陀螺仪电机

　　单轴陀螺仪运转示意图

　　陀螺仪，是一种用来感测与维持方向的装置，基於角动量不灭的理论设计出来的。陀螺仪主要是由一个位于轴心可以旋转的轮子构成。陀螺仪一旦开始旋转，由於轮子的角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。

　　注：1850年法国的物理学家福柯(J.Foucault)为了研究地球自转，首先发现高速转动中的转子(rotor)，由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向，他用希腊字gyro(旋转)和skopein(看)两字合为gyro scopei一字来命名。

　一种机械陀螺仪转子组成示意图

　　陀螺仪电机是陀螺仪高速旋转角动量的来源，主要是拖动位于轴心可旋转的陀螺转子做高速旋转，当陀螺转子以高速旋转时，在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时，陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变，同时反抗任何改变转子轴向的力量。

　　陀螺仪电机是保持陀螺转子高速转动的驱动力来源，其输出的稳定性直接决定着陀螺的稳定性。陀螺仪电机的运行稳定性，体现在输出机械特性的变化上，而输出机械特性的变化，必然会以各种形式反映在输入电参数上。因此，对输入电压、电流、瞬时功率进行分析，得到输入电参量、尤其是输入功率的变化规律，有助于对电机性能进行全面的了解。

　　本陀螺仪电机测试方案采用湖南银河电气有限公司研制的WP4000变频功率分析仪，该分析仪是目前国家变频电量测量仪器计量站的测量基准，测试数据具有较高的精度和最高的权威性。每台WP4000最多可连接6个功率单元，每个DT 数字变送器可连接一路电压和一路功率。由于电机未引出中性线，一般采用二瓦计法测量三相功率，为了更加准确直接的反映三相电流，每相电流均采甠一个DT数字变送器进行测量。当采用三瓦计法测量三相功率时，每相均采用一个DT数字变送器进行测量，由于该电机的中性线未引出，可以利用同型号的DT数字变送器电压通道输入阻抗相等的原理，构建虚拟中性点。

图示：2V3A法测量三相功率线路图

　　由于二瓦计法的单个功率读数没有明确的物理意义，当三相功率不相同时，不便于分析功率波动的原因，因此，利用同型号的DT数字变送器电压通道输入阻抗相等的原理，构建虚拟中性点，并在此基础上采用三瓦计法进行测量。下图为3V3A法测量线路图。

　图示：3V3A法测量三相功率线路图

　　本测试方案对陀螺仪电机的启动时间、惰转时间、启动电流、启动功耗、电压谐波、电流谐波、瞬时功率谐波进行全面测试，可较为全面了解电机的机械特性，并对电机的稳定性进行定量分析。试验电源的谐波、三相不平衡度等可调，可全面研究工作电源对电机运行性能的影响。