SE446484B - Sett att korrigera fel vid syngonsendare samt syngonsendare korrigerad enligt settet - Google Patents

Description

lO. 15 20 25 i .' B 446 484 2 tionsresistor över tvâ av dess utgångar, vilka vanligtvis betecknas som Sl, S2 och S3. Exempelvis kommer det att finnas kompensationsresistorer över utgångarna Sl och S3 och utgângarna S3 och S2.

Ett antal syngoner kompenserades för fel med användning av de utvecklade formlerna. De maximala kvarstående felen reducerades till mindre än 2 -bågminuter från fel, som var så stora som 10 bågminuter.

Figur l är ett schematiskt kopplingsschema för en syngon, som över sin utgång har en konventionell brygga, vilken belastar syngonen, och som parallellt därmed har trimresistorer enligt föreliggande uppfinning, och Figurerna 2 - 5 är kurvor, som illustrerar resultaten av syngonfelkompen- sation enligt föreliggande uppfinning. , Figur 1 illustrerar en typisk syngon lO, som har tre statorlindningar, vilka är Y-kopplade och anordnade med 1200 vinkelmellanrum. Statorlindningarna 12, 13 och 15 är alla förbundna vid centrum, och deras fria ändar, vilka utgör syngonens utgångar, är på konventionellt sätt betecknade S1, S2 och S3. Statorn ll innefattar även en rotorlindning 17, över vilken det finns en inducerad rotorspänning under normala förhållanden. En belastning RLI visas inkopplad över utgångarna S1 och S3, en belastning RLZ över utgångarna S3 och S2, och en belastning RLB över utgângarna Sl och S2. Under drift kommer detta att vara den normala syngonbelastningen. För teständamâl simuleras en belastning genom att utgångarna förbinds över en brygga, i vilket fall belastningsresistorerna RLl, RLZ och RLB är bryggresistorerna. Parallellt med var och en-av belastningsresistorerna visas även en ytterligare resistor. Dessa resistorer, som betecknats R 1, RZ och R3, bildar kompensationsresistorerna, och såsom framgår nedan förekommer endast två. av dessa resistorer i den kompenserade syngonen. Alla tre resistorerna visas, eftersom det är nödvändigt att beakta alla tre för att utveckla en ekvation. Med beaktande av alla tre kompensationsresistorerna í kretsen kan följande uttryck utvecklas: nl n, + al 33 -222 n; 32-113) c= --------R1 32 Ra smze -fi ray-g; oosze (1) Detta kan även uttryckas som I 5= EC SIN (2 G + ßc) (2) g z nlnfnlnyzazxa 2 32-33 T' F* g 2" -ïlïï-zlšæí *3 R-z-R-a (3) :f-Tanwl ærea-íålæz-Ra) i avse-Hae , w C 10 15 20 446 484 3 EC är här det maximala syngonfelet beroende pâ belastningsobalans, Bm är den uppmätta fasvinkeln för syngonfelet, BC är den beräknade fasvinkeln för syngonielet beroende på belastningsobalans, och X är syngonfelet i den avlästa vinkelpositionen, och Z är egenimpedansen för en lindning (Zss) plus kopplingsmot- ståndet (Zsm).

Som framgår av ekvatíonerna ovan induceras ett 2:a övertonsfel när belastningen över en syngon är obalanserad. En formel utvecklades för beräkning av den 2:a övertonskomponenten av felet (Eznd) från syngonnoggrannheistestdata. En Fourier-analysteknik användes, som kräver feldata från 12 testpositioner med lika stora vinkelavstånd.

I den här illustrerade utföringsformen var de l2 testpositionerna anordnade med 300 intervall, med början vid OO. Det är dock även möjligt att använda ett större eller mindre antal testpunkter, och testpunkterna behöver inte befinna sig i de här använda positionerna. Generellt sett kan man använda varje mätmetod, som gör det möjligt att finna det maximala syngonfelet och dess fas.

Följande ekvation härleddes: få' Ezna= K E'3o*E'so'E'12o'E'1so ) 51329 (5) + % (2E'o*E'3o'E'so'2E'9o'E'12o+E'1so °°$2° vilket även kan uttryckas som: a2n¿ = En stu (za - em) e (6) där Em är uppmätt maximum för syngonfelet, där storheterna E'°--E'15o erhålls enligt följande tack vare l80°-symmetrin hos den andra övertonen: E°'18° R E° + E18° (a-1) 2 Eao,21o “ Bao * E21o in-2) ""ä' ' _ Eso,24o ' E30 * 3210 j (B-3) 2 446 484 4 E90,2v0 = E90 + 2270 2 (B'4) E = E + E 12o,s0o 120 300 2 (B-S) Elsmaso = 3150 * Eaao I 2 --5--- (B-6) E ==E *WG °»18°*B2°-21°*E60,240*E:0,210*E1z01a00*E1s0.aa0 (B-1) E' = _. o 30,180 Em, (Mn I = _ E 30 Eamzlo Eavg 03.9) E' = E- - E _ 50 60,240 avg (13-10) _ E' = E i _ 90 90,210 Eavg (m1) . E' I _. 120 Elzmaoo Eavg (za-n) E' _ 0 150 ' Elsmsso Eflvg ~ (za-la) Eo-»Eno är de uppmätta syngonfelen vid de angivn-a vinklarna, varvid Ef' 'å [EE'30*E'so'-'5'12o'1*'wfåzltßäfiz'ao'E's02E'so'E'120E'1so 2 (7) E! +EI .EI .El -EU Bm=Tan-1 (g o 30 60 120 150 m V5 æ'30+*='s0'E'120"=“-'1so 10 15 446 484 5 Det kan här vara till hjälp att hänvisa till Fig. 2-5. Fig. 2 visar en speciell syngon, en 'rollsyngon, som har ett okompenserat fel representerat av kurvan 21. Fíg. }-5 illustrerar pitchsyngoner på ett flertal gyroplattíormar, vilka har okompenserade felkurvor 23, 25 resp. 27. Dessa figurer visar, att även om det är lämpligt att använda ekvationerna 5-8 för att bestämma det maximala felet och dess fasvinkel, så kan samma information fås genom att rita upp aktuella data i ett diagram. vid faller enlig: Fig. 2 uppträder de fnaxlfnala felen vid eo° och zuo°. l fallet enligt Fig. 5 ligger det maximala felet vid ungefär -75°, och i Fig. ll uppträder det vid ungefär +60°. Det maximala felet i syngonen enligt Fig. 5 uppträder vid f90o. Dessa siffror visar även variationen i felet från syngon till syngon. l diagrammen enligt Fig. 3, 4 och 5 är felet endast uppritat mellan ï90°, eftersom pitchsyngonen endast arbetar över detta omrâde.

Ett studium av ekvationen (l) visar att ett 2:a övertonsfel hos syngonen kan genereras med endast två resistorer. Omskrivning av ekvationen (l) för tvâ resistorer, placerade parallellt med syngonbelastningen, ger: ) 00829] (9) Med användning av endast R2 och R 3, R I = w +R3 2'R3 z 2 32 33) SIN29 -fiêz 33 Med användning av endast R I och Ra, Rz = oo z R1”2R3 ]_ c =ï 31-173- smze -Qï 5-3- cosze _ (10) Med användning av endast R 1 och RZ, R3 = oo . a -zn 1 s = .få (n: 322) smze - 45 G5) cosze] (11) 6' är syngoníelet i avläst vinkelposition. 446 484 6 Av ekvatiøn (3) kan man fastställa att för positiva resistorvärden: A. ekvation (9) gäller för ßc = aoo° :in eo°. ß. ekvation (m) galler för ac -.- 1sø° nu aoo°. c. Ekvauön (u) gäller för se = eo° nu 1so°.

Om ekvationen (5) sätts lika med negativvärdet av ekvationerna (9), (10), och (ll) får man värdena på trimrezsistorerna för kompensering för den 2:a övertonsdelen av syngonfelet. Dessa formler är som följer: För ac = 3oo° nu eo° Rz = çx __ __ (E O+ÉEI ' I R =_,__ _ K 3 (E ö'E'3o'2E'efëïsofiylzoflylso) För ac = 1so° un 3oo° R = K 1 (E'o*7E'3o+E'so°'='-'9o'5f=12o'E'150) R = J- ö. K _ _* 4ñ_ 3 Üïës'3o'E'60'2E'9o'^“3'12o*E'1sol För BC = so° :in 1so° -x R = R = 'K _ _ 1 2 ÖB ö*E'30'E'so'2E'9o“E'12o*E'150) (12) (13) (14) (15) (16) (17) 10 15 20 446 484 Formlerna för beräkning av kompensationsresistorvärdena, ekvationerna (12) till (17), innehåller termen K, vilken betecknas som "syngonkonstanten". Dess värde beror av egen- och kopplingsimpedanserna hos den enhet som kompenseras.

Värdet på denna konstant kan bestämmas för en speciell syngonkonstruktion genom att man testar en enhet och får data för användning med nedan utvecklade formler.

Ekvation (ll) kan skrivas om för R1=R3=o° enligt följande: , z 5 šè sxn (20 + eo°) (19, wa a = o° 6 g 3G z “z (19) Eftersom K = 3 G2 g K = 6R2 Ö _ (20) Syngonfelet kan även uttryckas som en funktion av nollspänning i fas enligt följande: Enuli 6 'KSF (21) Där KSF är syngonskalfaktorn.

Ekvationerna (20) och (21) anger att syngonkonstanten K kan bestämmas genom att man adderar Rz över syngonbelastningen och mäter motsvarande noll- förändring vid rotorn vid 0 = 00.

Formeln för direkt mätning av K är: K = åSFx ((R2)(AE'null)) (22) där Emm är syngonnolländringen vid addering av R2 till syngonkretsen. Eftersom testdata för syngonfel vanligen mäts i bågminuter kan K uttryckas i ohm- bågminuter av enkelhetsskäl.

När de nödvändiga resistorvärdena har bestämts enligt ovanstående placeras resistorerna över dc erforderliga syngonlitgângarrizi. Resismrerna kan antingen byggas in i syngonsändaren eller, om syngonsändaren är försedd med annan lO 15 20 446 484 i 8 utrustning, till vilken utgângarna är kopplade, så kan de ingå i lämpliga tryckta kretskort i denna utrustning.

Testresultat Den ovan beskrivna deterministiska syngonfelkompensationstekniken tillämpades .vid gyroplatttormar. Râtestdata för syngonerna användes för att beräkna kompensationsresistorvärden och deras placering vid syngonutgångarna.

För pitchsyngonen, vars frihet är begränsad, antogs att felet utanför begränsnings- vinklarna utgjordes av en upprepning av de uppmätta värdena inom området för vinkelfrihet. Detta ger korrekt felkompensation i det användbara stigvinkel- området..

Innan kompensationen kunde provas uppmättes syngonkonstanten K enligt ovan. Data som togs på tre plattformar indikerade att denna konstant var konsistent mellan de testade enheterna, och den uppmättes till K = 1,959 x 10-6 ohm-min. _ _ Fig. 2-5 visar resultaten av syngonfelkompensation utförd på SKN 2400- roll- och pitchsyngoner tillverkade av The Kearfott Division of the Singer Company. Dessa figurer visar såväl det okompenserade felet (kurvorna Zl, 23, 25 och 27) som det kompenserade restfelet (kurvorna 29, 31, 33 och 35). Som framgår av minskningen av íelen är den presenterade kompensationstekniken effektiv.

Vid fallet enligt Fig. 2 användes resistorer RI och Rz på 50 resp. 100 kilo-ohm, i Fig. 3 resistorer R 1 och RZ på 60 resp. 80 kilo-ohm, i Fig. 4 resistorer RZ och R3 på 120 resp. 70 kilo-ohm, och i Fig. 5 resistorer RI och Rz på 190 resp. 80 kilo-ohm.

Claims (9)

10 15 20 25 30 446 484 9 I PATENTKR/xv

1. l. Sätt att korrigera fel vid syngonsändare försedda med en stater med utgångar Sl, S2 och S3, kännetecknat avattman a) mäter felet i syngonsändaren vid lika stora vinkeltillskott, b) bestämmer storleken och fasen på det maximala felet hos den 2:a övertonen, och c) över två par av utgångarna Sl, S2 och S3 placerar resistorer för att åstadkomma en obalans i den 2:a övertonsbelastningen, som är ungefär lika stor som det mätta felet och i motsatt fas mot detta.

2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t av att storleken och fasen för det maximala felet bestäms med användning av Fourier-analys.

3. Sätt enligt patentkravet l eller 2, k ä nn e t e c k n a t av att resistorer placeras över utgángarna S2 och S3 samt Sl och S2 när det maximala felet ligger mellan 300° och 600, att resistorer placeras över utgångarna Sl och S3 samt S1 och S2 när det maximala felet ligger mellan 1800 och 300°, och att resistorer placeras över utgångarna Sl och S3 samt S3 och S2 när det maximala felet ligger mellan 60° och l80°.

4. Sätt enligt patentkravet l, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att man vidare bestämmer värdet på nämnda resistorer, som skall placeras över nämnda utgångar, som en funktion av syngonkonstanten, och att man bestämmer syngonkonstanten för den syngon, som skall korrigeras.

5. Sätt enligt patentkravet ll, k ä n n e t e c k n a t av att syngonkonstanten bestäms genom att man placerar en resistor över utgångarna S2 och S3 och mäter förändringen i nollspänning med denna resistor placerad däröver, och att man multiplicerar nollspänningen med värdet av resistorn och faktorn 6, delat med syngonskalfaktorn.

6. Kompenserad syngonsändare, innefattande en syngonsändare med en rotorlindning och tre Y-kopplade statorlindningar med utgångar Sl, S2 och S3, k ä n n e t e c k n a d av första och andra resistorer över tvâ utvalda par av nämnda utgångar, varvid resistorerna har sådana värden, att när de placeras över 15 446 484 10 de utvalda paren av utgångar, de genererar ett obalanserat 2:a övertons- belastningsfel, vars fas och storlek är ungefär motsatt det 2:a övertonsfelet i syngonen, varigenom det andra övertonsfelet korrigeras för att förbättra noggrann- heten hos syngonen.

7. Apparat enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d av att det maximala syngonfelet är en fasvinkel mellan l80° och 300°, och att resistorerna är kopplade över utgångarna S1 och S3 samt S1 och S2.

8. Apparat enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d_ av att det maximala syngonfelet är en fasvinkel mellan 3000 och 60°, och att resistorerna är kopplade över utgångarna S3 och S2 samt Si och S2.

9. Apparat enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d av att det maximala syngonfelet är en fasvinkel mellan 600 i och l80°, och att resistorerna är kopplade över utgångarna Sl och S3 samt S3 och S2.