Устройство для регулирования скорости перемещения носителя информации в аппарате магнитной записи

Устройство для регулирования скорости перемещения носителя информации в аппарате магнитной записи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Гт .теитно-техм ч емаВ баб),и@тека МБА" о НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>767830

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2ЗО878 (21) 28ЫЗ9З/18-10 (51)М К„з с присоединением заявки М—

G 11 В 15/46

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Г1риоритет

Опубликовано 30,09.80 Бюллетень Мо 36 (53) УДК 681. 846. . 73 (088, 8) Дата опубликования описания 300980 (72) Авторы изобретения

В.С.Афанасьев и Г.В.Икуратиков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ

В АППАРАТЕ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам регулирования скорости перемещения носителя информации в аппаратах магнитной записи (АЧЗ), и может быть использовано в высокоточных приводах электродвигателей постоянного тока.

Известно устройство стабилизации скорости двигателя постоянного тока, основанное на сравнении частот задающего генератора эталонной частотй и часготы,пропорциональной частоте вращения двигателя. Указанное устройство содержит логическую схему срав- 15 нения, входы которой связаны с задающим генератором и датчиком скорости, а выход через релейный усилитель и транзисторный коммутатор — с двигателем (1) . 20

Возникновение автоколебаний в указанном устройстве при больших моментах инерции привода и малом его статистическом моменте спротивления, а также наличие области прерывистых токов не обеспечивают достаточную устойчивость стабилизации скорости и ограничивают ее пределы регулирования, т.е. устройство работоспособно лишь с малоэнерционным приводом, имеющим 30 значительный статический момент сопротивления, например связь электродвигателя с ведущим валом осуществляется посредством редуктора.

Известно также устройство регулирования скорости перемещения магнитного носителя информации в àïïàрате магнитной записи, содержащее блок сравнения, входы и выход которого подключены соответственно к генератору опорной частоты, датчику скорости и к входу усилителей мощности и электродвигатель, на валу которого укреплен ведущий ролик, а также преобразователь напряжения, электролитический конденсатор и управляемый регулятор тока, первый вход которого подключен к выходу усилителя мощности и положительному выводу электролитического конденсатора, второй вход — к выходу преобразователя напряжения, а выход — к отрицательному выводу электрическбго конденсатора и к первому входу ведущего электродвигателя, вход преобразователя напряжения соединен с выходом блока сравнения (2).

В укаэанном устройстве устраняются автоколебания, связанные с инерционностью привода, но отсутствие

767830 тормозных режимов при регулировании скорости вниз и сбросе нагрузки, особенно на нижнем пределе регулирования, обуславливает наличие области прерывистых токон, которая характеризуется низкой жесткостью механических характеристик и ограничением точностных характеристик устройства.

Кроме того, при больших динамических воздействиях на привод, возникающих, : например; при различных эксплуатационных режимах, вызывающий повышение нагрузки, на регуляторе тока происходит значительное падение мощнос "" ти, что увеличивает время перекодных процессов и снижает перегрузочную способность устройства. 15

Цель изобретения — улучшение работы устройства при широком диапазоне вОзмущающих динамических воэдействий и уменьшение времени переходных процессов. 20

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены ограничитель напряжения, включенный параллельно регулятору тока, и блок динамического торможения, включенный между выходом усилителя мощности и

" входом упомянутого электродвигателя.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для регулирования скорости в аппарате магнитной записи; на фиг. 2 — диаграмма напряжений в различных точках у тройства.

Устройство содержит. генератор 1 опорной частоты, выход которого подключен к одному из входов схемы 2 сравнения, к другому входу которой подключен датчик 3 скорости. Выход схемы сравнения соединен с входом усилителя 4 мощности. Выход усилителя 4 мощности связан с входами регулятора 5 тока, блока б ограничите- ф} ля напряжения, электролитического конденсатора 7 и блока 8 динамического торможения, выходы которых соединены с управляющим входом ведущего электродвигателя 9, кинематически 45 связанного с ведущим роликом 10,соп ряженного с носителем 11 информации.

Выход двигателя 9 соединен с выходом блока 8 динамического торможения.

На диаграмме представлено напряжение с выхода генератора опорной частоты, напряжение с датчика скорости, напряжение на выходе схемы сравнения; суммарное напряжение на двигателе 9 и конденсаторе 7, напряжение на конденсаторе 7 (регуляторе 5 тока), напряжение на двигателе 9.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал генератора 1 опорной частоты и сигнал датчика 3 скорости, 60 пропорциональный скорости врацения двигателя 9 (фиг.l), поступают в схему 2 сравнения, где сравниваются по фазе, (фиг. 2a,5,Ь) и напря жение, пропорциональное разности фаэ, á5 через усилитель 4 мощности и включенные параллельно регулятор 5, электролитический конденсатор 7 и ограничитель уровня напряжения поступает на двигатель 9, т.е. на двигатель поступает напряжение в виде импульсов с переменной скважностью (фиг. 2,е) .

Напряжение на двигателе равно разности между напряжением питания и падением напряжения на регуляторе

5 тока (фиг. 2,Ъ,Э,B) (падением напряжения на усилителе 4 мощности можно пренебречь) .

С увелйчением нагрузки на ведущий привод начинает возрастать ток пот ребления двигателем и падение напряжения на регуляторе 5 тока также возрастает (моменты времени 1 — фиг. 2,д), при этом амплитуда импульса напряжения на двигателе 9 уменьшается (фиг. 2,е) .

Увеличение падения напряжения происходит до неличины напряжения стабилизации и при дальнейшем возрастании тока величина падения напряжения на регуляторе тока ограничивается и остается постоянной, благодаря чему уменьшение амплитуды импульса напряжения на двигателе прекращается (фиг. 2,е момент t> - 5) и таким образом, перегрузочная способность привода возрастает и уменьшается врейя переходных процессов.

Без ограничителя уровня напряжения увеличение тока нагрузки нызынает значительное падение напряжения на регуляторе 5 тока (что показано пунктиром на фиг. 2,Ъ,Э,е моменты - ) и динамические характе3 ристики устройства ухудшаются.

Величина ограничения уровня напряжения выбирается исходя из конкретных требований на привод.

Блок 8 динамического торможения обеспечивает создание контура для прохождения тормозного тока в момент отсутстви.я импуль: а напряжения на двигателе. Процесс этот происходит следующим образом: электролитический конденсатор 7 заряжается до величины падения напряжения на регуляторе 5 тока, причем иэ-за значительной емкости конденсатора (порядка 2000мкф) напряжение имеет постоянный уронень, т.е.импульсы сглажены.

В момент отсутствия импульса напряжения на двигателе происходит разряд конденсатора 7, создающего тормозной ток 1„ имеющий напранление навстречу рабочему току ТР.

Разряд происходит по следующей цепи: плюсовая обкладка конденсатора

7 — блок дйнамического торможения 8— двигатель 9 — минусовая обкладка конденсатора 7, т.е. разрядный ток создает режим торможения противовключением (фиг.2,е, кривая 1-2 — пун767830 ктиром показана кривая при отсутствйи блока 8 торможения) .

С уменьшением нагрузки, когда импульс становится малой длительности (фиг. 2,а момент t, - t<), разрядный ток конденсатора, создавая режим торможения, предотвращает возникновение режима прерывистых токов, причем чем меньше (лительность импульса, тем больше время для разряда и тем больший течет разрядный .ток.

Обеспечивая торможение двигателя, получаем непрерывность тока при минимальных нагрузках и минимальных оборотах.

Таким образом, включение ограничителя уровня напряжения, благодаря которому ограничивается верхний предел падения напряжения на регуляторе тока и включение блока динамического торможения, предотвращающего возникновение режима прерывистых токов и уменьшающего колебаний тока, позволило обеспечить работу устройства при широких динамических воздействиях, связанных, например, с различными условиями эксплуатации и повысить перегрузочную способность устройства в 3 раза, уменьшить время переходных процессов, сократив время пуска на 20%,увеличить точность в работе устройства, снизив коэффициент колебания мгновенной скорости движения носителя, информации на 30%, увеличить устойчивость системы регулирования, особенно на нижнем пределе, что дает возможность приводить в движение носитель информации без редухтора непосредственно валом двигателя со скоростями до долей единицы об/мин с необходимой точностью.

Формула изобретения устройство для регулирования скорости перемещения носителя информации в аппарате магнитной записи, содержащее генератор опорной частоты 0 и датчик скорости, подключенные к входам схемы сравнения, выход которой через последовательно соединенные усилитель мощности и регулятор тока подключен к управляемому входу веду 5 щего электродвигателя, и электролитический конденсатор, включенный параллельно регулятора тока, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью улучшения работы устройства при широком щ диапазоне возмущающих динамических воздействий, повышения точности его работы и уменьиения времени переходных процессов, в него введены ограничитель напряжения, включенный параллельно регулятору тока, и блок динамического торможения, включенный между выходом усилителя мощности и входом упомянутого электродвигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

30 1. Хрущев В.В. Электрические микромашины автоматических устройств. Л., Энергия, 1976, с. 164-166, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2496748/18-24, 35 кл. С 11 В 15/46, 1977 (прототип).

Рие. 2

Составитель О.Смирнов

Редактор Т. Пилипенко Техред A. Непанская Корректор В.Бутяга

Эаказ 7211/48 Тираж б62 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.