阿瑪勃朗陀螺羅經(jīng)

1、阿瑪勃朗陀螺羅經(jīng)二組1.研究背景隨著當(dāng)今海上經(jīng)濟，軍事的發(fā)展，船舶在海上的航路錯綜復(fù)雜，因此對導(dǎo)航儀器的要求大大提高，如何提高電磁控制羅經(jīng)的精確性？我們就必須對電磁控制式羅經(jīng)的原理，使用，維護和保養(yǎng)加以學(xué)習(xí)和研究。2.電磁控制式陀螺羅經(jīng)2.1 2.1 電磁控制式陀螺基本結(jié)構(gòu)電磁控制式陀螺基本結(jié)構(gòu) 平衡陀螺儀（三個自由度）平衡陀螺儀（三個自由度） 電磁擺電磁擺 放大器放大器 力矩器力矩器電磁擺水平軸力矩器垂直軸力矩器2.2 電磁控制式陀螺基本原理控制力矩控制力矩水平軸水平軸MY=-KY 阻尼力矩阻尼力矩垂直軸垂直軸MZ =KZ 當(dāng)主軸高度角存在時當(dāng)主軸高度角存在時,電磁擺輸出擺信號電磁擺輸出擺信

2、號,經(jīng)放大器放大后經(jīng)放大器放大后,驅(qū)動驅(qū)動力矩器產(chǎn)生水平軸和垂直軸力矩力矩器產(chǎn)生水平軸和垂直軸力矩,控制主軸找北并指北控制主軸找北并指北.2.3 數(shù)學(xué)分析z1y2)()(KHKH當(dāng)陀螺球處于穩(wěn)定位置時，當(dāng)陀螺球處于穩(wěn)定位置時，則有：此時，令, 0rr陀螺主軸穩(wěn)定點：陀螺主軸穩(wěn)定點：y2yzKHtgKKrr緯度誤差緯度誤差1、阻尼因數(shù)f = n/ n+1dke2、阻尼周期2z1yd442KHKHTD3. 3. 阿瑪阿瑪勃朗勃朗MK10MK10型羅經(jīng)型羅經(jīng)概述工作原理技術(shù)性能羅經(jīng)結(jié)構(gòu)電路系統(tǒng)阿瑪勃朗型陀螺羅經(jīng)屬于電磁控制式羅經(jīng)，是陀螺羅經(jīng)三大系列產(chǎn)品之一。1.由美國阿瑪公司和英國勃朗公司聯(lián)合研制的

3、。 最初為陸用車輛設(shè)計，改進(jìn)被應(yīng)用于船舶。2.早期有兩種： 熱形工作的情況下，支承液體呈液態(tài)； 不工作的情況下，支承液體呈固態(tài)。 冷形支承液體呈液態(tài)。后來均改進(jìn)為冷形。3.1 概述概述整套阿瑪勃朗整套阿瑪勃朗MK10型型陀螺羅經(jīng)的組成圖陀螺羅經(jīng)的組成圖3.2 工作原理工作原理（1）動量矩指北）動量矩指北（2）電磁擺產(chǎn)生擺信號）電磁擺產(chǎn)生擺信號（3）擺信號放大后分別送）擺信號放大后分別送至水平及垂直軸力矩器至水平及垂直軸力矩器,產(chǎn)產(chǎn)生水平軸控制力矩及垂直生水平軸控制力矩及垂直軸阻尼力矩。軸阻尼力矩。3.3 3.3 技術(shù)性能技術(shù)性能在恒速恒向航行條件下，其指向誤差小于0.75；羅經(jīng)工作電源為26V

4、/400Hz 的三相交流電和35V直流電；主羅經(jīng)正常工作的環(huán)境溫度為0 55C；適用緯度為80N 80S；適用航速為0 60kn；快速啟動時，若陀螺球主軸（主羅經(jīng)刻度盤“0”）偏北小于10，約40min可穩(wěn)定指北（誤差小于0.5）；一般啟動時間不超過6h；陀螺球壽命約40000h；最多可以帶20個分羅經(jīng)。3.4 3.4 羅經(jīng)結(jié)構(gòu)羅經(jīng)結(jié)構(gòu)靈敏部分靈敏部分隨動部分隨動部分固定部分固定部分（1）靈敏部分靈敏部分由陀螺球，浮動平衡環(huán)，水平扭絲及垂直扭絲組成。金屬扭絲金屬扭絲1.1.水平扭絲水平扭絲（1 1）可看作無磨擦的軸承支承，構(gòu)成陀螺球的水平軸；）可看作無磨擦的軸承支承，構(gòu)成陀螺球的水平軸；（2

5、2）用來在浮動平衡環(huán)內(nèi)定陀螺球的中心位置；）用來在浮動平衡環(huán)內(nèi)定陀螺球的中心位置；（3 3）受扭產(chǎn)生控制力距）受扭產(chǎn)生控制力距水平軸力矩水平軸力矩M MY Y。2.2.垂直扭絲垂直扭絲（1 1）可看作無磨擦的軸承支承，構(gòu)成陀螺球的垂直軸；）可看作無磨擦的軸承支承，構(gòu)成陀螺球的垂直軸；（2 2）用來對陀螺球與浮動平衡環(huán)在貯液缸內(nèi)定中心位置；）用來對陀螺球與浮動平衡環(huán)在貯液缸內(nèi)定中心位置；（3 3）受扭產(chǎn)生阻尼力距）受扭產(chǎn)生阻尼力距M MZ Z，起垂直軸力矩器作用。，起垂直軸力矩器作用。陀螺球結(jié)構(gòu)圖陀螺球結(jié)構(gòu)圖（2 2）隨動部分：）隨動部分：貯液缸貯液缸傾斜平衡環(huán)傾斜平衡環(huán)方位齒輪方位齒輪傾斜隨動

6、電機傾斜隨動電機方位平衡環(huán)方位平衡環(huán)方位隨動電機方位隨動電機方位刻度盤方位刻度盤傾斜齒輪傾斜齒輪13:56:12（3）固定部分）固定部分 由羅經(jīng)底座、羅經(jīng)箱、和羅經(jīng)底由羅經(jīng)底座、羅經(jīng)箱、和羅經(jīng)底座的附屬部件組成。（見教材）座的附屬部件組成。（見教材）羅經(jīng)底座羅經(jīng)底座羅經(jīng)箱羅經(jīng)箱羅經(jīng)底座附件羅經(jīng)底座附件刻度盤刻度盤貯液缸貯液缸3.5 3.5 電路系統(tǒng)電路系統(tǒng)阿瑪勃朗阿瑪勃朗MK10MK10型羅經(jīng)電路系統(tǒng)主要由型羅經(jīng)電路系統(tǒng)主要由電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)，隨動系統(tǒng)，傳向系統(tǒng)隨動系統(tǒng)，傳向系統(tǒng)，信號控制電路，信號控制電路和和速緯誤差速緯誤差校正電路校正電路組成。組成。(1)(1)電源系統(tǒng)：電源系統(tǒng)：作用：

7、將船電變換成作用：將船電變換成26V400HZ26V400HZ的陀螺三相電及的陀螺三相電及50V50V直流電源。直流電源。組成：變流機、變壓器（含整流器）和電源開關(guān)。組成：變流機、變壓器（含整流器）和電源開關(guān)。(2)(2)隨動系統(tǒng)：隨動系統(tǒng)： 傾斜隨動系統(tǒng)傾斜隨動系統(tǒng) 方位隨動系統(tǒng)方位隨動系統(tǒng)系統(tǒng)由信號測量裝置、電磁擺、放大器、隨動電機等組成。系統(tǒng)由信號測量裝置、電磁擺、放大器、隨動電機等組成。8字型線圈字型線圈（貯液缸南（貯液缸南北軸內(nèi)壁處）北軸內(nèi)壁處）電磁鐵電磁鐵8字型敏感線圈和電磁鐵字型敏感線圈和電磁鐵信號測量裝置信號測量裝置電磁擺產(chǎn)生電磁擺信號用以產(chǎn)生控制力矩和阻尼力矩安裝在貯液缸頂部

8、偏東一側(cè)水平時，無擺信號輸出傾斜時，擺錘偏移，有擺信號輸出傾斜放大器傾斜放大器傾斜傾斜電機電機方位方位電機電機方位放大器方位放大器水平扭絲水平扭絲受扭受扭 擺信號擺信號垂直扭絲垂直扭絲受扭受扭水平軸控水平軸控制力矩制力矩垂直軸阻垂直軸阻尼力矩尼力矩電磁擺輸出的擺信號是可以控制水平和垂直扭絲，產(chǎn)生控電磁擺輸出的擺信號是可以控制水平和垂直扭絲，產(chǎn)生控制力矩和阻尼力矩，使陀螺球主軸自動找北。制力矩和阻尼力矩，使陀螺球主軸自動找北。擺信號系統(tǒng)擺信號系統(tǒng)隨動系統(tǒng)隨動系統(tǒng)陀螺球陀螺球（電磁鐵）（電磁鐵）傾斜放大器傾斜放大器方位放大器方位放大器傾斜電機傾斜電機方位電機方位電機貯液缸貯液缸（8字線圈）字線圈）

9、傾斜平衡環(huán)傾斜平衡環(huán)方位平衡環(huán)方位平衡環(huán)傾斜齒輪傾斜齒輪方位齒輪方位齒輪方位隨動系統(tǒng)驅(qū)動方位平衡環(huán)，使貯液缸在方位運動上跟方位隨動系統(tǒng)驅(qū)動方位平衡環(huán)，使貯液缸在方位運動上跟蹤陀螺球運動蹤陀螺球運動；傾斜隨動系統(tǒng)驅(qū)動傾斜平衡環(huán)使貯液缸在傾斜方向上跟蹤傾斜隨動系統(tǒng)驅(qū)動傾斜平衡環(huán)使貯液缸在傾斜方向上跟蹤陀螺球。陀螺球。4. SGB10004. SGB1000型陀螺羅經(jīng)型陀螺羅經(jīng)勃朗公司的勃朗公司的SGB1000SGB1000型陀螺羅經(jīng)是基于阿瑪型陀螺羅經(jīng)是基于阿瑪- -勃朗勃朗10 10 陀陀螺羅經(jīng)基礎(chǔ)上研制出的新型產(chǎn)品。與阿瑪螺羅經(jīng)基礎(chǔ)上研制出的新型產(chǎn)品。與阿瑪- -勃朗勃朗1010型相型相比在主

10、羅經(jīng)的靈敏部分和隨動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上基本相同，比在主羅經(jīng)的靈敏部分和隨動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上基本相同，其工作原理和所達(dá)到的技術(shù)性能也完全一樣。其工作原理和所達(dá)到的技術(shù)性能也完全一樣。4.1 SGB10004.1 SGB1000型陀螺羅經(jīng)與阿瑪勃朗型陀螺羅經(jīng)與阿瑪勃朗MK10MK10型羅經(jīng)區(qū)別型羅經(jīng)區(qū)別: :（1 1）主羅經(jīng)的外形也是一個方形，靈敏部分）主羅經(jīng)的外形也是一個方形，靈敏部分位于箱體的左側(cè)位于箱體的左側(cè) 右側(cè)是電子控制組件。右側(cè)是電子控制組件。 （2 2）羅經(jīng)電源采用逆變器替代變流機）羅經(jīng)電源采用逆變器替代變流機（3）采用光電編碼器輸出的）采用光電編碼器輸出的數(shù)字航向信號替代步進(jìn)發(fā)送器數(shù)字航向信

11、號替代步進(jìn)發(fā)送器直接輸出的模擬航向信號；設(shè)直接輸出的模擬航向信號；設(shè)置了自動啟動程序，使羅經(jīng)的置了自動啟動程序，使羅經(jīng)的啟動和船電短時間斷電恢復(fù)后啟動和船電短時間斷電恢復(fù)后的重新啟動均能自動完成的重新啟動均能自動完成4.2 4.2 勃朗系列陀螺羅經(jīng)的操作使用勃朗系列陀螺羅經(jīng)的操作使用（1）檢查船電是否正常；）檢查船電是否正常；（2）接通電源箱上的電源開關(guān)，電源指示燈亮。調(diào)節(jié)其亮）接通電源箱上的電源開關(guān)，電源指示燈亮。調(diào)節(jié)其亮度。電源開關(guān)接通后，所有的復(fù)示儀器亦進(jìn)入工作狀態(tài)。度。電源開關(guān)接通后，所有的復(fù)示儀器亦進(jìn)入工作狀態(tài)。（3）檢查主羅經(jīng)控制面板上的電源指示燈是否亮，若亮則表示電源）檢查主羅經(jīng)

12、控制面板上的電源指示燈是否亮，若亮則表示電源已輸至主羅經(jīng)，等待已輸至主羅經(jīng)，等待10 min，待陀螺馬達(dá)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，隨動系統(tǒng)自，待陀螺馬達(dá)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，隨動系統(tǒng)自動投入工作。此時需將電源故障報警器上的開關(guān)接通后，方可進(jìn)行下動投入工作。此時需將電源故障報警器上的開關(guān)接通后，方可進(jìn)行下述操作。述操作。（4）按下旋轉(zhuǎn)按鈕（）按下旋轉(zhuǎn)按鈕（SLEW）并轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)速率控鈕（）并轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)速率控鈕（RATE），使主），使主羅經(jīng)方位刻度盤指示盡可能接近真航向。順時針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)速率控鈕，羅經(jīng)方位刻度盤指示盡可能接近真航向。順時針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)速率控鈕，羅經(jīng)航向讀數(shù)增大；逆時針轉(zhuǎn)動航向讀數(shù)減小。當(dāng)達(dá)到真航向時，必羅經(jīng)航向

13、讀數(shù)增大；逆時針轉(zhuǎn)動航向讀數(shù)減小。當(dāng)達(dá)到真航向時，必須注意將旋轉(zhuǎn)速率控鈕轉(zhuǎn)回到其中心位置上后，方可松開旋轉(zhuǎn)按鈕；須注意將旋轉(zhuǎn)速率控鈕轉(zhuǎn)回到其中心位置上后，方可松開旋轉(zhuǎn)按鈕；將速度誤差校正旋鈕置于與航速相應(yīng)的位置上（與航速相差不超過將速度誤差校正旋鈕置于與航速相應(yīng)的位置上（與航速相差不超過5 kn），船靜止時應(yīng)將旋鈕置于零。），船靜止時應(yīng)將旋鈕置于零。（5）將緯度誤差校正旋鈕置于船舶航行緯度上（與船舶所）將緯度誤差校正旋鈕置于船舶航行緯度上（與船舶所在緯度相差不超過在緯度相差不超過5）。）。（6）根據(jù)需要轉(zhuǎn)動照明燈旋鈕，調(diào)節(jié)主羅經(jīng)方位刻度盤照）根據(jù)需要轉(zhuǎn)動照明燈旋鈕，調(diào)節(jié)主羅經(jīng)方位刻度盤照明燈的亮度。明燈的亮度。（7）檢查所有的復(fù)示儀器，如需要可重新匹配校準(zhǔn)）檢查所有的復(fù)示儀器，如需要可重新匹配校準(zhǔn)。電磁控制式羅經(jīng)利用電磁擺和水平力矩器，垂直力矩器所組成的電磁控制