Устройство для регулирования скорости перемещения носителя информации в аппарате магнитной записи

о НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М,(з с присоединением заявки М -6 11 В 15/46 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. 73 088, 8) Дата опубликования описания 300980(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 АМЗ), 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 нения , входы которой связаны с задающим генератором и датчиком скорости, а выход через релейный усилитель и транзисторный коммутатор - с двига"телем 1) . 20Возникновение автоколебаний в указанном устройстве при больших моментах инерции привода и малом его статистическом моменте спротивления, а также наличие области прерывистых 25 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 регулированияскорости перемещения магнитного носителя информации в аппарате магнитной записи, содержащее блок сравнения, входы и выход кото. рого 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 управ. ляемый 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 отсутствиетормозных режимов при регулированиискорости вниз и сбросе нагрузки, особенно на нижнем пределе регулирования,обуславливает наличие области прерывистых токон, которая характеризуется низкой жесткостью механических характеристик и ограничениемточностных характеристик устройства.Кроме того, при больших динамическихвоздействиях на привод, возникающих,:например; при различных эксплуатационных режимах, вызывающий повышениенагрузки, на регуляторе тока происходит значительное падение мощнос ти; что увеличивает время перекодныхпроцессов и снижает перегрузочнуюспособность устройства. 15Цель изобретения - улучшениеработы устройства при широком диапазоне возмущающих динамических воэдействий и уменьшение времени переходных процессов. 20Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство введены ограничитель напряжения, включенный параллельно регулятору тока, и блокдинамического торможения, включенныймежду выходом усилителя мощности и входом упомянутого электродвигателя.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства для регулирования скоростив аппарате магнитной записи; нафиг. 2 - диаграмма напряжений в различных точках у тройства.Устройство содержит. генератор 1опорной частоты, выход которогоподключен к одному из входов схемы 2сравнения, к другому входу которойподключен датчик 3 скорости. Выходсхемы сравнения соединен с входомусилителя 4 мощности, Выход усилителя 4 мощности связан с входами регулятора 5 тока, блока б ограничителя напряжения, электролитическогоконденсатора 7 и блока 8 динамического тОрможения, выходы которых соединены с управляющим входом ведущегоэлектродвигателя 9, кинематически 45связанного с ведущим роликом 10,соп ряженного с носителем 11 информации,Выход двигателя 9 соединен с выходомблока 8 динамического торможения.На диаграмме представлено напряже " ние с выхода генератора опорнойчастоты, напряжение с датчика скорости, напряжение на выходе схемы сравнения суммарное напряжение на двигателе 9 и конденсаторе 7, напряжениена конденсаторе 7 (регуляторе 5тока), напряжение на двигателе 9.Устройство работает следующим образом.Сигнал генератора 1 опорной частоты и сигнал датчика 3 скорости, 60пропорциональный скорости врацениядвигателя 9 (фиг.1), поступают всхему 2 сравнения, где сравниваются по фазе, (фиг. 2 о,б,Ь) и напря- жение, пропорциональное разности фаэ, б 5 через усилитель 4 мощностиивключенные параллельно регулятор 5,электролитический конденсатор 7 иограничитель уровня напряжения поступает на двигатель 9, т.е. на двигатель поступает напряжение в виде импульсон с переменной скважностью( фиг. 2,е) .Напряжение на двигателе равноразности между напряжением питанияи падением напряжения на регуляторе5 тока (фиг. 2,Ъ,Э,Ь) ( падениемнапряжения на усилителе 4 мощностиможно пренебречь),С увелйчением нагрузки на ведущийпривод начинает возрастать ток потребления двигателем и падение напряжения на регуляторе 5 тока такжевозрастает (моменты времени 1 -фиг. 2,д), при этом амплитуда импульса напряжения на двигателе 9 умень"шается ( фиг. 2,е) .Увеличение падения напряженияпроисходит до неличины напряжениястабилизации 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 1 ь -15) итаким образом, перегрузочная способность привода возрастает и уменьшаетсяврейя 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,Ьмоменты-) и динамические характе 3ристики устройства ухудшаются.Величина ограничения уровня напряжения выбирается исходя изконкретных требований на привод.Блок 8 динамического торможенияобеспечивает создание контура дляпрохождения тормозного тока в моментотсутстви.я импульа напряжения надвигателе. Процесс этот происходитследующим образом: электролитическийконденсатор 7 заряжается до величиныпадения напряжения на регуляторе 5тока, причем иэ-за значительнойемкости конденсатора (порядка 2000 мкф)напряжение имеет постоянный уронень,т.е.импульсы сглажены.В момент отсутствия иМпульса напряжения на двигателе происходит разрядконденсатора 7, создающего тормознойток 1 имеющий напранление навстречурабочему току Тр,Разряд происходит по следующейцепи: плюсовая обкладка конденсатора7 - блок дйнамического торможения 8 -двигатель 9 - минусовая обкладка конденсатора 7, т.е, разрядный токсоздает режим торможения противовключением (фиг.2, кривая 1-2 - пунктиром показана кривая при отсутствйи блока 8 торможения) .С уменьшением нагрузки, когда импульс становится малой длительности (фиг. 2,8 момент ,- Ф), 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. 5Формула изобретенияУстройство для регулированияскорости перемещения носителя информации в аппарате магнитной записи,содержащее генератор опорной частоты10 и датчик скорости, подключенные квходам схемы сравнения, выход которойчерез последовательно соединенныеусилитель мощности и регулятор токаподключен к управляемому входу веду 15 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 широком2 О диапазоне возмущающих динамическихвоздействий, повышения точности егоработы и уменьиения времени переходных процессов, в него введены ограничитель напряжения, включенный параллельно регулятору тока, и блок динамического торможения, включенный междувыходом усилителя мощности и входомупомянутого электродвигателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе30 1. Хрущев В.В. Электрические микромашины автоматических устройств. Л.,Энергия, 1976, с. 164-166,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2496748/18-24,35 кл. С 11 В 15/46, 1977 (прототип).767830 е Составитель О.Смирновдактор Т. Пилипенко Техред Л. Цепанская Корректор В,Бутяг Эакаэ одписное 4 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал 1/48ВЛИИПИ Государпо делам из13035, Москва ираж бб 2твенного комитета Сретений и открытии7(-35, аушская наб.