Способ подготовки к работе гироскопа с трехфазным гистерезисным двигателем Советский патент 1993 года по МПК G01C19/02 

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения, а именно к гироскопическому электроприводу на базе гистерезисного двигателя.

Известен способ подготовки гироскопа поплавкового типа, при котором подключают гиродвигатель к источнику питания, осу- ществляют форсированный разгон и создают выдержку времени для сохранения форсированного напряжения питания с целью прогрева гиродвигателя и снижения времени тепловой готовности гироскопа.

Расчет и моделирование нагрева элементов гиродвигателя (статор, ротор, корпус, кожух) показал, что Наибольшей теплоемкостью обладает маховик с ротором и даже при форсированном прогреве время достижения установившейся температуры отстаёт от остальных элементов на несколько минут. Это затягивает время готовности гироприборэ.

Цель изобретения - снижение времени готовности гироскопа.

Поставленная цель достигается тем, что напряжение подают на две фазы гистерезисного гиродвигателя. .

Кроме того, для равномерности нагрева объемов статора и ротора и дальнейшего снижения времени готовности, целесообразно за период выдержки времени нагрева изменять комбинации включенных фаз гиродвигателя.

На фиг. 1 приведена укрупненная схема гироскопического электропривода; на фиг.2, 3 - варианты реализации.

Электропривод (фиг. 1) содержит гисте- .резисный двигатель 1. подключенный к инвертору напряжения 2, разделительный ключ 3, блок вольтодобавки 4 (для форсированного пуска или (и) импульсного намагничивания), подключенный к ключу 3 через разрядный ключ 5, блок управления инвертором 6, который может включать в себя, например, блок изменения порядка коммутации ключей 7, распределитель-импульсов 8, задающий генератор 9 и другие функцио(Л

С

4 Ю СЯ

кэ

00

со

нальные блоки, блок задания времени выключения фазы напряжения питания 10, соединенный, выходом к двум логическим элементам 11. вторые входы которых подключены к выходу блока 6.,

Электропривод по фиг.2 имеет другую систему управления режимом прерывания питания. Количество элементов 11 равно числу каналов управления инвертором 2, дополнительно используется триггер 12, дополнительный распределитель импульсов 13, соединенный по входу с элементом 14, входы которого через делитель 15, триггер 12 соединены соответственно с распределителем импульсов 8 и блоком 10. Второй вход триггера 12 подключен к выходу элемента 16, один вход которого через блок задержки 17 соединен с выходом блока 10, а второй - с одним из выходов блока 7, Выходы блока 13 через элементы 18 и 19 подключены ко вторым входам элементов 11. Вторые входы элементов 19 через элемент 20 соединен с выходом блока 10.

Согласно фиг.1 перед разгоном гиро- двигателя 1 осуществляют нагрев ротора путем прерывания синхронизации ключей Т$ и Те инвертора 2. При этом коммутация ключей П-Тз сохраняется. Это делается путем формирования на выходе блока задания времени выключения 10 сигнала, запрещающего прохождение через логические элементы 11 сигналов управления от блока 6.

Для гиродвигателя это означает включение лишь двух фаз А и В. Переменное напряжение создает ток в фазах двигателя и пере- магничивает ротор. За счет периодического с частотой питания перемагничивания ротора в нем выделяется максимально возможная для данного уровня напряжения и частоты мощность, которая нагревает ротор.;

Чаще всего время отключения колеблется в пределах 1-3 минут. Затем снимается

запрещающий сигнал с выхода блока 10, восстанавливается нормальное питание гиродвигателя, осуществляется его разгон с последующим управлением.

Устройство по фиг.2 дополнительно позволяет проводить нагрев с подачей энергии последовательно через фазы АВ, ВС, СА и т.д. Для этого дополнительный распределитель 13 периодически с низкой частотой (достаточно переключить 3, 6 раз за время

нагрева ротора)осуществляет перекоммутацию фаз.

Задание низкой частоты осуществляет делитель 15 при разрешающем сигнале на выходе триггера 12.

Плавное или дискретное изменение напряжения, питания инвертора 2 при коммутации фаз в интервале нагрева ротора позволяет плавно изменять положение оси намагниченности ротора и исключает его

поворот, так как положение вектора напряжения/тока и оси намагниченности ротора при однофазном питании заторможенного ротора совпадают, и момент двигателя равен нулю.

:

Изобретение относится к точному машиностроению, а именно к системам запуска гироскопа. Целью изобретения является уменьшение времени подготовки. Перед запуском гироскопа.с трехфазным гистерезис- ным двигателем подают напряжение на две фазы статора, что приводит к индукционному прогреву всех элементов гироскопа. Переключение фаз при прогреве приведет к большему сокращению времени подготовки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Способ подготовки к работе гироскопа с трехфазным гистерезисным двигателем, основанный на индукционном нагреве его элементов путем подачи напряжения на обмотки статора, отличающийся тем,

что, с целью уменьшения времени подготов- ки, напряжение подают на две фазы.

ш

--Ј#/

9/

f/

Ш

47

г/

V A.J

ШбШ

fclJ

I II ill