Электропривод гироскопа Советский патент 1993 года по МПК G01C19/08 

Предложение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе поплавковых гироприборов. гирокомпасов и т.д.

Цель изобретения - повышение точности гироскопа путем устранения постоянной составляющей в выходном токе инвертора (фазах гиродвигателя).

Такое устройство позволяет осуществлять любой режим импульсного намагничивания с обеспечением синхронного или асинхронного вращения ротора при переменном пространственном положении результирующего вектора импульса тока, что усредняет постоянную составляющую тока в фазах гиродвигателя на уровне нуля. Это приводит к исключению дополнительных уводящих моментов в гироскопе, и как следствие повышает его точность.

На фиг.1 показана структурная схема гироскопического электропривода; на фиг.2 - временные диаграммы работы схемы управления электропривода: на фиг.З и 4 - осциллограммы пространственного изменения результирующего вектора напряжения и тока.

Гироскопический электропривод (см.фиг.1) содержит гистерезисный двигатель 1. подключенный к инвертору напряжения 2, разделительный ключ в цепи питания инвертора 3, источник импульсов 4, подключенный параллельно указанному ключу через разрядный ключ 5, блок формирования параметров намагничивающих импульсов 6, канал управления инвертором, составленный из последовательно соединенных задающего генератора 7, делителя частоты 8 и основного распределителя импульсов 9, блок изменения порядка коммутации 10, делитель частоты 11, дополнительный распределитель импульсов 12с управляющим 13 и синхронизирующими 14 входами, при этом синхронизирующие входы связаны с основным распределителем импульсов 9, управляющий вход - с выходом блока формирования параметров намагничивающих импульсов 15 и длительности импульсов 16.

Будем считать, что гироскопический ги- стереэисный двигатель разогнан до синх- ронной частоты вращения путем форсированного увеличения напряжения, перевозбужден путем снижения этого напряжения. При замкнутом (проводящем) состоянии ключа Ki3 напряжение на выходе инвертора равно номинальному и режим его работы ничем не отличается от обычно- го. По сигналам задающего генератора 7 чСфиг.Нзг) распределитель импульсов 9 формирует импульсы управления транзистора0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ми Ti-Te инвертора 2 (сигналы Ti-Te фиг.2) обеспечивающие формирование 180-градусной коммутации инвертора. Форма выходного, линейного напряжения DBC приведена на фиг.2. На выходе блока 16 логический нуль, что обеспечивает замкнутое состояние ключа 3, разомкнутое ключа 5 и отключение блока 12.

В момент формирования команды на включение импульсного источника, блок 8 формирует логическую единицу, что обеспечивает включение в блоке 12 той комбинации логических схем И, у которых на синхронизирующий вход подается логическая единица с выхода распределителя 9 импульсов на 180 эл.гр. По этим сигналам логические элементы ИЛИ обеспечивают изменение комбинации включения ключей инвертора. В данном случае происходит переход на управление от распределителя импульсов 12. В качестве примера на фиг.2 показан момент включения импульсного источника в момент ti. До этого момента в инверторе 2 была включена комбинация транзисторов Ti, Ts, Т4,чему соответствует положение В вектора напряжения UH (фиг.З). После формирования команды на включение источника импульсов распределитель импульсов 12 оставляет включенны-- ми в течение tn транзисторы Т4 и Tg. В результате этого вектор напряжения изменит положение из состояния В в состояние Z с увеличением амплитуды, так как напряжение на входе инвертора увеличится в результате подключения ключом 5 блока вольтодобавки.

Происходит процесс намагничивания ротора в результате возрастания импульса результирующего тока ln (фиг.4). Процесс изменения тока от установившегося знауе- ния 1Н до максимума и вновь до уровня 1ы , что характерно в установившемся перевозбужденном режиме ГД, показан на фиг.4 для In

В результате деления частоты синхронизирующих от задающего генератора пульсов в соотношении 0 к,1 .. , где М

i m INr т м

любое число от 1 до 5, для трехфазного двигателя (), следующий импульс намагничивания формируется при другой комбинации ключей инвертора. Например, при и он появляется через семь импульсов частоты fi, т.е. при положении вектора напряжения в положении А. Происходит описанный процесс перехода на синхронизацию ключей инвертора от распределителя импульсов 12, который формирует результирующий импульс напряжения DM и тока Uni4 . В результате произойдет поворот вектора импульса тока относительно предыдущего режима.

В дальнейшем процесс этот повторяется и вектор импульса тока изменяет с часто(О

той --Ki . ... свое пространственное 2 m N + т

положение, что приводит к усреднению постоянной составляющей на нулевом уровне. Таким образом описанное устройство позволяет исключить постоянную составляющую, создаваемую импульсом намагничивающего тока, что исключает появление дополнительных уводящих моментов в гироскопе и повышает его точность. Формула изобретения Электропривод гиро.скопа, содержащий гистерезисный двигатель, подключенный к инвертору- напряжения, разделительный ключ в цепи питания инвертора, источник импульсов, подключенный параллельно разделительному ключу через разрядный ключ, блок формирования параметров импульсов, канал управления инвертором, включающий в себя последовательно соединенные задающий генератор и основной распределитель импульсов,

при этом выход блока формирования параметров импульсов соединен с управляющим входом разрядного ключа, отличающий- с я тем, что. с целью повышения точности

гироскопа путем устранения постоянной составляющей в выходном токе инвертора, в электропривод дополнительно введены блок изменения порядка коммутации ключей инвертора, делитель частоты с коэффициентом деления 2mN+M), гдей число фаз двигателя; N - любое целое число: М - любое целое число от 1 до 5 для m 3 или от 1 до 3 для m 2, дополнительный распределитель импульсов с управляющим и синхронизирующими входами. при этом синхронизирующие входы дополнительного распределителя импульсов соединены с выходами основного распределителя импульсов, управляющий вход дополнительного распределителя импульсов соединен с выходом блока формирования параметров импульсов, дополнительно выходы основного распределителя импульсов, а также выходы дополнительного распределителя

импульсов соединены через блок изменения порядка коммутации ключей инвертора с управляющими входами инвертора:

Изобретение относится к электротехнике. Цель - повышение точности гироскопа путем устранения постоянной составляющей в выходном токе инвертора. Для этого в гироскопическом электроприводе, содержащем гистерезисный двигатель 1. подключенный к инвертору напряжения 2, источник импульсов 4, подключенный через разрядный ключ 5 параллельно разделительному 3, блок формирования намагничивающих импульсов 6. Используется дополнительный распределитель импульсов 12 и счетчик ча- .стдты импульсов с коэффициентом деления 2mN+M.3ro обеспечивает цикличное изменение пространственного положения вектора намагничивающего тока, что исключает постоянную составляющую в токе питания двигателей.4 ил.

Urn

1 2 3 V 5 6 7 S 9 10 II 12 /3 /У

п п п п п ппппппппп