Возбуждения колебаний

ний. К важнейшим из них следует отнести: деление всей трассы линии передачи на участки с подпорными синхронными компенсаторами и электростанциями, подвеска трех проводов в каждой фазе, применение компенсационных устройств на линиях передач, изготовление генераторов и трансформаторов со сниженным индуктивным'; сопротивлением, использование автоматического регулирования с форсировкой возбуждения генераторов, быстродействующей релейной защиты и отключающей аппаратуры и т. д. [6, 15].

Для повышения устойчивости Уральской энергосистемы был осуществлен ряд мер: форсировка возбуждения генераторов, установка быстродействующей релейной защиты; особенно эффективными были устройства разгрузки -системы при понижении частоты. В результате всех указанных мер в сочетании с усилением пропускных мощностей линий электропередачи количество аварий с нарушением устойчивости снизилось за один год с 33 (1943 г.) до 2 в 1944 г. В следующем году подобных аварий не было.

Устойчивость энергетических систем и как следствие этого надежность энергоснабжения потребителей может быть повышена путем применения различных средств: чувствительной релейной защиты, автоматов регулирования частоты, автоматов повторного включения, системы форсировки возбуждения генераторов.

Учитывая протяженный характер Уральской энер-госиетотгы и в связи с этим недостаточную ее устойчивость, были осуществлены меры для повышения устойчивости этой системы. К ним относятся форсировка возбуждения генераторов, установка быстродействующей релейной защиты. Особенно эффективными были устройства разгрузки системы при понижении частоты.

Устойчивость энергетических систем и как следствие этого надежность энергоснабжения потребителей может быть повышена путем применения различных технических средств — чувствительной релейной защиты, автоматики регулирования (АРЧ), автоматов повторного включения (АПВ), системы форсировки возбуждения генераторов.

Электропривод главных механизмов осуществляется на постоянном токе с управлением по системе генератор-двигатель и с применением силовых магнитных усилителей для возбуждения генераторов. Принятая система управления, в отличие от системы трехобмоточного генераторного двигателя на экскаваторах СЭ-3 и ЭКГ-4, обладает простотой исполнения и наладки, высокой надежностью, малым количеством реле и контактов. Более полно используются габаритные мощности генераторов, сокращается время разгона, торможения и всего рабочего цикла машины. Возбудители собственных нужд имеют термомагнитные шунты. Этим достигается постоянство характеристик независимо от изменения наружной температуры воздуха и нагрузки. Новая система обеспечивает- максимальное совпадение статических и динамических характеристик.

Для управления двигателями постоянного тока применяется система генератор — двигатель. Регулирование возбуждения генераторов осуществляется при помощи электромашинных усилителей, работающих в каскаде с промежуточными магнитными усилителями. Для механизма шагания установлено четыре высоковольтных асинхронных электродвигателя мощностью по 260 кет. Схема предусматривает автоматическое управление механизмом шагания.

возбуждения двигателей гд, и 1Д2, токов возбуждения генераторов iri и tr, и угла разворота полумуфт на одном из генераторов.

Изменение токов возбуждения генераторов к существенному перераспределению активных мощностей генераторов не приводит, а влияет лишь на распределение и величину реактивной мощности.

Обмотки возбуждения генераторов, соединённые между собой последовательно, присоединяются к двум контактным полосам Е и О. Вспомогательный двигатель Ml через червячную передачу вращает винт, который перемещает траверзу Т с двумя скользящими контактами Ki и Ка- При крайнем правом положении траверзы напряжение генераторов равно нулю. При перемещении траверзы влево напряжение генераторов растёт, и прокатные двигатели разгоняются. Регулирование скорости двигателей осуществляется двумя шунтовыми реостатами: грубого регулирова-

строятся обычно на 600 в. Обмотки возбуждения машин выполняются на 220 в. На валу агрегата сидит возбудитель В постоянного тока, подающий энергию на шины возбуждения, от которых питаются обмотки возбуждения генераторов, синхронного двигателя и прокатных двигателей.

Процесс обработки заключается в том, что инструмент, колеблющийся с ультразвуковой частотой, ударяет по зернам абразива, лежащим на обрабатываемой поверхности, которые скалывают частицы материала заготовки (рис. 7.12). Заготовку 3 помещают в ванну / под инструментом-пуансоном 4. Инструмент установлен на голно-воде 5, который закреплен в магнитострикциошюм сердечнике 7, смонтированном в кожухе 6, сквозь который прокачивают воду для охлаждения сердечника. Для возбуждения колебаний сердечника магнитострикционного преобразователя служит генератор 8 ультразвуковой частоты и источника постоянного тока 9. Абразивную суспензию 2 подают под давлением по патрубку 10 насосом 11, забирающим суспензию из резервуара 12. Прокачивание суспензии насосом исключает оседание абразивного порошка на дне ванны и обеспечивает подачу в зону обработки абразивного материала.

К свободным относятся колебания, возникающие в механизме из-за импульсного внешнего силового воздействия. Особенностью этих колебаний является то, что энергия для возбуждения колебаний вводится в систему извне, а их характер после воздействия импульса силы определяется силами упругости. Для свободных (гармонических) колебаний характерно постоянство их амплитуды через определенный период времени Т (рис. 24.1, а),

f(t) - вектор возбуждения колебаний.

Чтобы определить начальные условия, существующие при возникновении колебаний в упругой гантели", нужно рассмотреть какой-либо конкретный случай возбуждения колебаний. Мы рассмотрим случай упругого соударения свободного шара массы т с одним из шаров упругой гантели. Для упрощения положим, что удар не только является центральным, но и происходит вдоль направления оси упругой гантели (рис. 422), и, наконец, положим, что относительная ско-

Для того чтобы выяснить сущность явления параметрического возбуждения колебаний, вернемся к простейшему случаю колебаний маятника. Одним из параметров маятника, характеризующим свойства маятника как колебательной системы, является длина маятника. Параметрическое воздействие на маятник мы можем осуществить, периодически изменяя его длину, т. е. втягивая и выпуская нить, на которой висит маятник. Представим себе, что маятник уже совершает малые колебания и мы втягиваем нить всякий раз, когда маятник проходит через среднее положение, и настолько же выпускаем нить всякий раз, когда маятник проходит через крайние положения.

Классическим примером такого параметрического возбуждения колебаний является раскачивание на качелях. Приседая в крайних положениях и выпрямляясь в среднем положении, человек, находящийся на качелях, изменяет момент инерции качелей (т. е. изменяет параметр системы) с частотой, вдвое большей, чем собственная частота системы. Выпрямляясь в среднем положении, качающийся человек совершает положительную работу; приседая в крайних положениях, он совершает меньшую отрицательную работу, и поэтому энергия колебаний с каждым периодом возрастает.

Для параметрического возбуждения колебаний принципиально необходимо, чтобы система уже совершала малые колебания. Однако вследствие неизбежных случайных толчков во всякой системе существуют малые собственные колебания. И если параметрическое воздействие происходит с надлежащей частотой, то эти малые колебания начинают нарастать (необходимое для этого соотношение фаз устанавливается само собой). Так как явление параметрического возбуждения наблюдается только при известных соотношениях между частотой внешнего воздействия и частотой собственных колебаний системы, то в этом отношении оно сходно с явлением резонанса. Поэтому его часто называют параметрическим резонансом.

Как мы убедились, под действием внешней силы в случае резонанса в системе возбуждаются стоячие волны, по характеру распределения амплитуд близкие к тому из нормальных колебаний системы, частота которого совпадает с частотой внешнего воздействия. В других случаях возбуждения интенсивных колебаний в сплошной системе дело обстоит аналогичным образом. Так, в случае параметрического возбуждения колебаний (§ 152) интенсивные колебания возникают, когда частота колебаний ножки камертона вдвое больше одного из нормальных колебаний струны, и распределение амплитуд колебаний будет такое же, как для соответствующего нормального колебания струны: на струне укладывается «половина синусоиды», «целая синусоида», «полторы синусоиды» и т. д.

Чистые музыкальные тона представляют собой колебания, близкие к периодическим, и они дают, следовательно, большую амплитуду основного тона и некоторое число гармонических составляющих, амплитуды которых обычно убывают по мере увеличения номера гармоники. Распределение амплитуд этих гармонических составляющих для звуков, создаваемых различными музыкальными инструментами, различно. Эти различия, как указывалось, и определяют, главным образом, различный тембр звуков. Содержание гармоник определяется не только свойствами колебательной системы, являющейся источником звука, но и способом возбуждения колебаний. Поэтому, например, тона, получающиеся при возбуждении струны смычком и «щипком», имеют разный тембр.

Чаще всего применяют схему ударного возбуждения колебаний контура. Накопительный конденсатор Сн заряжают от высокого напряжения. По команде синхронизатора открывают тиристор Т, через который этот конденсатор разряжается и возбуждает колебания в контуре.

ТОР - резонатор, в к-ром для возбуждения колебаний используется обратный пьезоэлектрический эффект. Основу П.р. составляет пьезоэлектрический вибратор-пьезокристалл определ. размеров и формы, снабжённый электродами и токоотводами для подсоединения к источнику перем. напряжения. Наиболее распространены кварцевые П.р., обладающие наивысшей добротностью (106-107), а следовательно, и низкой долговрем. нестабильностью частоты (1ГГ6-10~8 за месяцы, годы). Диапазон рабочих частот П.р. от неск. сотен Гц до неск. ГГц. П.р. широко применяются в качестве частотозадающих элементов в генераторах опорных частот, в узкополосных электрич. фильтрах, частотных дискриминаторах, в электронных и электронно-механич. часах, стандартах частоты, как чувствит. элементы пьезоэлектрич. измерит, преобразователей (датчиков) и т.д. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ -возникновение электрич. зарядов разного знака на противоположных гранях нек-рых кристаллов - п ь е з о -электриков при их механич. деформациях: сжатии, растяжении и т.п.- прямой П.э. Обратный П.э. состоит в деформации этих же кристаллов под действием внеш. электрич. поля. П.э. проявляется в в-вах, не имеющих центра симметрии. Используется в разл. приборах и устройствах (напр., в пьезоэлектрич.