64

120 A S. Jngicllo, Systemy elektromechaniczne dla elektryków

Rys. 79. Przebieg prędkości kątowej elastycznie zamocowanego stojana podczas skokowego obciążenia momentem czynnym

Efekty opisane powyżej zachodzą dzięki możliwości wykonywania kołysań przez stojan silnika. Wartość ich amplitud jest niewielka w porównaniu np. z amplitudą kołysań podczas rozruchu (patrz rys. 75 i 79).

Podsumowując wyniki symulacji systemu elektromechanicznego złożonego z silnika bezszczotkowego prądu stałego, elastycznego wału przenoszącego moment do organu roboczego i z elastycznie zamocowanym stojanem, można stwierdzić, że pominięcie oddziaływań mechanicznych na silnik może prowadzić do istotnych błędów. Zaś odwrotnie, również zastąpienie pełnego modelu matematycznego silnika jego charakterystyką statyczną może prowadzić do istotnych błędów w obszarze zjawisk mechanicznych.

13. WIBROIZOLACJA

Występowanie drgań i wibracji, niezależnie czy zamierzonych technologicznie, czy będących ubocznym skutkiem rodzaju zasilania lub charakteru pracy systemu elektromechanicznego, najczęściej wymaga ich odseparowania od szeroko rozumianego otoczenia. Powodów takiego postępowania jest wiele. Pierwotnie wibro-izolatory miały za zadanie izolowanie otoczenia od wibracji wywołanych niewy-ważeniem wirujących części maszyn. Obecnie, wskutek pojawienia się elementów półprzewodnikowych zdolnych do sterowania znacznymi mocami, drgania i wibracje mają również źródło w układach zasilających półprzewodnikowych. Jednym z nich jest ograniczanie i tak już powiększającego się stresu cywilizacyjnego. Inne to np. oddziaływanie na precyzyjne urządzenia technologiczne, wreszcie problematyka zmęczenia materiałów konstrukcyjnych. Ogólnie zagadnieniami tymi zajmuje się dział zwany wibroizolacją [4]. Tutaj przyjrzymy się jedynie najprostszym przypadkom.

13.1. WIBROIZOLACJA SIŁOWA UKŁADU O JEDNYM STOPNIU SWOBODY

Rozważmy ciało o masie m pobudzane siłą F do ruchu drgającego wzdłuż współrzędnej jc. W podłożu powstanie wtedy siła reakcji N. Zadanie wibroizola-cyjne sprowadza się do takiego dobrania współczynników posadowienia masy drgającej, aby zminimalizować wartość siły reakcji podłoża. Chodzi więc o rozważenie, jak sztywność sprężyny i wartość współczynnika tłumienia liniowego wpływają na wielkość siły oddziałującej na podłoże. Jak zawsze w takich przypadkach zaczniemy od napisania funkcji potencjału kinetycznego układu z rysunku 80.

L= — mx² — kx^z - mgx 2 2

(13.1)

Rys. 80. Układ masy drgającej odizolowanej od podłoża

przez sprężynę i tłumik