращения при этом остается прежней и равна собственной). При нулевом вращающем моменте в стационарном режиме частота вращения cтабилизированного ротатора не может быть произвольной и принимает единственное значение. Подобно тому как при вынужденных колебаниях маятника частота не совпадает с собственной частотой, частота вращения cтабилизированного ротатора при нагружении не совпадает с собственной частотой вращения. Cтабилизированный ротатор может использоваться для управления собственной частотой колебаний радиального осциллятора, хотя в этом случае он имеет возможность сильной конкуренции со стороны мехатронных систем. Напротив, в качестве стабилизатора вращений его конкурентные возможности неоспоримы и определяются предельной простотой конструкции.
Библиографические ссылки
Попов И.П. Реактансы и сассептансы механических систем // Вестн. Томск. гос. ун-та. Математика и механика. 2021. № 70. С. 64–75.
Павлов В.Д. Накопитель энергии транспортно-технологической машины с возможностью автоматического управления // Автоматизированные технологии и производства. 2021. № 2 (24). С. 7–10.
Попов И.П. Электромагнитный маховик для ориентирования орбитальных объектов // Оборонный комплекс – научно-техническому прогрессу России. 2019. № 2. С. 15–17.
Павлов В.Д. Теоремы об излучении заряда // Инженерная физика. 2021. № 6. С. 37–40.
Вершинин А.С. Варианты построения высокоточных систем стабилизации скорости вращения вала электродвигателя постоянного тока // Вестн. Полоцк. гос. ун-та. Сер. С. Фундаментальные науки. 2020. № 12. С. 77–86.
Исломов И.И. Функциональная схема стабилизации частоты вращения ветрогенератора с использованием электромагнитного редуктора // Энергетик. 2017. № 5. С. 41–43.
Николаев В.Т. Исследование компенсационной схемы стабилизации скорости вращения миниатюрного коллекторного электродвигателя постоянного тока // Электронные информационные системы. 2021. № 3 (30). С. 25–32.
Каюмов О.Р. Оптимальное по быстродействию перемещение тележки с маятником // Изв. Рос. акад. наук. Теория и системы управления. 2021. № 1. С. 30–41.
Гладков С.О., Богданова С.Б. Теория детерминированного хаоса в системе n взаимодействующих компланарных маятников // Инженерная физика. 2019. № 3. С. 9–21.
Попов И.П. Применение символического (комплексного) метода для исследования околорезонансных явлений // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2020. № 4. С. 145–153.
Гайсина Г.А. Порядок роста ряда экспонент вблизи границы области сходимости // Алгебра и анализ. 2021. Т. 33. № 3. С. 31–50.
Беляев В.А. О сходимости по диагоналям и абсолютной сходимости степенных рядов с действительными коэффициентами // Электронный журнал: наука, техника и образование. 2019. № 1 (23). С. 98–107.
Тимошенко В.В. К сходимости в смысле Чезаро числовых рядов // Итоги науки и техники. Современная математика и ее приложения. Тематические обзоры. 2020. Т. 179. С. 78–80.
Анахаев К.Н. О ротационном (вращательном) движении математического маятника // Доклады Академии наук. 2015. Т. 462. № 4. С. 412–417.
Маркеев А.П. О маятнике на вращаюшемся и вибрирующем основании // Доклады Академии наук. 2017. Т. 477. №5. С. 542–546.
Шишкин В.М., Левашов А.П. Моделирование затухающих колебаний пластины с учетом амплитудно-зависимого рассеяния энергии в материале // Advanced Science. 2017. № 3 (7). С. 367–376.
Стец А.А. Аппроксимация затухающих колебаний крупногабаритных космических конструкций // Вестн. Москов. гос. техн. ун-та им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2021. № 3 (96). С. 64–76.
Бояркина И.В., Бояркин Г.Н. Математическое моделирование расчёта переходных процессов затухающих колебаний пневмоколеса // Строительные и дорожные машины. 2021. № 4. С. 8–13.
Попов И.П. Источники гармонических силы и скорости в мехатронных автоматических системах // Мехатроника, автоматизация, управление. 2021. № 22 (4). С. 208–216.
Молодцов Н.А., Петров С.П. Использование микроконтроллера для стабилизации скорости вращения ротора двигателя постоянного тока // КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2021. № 10. С. 4–7.
