第四章单转子陀螺罗经

第二节ES-110型陀螺罗经

一、主罗经

主罗经核心部分为陀螺马达,由100V、400Hz、3相驱动，转速为12000r/min, 动量矩指南。陀螺房以6根吊钢丝悬吊在垂直环内，垂直环通过东西轴承装在水平环上并可绕水平轴作俯仰转动。这样，构成了具有三自由度陀螺仪。整个灵敏部分由水平环通过南北轴承支承在外侧的随动部分的随动环上。随动变压器初级绕组装在陀螺房的东侧，而次级绕组装在与其对应的垂直环上。当灵敏部分与随动部分有失配角，则随动变压器输出随动信号，以放大器放大后，驱动随动电机，带动方位齿轮转动，使随动环能绕垂直轴转动而跟踪灵敏部分随动。在陀螺房的西侧装有16g的生物，作为陀螺罗经阻尼摆动的阻尼重物。当主轴有倾斜时，该重物产生绕垂直轴的阻尼力矩，故ES-110型陀螺罗经亦属于短轴阻尼陀螺罗经。

在垂直轴的SN两侧以螺钉固紧一对塑料制成液体稳定器。这对液体稳定器，由塑料制成液体杯及连通管与空气管组成。于是，当陀螺主轴相对水平面倾斜时，液体稳定器也跟着倾斜；杯中的液体沿着连通管作南北流动，随着液体的流动、重量的改变，便产生与倾斜角方向和大小成正比的水平轴摆性力矩，陀螺罗经在此力矩的作用下作找北运动。

二、使用与调整

1、一般使用

（1）设置纬度在船舶所在的纬度上，当纬度每变化5°时调整一次。

（2）打开电源开关。

（3）启动指示灯亮并开始找北。

（4）启动指示灯亮，等待5min；运转指示灯亮，此时陀螺马达转数达到正常转数。

（5）当主罗经上的分罗经指示灯亮，方可设置每一个分罗经与主罗经一致。对于同步分罗经，将分罗经开关放到“OFF”位置，调整分罗经的航向与主罗经一致后，将分罗经开关放在“ON”位置。

（6）大约4h 罗经稳定，此时其精度满足航海要求。

（7）重新确定分罗经的航向读数是否与主罗经一致，如果有误差，重新调整。

2、快稳启动罗经

当船舶真航向为已知时，启动罗经约20min后，握住液体连通器和水平环轻轻地向上或向下压，使罗经在方位上进动直至刻度盘的读数为真航向，然后在水平方向推陀螺房，直至水准器上气泡停留在上次关机时的气泡位置上。

3、停机

（1）将主罗经上电源开关放在“OFF”位置。

（2）将每个分罗经的开关也都放在“OFF”位置上。

4、调整

该设备电子调整点都在逆变器板伺服放大板和母板上。

（1）逆变器板：逆变器板上，陀螺马达的电压和频率是可调整的。

1）电压调整（RV1）：当主罗经供电24V±20%供电时，等待陀螺马达转数上升，约5min后，调整RV1，使8-9、9-10、8-10之间电压为100V。

2）频率调整（RV2）：调整RV21使8-9之间频率为400Hz±2Hz。

（2）伺服放大器板有两处调整

1）相位调整1（R61）：

①调整伺服增益到最小值;

②启动主罗经和调整逆变器;

③将转子壳慢慢地顺时针转动；

④测定TP5-TP1、TP6-TP1之间的小型。

⑤调整波形如图。

⑥当转子壳逆时针慢慢转动时，测定波形如图。

2）相位调整（2R55）：调整R55是让伺服马达的激磁相伴和信号相位相差90度。

①顺时针转动伺服增益R21约1/4；

②将陀螺转子竖起来；

③这时，调整R55使激磁电压相位和控制电压相位差90度。

3）伺服增益调整R21；

调整完R61和R55后调整伺服系统。

①启动主罗经并等到RUNNING灯亮。

②调整R21使伺服产生振动。

③当伺服振动时，调整R21使其振动停止。

④调整完后，让刻度盘转动45度，使其没有振动现象。

（3）灵敏部分的调整：主罗经工作约4小时后进行调整。

调整平衡环水平，确定东西平衡以水平环的北边水平心作为标准。如果需要，可调整水平环上东西侧的平衡重物。

（4）调整陀螺马达平衡

当水平气泡位置偏高（即北边高）时，在南边固定液体连通器的两边增加相同重量的重物，当增加0.5g x 2的重物，水平气泡移动10角分。

当水平气泡低时（即北边低），在北边固定液体连通器的两边增加相同重量的重物。

注意：认真调整水平气泡位置，因为调整水平气泡位置，也能引起方位上的变化，需要调整方位读数。

（5）方位读数调整：严格限制用吊钢丝调整方位误差，如需要，必须满足以下条件：灵敏部分平衡正常，罗经的安装与船首尾线平行，电源正常，只有在这种情况下，罗经出现方位误差才能用吊钢丝调整。

当陀螺方位偏高（偏西）时，以支架上方看逆时针调整正切机构螺丝，正切机构螺丝转一圈可校正10度方位误差。

当陀螺方位偏低（即偏东）时，从支架上方看顺时针调整正切机构螺丝。

注意：在调整中，不能动其他平衡重物，因为。它们在出厂时已调好。

第三节阿玛—勃朗10型陀螺罗经。

一、主罗经

它由灵敏部分、随动部分和固定部分组成。

1、灵敏部分

（1）陀螺球是一个形如哑铃的密封球体。球壳由南北两个空心半球组成。密封球体内装有陀螺马达，由26V、400Hz三相交流电供电，转速为12000r/min,动量矩H指北。

（2）陀螺球的支承：阿玛-勃朗型罗经的陀螺罗经的陀螺球采用液浮和金属扭丝组合支承。在陀螺球的赤道处的环形凹槽中装有一个矩形矩形合金平衡环，称为浮动平衡环或称原平衡环，环的平面与陀螺转轴垂直，这个环可看作常规罗经的垂直环。陀螺环在其东西方向上有两根水平金属扭丝通过扭丝支承带支承在浮动平衡环上，构成陀螺球的水平轴；在浮动平衡环的上下方向上有两根垂直金属扭丝悬挂在贮液缸的内壁上，构成陀螺球的垂直轴。陀螺球与原平衡环之间有一定的间隙，容许陀螺球相对于浮动平衡环做小角度的俯仰运动而不致触及浮动平衡环。55

（3）金属扭丝的作用

水平金属扭丝：

1）可看作无摩擦的轴承支承，构成陀螺球的水平轴；

2）用来在浮动平衡环内定陀螺球的中心位置；

3）起水平力矩器的作用，对陀螺球施加沿水平轴作用的控制力矩。

垂直金属扭丝的作用：

1）可看作无摩擦的轴承支承，构成陀螺球的垂直轴；

2）对陀螺组合件（包括陀螺球与浮动平衡环在内）在贮液缸内定中心。

3）对陀螺球施加沿垂直轴作用的阻尼力矩。

（4）贮液缸：贮液缸是一个密封的容器，其内部是与陀螺球形状一致的球形。在贮液缸内充满氟油。在正常工作温度时氟油的比重与陀螺球及组件的比重相等，陀螺球及浮动平衡环等在贮液缸的氟油中呈中性悬浮状态。因此，水平金属扭丝和垂直金属扭丝对陀螺球可看作无摩擦的轴承，也可用来定陀螺球在贮液缸内的位置。

（5）电磁铁：在陀螺球壳内侧南北两端，在陀螺马达转轴方向上，装有电磁铁分别对准贮液缸上的陀螺球位置敏感“8”字线圈，组成了测量陀螺球主轴的方位角和倾斜角的测量装置，如图4-8所示。

2、随动部分

随动部分是由倾斜平衡、方位平衡、顶部的方向刻度盘以及“8”字线圈组成的。

（1）贮液缸的支承：如图4-9所示，贮液缸的南北端通过轴承和枢轴吊在水平放置的倾斜平衡环上，形成贮液缸南北轴，这个轴与主轴一致，使贮液缸能绕南北轴自由地转动。