單軸陀螺儀運轉示意圖

　　陀螺儀，是一種用來(lái)感測與維持方向的裝置，基於角動(dòng)量不滅的理論設計出來(lái)的。陀螺儀主要是由一個(gè)位于軸心可以旋轉的輪子構成。陀螺儀一旦開(kāi)始旋轉，由於輪子的角動(dòng)量，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。

　　注：1850年法國的物理學(xué)家?？?J.Foucault)為了研究地球自轉，首先發(fā)現高速轉動(dòng)中的轉子(rotor)，由于慣性作用它的旋轉軸永遠指向一固定方向，他用希臘字gyro(旋轉)和skopein(看)兩字合為gyro scopei一字來(lái)命名。

　一種機械陀螺儀轉子組成示意圖

　　陀螺儀電機是陀螺儀高速旋轉角動(dòng)量的來(lái)源，主要是拖動(dòng)位于軸心可旋轉的陀螺轉子做高速旋轉，當陀螺轉子以高速旋轉時(shí)，在沒(méi)有任何外力矩作用在陀螺儀上時(shí)，陀螺儀的自轉軸在慣性空間中的指向保持穩定不變，同時(shí)反抗任何改變轉子軸向的力量。

　　陀螺儀電機是保持陀螺轉子高速轉動(dòng)的驅動(dòng)力來(lái)源，其輸出的穩定性直接決定著(zhù)陀螺的穩定性。陀螺儀電機的運行穩定性，體現在輸出機械特性的變化上，而輸出機械特性的變化，必然會(huì )以各種形式反映在輸入電參數上。因此，對輸入電壓、電流、瞬時(shí)功率進(jìn)行分析，得到輸入電參量、尤其是輸入功率的變化規律，有助于對電機性能進(jìn)行全面的了解。

　　本陀螺儀電機測試方案采用湖南銀河電氣有限公司研制的WP4000變頻功率分析儀，該分析儀是目前國家變頻電量測量?jì)x器計量站的測量基準，測試數據具有較高的精度和最高的權威性。每臺WP4000最多可連接6個(gè)功率單元，每個(gè)DT 數字變送器可連接一路電壓和一路功率。由于電機未引出中性線(xiàn)，一般采用二瓦計法測量三相功率，為了更加準確直接的反映三相電流，每相電流均采甠一個(gè)DT數字變送器進(jìn)行測量。當采用三瓦計法測量三相功率時(shí)，每相均采用一個(gè)DT數字變送器進(jìn)行測量，由于該電機的中性線(xiàn)未引出，可以利用同型號的DT數字變送器電壓通道輸入阻抗相等的原理，構建虛擬中性點(diǎn)。

圖示：2V3A法測量三相功率線(xiàn)路圖

　　由于二瓦計法的單個(gè)功率讀數沒(méi)有明確的物理意義，當三相功率不相同時(shí)，不便于分析功率波動(dòng)的原因，因此，利用同型號的DT數字變送器電壓通道輸入阻抗相等的原理，構建虛擬中性點(diǎn)，并在此基礎上采用三瓦計法進(jìn)行測量。下圖為3V3A法測量線(xiàn)路圖。

　圖示：3V3A法測量三相功率線(xiàn)路圖

　　本測試方案對陀螺儀電機的啟動(dòng)時(shí)間、惰轉時(shí)間、啟動(dòng)電流、啟動(dòng)功耗、電壓諧波、電流諧波、瞬時(shí)功率諧波進(jìn)行全面測試，可較為全面了解電機的機械特性，并對電機的穩定性進(jìn)行定量分析。試驗電源的諧波、三相不平衡度等可調，可全面研究工作電源對電機運行性能的影響。