G01M1 / 34 - Перевірка статичної та динамічної балансування машин; випробування різних конструкцій або пристроїв, не віднесені до інших підкласів
G01C25 - Виготовлення, калібрування, чищення або ремонт приладів і пристроїв, віднесених до всіх вищевказаних груп даного підкласу (випробування, юстирування, балансування компасів G01C 17/38)
Власники патенту RU 2410658:
Відкрите акціонерне товариство Арзамаського науково-виробниче підприємство "ТЕМП-АВІА" (ВАТ АНПП "ТЕМП-АВІА") (RU)
Винахід відноситься до гіроскопічною техніці, а саме до корекції дрейфу гіроскопа з ротором на сферичної шарикопідшипникової опорі. Дрейф гіроскопа вимірюють двічі: при роботі двигуна в синхронному режимі (ω1) і відразу після відключення живлення двигуна і розмагнічування гістерезисного кільця ротора (ω2), а дрейф гіроскопа, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля (ω), визначають за формулою. Видаляють феромагнітну масу статора в місці, відповідному напрямку дрейфу, яке визначають за знаком ω (1). Пристрій для визначення дрейфу гіроскопа з синхронним гістерезисних двигуном, що містить статор, ротор на сферичної шарикопідшипникової опорі і датчик кута, включає з'єднані послідовно задає генератор і інвертор, вихід якого підключений до електродвигуна гіроскопа, вимірювач, конденсатор, включений паралельно живильної шині інвертора, і два перемикача . Винахід забезпечує корекцію дрейфу гіроскопа, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, створюваного статором, що в кінцевому рахунку підвищує точності параметри гироскопического приладу. 2 н. і 2 з.п. ф-ли, 2 мул.
Винахід відноситься до гіроскопічною техніці, а саме до способів корекції дрейфу гіроскопа з ротором на сферичної шарикопідшипникової опорі.
Відомий спосіб балансування, при якому обертають ротор, вимірюють і коригують осьової і радіальний дисбаланс [1].
Відомо пристрій для балансування [2], що містить силовий агрегат, засіб передачі обертання на ротор, засіб балансування.
Відомий спосіб динамічного балансування гіроскопа [3], що містить статор, ротор на сферичної шарикопідшипникової опорі і датчик кута, що включає в себе обертання ротора, вимірювання дрейфу і його корекцію.
Відомо пристрій для живлення синхронного гістерезисного електродвигуна [4], що містить послідовно включені між висновками для підключення харчування і висновками для підключення двигуна інвертор, що задає генератор.
Загальним недоліком наведених способів і пристроїв є відсутність корекції дрейфу, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, створюваного статором.
Метою винаходів є забезпечення корекції дрейфу гіроскопа, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, створюваного статором, що в кінцевому рахунку підвищує точності параметри гироскопического приладу.
У способі корекції дрейфу гіроскопа з синхронним гістерезисних електродвигуном, що містить статор, ротор на сферичної шарикопідшипникової опорі і датчик кута, що включає в себе обертання ротора, вимірювання дрейфу і його корекцію, відповідно до винаходу в процесі вимірювання дрейфу гіроскопа визначають дрейф, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля , створюваного статором, і проводять його корекцію шляхом видалення феромагнітної маси статора в місці, відповідному напрямку дрейфу. Крім того, відповідно до винаходу для визначення дрейфу, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, дрейф гіроскопа вимірюють двічі, перший раз при роботі двигуна в синхронному режимі (ω1), другий раз відразу після відключення живлення двигуна і розмагнічування гістерезисного кільця ротора (ω2). При цьому дрейф гіроскопа, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля (ω), визначають за формулою
і видаляють феромагнітну масу статора в місці, відповідному напрямку дрейфу, яке визначають за знаком ω (1).
До істотних відмінностей запропонованого способу відноситься те, що дрейф гіроскопа, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, створюваного статором, вимірюють двічі: перший раз при роботі двигуна в синхронному режимі (ω1), другий раз відразу після виключення живлення двигуна і розмагнічування гістерезисного кільця ротора ( ω2), потім по формулі визначають дрейф (ω)
і видаляють феромагнітну масу статора в місці, відповідному напрямку дрейфу, яке визначають за знаком ω. Локальне видалення феромагнітної маси викликає зміна електромагнітного поля, створюваного статором, і зменшення дрейфу гіроскопа.
У пристрої для визначення дрейфу гіроскопа з синхронним гістерезисних електродвигуном, що містить статор, ротор на сферичної шарикопідшипникової опорі і датчик кута, що включає в себе з'єднані послідовно задає генератор і інвертор, вихід якого підключений до електродвигуна гіроскопа, вимірювач, підключений до датчика кута, відповідно до винаходу паралельно живильної шині інвертора підключений конденсатор, а між задає генератором і інвертором включений перемикач, синхронно пов'язаний з іншим перемикачем, включеним в розрив шини харчування інвертора.
До істотних відмінностей запропонованого пристрою відноситься наявність в ньому конденсатора, підключеного паралельно живильної шині інвертора, і перемикача, який дозволяє одночасно з відключенням харчування відключити генератор, що задає від інвертора. Таке включення забезпечує розмагнічування гістерезисного кільця ротора під час його обертання.
Запропонований спосіб реалізується в такий спосіб.
Включають гіроскоп в синхронному режимі, запітивая його від джерела живлення, що містить включені послідовно задає генератор і інвертор, що формує змінне багатофазна напруга. Після повного розгону гіроскопа вимірюють вимірником на датчику кута величину дрейфу (ω1) гіроскопа, потім за допомогою перемикача відключають харчування інвертора і задає генератор. При цьому заряджений конденсатор зберігає на короткий проміжок часу напруга живлення інвертора. Так як генератор, що задає відключений, на обмотки електродвигуна гіроскопа буде подаватися на той же проміжок часу постійна напруга і станеться розмагнічування гістерезисного кільця ротора. Відразу після відключення живлення ротор гіроскопа продовжує обертатися за інерцією (на вибігу) і в цей час вимірюють вимірником на датчику кута величину дрейфу ω2 гіроскопа. Після обох вимірів по формулі (1) визначають дрейф (ω) гіроскопа, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, і проводять його корекцію шляхом видалення феромагнітної маси статора в місці, відповідному напрямку дрейфу.
На фіг.1 представлений креслення гіроскопа з ротором на сферичної шарикопідшипникової опорі, що пояснює спосіб корекції дрейфу, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, створюваного статором, а на фіг.2 показана структурна схема пристрою для визначення цього дрейфу.
На фіг.1 представлені статор 1 з обмоткою 2, ротор 3 з гістерезисних кільцем 4, сферична шарикоподшипниковая опора 5, датчик 6 кута з обмотками В, С і виходом 7, місця 8 для видалення феромагнітної маси статора.
На фіг.1 ротор 3 з гістерезисних кільцем 4 обертається на сферичної шарикопідшипникової опорі 5относітельно статора 1, що має обмотку 2. Близько торцевої поверхні ротора 3 встановлений датчик 6 кута, що складається з двох обмоток В і С, з виходу 7 знімається вимірюваний сигнал. На статорі 1 є місця 8 для видалення феромагнітної маси.
На фіг.2 представлені задає генератор 9, інвертор 10, електродвигун 11, гіроскоп 12, датчик 13 кута, вимірювач 14, конденсатор 15, перемикачі 16, 17.
На фіг.2 вихід генератора, що задає 9 через перемикач 16 з'єднаний зі входом інвертора 10, вихід якого підключений до електродвигуна 11 гіроскопа 12. Датчик 13 кута підключений до вимірника 14. Паралельно шині харчування інвертора 10 підключений конденсатор 15, а харчування на інвертор 10 подається через перемикач 17, синхронно пов'язаний з перемикачем 16.
Спосіб корекції дрейфу гіроскопа здійснюється наступним чином.
В процесі виготовлення феромагнітної маси статора 1 в ньому можуть бути неоднорідності, які викликають дрейф гіроскопа, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, створюваного статором 1. Спочатку визначають величину і напрямок цього дрейфу. Для цього на електродвигун 11 гіроскопа 12 подають з інвертора 10 змінне багатофазна напруга, при цьому гіроскоп 12 починає обертатися. Після повного розгону гіроскопа 12 вимірюють на датчику 13 кута вимірником 14 величину дрейфу (ω1) гіроскопа 12, потім одночасно відключають за допомогою перемикачів 16, 17 задає генератор 9 і харчування від інвертора 10. Завдяки наявності конденсатора 15 на шині харчування інвертора 10, на ньому буде присутній протягом короткого проміжку часу напруга живлення, яке потім впаде до нуля. Таким чином, на електродвигуні 11 буде присутній короткий імпульс постійної напруги, яким розмагнічується Гістерезисні кільце 4 ротора 3 для того, щоб виключити вплив електромагнітного поля, створюваного в обмотці 2 статора 1 при обертанні ротора 3 по інерції (на вибігу). При цьому на датчику 13 кута вимірником 14 вимірюють дрейф (ω2) гіроскопа 12 без урахування впливу дрейфу, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, і по формулі
визначають напрямок і величину дрейфу гіроскопа, після чого видаляють феромагнітну масу статора в місці, відповідному напрямку дрейфу.
Робота пристрою для здійснення корекції дрейфу здійснюється наступним чином.
Спочатку перемикачі 16 і 17 знаходяться в замкнутому стані. На інвертор 10 надходить харчування і він з імпульсів, що надходять з генератора, що задає 9, формує багатофазна змінну напругу, яким харчується синхронний гістерезисний електродвигун 11 гіроскопа 12. Після повного розгону гіроскопа 12 вимірником 14 на датчику 13 кута вимірюється величина дрейфу ω1. Потім синхронно пов'язані перемикачі 16, 17 розмикають. При цьому задає генератор 9 відключається від інвертора 10 і з нього знімається напруга живлення. Але так як паралельно шині харчування інвертора 10 підключений конденсатор 15, який був заряджений до величини напруги живлення, то на шині харчування інвертора 10 зберігається харчування на короткий проміжок часу, поки розряджається конденсатор 15. У зв'язку з тим, що задає генератор 9 відключений від інвертора 10, а харчування на ньому є, то вихідна напруга інвертора 10 стає постійним, рівним амплітуді змінної на момент розмикання перемикачів 16, 17. Це постійна напруга надходить на обмотку 2 статора 1 синхронного гістерезисні го електродвигуна 11 і відбувається розмагнічування гістерезисного кільця 4 його ротора. Це робиться для того, щоб електромагнітне поле статора не впливало на величину дрейфу гіроскопа при обертанні ротора за інерцією (на вибігу). Відразу після розмикання перемикачів 16, 17 на датчику 13
кута вимірником 14 проводиться вимірювання дрейфу ω2 гіроскопа, потім по формулі
визначають величину дрейфу ω, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля статора, і виробляють його корекцію шляхом видалення феромагнітної маси статора в місці, відповідному напрямку дрейфу.
Запропоновані винаходу використані для корекції дрейфу гіроскопа, що дозволило збільшити його точності параметри.
1. Спосіб корекції дрейфу гіроскопа з синхронним гістерезисних електродвигуном, що містить статор, ротор на сферичної шарикопідшипникової опорі і датчик кута, що включає в себе обертання ротора, вимірювання дрейфу і його корекцію, що відрізняється тим, що в процесі вимірювання дрейфу гіроскопа визначають дрейф, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, створюваного статором, і проводять його корекцію шляхом видалення феромагнітної маси статора в місці, відповідному напрямку дрейфу.
2. Спосіб корекції дрейфу гіроскопа по п.1, що відрізняється тим, що для визначення дрейфу, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля, дрейф гіроскопа вимірюють двічі: перший раз при роботі двигуна в синхронному режимі (ω1), другий раз відразу після виключення живлення двигуна і розмагнічування гістерезисного кільця ротора (ω2).
3. Спосіб корекції дрейфу гіроскопа по п.2, що відрізняється тим, що дрейф гіроскопа, що залежить від моменту обертання електромагнітного поля (ω), визначають за формулою і видаляють феромагнітну масу статора в місці, відповідному напрямку дрейфу, яке визначається за знаком ω (1 ).
4. Пристрій для визначення дрейфу гіроскопа з синхронним гістерезисних електродвигуном, що містить статор, ротор на сферичної шарикопідшипникової опорі і датчик кута, що включає в себе з'єднані послідовно задає генератор і інвертор, вихід якого підключений до електродвигуна гіроскопа, вимірювач, підключений до датчика кута, що відрізняється тим , що паралельно живильної шині інвертора підключений конденсатор, а між задає генератором і інвертором включений перемикач, синхронно пов'язаний з іншим перемикачем, включеним в розрив шини харчування інвертора.