Лентопротяжный механизм

Лентопротяжный механизм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >964719 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 03. 81(2 ) 3258526/24-07

Р1 М К з

G 11 В 15/18

Н 02 P 5/46 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07, 10.82. Бюллетень № 37 (53) УДК 621. 316. .718.5{088.8) Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения елК" С0В=ЫЛЯ

А.А. Реденский, И.В. Чумаков и В.С.

9АТЕ!"йЯ1ЕХ!. !: ЧР.ЕАЛ (71) За яв и тель

БИБЛИОТЕКА

{54) ЛЕНТОПРОТЯЖНЫЙ МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к электро-. технике и может быть использовано в качестве электропривода в аппаратуре магнитной записи.

Известен лентопротяжный механизм, содержащий подающий узел, электродвигатель которого соединен с первым регулятором тока, ведущий узел, электродвигатель которого соединен с регулятором скорости,.подсоединенным . входом к датчику оборотов, сопряженному с валом электродвигателя ведущего узла, и приемный узел, электродвигатель которого соединен с вторым регулятором тока g1).

Недостаток этого лентопротяжного механизма заключается в том, что он не обладает высокой надежностью работы в тяжелых механических условиях эксплуатации в широком диапазоне температур окружающей .среды при использовании в нем малогабаритного ведущего электродвигателя, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является лентопротяжный механизм, содержащий подающий узел, электродвигатель которого первым выводом соединен с первой шиной питающего напряжения через пер. вый регулятор тока, связанНый с этой же шириной управляющим входом через первую схему .управления, ведущий узел, электродвигатель которого подключен через парафазный усилитель мощности к выходам релейного регулятора скорости, подсоединенного входом к.датчику оборотов, сопряжекному с валом электродвигателя ведущего уз {) ла, и приемный узел, электродвигатель которого выводом соединен с второй шиной питающего напряжения не.посредственно, а вторым выводом — с первой шиной питающего напряжения через второй регулятор тока, подсоединенный управляющим входом к . первому выводу второй схемы управлейия 2).

Недостатком .известного лентопротяжного,механизма является низкая надежность его работы в жестких механических и кинематических условиях эксплуатации. Напрлмер, при температуре окружающей среды ниже -40 C резко возрастает сопротивление тракта лентопротяжного механизма протя-. гиванию.магнитной ленты ведущим узлом..

В результате в лентопротяжном механизме малогабаритной аппаратуры магнитной записи, собранном на мало.

964719 габаритных и экономичных, но маломощнчх электродвигателях постоянного тока, электродвигатель ведущего узла не в состоянии сам преодолеть возросшее сопротивление тракта лентопротяжного механизма, и движение 5 магнитной ленты замедляется. Малогабаритный ведущий электродвигатель, не имеющий существенного запаса по мощности, не обеспечивает также достаточную устойчивость процесса транс- 10 портированйя магнитной ленты с необходимой стабильностью механичес- ким воздействиям на аппаратуру.

Целью изобретения является повышение надежности работы малогабаритного лентопротяжного механизма.

Поставленная цель достигается .тем, что в лентопротяжный механизм дополнительно введены ограничительный и добавочный резисторы, первый, второй, третий и четвертый транзис-. торные ключи и последовательно включенные ждуший мультивибратор, первый инвертор, схема совпадения, и второй инвертор, при этом электродви- гатель подающего узла первым выводом соединен дополнительно с второй шиной питающего напряжения через последовательно включенные ограничительный резистор и первый транзисторный ключ, а вторым выводом — с первой шиной через второй транзисторный ключ и с второй шиной питающего напряжения через третий транзисторный ключ, один иэ выходов релейного регулятора скорости соединен 35 с входом ждущего мультивибратора, вторым входом схемы совпадения и с управляющим входом четвертого транзисторного ключа, включенного параллельно добавочному резистору, че- Щ рез который свободный вывод второй схемы управления соединен с первой шиной питающего напряжения, выход схемы совпадения соединен дополнитель но с управляющими входами первого и

:второго транзисторных ключей, а выход второго инвертора подключен к управляющему входу третьего транзисторного ключа.

На фиг. 1 изобРажена схема лентопротяжного механизма; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие принцип работы лентопротяжного механизMB„ лентопротяжный механизм содержит подающий узел 1, электродвигатель 2 которого первым выводом соединен с первой шиной 3 питающего напряжения, (например, положительной ) через первый регулятор 4 тока, связанный с шиной 3 управляющим входом через первую схему 5 управления, ведущий узел 6, электродвигатель 7 которого подключен через парафазный усилитель

8 мощности к выходам релейного регулятора 9 скорости, подсоединенно- 6,5

1 го входом к датчику 10 оборотов, сопряженного с валом электродвигателя 7, и приемный узел 11, электродвигатель 12 которого первым выводом соединен с второй шиной 13 пита ния (например, отрицательной) непосредственно, а вторым выводом— с первой шиной 3 через второй регулятор 14 тока, подсоединенный управляющим входом к первому выводу второй схемы 15 управления, последовательно включенные ждущий мультивибратор 16, первый инвертор 17, схема 18 совпадения и второй инвертор 19, электродвигатель 2 подающего узла 1 первым выведом соединен дополнительно с второй шиной 13 питающего напряжения через последовательно включенные огра ничительный резистор 20 и первый транзисторный ключ 21 и с второй шиной 13 питающего напряжения через третий транзисторный ключ 23, один из выводов релейного регулятора 9 скорости соединен с входом ждущего мультивибратора 16, вторым входом схемы 18 совпадения и с управляющим входом четвертого транзисторного кпюча 24, включенного параллельно добавочному резистору 25, через который второй вывод второй схемы 15 управления соединен с первой шиной. 3 питающего напряжения, выход схемы 18 совпадения соединен с управляющими входами транзисторных ключей

21 и 22, а выход второго инвертора

19 подключен к управляющему входу третьего транзисторного ключа 23, стабилитрон 26, подключенный параллельно третьему транзисторному ключу 23, Электродвигатели 2, 7 и 12 обеспечивают необходимую скорость магнитной ленте 27.

Лентопротяжный механизм работает следующим образом.

В момент включения лентопротяжного механизма на прямом выходе (который соединен с управляющим входом транзисторного ключа 24, входом ждущего мультивибратора 16 и с одним иэ входов схемы 18 совпадения) релейного регулятора 9 скорости всегда устанавливается высокий пЬтенциал (началсРдиаграммы 2, фиг. 2), а на его.другом, инверсном выходе — нулевой уровень (начало лиаграммы 1, фиг. 2). В результате в первый момент и, далее, в начале переходного режима — режима набора магнитнЬй лен. той 28 заданной скорости — включены (открыты) транзисторные ключи 24, 21 и 22, а транзисторный ключ 23 выключен (заперт). При наличии на входе ждущего мультивибратора 16 высокого потенциала (т.е. при отсут.ствии на его входе импульсного сигнала) сигнал на его выходе отсутствует и, следовательно, устанавливается высокий потенциал на выходе ин964719 вертора 17 (начало диаграммы 3, фиг. 2) и, что то же, на первом входе схемы 18 совпадения, на вто ром входе которой в это время также присутствует высокий потенциал (с упомянутого прямого выхода релейного регулятора 9 скорости).

Формируемый при этом высокий потенциал на выходе схемы 18 совпадения (начало диаграммы 4, Фиг. 2) и открывает транзисторные ключи 21 и 22.

Требуемое напряжение магнитной ленты 27 в подающей ветви (подающий узел 1 — ведущий узел 6) тракта лентопротяжного механизма и в приемной ветви ведущий узел б — приемный узел 11) устанавливается саответст вующей величиной тока в электродвигателях 2 и 12..Основной ток электродвигателя 2 (диаграмма б, Фиг.2) регулируется при настройке и стабилизируется во время работы лентопротяжного механизма регулятором 4 тока. Ток электродвигателя 12 (циаграм ма 7, фиг.: 2 ) регулируется и стабилизируется соответственно регулятором 14 тока. Для изменения тока электродвигателей 2 и 12 при настройке лентопротяжного механизма используются патенциометры схем 5 и

15 управления. Схемы 5 и 15 управления участвуют также в процессе стабилизации тока электродвигателей 2 и 12. во время работы лентопротяжного механизма. Ток электродвигателя 2 в основном режиме его работы — режиме подтормаживания подающей катушки с магнитной лентой — протекает по цепи: шина 3 питающего напряжения — регулятор 4 тока — электродвигатель 2 - открытый транзистор.— ный ключ 23 - шина .13 питающего напряжения..Средний номинальный рабочий ток электродвигателя 12 устанавливается при подключении схемы

15 управления к шине 3 питающего напряжения через добавочный резистор 25.

20 интервалов на управляющий вход транО зисторного ключа 24,и с расширенны ми интервалами нулевого уровня (с расширенными отрицательными импуль;сами - диаграмма 4, фиг.2) на управляющие входы транзисторных ключей .;21 и 22 (входной нулевой уровень их

55:запирает) и через инвертор 19 на . управляющий вход транзисторного ключа 23 (диаграмма 5, фиг. 2) . Благо.:,даря использованию инвертора 19 транзисторные ключи 22 и 23 работают в

® ;ïðîTèâîôàçå. Каждым положительным .перепадом используемого выходного ймпульсиага сигнала релейного регуЛятора 9 скарости запускается ждущий мультивибратар 16. Проинвенти43 раванвые выходные импульсы ждуще.

В момент пуска лентопротяжного механизма и в начале набора скорости (Q начале набора ведущим электро.двигателем 7 номинальных оборотов) включенный транзисторный ключ 24 закорачивает добавочный резистор 25, а ток через электродвигатель 2 протека ет в обратном направлении (участок

К диаграммы 6, фиг. 2 ) по цепиг шина 3 + открытый транзисторный ключ

22 .- электродвигатель 2 — ограничи= .тельный резистор 20 - открытый транзисторный ключ 21 - шина 13. Таким образом, при пуске электродвигатель

12 приемного узла 11 получает приращение тока, например, на 30% отно сительно своего среднего рабочега ,тока (.участок A диаграммы 7, фиг. 2)

ja электродвигатель 2 подающего узла

1 вращается в противоположную сторону. Т.е., электродвигатель 2 во время пубка не подтормаживает подающую катушку с магнитной ленйой, а, -наоборот, помогает ей раскрутиться. Резистор 20 ограничивает ток транзисторных ключей 21 и 22.

Далее в процессе-набора скорости начинает работать репейный регулятор. 9 скорости (стабилизатор оборо,10 тов вращения ведущего электродви. гателя 7). Во время работы релейного регулятора 9 скорости на его двух выходах формируются в противофазе два импульсных, сигнала (диаг)5 раммы 1, 2, фиг. 2), которые соот ветственно управляют двумя усилителями мощности парафазного усилителя

8, При этом во время фазы разгона ведущего электродвигателя 7 ток через ега обмотку протекает в одном направлении, а при торможении ток в электродвигателе 7 имеет обратное направление. Причем переключение с,фазы разгона на фазу торможения электродвигателя 7 осуществляется в моменты, когда частота сигнала датчика 10 обЬротов становится равной частоте опорного сигнала. В этом и заключается принцип стабилиЗ0, зации оборотов ведущего электродви.гателя 7 релейной системой авторе,гулировання. Ва время движения магнитная лента 27 жестко связана с валом ведущего электродвигателя 7.

Высокий потенциал на.прямом выходе релейного регулятора 9 скорос ти (диаграмма 2, фиг..2 ) соответствует фазе разгона ведущего электродвигателя 7, а нулевой уровень фазе торможения. Выходной импульс ® ный сигнал релейного регулятора 2 скорости используется в предлагаемом лентопротяжном механизме дополнительно для управления электродвигателями подающего и приемного узлов.

4$ f

Импульсный сигнал с прямого выхода релейного регулятора 9 скорости поступает без изменения временных

964719

6$ го мультивибратора 16 запирают на время своей длительности схему 18 совпадения каждый раз сразу же после окончания отрицательных импульсов (диаграмма 2, фиг. 2) íà его другом входе. Так осуществляется расширение интервалов с нулевым уровнем импульсного сигнала уп. равляющего транзисторными ключами 21 и 22. Максимальная длительность выходных импульсов ждущего мультивибратора 16 устанавливается. равной или меньше длительности самой короткой фазы разгона ведущего электродвигателя 7.

Рассмотренное расширение интервалов с нулевым уровнем необходимо, в частности, для того, чтобы в установившемся режиме работы лентоПротяжного механизма в нормальных механических и климатических условиях эксплуатации транзисторный ключ 23 был почти все время открыт (участок Г диаграммы 5, фиг. 2), а транзисторные ключи 21 и 22 были почти все время закрыты, Этим обеспечивается включение импульсного управления (питания) подающим электродвигателем 2 по выходному сигналу релейного регулятора .9-скорости только при возрастании сил сопротивления протягиванию магнитной ленты в тракте, когда ведущему электродвигателю 7.потребуется увеличение момента, т ° е. в данном случае ему необходима помощь.

Результирующий ток электродвигателя 12 складывается из постоянного тока, который задается регулятором 14 тока (при постоянно включенном последовательно со схемой 15 управления добавочным резистором 25) и который, в основном, определяет натяжение магнитной ленты в приемной ветви тракта, и из добавочного тока, средняя величина которого определяется временными параметрами импульсного сигнала, управляющего транзисторным ключом 24, шунтирую1 щим добавочный резистор 25.

Результирующий ток электродвигателя 2 определяется разностью между средним прямым током, протекающим по цепи: шина 3 — регулятор 4 тока электродвигатель 2 - транзисторный клюМ 23 (работающий в импульсном ре« жим ) — шина 13, и средним обратным током, протекающим по цепи: шина 3 транзисторный ключ 22 (работающий в импульсном режиме) - электродвигатель 2 - ограничительный резистор

20 - транзисторный ключ 21 (работающий в импульсном режиме) — шина 13;

В процессе набора скорости укорачивается длительность фазы разгона ведущего электродвигателя 7 и увеличивается длительность фазы его торможения. B результате уменьшает8 ся среднее значение добавочного тока электродвигателя 12 и, следовательно, его результирующий ток (участки

Б, В диаграммы 7, фиг.2). С составляющими результирующего тока элек5 тродвигателя 2 в это время происходит следующее: возрастает прямой ток и уменьшается обратный ток. При этом на участке Б диаграммы 6 (фиг.2) происходит уменьшение вращающегося

10 момента обратного направления, а на участке В диаграммы 6 уже появился и возрастает рабочий вращающийся момент, обеспечивающий подтормаживание подающей,.катушки с маг)5 нитной 1ентой.

Б установившемся режиме работы (режиме авторегулирования) релейного регулятора 9 скорости и в нормальных условиях результирующий ток электродвигателя 2 определяется, в основном, средним прямым током, а результирующий ток приемного электро. двигателя 12 определяется, в основном, постоянным током регулятора 14 тока с учетом включенного добавоч ного резистора 25 в цепи управления этим регулятором (участок Г диаграммы 6, 7, фиг. 2).

При возрастании по разным причинам сил сопротивления тракта протягиванию магнитной ленты 27 ведущим узлом 6 возрастает фаза разгон," и уменьшается фаза торможения ведущего электродвигателя 7 (диаграмму

2, фиг. 2). При этом в приемной ветви

35 возрастает среднее значение,цобавочного тока электродвигателя 12, в результате чего возрастает и результирующий ток этого электродвигателя (участок Д диаграмы 7, фиг. 2), а

40 в подающей ветви происходит уменьшение прямого тока и возрастание обратного тока электродвиагтеля 2,- в результате чего начинает уменьшаться его результирующий ток (участок Д

45 диаграммы 6, фиг.2) и, следовательно, момент подтормаживания подающей катушки. Происходит компенсация возросшего сопротивления тракта лентопротяжного механизма электродвигателями. боковых Узлов. Причем при значительном увеличении сопротивления тракта (которое вызывает в основном возрастание натяжения магнитной ленты в подающей ветви) про:исходит даже реверсирование вращес ния электродвигателя 2.

Стабилитрон 26 ограничивает по амплитудЕ импульсы самоиндукции обоих полярностей, возцикающие на об.мотке реверсируемого электродвига60 теля 2 во время импульсного управления электродвигателем.

Таким образом, в предлагаемом лентопротяжном механизме в процессе стабилизации частоты оборотов вращения ведущего электродвигателя и, 964719

10 следовательно, скорости транспортирования магнитной ленты при возрастании сопротивления тракта или наличии других паразитных факторов <.например, механических) автоматически подключаются и начинают работать 5 синхронно с ведущим электродвигателем и электродвигателем подающего и приемного узлов. Это значительно повышает надежность высокостабильного трансйортирования магнитной лен- 10 ты предлагаемым лентопротяжным меха низмом в жестких механических и климатических условиях эксплуатации, например, малогабаритной бортовой аппаратуры магнитной записи. 15

Формула изобретения

Лентопротяжный механизм, содержащий подающий узел, электродвигатель которого первым выводом соединен с первой шиной питающего напряжения через первый регулятор тока, связанный с этой же шиной управляющим входом через первую схему управления, ведущий узел, электродвигатель которого подключен через парафазный усилитель мощности к выходам релейного регулятора скорости, подсоединенного входом к датчику оборотов, сопряженному с валом электродвигателя ведущего узла, и приемный узел, электродвигатель которого пер вым выводом соединен с второй шиной питающего напряжения непосредствен- 35 но, а вторым выводом — с первой шиной питающего напряжения через второй регулятор тока, подсоединенный управляющим входом к первому выводу аторой схемы управления, о т л и . — @) ч ающи й.с я тем, что; с целью повьыения надежности работы лентопротяжного механизма, в него дополни. тельно введены ограничительные и добавочный резисторы, первый, второй, третий и четвертый транзисторные ключи и последовательно включенные ждущий мультивибратор, первый инвертор, схема совпадения и второй инвертор, при этом электродвигатель подающего узла первым выводом соединен дополнительно с второй шиной питающего напряжения через последовате" льно включенные ограничительный резистор и первый транзисторный ключ, а вторым выводом - с первой шиной через второй транзисторный ключ и с второй шиной питающего напряжения через третий транзисторный ключ, один из выходов релейного регулятора скорости соединен с входом ждущего мультивибратора,, вторым входом схемы совпадения и с управляющим входом четвертого транзисторного ключа, включенного параллельно добавочному резистору, через который второй вывод второй схемы управления соединен с первой шиной питающего напряжения, выход схемы совпадения со соединен дополнительно с управляющими входами первого и второго транзисторных ключей, а выход второго инвертора подключен к управляющему входу третьего транзисторного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент.CLÇA 9 3913966, кл. 242/191, 1975.

2. Патент Японии Р 47-40806, кл. 102. Е 214.2, 1972.

964719

Составитель A. Иванов

Редактор Т. Кугрышева Техред A.A÷ Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7640/33 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4