SU173962A1

SU173962A1 -

Info

Publication number: SU173962A1
Application number: SU790853A
Authority: SU

Description

Существующа гироскопическа вертикаль с трехстепенным гироскопом, устанавливаема первоначально с помощью ма тников (жидкостного нли иного) чувствительного элемента , после отключени последнего нодвержена «дрейфу нул , обусловленному в основном моментами трени подшипников карданного подвеса. Описываема гироскопическа вертикаль, с целью повышени точности, снабжена коррекционным гироскопом, снижающим дрейф нул . Кроме того, в ней тонкостенный немагнитный ротор, взвешенный относительно статора в бегущем магнитном поле, вл етс чувствительным элементом устройства точной коррекции дл удержани гировертикали в исходном положении после первоначальной установки ее оси в вертикаль. С целью исключени деформации магнитного пол при угловых перемещени х статора относительно ротора, вызывающей дрейф коррекционного гироскопа, подвес ротора выполнен в виде двух тонкостенных немагнитных неполных полусфер, укрепленных на концах вала ротора н осуществл ющих под воздействием магнитного пол , бегущего по касательной к сфере н создаваемого сферообразным статором, взвешенное состо ние ротора. С целью повышени надежности, гироскопическа вертикаль снабжена индукционным датчиком след щей системы, осуществл ющим одновременно и независимо съем сигнала дл коррекции угловых и линейных взаимоперемещений статора и ротора коррекционного гироскопа с помощью обмоток, работающих как по дифференциально-трансформаторной , так и по мocтoJoй схеме. На чертеже изображена принципиальна электрокинематическа схема описываемой гироскопической вертикали. При работе гироскопической вертикали ротор / приобретает необходимую скорость вращени , и его ось уста;навливаетс в полои епие истинной вертикали с помощью чувствительного элемента ма тникового (или иного) типа и момент-моторов системы автоматической первоначальной установки, а ротор 2 коррекционного гироскопа набирает необходимую скорость вращени , наход сь в механических опорах обычного типа. Одновременно с этим ток поступает в обмотку 3 возбуждени и в след щую систему подвеса (усилительномостовую схему 4, в обмотки 5 управлени и трехкоординатный индукционный датчик б. Ротор переходит из состо ни подвеса 7 в опорах в состо ние индукционного подвеса в бегущем магнитном поле, создаваемом обмотками 3 возбуждени и обмотками 5 уиравлени , напр жени которых сдвинуты по фазе на 90° емкостью 8.The existing gyroscopic vertical with a three-degree gyroscope, initially installed with the help of master (liquid or other) sensitive element, after disconnecting the latter, is subject to “zero drift, caused mainly by the friction moments of the gimbal bearings. The described gyroscopic vertical, in order to increase accuracy, is equipped with a correction gyro that reduces the drift zero. In addition, in it a thin-walled non-magnetic rotor, weighted relative to the stator in a traveling magnetic field, is a sensitive element of a precision correction device for keeping the gyro vertical in the initial position after initial installation of its axis in the vertical. In order to avoid deformation of the magnetic field with the stator angular displacements relative to the rotor causing drift of the correction gyroscope, the rotor suspension is made in the form of two thin-walled non-magnetic incomplete hemispheres fixed at the ends of the rotor shaft and under the effect of a magnetic field running tangentially to the sphere n created spherical stator, rotor weighted state. In order to increase reliability, the gyroscopic vertical is equipped with an induction sensor of a tracking system that simultaneously and independently pick up the signal to correct the angular and linear mutual displacements of the stator and the rotor of the correction gyroscope using windings operating both in differential-transformer and in motive circuitry. The drawing shows the principal electro-static scheme of the described gyroscopic vertical. When the gyroscopic vertical works, the rotor / acquires the required rotational speed, and its axis is set; rotation, found in conventional mechanical supports. At the same time, the current enters the excitation winding 3 and the suspension system (amplifier-bridge circuit 4, control windings 5 and the three-coordinate induction sensor B. The rotor changes from the suspension state 7 in the supports to the induction suspension state in the traveling magnetic field created excitation windings 3 and winding 5 windings whose voltages are phase shifted by 90 ° with a capacity of 8.

Чувствительный элемент ма тниковой коррекции отключаетс . Сила подвеса F представл ет составл ющую по оси Z силы F , возникающей в результате взаимодействи бегущего магнитного пол с вихревыми токами элементов подвеса 9 (роторов). При углоьых отклонени х рамы 10 гировертикали 10 под воздействием различных усилий, вызывающих отклонени оси ротора 1 от истинного положени вертикали (т. е. от оси ротора 2), происходит перемещение роторных пластин датчика относительно пластин статора на угол Да. Это вызывает перераспределение пульсирующих магнитных потоков, вследствие чего возникают напр л ени в обмотках статора датчика. Напр жени в свою очередь обусловливают возмущени след щей системы дл приведени оси ротора 1 с помощью момент-моторов в исходное положение в двух взаимно перпендикул рных плоскост х ZOX и ZOy. Эти напр л ени по соответствующим ос м X и У (пренебрега рассе нием обмоток ) имеют вид:Sensitive correction element is disabled. The suspension force F represents the component along the Z axis of the force F resulting from the interaction of the traveling magnetic field with the eddy currents of the suspension elements 9 (rotors). When the corner deviations of the frame 10 of the vertical 10 under the influence of various forces causing deviations of the rotor 1 axis from the true vertical position (i.e. from the rotor axis 2), the rotor plates of the sensor are moved relative to the stator plates by an angle of Yes. This causes a redistribution of pulsating magnetic fluxes, as a result of which stresses arise in the stator windings of the sensor. The voltages, in turn, cause perturbations of the tracking system to bring the axis of the rotor 1 to a starting position in the two mutually perpendicular planes ZOX and ZOy. These lines for the corresponding axes X and Y (neglecting the scattering of the windings) have the form:

1 &X&Z 1 & X & Z

Д D

й Wi г th wi g

2 ,2,

5о5o

Да.Yes.

где. С/- напр жение питани ; Wi и Wz - соответственно число витков средней и крайней обмоток индукционного датчика; Д5,ал:с -Where. C / - supply voltage; Wi and Wz - respectively, the number of turns of the middle and extreme windings of the induction sensor; D5, al: s -

максимальное приращение площади перекрыти статорной пластины ротором; 5о - площадь одной статорной пластины; Да - угол поворота по одной из осей (X или У); -максимальный угол поворота; Д - величина линейного (параллельного) перемещени оси; Д л«вкй- величина максимального перемещени оси; Д2 - взаимное смещение пластин статора и ротора индукционного датчика относительно начального положени (i/ 0); бо - воздущный зазор между пластинами статора и ротора индукртонного датчика в начальном положении ().maximum increment of the overlap area of the stator plate by the rotor; 5o - the area of one stator plate; Yes - the angle of rotation along one of the axes (X or Y); -maximum angle of rotation; D is the magnitude of the linear (parallel) movement of the axis; DL "VKY - the value of the maximum movement of the axis; D2 - mutual displacement of the stator plates and the rotor of the induction sensor relative to the initial position (i / 0); bo - air gap between the plates of the stator and the rotor of the inductive sensor in the initial position ().

Эта зависимость учитывает общий случай взаимного перемещени статора и ротора коррекционного гироскопа, при котором, кроме углового перемещени Да, имеютс еще линейные перемещени Д2 вдоль оси вращени ротора и Х параллельно этой оси. Как видно из зависимости дл Ё при отсутствии линейных перемещений второе слагаемое обращаетс в нуль, а при их наличии это слагаемое будет второго пор дка малости по сравнению с первым.This dependence takes into account the general case of the mutual movement of the stator and the rotor of a correction gyro, in which, besides the angular displacement Yes, there are also linear displacements D2 along the axis of rotation of the rotor and X parallel to this axis. As can be seen from the relationship for E, in the absence of linear displacements, the second term vanishes, and if they exist, this term will be of the second order of smallness compared to the first.

При линейных (параллельных) перемещени х рамы 10 относительно ротора 2 происходит соответственно увеличение и уменьщепие воздушных зазоров между пластинами ротора и статора Д7, привод щее к изменению индуктивности обмоток, включенных в плечи и усилительно-мостовой схемы. Это усиленное напр жение питает обмотки 5 управлени индукционного подвеса With linear (parallel) movements of the frame 10 relative to the rotor 2, the air gaps between the rotor and stator D7 increase and decrease accordingly, resulting in a change in the inductance of the windings included in the shoulders and the amplifier-bridge circuit. This reinforced voltage feeds the windings 5 of the induction suspension control.

Ь B

С: : .WITH: : .

28(,28 (,

Таким образом, сохранение первоначального положени вертикали происходит благодар наличию усилий, возникающих от момент-моторов (по ос м X к У), усилительно-мостовой схемы (вдоль оси Z) и от взаимодействи полей рассе ни в элементах подвеса- статоре и роторе (в плоскости ХОУ).Thus, the preservation of the initial position of the vertical is due to the presence of forces arising from the moment-motors (axis X to Y), the amplifier-bridge circuit (along the Z axis) and the interaction of the scattering fields in the suspension elements of the stator and the rotor (in HOU plane).

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A gyroscopic vertical containing a three-degree gyroscope with a system of automatic initial installation of the axis into a vertical with the help of a sensitive element, torque-producing motors, amplifiers, and signal pickup devices, which, in order to improve accuracy,

equipped with a corrective gyroscope with a thin-walled non-magnetic rotor, weighted relative to the stator in a traveling magnetic field, which is a sensitive element of the device for accurate correction to hold

gyrovertices in the initial position after the initial installation of its axis in the vertical.

2. A vertical according to claim 1, characterized in that, in order to eliminate the deformation of the magnetic field during the angular displacements of the stator

relative to the rotor, causing a drift of the correction gyro, the rotor suspension is made in the form of two thin-walled non-magnetic incomplete hemispheres, fixed at the ends of the rotor shaft and carrying out under the influence of a magnetic field, running tangentially to the sphere and created by a spherical stator, the rotor is weighted.

3. The vertical of claim 1, wherein that, in order to increase reliability, it is equipped with an induction sensor of a tracking system, which simultaneously and independently removes the signal to correct angular and linear mutual displacements of the stator and rotor using windings operating as

differential transformer and bridge circuit.