機電式慣容器的設計與分析.pdf

1、慣容器是一種雙端子質量元件，在第二類機電比擬下，慣容器與電容完全相似。因此，慣容器的出現極大地推動了機械網絡理論的發(fā)展。由于傳統(tǒng)的慣容器以機械飛輪來實現其慣質，因此提高慣質將使其自身質量也隨之增加。這限制了慣容器在對質量限制嚴格的工程中的應用。為提高慣容器的慣質質量比，本文設計了一種機電式慣容器，并對其性能進行了研究。本文的主要工作如下：
　　(1)設計了機電式慣容器的電樞電路。經推導得到電樞電路應由電容、負阻抗變換器串聯組成。通

2、過負阻抗變換器抵消了絕大部分的電樞電阻、電樞電感，使得電樞電路呈容性，進而通過電容儲能使電樞電路模擬了大質量的飛輪，增大了慣質質量比。
　　(2)應用勞斯判據分析了機電式慣容器的穩(wěn)定性。通過對其特征方程分析得到機電式慣容器穩(wěn)定工作的條件為，電樞回路中必須存在一定的剩余電阻。
　　(3)對機電式慣容器能夠實現慣容器效應的工作范圍進行了分析。以運算放大器不飽和、直流電機能產生電磁感應作為電樞電路的約束條件，得到了外力致使電樞電路

3、失效的頻率范圍、幅值范圍，并且該頻率范圍、幅值范圍受到電樞電路中電容值的影響。
　　(4)分析了電路參數對于機電式慣容器“力-速度”特性的影響。得到其只能在0Hz~10Hz的低頻段近似成理想的慣容。并且隨著電路中電容值的增大，其能夠近似成理想慣容器的頻率范圍隨之變窄。
　　(5)討論了機電式慣容器可實現的最大慣質。針對得到的許用受力范圍，得到了電樞電路能夠串入的最大電容值，進而得到了其理論上能夠實現的最大慣質。
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