Способ разгона ротора гирокомпаса Советский патент 1983 года по МПК G01C19/38 

Изобретение относится к гироскопн ческому приборостроению и может быть использовано для повшоения точности приведения чувствительного элемента (ЧЭ) гирокомпаса в меридиан во время разгона ротора.

Известен способ разгона ротора гиродвигателя, согласно которому на обмотки питания гирцдбигателя подают повышенное напряжение, а: по окончании разгона снижают напряжение питания до номинального значения. Этот способ обеспечивает форсированный запуск ротора 11.

С целью осутцествления ускоренного приведения ЧЭ гирокомпаса в меридиан во время разгона рофора широко применяется другой способ разгона ротора/ в соответствии с KOTOptM на обмотки, питания гвродвигателя ачале подают напряжение пониженного уровня в течение запрогрг1ммированн6го промежутка времени, а затем повышают напряжение до номинального значения 12}.

Такой способ разгона ротора позволяет осуществить необходимое для решения задачи приведения ступенчатое программное изменение кин етического . момента H(t) гирокомпаса.

Недостаток данного способа обусловлен тем, что при изменении внешней температу1%1 изменяете) момент трения в подшипниках ротора, что приводит к нестабильности Характеристики разгона ротора при его асинхронном разгоне на пониженном напряжении. Температурная нестабильность характеристики разгона, которая существенно

10 проявляется при работе на низких температурах, приводит к отклонению режи ма разгона от заданной программы. Следствием этого является понижение точности приведения ЧЭ гирокомпаса

15 в меридиан.

Целью изобретения является повыше ние точности ускоренного приведения гй:рокомпаса в меридиан, осуществляемого во время разгона ротора.

20

Пбставлённая цель достигается , что согласно способу .разгона ротора .гирокомпаса, заключающегося в подаче напряжения пониженного уровня на обмотки питания гиродвигателя. в тече25ние аапрогргифшрованного времени и последу1ощ1Ю4 повышении напряжения до номинального значения, перед.пода- чей. на обмотки питания гиродвигателя напряжения пониженного уровня по30дают номингшьное напряжение питания в течение, времени t, f при этом tц определяют из следующей формулы V(l5;:bp где Q - коэффициент, определяемый марк,ой применяемого гиродви гателя; b - коэффициент, определяемый рабочим диапазоном температур; температура окружающей сред Сущность изобретения заключается в следующем. Для рещения задачи приведения ЧЭ гирокомпаса в меридиан кинетический момент H(t) изменяют в соо тветствии с законом: , U,-t t Ht-t)--Vt i.;t.-t v иом где h - скорость изменения кинетического йомента на начальном участ ке характеристики разгона ротора; скорость изменения кинетичёско го момента на втором участке харак теристики разгона t/отора; t - время to - время начала разгона; t - вре мя переключения режима разгона рото ра; t - время окончания разгона ро тора. При . на гиродвигатель подают пониженное напряжение питани и крутизна характеристики разгона ротора соответствует величине h, при . питание гиродвигателя переключают с пониженного на номиналь ное значение напряжения и крутизну характеристики разгона в этом случа можно характеризовать величиной h2(). Время tq заранее програм мируется таким, чтобы после окончания разгона ротора (, H(t)HHo дмплитуда установившихсяколебаний ЧЭ в азимуте была минимально возможной. Чтобы обеспечить требуемое значение Htt,) в момент времени tr, при асинхронном разгоне ротора в начальный момент времени to, к обмоткам питания гиродвигателя прикладывают номинальное напряжение (импульс по напряжению) . Временный интервал t,, в течение которого прикладывают этот 1 1пульс, регулируют в зависимости от температуры окружаюдей среды. Зависи мость временного интервала tj, от .тем пературы подбирают экспериментально по зависимости , а t4 Tt fbTгДе а - коэффициент пропорциональнос ти для данной марки гиродвигателя, b - коэффициент, выбираемый в зешиси мвсти от рабочего диапазона температур. Эта зависимость может быть peaлизована с помощью термоэлементов, например термосопрот влений. После приложения указанного импульса на обмотки питания гиродвигателя подают напряжение, соответствующее требуе мой программе H(t), На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа. Устройство для разгона гиромотора маркшейдерского гирокомпаса содержит источник постоянного тока 1 источник трехфазного тока 2, блок понижения выходного напряжения трехфазного Тока 3, блок программного переключения 4, управляемое реле вре .мени 5 с размыкающим контактом б, термочувствительный элемент 7 и гиромотор 8, причем вьлход термочувствительного элемента 7 подключен к управляющему входу реле времени 5, питаемому от источника постоянного то-ка 1 через блок программного переключ ения 4, между выходом которого и входом блока понижения выходного напряжения 3источника трехфазного тока 2 включен размыкающий контакт 6 управляемого реле времени 5, при этом выход блока программного переключения 4 подсоединен к гиромотору 8.. Устройство работает следующим образом. При подключении выхода блока прог раммного переключения 4 к гиромотору 8 через блок программного переклк чёния напряжение питания подается от источника постоянного тока 1 на управляемое реле времени 5, реле врема ни включается, а через его замкнутый контакт б номинальное напряжение от источника трехфазного тока 2 поступает на гиромотор 8. Гиромотор 8 -трогается с места . Через временной интервал, длительность которого определяется сигналом с термочувствительного элемента 7, реле времени срабатывает и контакт б размыкается, при этом на гиромотор 8 через блок программного переключения 4 поступает напряжение с выхода блока понижения выходного напряжения источника трехфазного тока 3. После этого гиро мотор набирает обороты со скоростью, соответствующей поданному на него напряжению.- Через заданное время tблок программного переключения 4 подключает гиромотор 8 к источнику трех фазного тока 2 с номинальным значением выходного напряжения, и гиромотор 8 разгоняется до номинальных обо ротов. Таким образом, в начале программного раэго.на ротора, перед тем, как подать на обмотки питания .гиродвигателя соответствующее заданной программе понижения напряжение, на обмотках питания создают импульс по напряжению, амплитуда которого равна номинальному напряжению питающего гиродвигатель источника трехфазного тока, а длительность определяется сигналом с термочувствительного элемента, причем при понижении температуры окружаю щей среды длительность импульса увели чивается. Ис льэование изобретения позволяет повысить точность приведения гирокомпаса в меридиан и производить пуски гирокомпаса на низких температуpax, когда без примененияэтого способа ротор на разгоняется. Формула изобретения Способ разгона ротора гирокомпаса/ заключающийся в подаче напряжения пониженного уровня на обмотки питания гиродвигателя в течение запрограммированного времени и последующем повышении напряжения до номинального значения, отличающийся тем. что, с целью повышения точности приведения гирокомпаса в меридиан, перед подачей напряжения питания пониженного уровня подают номинальное напряжение питания в течение времени Ц, при этом i определяют из формулы4. - q ( где а - коэффициент, определяемый типом гиромотораг Ъ - коэффициент, определяемый рабочим диапазон температур) t - температура окружающей среды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Делекторский Б.А. и др. Проектирование гироскопических электродвигателей. М., 1968, с. 141. 2.Луковатый Ю.С. и др. Широтная зависимость режима приведения гирокомпаса МВТ2. Тр. ВНИМИ, 1966, сб.93, с. 79 (прототип).