NO148093B - Gyromotor-drivanordning for gyroplattform. - Google Patents
Gyromotor-drivanordning for gyroplattform. Download PDFInfo
- Publication number
- NO148093B NO148093B NO774069A NO774069A NO148093B NO 148093 B NO148093 B NO 148093B NO 774069 A NO774069 A NO 774069A NO 774069 A NO774069 A NO 774069A NO 148093 B NO148093 B NO 148093B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- output
- frequency
- control signals
- motor
- signal
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 42
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 8
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/54—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting two or more dynamo-electric motors
- H02P1/58—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting two or more dynamo-electric motors sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/26—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor
- H02P1/30—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor by progressive increase of frequency of supply to primary circuit of motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en gyromotor-drivanordning for gyroplattforn omfattende minst én vertikal-gyroskop-motor og én azimut-gyroskop-motor, som begge er flerfasemotorer som normalt arbeider med en første frekvens, og som mates fra en forsyningsenhet som omfatter en flerhet av elektroniske brytere til å omdanne en likespenning til en vekselspenning med rektangelbølgeform, samt omfattende en innretning for frembringelse av bølgeformede styresignaler med motorens normale driftsfrekvens for styring av de elektroniske brytere.
Ved gyrostabiliserte plattformer for treghetsstyring er det vanlig praksis å starte motorene ved lave temperaturer (0°C) i løpet av et meget kort tidsrom (2 sekunder). Dette er nødvendig på grunn av behovet for rask reaksjon av gyrokompasser i løpet av få minutter ved luftfartøyer til stridsformål.
Et annet krav som stilles til slik apparatur,er at motorenes lagre må ha lang levetid. Dette har gjort det nødvendig å benytte smøreolje med relativt høy viskositet for lagrene, noe som i sin tur gjør problemet med kold start særlig alvorlig, siden slike oljer blir enda mer seigtflytende ved lave temperaturer.
Den tradisjonelle løsning ifølge kjent teknikk er å programmere strømforsyningen under igangsetningstiden for å levere en høy spenning for å bringe motorene opp til metning og til maksimalt moment. Det betyr at strømforsyningssystemet må dimensjoneres for en maksimal total effekt under igangsetningstidsrommet meget større enn effekten under normal drift. På tilsvarende måte må koblingsenheten til å omdanne likestrøm til vekselstrøm for drift av motoren likeledes dimensjoneres for den høyere spenning.
Skjønt den eksisterende løsning således er brukbar, oppnås den bare på bekostning av øket materialbehov og øket vekt av apparaturen. Således foreligger der et behov for en gyromotor-drivanordning som holder behovene for strømforsyning og koblingskomponenter på et minimum, nærmere bestemt på det som behøves for normal drift, men allikevel gir rask start ved lave temperaturer.
Ved en anordning som angitt innledningsvis utnytter man det forhold at gyromotorer normalt er av typen hysterese-synkronmotorer. Ved en utbalansert,flerfaset hysterese-motor er start-momentet hovedsakelig uavhengig av frekvensen og avhengig av magnetiseringsstrømmen opp til metning. Under normal bruk blir motoren,for å gi tilfredsstillende effekt uten for sterk opp-varmning, drevet i betydelig avstand fra metningstilstanden. Det virkelige startmoment er derfor betraktelig mindre enn det maksimum som jernet i motoren kan yte. Da gyroens magnetiseringsstrøm-frekvens må være meget nøyaktig, er det vanlig å etablere gyro-hjulfrekvensen ved nedtelling fra et krystallur. Såsnart den forlangte frekvens er oppnådd, benyttes den til å styre en koblings-enhet som omdanner likestrømenergien til vekselstrømenergi for drift av gyroskopets motor..
Man kan nyttiggjore seg disse forhold til å skaffe en for-bedret drivanordning som ikke krever høyere startspenninger enn de normale, og dermed gjøre det mulig å bruke et svakere dimen-sjonert strømforsyningssystem og en vekselretterenhet dimensjo-nert for lavere spenninger. Man får dermed en frekvens lavere enn den normale ved å utvide det logiske nedtellingssystem.
Hvis f.eks. den normale frekvens var 480 Hz., kunne
den divideres ytterligere for å gi en frekvens av 240 Hz. Da motorimpedansen vesentlig er induktiv, vil den trekke tilnærmelses-vis den dobbelte strøm ved samme spenning. Derved blir motorens moment hovedsakelig fordoblet. Selvsagt vil økningen i strøm og moment avhenge av den spesielle konstruksjon av vedkommende motor. F.eks. vil den avhenge av hvor nær metning motoren normalt arbeider, motorens likestrømmotstand, de spesielle begrensninger for like-strømforsyningssystemet m.v.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse innfører man
i denne forbindelse et rekkefølgeprogram, slik at der etter tur leveres effekt til de forskjellige faser hos flere enn én motor. Nærmere bestemt er en gyromotor-drivanordning av den angitte art
i første rekke karakterisert ved en innretning for, ut fra nevnte normale styresignaler å frembringe en rekke andre styresignaler med lavere frekvens, og en sekvensstyrende anordning for under start av motorene å overføre nevnte styresignaler til bryterne slik at der fås følgende funksjonsforløp:
- først blir strøm med den nevnte lavere frekvens tilført
en første fasevikling på begge motorene,
- så forsynes de andre faseviklinger på den ene av motor-
ene med den lavere frekvens i et fastlagt tidsrom; hvoretter de
- av-energiseres og de andre viklinger-på den annen motor forsynes med den nevnte lavere frekvens; - og til slutt, etter et annet fastlagt tidsrom, energiseres alle viklingene på begge motorene med normal frekvens.
Dette fører til at man blir i stand til å levere maksimal til-gjengelig effekt til den motor som er i ferd med å startes. F.eks. må en strømforsyningsenhet i et to-motorsystem normalt forsyne to motorer. Hvis rekkefølgen av effektlevering under start avpasses slik at bare én motor forsynes ad gangen, vil enheten ha tilstrekkelig disponibel effekt til å forsyne denne motor med det dobbelte av dens normale strøm for å frembringe det nødvendige startmoment.
Som det vil bli forklart mer fullstendig i den følgende detaljerte beskrivelse, kan endringer i frekvens og/eller leverings-sekvens utføres slik det behøves for en hvilken som helst spesiell situasjon. Videre kan den foreliggende oppfinnelse benyttes i forbindelse med andre typer av vekselstrømmotorer,som f.eks. fler-fasede induksjonsmotorer og synkronmotorer med utpregede, poler. Fig. 1 viser strøm-spenningskarakteristikken for en typisk strømforsyningsenhet som benyttes i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse, tillike med belastningslinjer for forskjellige former for motordrift. Fig. 2 er et blokkskjema over anordningen ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 er et bølgeform - diagram som anskueliggjør de bølge-former som brukes for magnetisering av motorene ifølge oppfinnelsen.
Fig. 4 er et koblingsskjerna for gyrohjul-forsyningsenheten
på fig. 2, og
fig. 5 er et logikkdiagram for den logiske enhet for driften av gyroskopmotoren i skjemaet på fig. 2.
Til belysning av den foreliggende oppfinnelse går man ut fra en treghetsplattform med minst to gyroskoper. Videre vil det for den følgende redegjørelse bli forutsatt at der finnes to gyroskoper, nemlig ett vertikal-gyroskop og ett azimut - gyroskop. Ennvidere vil det bli antatt at den normale driftsfrekvens for gyroskopene er 480 Hz. Fig. 1 viser sammenheng mellom strøm og spenning fra like-strøm-forsyningsenheten,som er forsynt med strømbegrensning. På figuren ses belastningslinjer for forskjellige arbeidsbetingelser. Således ses belastningslinjen 11 for én motor ved 480 Hz , en belastningslinje 13 for to motorer ved 480 Hz . og en belastnings-"linje 15 som antyder halvannen motor ved 240 Hz. Under forutsetning av manglende metning og liten ohmsk viklingsmotstand gjelder belastningslinjen 13 også for én motor med 240 Hz. Fig. 2 viser et blokkskjema for anordningen ifølge oppfinnelsen. Den innbefatter en strømbegrensende likestrømkilde 17, et ur 19, en nedtellingslogikk 21 og en gyrohjul-forsyningsenhet 27. Til utgangen fra gyrohjul-forsyningsenheten er der koblet to par viklinger. Til et par klemmer Li og L2 er der parallelt tilkoblet første faseviklinger 29 og 31 tilknyttet henholdsvis et vertikal-gyroskop og et azimut - gyroskop. Der er også vist et par viklinger 33 og 35, hvorav viklingen 33 er tilkoblet over klemmer L3 og L4, og viklingen 35 over klemmen L4 og en klemme L5. Viklingen 33 er vertikal-gyroskopets annen fasevikling. Viklingen 35 er azimut-gyroskopets annen fasevikling. Hensikten med-sekvensleddet er å sørge for å starte bare én motor ad gangen. Sekvensleddet er et enkelt tidsstyreledd som gir en rekke diskrete utgangssignaler som reaksjon på inngangs-ursignaler. Disse signaler frembringes i rekkefølgen D-10, D-12, D-8 og D-6.
Sekvensleddet 23 er en kjent innretning som benyttes ved eksisterende startanordninger. Det diskrete signal D-10 opptrer såsnart der leveres effekt til anordningen. Sekvensleddet 23 har en (ikke vist) inngang som melder at temperaturen 0°C er nådd. Ved temperaturer under 0°C benyttes varmeelementer til å varme opp anordningen før start. Signalet D-12 opptrer på et tidspunkt X,
da 0°F (= -17,8°C) nås (det kunne være det samme tidspunkt som det hvor D-10 opptrer hvis plattformen er på ca. 0°F). Det diskrete signal D-8 opptrer på et tidspunkt tilnærmet svarende til X+2 s,
og D-6 ved X+4 s.
Utgangssignalene er fra først av på 0 volt og stiger til
5 volt, hvor de forblir så lenge anordningen er virksom. Måten utgangssignalene benyttes på,vil bli forklart mer detaljert neden-for i forbindelse med de øvrige enheter.
Nedtellingsleddet er en standardteller som gir en gruppe på ■fire rektangelbølger betegnet 480 /0°, 480 /180°, 480 ,/90° og 480 /_ 210°. Den relative stilling av disse rektangelbølger i tid er anskueliggjort på fig. 3. Disse utgangssignaler leveres til den logiske enhet 25 for drift av gyromotorene. Denne drivlogikk gir tilsvarende utgangssignaler betegnet ^0°, /90°, /180° og / 270° til gyrohjul-forsyningsenheten 27, som kobler likestrømeffekten fra likestrømkilden til de forskjellige viklinger som er omtalt oven-for. Gyrohjul-forsyningsenheten kobler likestrømmen til motor-viklingene på en slik måte at disse får tilført en vekselstrøm-rektangelbølge. Tidsskjemaet på fig. 3 passer for viklingene 29, 31, 33 og 35, da disse er tofaseviklinger. Gyrohjul-forsyningsenheten er i prinsippet en standardinnretning,likedan som nedtellingsleddet. I hovedsaken behøver startanordningen ifølge oppfinnelsen rett og slett tilføyelse av gyromotor-drivlogikken 25 mellom nedtellingsleddet 21, sekvensleddet 23 og gyrohjul-forsyningsenheten 27.
Gyrohjul--forsyningsenheten er vist mer detaljert på fig. 4.
Man ser her klemmene LI og L2 som viklingene 29 og 31 er tilkoblet via en brokobling av brytere Sl til S4. Som vist har bryterne Sl og S2 sin ene klemme koblet til den positive samleskinne, og bryterne S3 og S4 en klemme koblet til den negative samleskinne resp. jord. De respektive andre klemmer på bryterne Sl og S3 er i fellesskap tilkoblet klemmen LI. De andre klemmer på bryterne S2 og S4 er i fellesskap tilkoblet klemmen L2. Inngangssignalet /90° er styresignalet for bryter Sl og bryter S4,og signalet /_ 210° er styresignal til bryterne S2 og S3. Bryterne er vist skjematisk, men vil i virkeligheten selvsagt være halvlederbrytere. Det kan ses at bryterne Sl og S4 vil bli innkoblet i fellesskap,og likeledes bryterne S2 og S3. Av fig. 3 vil man se at disse innkoblings-forhold vil føre til påtrykning av en vekselstrøm-bølgeform over viklingene 29 og 31. Viklingene 33 og 35 forsynes på lignende måte ved hjelp av brytere S5 til S10. Idet man foreløpig ser bort fra portene 37 til 40, dvs. antar at de er åpne, vil /180°-siqnalet styre bryterne S7, S6 og S10, og /0°-signalet styre bryterne S5, S8 og S9. Under /0°-delen av cyklusen vil således bryterne S5 og S8 være innkoblet og forsyne viklingen 33. Bryterne S8 og S9 vil være innkoblet og forsyne viklingen 35. Under neste halvdel av cyklusen,/ 180°, vil bryterne S6 og S7 være innkoblet og forsyne viklingen 33,og S6 og S10 være innkoblet og forsyne viklingen 35. Igjen vil viklingene bli forsynt med en full vekselstrøm-rektangel-bølge ved hjelp av denne anordning. Som det vil bli forklart mer fullstendig senere, vil de forskjellige 480 Hz-signaler under normal drift være tilkoblet gjennom gyromotor-drivlogikkenheten °9 gyrohjul-forsyningsenheten for å drive de to motorer ved 480 Hz. På grunn av OG-portene 37 til 40 reagerer bryterne S5 og S7 bare når utgangssignalet D-12 foreligger. Bryterne S9 og S10 reagerer bare når D-8 foreligger. En ytterligere bryter Sil, vist på fig.2, er innskutt mellom strømkilden og gyrohjul-forsyningsenheten, slik at likestrømeffekt bare blir levert til denne enhet når signalet D-10 foreligger.
Fig. 5 anskueliggjør gyromotor-drivlogikken mer detaljert. Som reaksjon på utgangssignalene fra sekvensleddet 23 leverer gyromotor-drivlogikken passende pulser til gyrohjul-forsyningsenheten, enten med den normale frekvens 4 80 Hz under normal drift eller med 240 Hz under start. Den logikkenhet som benyttes i kretsene her,er en diodetransistor-logikk (DTL), når der ikke sies noe annet. Som vist blir de fire 480 Hz-signaler ved 0°, 180°, 90° og 270° levert som inngangssignaler til enheten. Ved inngangen til enheten sitter to flipflops 51 og 53 av D-type. Hver av disse har et sett av. utganger bestående av en klar-inngang C, en datainngang D og en urinngang CLK. ^/0°-signalet med 4 80 Hz tilføres urinngangen CLK til flipflopen 51. Denne flipflop har sin Q-utgang ført tilbake som D-inngang. Denne Q-utgang er også ført som D-inngang til flipflopen 53. Dennes urinngang CLK får J/90°-signalet med 480 Hz tilført. Klar- og setteinngangene til begge flipflopene er alle sammenknyttet og via en motstand 55 tilkoblet en positiv forsyningsspenning. Med denne anordning blir 480 Hz-signalet frekvensdividert for å utvikle signalet 240 /_ 0°
ut fra Q-utgangen fra flipflopen 51, signalet 240 /180° fra dens Q-utgang, 240 /90°-signalet ut fra Q-utgangen fra flipflopen 53 og 240 / 2 70°-signalet fra dennes Q-utgang. Signalene med 480 Hz og 240 Hz leveres som inngangssignaler til OG-porter 56 til 63. 480 / Q°-signalet utgjør det ene inngangssignal til OG-porten 56. 240 / 0°
utgjør det ene inngangssignal til OG-porten 57. På lignende måte får OG-portene 58 og 59 480 Hz- og 240 Hz-/180°-signalene, og OG-portene 60 og 61 /90°-signalene og OG-portene 62 og 63 / 270°-signalene. Portene 56 og 57 leverer sine utgangssignaler som inngangssignaler til ELLER-porten 65. Utgangssignalene fra OG-portene 58 og 59 utgjør inngangssignaler til en ELLER-port 66, utgangssignalene for OG-portene 60 og 61 utgjør inngangssignaler til ELLER-porten 67, og utgangssignalene for OG-portene 62 og 63 utgjør inngangssignalene til ELLER-porten 68. Utgangssignalene fra ELLER-portene er de signaler som leveres til gyrohjul-forsyningsenheten 27 på fig. 2.
Oventil på fig. 5 er der også vist et ytterligere logisk ledd, styrt av sekvensleddet 23. Som vist utgjør signalet D-6 inngangssignal til en inverter 70. Utgangssignalet fra denne inverter utgjør,sammen med signalet D-8,inngangssignaler til en inverterende OG-port 72, hvis utgangssignal føres sammen med signalet D-12 fra sekvensleddet 23. Da der benyttes DTL-logikk, vil den felles ledning være på null hvis enten utgangssignalet fra porten 72
eller signalet D-12 er null. Utgangssignalet fra inverteren 70 leveres til en ytterligere inverter 73, hvis utgangssignal danner et aktiverende inngangssignal til portene 56, 58, 60 og 62. Etter inverteren 73 følger en ytterligere inverter 75, hvis utgangssignal aktiverer portene 57, 59, 61 og 63. Portene har en tredje inngang som alltid aktiveres av utgangssignalet fra en inverter 77, hvis inngang er koblet til jord.
Under drift leverer sekvensleddet, der som nevnt er et enkelt tidsstyreledd og kan sette seg sammen av tellere,med passende dekodede utgangssignaler for å gi den ønskede rekkefølge, først utgangssignalet D-10. Dette signal slutter bryteren Sli for å skaffe effekt til gyrohjul-forsyningsenheten. På dette tidspunkt vil utgangene D-12, D-8 og D-6 stadig være på "0". Da signalet D-6 er et "0", vil den inverterende forsterker 70 ha sin inngang
på "1". Dette "l"-signal inverteres til et "0" i inverteren.73
og tilbake til "1" via inverteren 75. Som følge herav blir portene 57, 59, 61 og 63 åpnet for å slippe 240 Hz-signalene frem. Således blir 240 Hz-signalet til å begynne med levert til bryterne S1 til S4 S8 og S6 på fig. 4. Med bryteren Sli sluttet og med 240 Hz-' rektangelbølgene tilført bryterne, vil bryterne Sl til S4 virke
og forsyne viklingene 29 og 31 med vekselstrøm-rektangelbølger med 240 Hz. På dette tidspunkt er D-12 stadig "0", og likeledes D-8. Skjønt bryterne S6 og S8 kan virke, blir således de øvrige brytere S5, S7, S9 og S10 ikke aktivert, og der vil ikke finnes noen fullstendig krets gjennom viklingene 33 og 35, så disse vil ikke få strøm. Kort tid etterat viklingene 29 og 31 er aktivert, gir sekvensleddet ut signalet D-12. Når D-12 foreligger, dvs. er "1", blir OG-portene 37 og 38 åpnet, og bryterne S5 og S7 kan nu begge aktiveres. Viklingen 33 får nu strøm. Med andre ord er vertikalgyroen nu fullt magnetisert og kan begynne å komme opp på hastighet.
På dette tidspunkt er D-8 og D6 stadig "0". Følgelig vil utgangen fra OG-porten 72 med et "1" og et "0" ved inngangen være på "1". Dette utgangssignal knyttes til D-12. Siden den anvendte logikk er DTL-logikk, vil fellespunktet forbli på "1" bare hvis alle inngangssignalene til den er "1". Med D-12 på "1" og utgangen fra porten 72 på "1" vil ledningen 77 ved inngangen til gyrohjul-forsyningsenheten på fig. 2 og også på fig. 4 forbli på "1" og holde portene 37 og 38 åpne. Den første gyromotor blir nu startet med redusert frekvens, og den samlede strøm vil bli begrenset av 240 Hz-belastningslinjen og den strømbegrensende virkning av likestrømkilden. Sekvensenheten leverer nu utgangssignalet D-8, dvs. D-8 kommer på "1". D-8 utgjør inngangssignal til den inverterende OG-port 72 på fig. 5. Da D-6 stadig er på "0" og utgangen fra inverteren 70 på "1", vil der nu foreligge to "l"-verdier ved inngangen til porten 72,og dens utgangssignal vil bli "0". Som følge herav blir OG-portene 37 og 38 på fig. 4 lukket. På grunn av det binære "1" på D-8 blir OG-portene 39 og 40 åpnet. Derved aktiveres bryterne S9 og S10 til å arbeide sammen med bryterne S6 og S8 for å levere en vekselstrøm-rektangelbølge til viklingen 35. Under disse forhold går vertikalgyromotoren i en-fasedrift ved 240 Hz. Azimut - motoren løper igang med begge viklingene strømførende. Som i tilfellet av vertikalmotoren kommer den opp på starthastighet med 240 Hz.
Etterat der er medgått en passende tid til at azimut-motoren kommer opp i hastighet, leverer sekvensleddet D-6 som "l"-utgangssignal. Dette fører til at utgangen fra inverteren 70 kommer på "0" og utgangssignalet fra porten 72 igjen blir "1". Dessuten vil utgangssignalet fra inverteren 73 nu bli "1" og utgangssignalet fra inverteren 75 "0". Dermed skjer der to ting. Portene 37 og 38 blir påny åpnet/ så viklingen 33 kan forsynes. Videre blir portene 57, 59, 61 og 63 stengt og portene 56, 58, 60 og 62 åpnet for å slippe 480 Hz-signalene frem til gyrohjul-forsyningsenheten 27. Nu er alle bryterne på fig. 4 sluttet og forsynes med 480 Hz, og begge motorene vil komme opp på hastighet med 480 Hz. Dette er slutt-trinnet av igangsetningen.
Den ovenstående redegjørelse gjaldt starten av en synkronmotor. Imidlertid kan oppfinnelsen som nevnt også benyttes i forbindelse med andre motortyper. F.eks. kan en induksjonsmotor, som vanligvis har burformet rotorvikling, ha meget lite startmoment. En slik motor har en hastighet-momentkurve som i første rekke er en funksjon av rotorimpedansen og sakkingsfrekvensen i rotoren. Idet rotoren nærmer seg synkron hastighet, nærmer frekvensen i rotoren seg null. I stillstand er rotorfrekvensen lik ledningsfrekvensen. Ved å benytte en anordning i henhold til den foreliggende oppfinnelse, spesielt en gyrohjul-forsynings-kobling som vist på fig. 4, ved en lav frekvens, f.eks. den cakkingsfrekvens hvor maksimalt moment opptrer, er det mulig å starte en slik motor med maksimalt moment. En utrustning til dette formål ville rett og slett kreve forsyning av viklingene med en slik frekvens bestemt ut fra motorens turtall-moment-karakteristikk istedenfor en enkel halvering av den "normale driftsfrekvens. Som ved den nettopp beskrevne utførelsesform vil den samlede effekt og momentets størrelse bli regulert ved begrensning av likestrømmen fra strømkilden. Etterhvert som motoren løper igang,vil rotorfrekvensen synke og momentet variere. Såsnart momentet er minsket og motoren kommet opp i hastighet,kan man endre frekvensen for å bringe momentet tilbake på maksimum. En slik driftsmåte kan fortsettes trinnvis inntil motoren får maksimalt turtall. Således vil man kunne, programmere sekvensleddet 23 for å gi en rekke frekvenser passende for å bringe en slik motor opp i hastighet på basis av en forutgående analyse for bestemmelse av de optimale omkoblingspunkter. Det er også mulig å benytte tilbakekoblingsregulering med likestrøm- og omkoblings-enheten, eller benytte en turteller til å innlede omkobling.
En synkronmotor med utpregede poler er også hård å starte.
Den har ikke noe startmoment og startes normalt ved hjelp av en induksjonsmotorvikling innebygget i polkonstruksjonen. Når den således compound-viklede induksjonsrotor nærmer seg synkron hastighet, låser rotorens utpregede poler seg i synkronisme. Da der ikke forkommer sakking, blir induksjonsviklingen dermed uvirksom. I en slik motor vil det,hvis der tilføres viklingen på en slik synkronmotor med utpregede poler en strøm med meget lav frekvens, altså tilnærmet likestrøm, under anvendelse av en anordning som vist på tegningen, være mulig å bringe rotoren til å stille seg i fase med statorfeltet. Ved langsomt å høyne frekvensen, begrenset ved rotorens evne til å utvikle tilstrekkelig moment til å akselerere treghetslasten og overvinne friksjon og stadig holde seg i synkronisme,kunne man la motoren starte langsomt og akselereres opp til den forlangte synkrone hastighet. En motor av denne art kunne da få anvendelse f.eks. for et gyroskop. En slik motor kunne i visse tilfeller være mer effektiv når den engang er startet, sammenlignet med en hysterese-motor.
Således skaffer den foreliggende oppfinnelse,sett under sin videste synsvinkel, en anordning til å levere variabel frekvens til vekselstrøm-gyroskopmotorer for- å endre deres startkajrakteristikk^r og dermed bringe motoren opp i hastighet uten behov for større spenninger eller strømmer enn dem som benyttes i normal drift. Videre tar oppfinnelsen sikte på å nyttiggjøre seg strømbegrensende egenskaper hos en likestrøm-forsyningskilde til å regulere start-strømmen i motorene-
Claims (6)
1. Gyromotor-drivanordning for gyroplattform, omfattende minst én vertikal-gyroskop-motor og én azimut-gyroskop-motor, som begge er flerfasemotorer som normalt arbeider med en første frekvens, og som mates fra en forsyningsenhet (27) som omfatter en flerhet av elektroniske brytere (S1 - S10) til å omdanne en likespenning til en vekselspenning med rektangelbølgeform, samt omfattende en innretning (19, 21) for frembringelse av bølge-formede styresignaler med motorens normale driftsfrekvens for styring av de elektroniske brytere, karakterisert ved en innretning (51, 53) for, ut fra nevnte normale styre-signaler å frembringe en rekke andre styresignaler med lavere frekvens, og en sekvensstyrende anordning (23, 25, 37 - 40) for under start av motorene å overføre nevnte styresignaler til bryterne slik at der fås følgende funksjonsforløp: - først blir strøm med den nevnte lavere frekvens tilført en første fasevikling (29, 31) på begge motorene/- så forsynes de andre faseviklinger (33) på den ene av motorene med den lavere frekvens i et fastlagt tidsrom; hvoretter de - av-energiseres og de andre viklinger (35) på den annen motor forsynes med den nevnte lavere frekvens; - og til slutt, etter et annet fastlagt tidsrom, energiseres alle viklingene (29, 31, 33, 35) på begge motorene med normal frekvens.
2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved organer til å kontrollere maksimal startstrøm og -moment ved å benytte en strømbegrensende likestrøm-effektkilde som effektkilde.
3. Anordning som angitt i krav 1, hvor innretningen for frembringelse av de normale styresignaler omfatter: - et krystallstyrt ur (19) og - en innretning (21) til å dividere urfrekvensen ned til fire første styre-signaler, som hvert har den første, normale frekvens, og som har form av rektangelbølger med varighet lik den halve periode og er innbyrdes forskjøvet 90°;
karakterisert ved- en anordning (51, 53) til, ut fra de nevnte første styresignaler med den nevnte første frekvens, å skaffe fire andre styresignaler som har samme relative fasestilling ved den annen, lavere frekvens; - en logikkanordning (56-63 og 65-68) som får de nevnte første og andre styresignaler tilført og er avpasset for å reagere på et inngangs-signal for selektivt å levere det ene eller det andre av de nevnte sett av fire styresignaler ved sin utgang, som er koblet til gyrohjul-forsyningsenheten; - og et. sekvensbestemmende ledd (23) til å levere det nevnte inngangs-signal for å bringe logikkanordningen til først å levere ut de nevnte styresignaler ved den nevnte annen frekvens i en fastlagt tid og derpå levere ut styresignalene ved den nevnte første frekvens.
4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at logikk-anordningen omfatter en flerhet av par av OG-porter (56 og 57 - 62 og 63), hvor den første port (56, 58 etc.) i hvert par får som inngangssignal det ene av de nevnte første styresignaler med den nevnte første frekvens, og den annen (57, 59 etc.) får som inngangssignal det tilsvarende annet styresignal med den nevnte annen frekvens; - en flerhet av ELLER-porter (65-68) som hver får som inngangssignaler utgangssignalene fra et par av OG-porter og ved sine utganger leverer styresignalene til de elektroniske brytere; og - minst én inverter (75),
idet de første OG-porter i hvert par er koblet for å aktiveres av inverternes inngangssignal, mens utgangssignalet fra inverteren er koblet som aktiverende inngang til alle de andre porter i de nevnte sett.
5. Anordning som angitt i krav 3 eller A", karakterisert ved at sekvensleddet (23) innbefatter en innretning til å levere suksessive utgangssignaler (D-6, D-8, D-10, D-12), idet en første utgang (D-10) er koblet for å tilslutte effektkilden (17) til gyrohjul-forsyningsenheten (27); et
annet utgangssignal (D-12), som opptrer deretter, er koblet til gyrohjul-forsyningsenheten for å sette den nevnte ene motor i stand til å energiseres; en tredje utgang (D-8) er tilkoblet den nevnte gyrohjul-forsyningsenhet for å sette den nevnte annen motor i stand til å energiseres/ og et fjerde ut9an9ss:'-9na-1-(D-6) er tilkoblet OG-portene (56-63) over minst én inverter.
6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved en inverter (70) som har som inngang den nevnte fjerde utgang (D-6) fra sekvensleddet, og en inverterende OG-port (72) som har sine innganger tilkoblet utgangen fra inverteren og det tredje utgangssignal (D-8) fra sekvensleddet, og ved at utgangen fra OG-porten er koblet til den nevnte annen utgang (D-12) fra sekvensleddet, hvorved opptreden av det nevnte tredje utgangssignal (D-8) vil av-aktivere den nevnte annen utgang (D-12), og opptreden av det nevnte fjerde utgangssignal (D-6) påny vil aktivere den nevnte annen utgang (D-12).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/749,651 US4100466A (en) | 1976-12-10 | 1976-12-10 | Cold start system for motors |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO774069L NO774069L (no) | 1978-06-13 |
NO148093B true NO148093B (no) | 1983-04-25 |
NO148093C NO148093C (no) | 1983-08-03 |
Family
ID=25014621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO774069A NO148093C (no) | 1976-12-10 | 1977-11-28 | Gyromotor-drivanordning for gyroplattform |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4100466A (no) |
JP (1) | JPS5374214A (no) |
CA (1) | CA1076686A (no) |
DE (1) | DE2755333A1 (no) |
FR (1) | FR2393461A1 (no) |
GB (1) | GB1568130A (no) |
NO (1) | NO148093C (no) |
SE (1) | SE441228B (no) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4266432A (en) * | 1978-04-24 | 1981-05-12 | The Singer Company | Gyro motor control |
EP0053208B1 (en) * | 1980-11-28 | 1984-11-14 | International Business Machines Corporation | Motor control system for a single phase induction motor |
JPS5914396A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-25 | Toshiba Corp | パルスモ−タ駆動装置 |
US4460853A (en) * | 1983-03-24 | 1984-07-17 | The Singer Company | Gyroscope wheel dynamic braking and sequence inhibit circuit |
US5512809A (en) * | 1994-08-11 | 1996-04-30 | Penn Ventilator Co., Inc. | Apparatus and method for starting and controlling a motor |
US5698957A (en) * | 1995-04-24 | 1997-12-16 | Advance Machine Company | Over current protective circuit with time delay for a floor cleaning machine |
US6042656A (en) * | 1997-10-17 | 2000-03-28 | Nilfisk-Advance, Inc. | Shutoff control methods for surface treating machines |
US6227957B1 (en) | 1998-05-22 | 2001-05-08 | Nilfisk-Advance, Inc. | Battery powered, riding, floor burnishing machine |
US6450867B1 (en) | 1998-05-22 | 2002-09-17 | Nilfisk-Advance, Inc. | Battery powered, riding, floor treating machine |
KR100361771B1 (ko) * | 1998-06-17 | 2003-03-03 | 삼성광주전자 주식회사 | 능력가변왕복동압축기의운전제어방법 |
US7028491B2 (en) * | 2004-03-29 | 2006-04-18 | Tecumseh Products Company | Method and apparatus for reducing inrush current in a multi-stage compressor |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD21182A (no) * | ||||
FR1337673A (fr) * | 1962-10-26 | 1963-09-13 | Borg Warner | Moteur électrique synchrone à commande statique |
US3268785A (en) * | 1964-06-12 | 1966-08-23 | Gerber Scient Instr Company In | Plural stepping motor drive |
US3532947A (en) * | 1968-03-04 | 1970-10-06 | Gen Electric | Direct current pulse control circuit for polyphase synchronous motor |
US3719874A (en) * | 1970-10-16 | 1973-03-06 | R C Inc | A. c. power supply for rate gyro |
DE2053077B2 (de) * | 1970-10-29 | 1973-06-07 | Siemens AG, 1000 Berlin u 8000 München | Schaltungsanordnung zur speisung des antriebsmotors der drehanode einer roentgenroehre |
US3710214A (en) * | 1971-05-04 | 1973-01-09 | W Anderson | Plural motor timing sequence system |
US3855510A (en) * | 1971-11-08 | 1974-12-17 | Int Scanatron Syst Corp | High stability multiple speed motor power supply for facsimile |
AT320803B (de) * | 1972-09-25 | 1975-02-25 | Goerz Electro Gmbh | Vorrichtung zum Anlassen eines Schrittschaltmotors |
JPS49128215A (no) * | 1973-04-12 | 1974-12-09 | ||
US3908158A (en) * | 1973-05-09 | 1975-09-23 | Borg Warner | Control system for adjusting a-c motor speed at line frequency or a subharmonic of the line frequency |
US4012679A (en) * | 1974-01-06 | 1977-03-15 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for controlling the operation of synchronous motor |
US3994165A (en) * | 1975-11-25 | 1976-11-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Mass flowmeter starting system |
-
1976
- 1976-12-10 US US05/749,651 patent/US4100466A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-11-10 CA CA290,591A patent/CA1076686A/en not_active Expired
- 1977-11-14 GB GB47358/77A patent/GB1568130A/en not_active Expired
- 1977-11-28 NO NO774069A patent/NO148093C/no unknown
- 1977-12-08 SE SE7713977A patent/SE441228B/sv not_active IP Right Cessation
- 1977-12-08 FR FR7737088A patent/FR2393461A1/fr active Granted
- 1977-12-09 JP JP14804077A patent/JPS5374214A/ja active Granted
- 1977-12-12 DE DE19772755333 patent/DE2755333A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5374214A (en) | 1978-07-01 |
DE2755333A1 (de) | 1978-06-15 |
NO774069L (no) | 1978-06-13 |
FR2393461A1 (fr) | 1978-12-29 |
FR2393461B1 (no) | 1984-04-27 |
GB1568130A (en) | 1980-05-29 |
SE441228B (sv) | 1985-09-16 |
SE7713977L (sv) | 1978-06-11 |
DE2755333C2 (no) | 1988-02-04 |
NO148093C (no) | 1983-08-03 |
JPS6314592B2 (no) | 1988-03-31 |
CA1076686A (en) | 1980-04-29 |
US4100466A (en) | 1978-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1163010A (en) | Electrical aircraft engine start and generating system | |
Lee et al. | D, Q reference frames for the simulation of induction motors | |
NO148093B (no) | Gyromotor-drivanordning for gyroplattform. | |
JPS6014600B2 (ja) | Ac−dc発電システム | |
Doherty et al. | Synchronous machines-iii torque-angle characteristics under transient conditions | |
US4431953A (en) | Circuit for operating a synchronous motor from a dc supply | |
JPS6043749B2 (ja) | 三相準方形波vscf誘導発電機システム | |
US3753002A (en) | Synchronizing and transfer system | |
EP1282937B1 (en) | Method for controlling the starting of an ac induction motor | |
US3300647A (en) | Alternator load demand sequencing system | |
US3381195A (en) | Excitation control system for synchronous motors | |
GB1167024A (en) | Static Regenerative Direct Current Motor Control. | |
RU2277289C1 (ru) | Способ квазичастотного мягкого пуска синхронного двигателя и устройство для его осуществления | |
US2419058A (en) | Polyphase speed synchronizing system for a plurality of rotating machines | |
SU1069106A1 (ru) | Способ пуска машины переменного тока | |
US2100364A (en) | Control system | |
RU2277290C1 (ru) | Устройство для поочередного пуска электродвигателей группы | |
RU2064219C1 (ru) | Способ пуска и ресинхронизации синхронной машины | |
SU1758816A1 (ru) | Способ пуска двух групп гистерезисных электродвигателей | |
US2232495A (en) | Power generating system with synchronizing and timing control | |
US2151093A (en) | Control system for synchronous machines | |
US2315491A (en) | Electric drive | |
US2830193A (en) | Power transmission | |
SU82897A1 (ru) | Регулируемый электропривод | |
GB678768A (en) | Improvements in or relating to gyro-verticals |