Hallo lieber User!
Ich geistere nun schon seit einiger Zeit durchs Netz auf der Suche nach
einer passenden (praktischen) Lösung für mein Konzept einer aktiven
Schwingungstilgung.
Der Schwingtisch, mit dem ich mich derzeit beschäftige, ist auf dem
angehängten Bild zu sehen. Eine Kunststoffplatte ist auf 4 Blattfedern
aus Federstahl angebracht. Durch die Geometrie der Blattfedern hat der
Tisch nur einen Schwingfreiheitsgrad (nennen wir ihn mal x).
Seitlich am Schwingtisch ist eine in der Länge verstellbare Blattfeder
selber Dicke mit einer Tilgermasse angebracht. Diese Tilgermasse soll
zunächst als passiver Tilger dienen. Man stelle sich nun folgendes
Szenario vor: Auf der Unterseite der Platte wird ein DC-Motor mit einer
kleinen Exzenterstange angebracht. Dadurch entsteht eine (sinusförmige)
(Flieh-)Kraft in x-Richtung. Lässt man den Motor mit Exzenter nun genau
in der Eigenkreisfrequenz des Schwingtisches drehen, so kommt es zum
Rsonanzfall am Tisch und der Tisch hat seine maximale Schwingamplitude
(in x-Richtung). WOW, wie beindruckend!!! :-D
Stellt man jetzt die Länge der Blattfeder am passiven Tilger so ein,
dass passiver Tilger und Schwingtisch die selbe Eigenkreisfrequenz
haben, dann verschwinden die Schwingungen am Schwingtisch und es
schwingt nur noch der passive Tilger.
Teil 2 der Idee ist es nun, auf der Oberseite einen weiteren Motor
anzubringen, auf dem ebenfalls eine Exzenterstange montiert ist. Die
aktive Schwingungstilgung stelle ich mir nun folgendermaßen vor:
Mittels eines Beschleunigungssensors wird die Beschleunigung auf der
Platte am Schwingtisch gemessen. Das Ausgangssignal des (in diesem Fall
analog arbeitenden) Beschleunigungssensor ist eine sinusförmige
Spannung. Diese Spannung könnte ich nun über einen OP-Inverter um 180°
in der Phase verschieben (und eventuell in der Amplitude verstärken).
Mein Problem: Ich kann dieses Spannungssignal ja so leider nicht auf den
Motor leiten, der aktiv die Schwingung tilgen soll, da ich dort
ebenfalls einen DC-Motor (einen baugleichen) im Sinn hatte. Eine
Wechselspannung auf den Motor zu schalten würde nicht nur NICHT zum Ziel
führen, der Motor wäre sicherlich auch nach kurzer Zeit defekt. Rein
theoretisch könnte ich ja das sinusförmige Spannungsausgangssignal des
Beschleunigungssensor über einen Zweiweg-Gleichrichter so verändern,
dass der Sinus nur positive Bäuche hat. Damit geht aber meiner Meinung
nach die Phasenverschiebung von 180° verloren (warum kann ich euch bei
Interesse erklären). Ausserdem muss das gleichgerichtete Spannungssignal
ja auch noch gemittelt werden, da der DC-Motor für die aktive Tilgung ja
sonst die Drehzahl hoch-, dann wieder runter-, dann wieder hoch, dann
wieder runterfährt usw.
Hätte jmd vllt eine Idee wie ich die 180° Phasenverschiebung trotzdem
beibehalten kann?
Ich hatte alternativ überlegt, für die aktive Tilgung auf der Oberseite
einen Induktionsmotor zu nehmen. Allerdings sind die Teile doch recht
schwer und relativ groß für meinen kleinen Aufbau. Ein Drehstrommotor
käme theoretisch auch in Frage, aber die kosten meist ab 60€ aufwärst
und sind auch nicht wirklich kompakt.
Ich freue mich auf eure Antworten und natürlich auch über etwas Hilfe.
Beste Grüße
cyrezzza
PS: Ich habe mein Anliegen in keinem anderen Forum bisher gepostet