Файл: Ковалев М.П. Динамическое и статическое уравновешивание гироскопических устройств.pdf

Известно, что, если поддерживать ток разряда конденсатора неизменным, то напряжение на конденсаторе tic изменяется про­ порционально времени

о

При J'c = /0= const

При постоянном напряжении на сетках пентода анодный ток іа в широких пределах почти не зависит от анодного напряже­ ния иа. Из анодных характеристик лампы 6К4П видно, что, если

поддерживать на второй сетке потенциал +50 В, а на первой сетке — 1 В, то анодный ток при изменении анодного напряжения от 60 до 350 В изменяется на 0,1 мА (от 2,6 до 2,7 мА). Следова­ тельно, в этом режиме внутреннее сопротивление лампы Л2 будет

154

Рассчитаем параметры схемы для сигнала с частотой 1000 Гц. Так как сопротивление цепи разряда значительно больше сопротивления цепи заряда,, то можно считать, что период опорного напряжения равен периоду разряда конденсатора С через пентод Л2.

Примем размах колебаний напряжения ііс равным 120 В. При этом созда­ дим такой режим работы, чтобы анодное напряжение пентода изменялось от 100 до 220 В. Из выражения для напряжения на конденсаторе при постоянном

t0= СRn = 0,025-10_6300 = 7,5 • 10—6 с.

Здесь R iI — внутреннее сопротивление триода Л1.

Подсчитаем длительность импульса, который надо подать на сетку трио­ да, чтобы конденсатор зарядился до 220 В, если £„=250 В.

Напряжение на конденсаторе при его заряде выражается формулой

, (, Ч

uc = R a \1 — е

Было сделано допущение, что при открытом триоде иа нем не падает напря­ жение. Тогда длительность импульса будет равна 12-'10~6 с.

Рассчитаем более точно кривую разряда конденсата С, считая, что внут­ реннее сопротивление пентода £,-2 постоянно в пределах рабочей области анод­ ных напряжений (50—220 В). Для этого диапазона

Rio

где Ча — напряжение приведения, соответствующее точке .пересечения прямо­ линейного участка анодной характеристики пентода с осью напряже­ ния. Из характеристики видно, что при иа= 60 В /а=2,6 мВ. Отсюда tia' = iaRi2 — иа=2,60-10—3-2900- ІО3—60=7480 В.

Поскольку конденсатор С разряжается, то

155

Решив уравнение (7.5), получим

где и2 — напряжение, до которого был заряжен конденсатор.

При «2=220 В и ? = Г=10-3 с напряжение на конденсаторе в конце разряда (к моменту прихода следующего запускающего импульса) равно 110 В.

Таким образом, напряжение на конденсаторе изменяется от 220 до ПО В и размах колебаний равен'ПО В.

Подсчитаем период следования запускающих импульсов, при котором на­ пряжение на конденсаторе падает до минимально допустимого значения <60 В). Из формулы (7.5) находим, что

Ч\ + Ug

t — RftC In

u~ + "а

где «1 — напряжение, до которого разряжается конденсатор.

При «і = 60 В Т = 1,67 -10_3 с, что соответствует частоте 600 Гц.

Для минимального напряжения на конденсаторе, равного 160 В, получим частоту следования запускающих импульсов 1500 Гц.

Такиу образом, конденсатор емкостью 0,025 мкФ обеспечивает получение неискаженного опорного напряжения в диапазоне частот вращения ротора от

•36 000 до 90 000 об/мин.

Этот диапазон частот вращения ротора во время уравновешивания можно разбить на три поддиапазона и для каждого из них определить величину ем­ кости конденсатора.

Описанный принцип формирования опорного напряжения используется в измерительной схеме балансировочной установки, схема которой приведена на рис. 7.45.

Напряжения с датчиков вибрации 18 и 19 подаются на схему исключения влияния плоскостей уравновешивания 20, далее на катодный повторитель и интегрирующий усилитель 21. Переда­ точная функция интегрирующего усилителя записывается следу­ ющим образом:

k • = _ ___ *____

"нт 1 + (1 + к) 7 > ’

где k —-коэффициент усиления усилителя без обратной связи;

Т\ — постоянная 'времени цепи обратной связи. Передаточная функция датчика вместе с катодным повтори­

телем будет

где ki — коэффициент, пропорциональный амплитуде вибрации. Общая передаточная функция имеет вид

,_ kklU> .

общ— 1 + (1 + /е) 7 > ‘

Так как k^> 1, то

, _ kkiu>

общ— ”T+~Ä7>

156

Значения k, k\ и T 'подобраны таким образом, что в рабочем диапазоне частот kT iw ^ l . Поэтому

перметр постоянного тока.

Опорное напряжение, сформированное описанным способом, подается на выходной каскад 5 и фазосдвигатощий каскад 7. С выхода каскада 7 опорное напряжение, фаза которого сдвину­ та на 90°, поступает на ограничитель 8, выходной каскад 9, ана­ логичный каскаду 5. С выходных каскадов 5 и 9 напряжения подаются на фазовращатель 6.

В качестве фазовращателя (рис. 7.46) используется враща­ ющийся трансформатор (ВТ).

Как правило, ВТ имеет две статорные обмотки, сдвинутые в пространстве на 90°, и две роторные с таким же сдвигом. На статорные обмотки ВТ подаются напряжения опорного сигнала, сдвинутые во времени на четверть периода. В результате по од­ ной обмотке ВТ проходит ток

1 sin ttrf,

а по второй

іо-- ■/ 2 sin -j- -^-j ==/ 2 C O S 0)t.

Токи, протекающие по катушкам L1 и L2, создают взаимно перпендикулярные магнитные поля, пересекающие витки подвижной катушки L3. Наводимые в результате этого э. д. с. взаимо'штдукции будут:

от катушки L1

е ,= —A fjsina = —- М хsin a/po cos wt; dt

157