Устройство для перемещения магнитной ленты

(51) 5 БР СКОМУ СВИДЕТ А ТВ(53) 681.84.083(088156) Авторское свиВ 909701, кл, 6 11Система упрамеханизмом боМЕ 0418 фирмыМ 18392, 1988. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ Э,М. Серебряный(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯМАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ Изобретение относится к приборостроению, в частности к технике магнитной записи,Целью изобретения является снижение энергопотребления лентопротяжного механизма за счет рекуперации энергии без использования режима противовключения.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для перемещечия магнитной ленты; на фиг. 2 представлена с.руктурная схема регулятора натяжения; на фиг, 3 представлен пример реализации блока контроля скорости,Устройство содержит регулятор скорости 1, первый и второй входы которого являются соответственно первым 2 и вторым 3 входами лентопротяжного механизма, а выход подключен ко входу электропривода 4 ведущего вала, кинематическисвязанного с датчиком 5 скорости, выход которого соединен с третьим входом регулятора скорости 1, блок 6 питания, первая шина которого является общей шиной 7 лентопротяжного(57) Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике магнитной записи, Цель - снижение энергопотребления - обеспечивается за счет рекуперации энергии, наполненной в процессе перемотки магнитной ленты. При этом устройство содержит электропривод 4 ведущего вала, датчик скорости 5, регулятор 1 и блок контроля скорости 10, инвертор 11, а также два электромеханических блока 8, 9, каждый из которых включает в себя приемо- подающий узел 12, электродвигатель 13, ключевой усилитель мощности 19, датчик 15 и регулятор 14 натяжения, два элемента ИЛИ 16, 17 и элемент И 18. 3 ил. механизма, а вторая подключена к четвертым входам первого 8 и второго электромеханических блоков, блок 10 контроля скорости, вход которого подключен к выходу датчика 5 скорости, а выход соединен с первыми входами первого 8 и второго 9 электромеханических блоков, инвертор 11, вход первого соединен со вторыми входами регулятора скорости 1 и первого электромеханического блока 8 и одновременно является вторым входом 3 лентопротяжного механизма. Третьи входы первого 8 и второго 9 электромеханических блоков обьединены с первым входом регулятора скорости 1 и являются первым входом 2 лентопротяжного механизма, Выход инвертора 11 соединен со вторым входом второго электромеханического блока 9, Каждый из электромеханических блоков 8 и 9 содержит приемоподающий узел 12, кинематически связанный с валом электродвигателя 13, регулятор натяжения 14, первый вход которого подключен к выходу датчика натяженияБлок контроля скорости 10 (см. фиг. 3)содержит генератор импульсов 32 и частотный компаратор 33.УСтройство работает следующим образом;будем считать, что в режиме "Прямо" переца электромеханический блок 8 выполняет функцию приема, а второй электромеханический блок 9 - подачи магнитной ленты. В режиме "Обратно" функции электромехэнических блоков 8 и 9 меняются Йфи включении ЛПМ в режиме "Прямо" на первом 2 и втором 3 входах устанавливаются соответственно сигналом "1" и "0". Электропривод 4 ведущего вала плавно разгоняет магнитную ленту до заданной скорости, управление разгоном и стабилизацию скорОсти движения магнитной ленты осуществляет по датчику 5 скорости регулятор 1 скорости,Первый электромеханический блок 8 осуществляет подмотку магнитной ленты на кассету приемоподающего узла 12, Контроль и.регулирование натяжения в приемной ветви осуществляется по датчику 15 натяжения регулятором натяжения 14, Поступающий на второй вход первого электро- механического блока 8 сигнал "1" через второй элемент ИЛИ 17 поступает на управляющий вход первого транзисторного ключа 28 ключевого усилителя 19 мощности и, открывая его, соединяет первый вывод обмотки электродвигателя 13 с общей шиной 7 ЛПМ. Импульсный сигнал, сформированный на выходе регулятора натяжения 14, через элемент И 18 поступает на управляющий вход второго транзисторного ключа 29 ключевого усилителя 19 и, открывая его, подключает второй вывод обмотки электродвигателя 13 ко второму выходу блока 6 питания. При этом во время импульса ток протекает по цепи: 6-29 - 13-28-7-6, а во вреье паузы по цепи: 13-28 - 30-13. Таким Ебрэабм, в режиме приема электродвига 45 тель,13;приемоподающего узла 12 работает в вктивнем двигательном режиме, т.е. по;39 втором электромеханическом блоке 9 кассета приемоподающего узла 12 и ки 50 нематически связанный с ней вал электродвигателя 13 приводятся во вращение смЭФываемой с приемоподающего узла 12 магнитной лентой, При этом,электродвигатель 13 работает в генераторном режиме и на ам обмотке индуцируется напряжение,пррпорциональное скорости вращения катуйки,При включении ЛПМ индуцируемое на обмотке электродвигателя 13 напряжение равно нулю. Необходимый для натяжения 15, первый элемент ИЛИ 16, первый, второйи третий входц которого являются соответствующими входами электромеханическогоблока, второй элемент ИЛИ 17, первый входкоторого объединен с первым входом эле- Бмента И 18 и подключен к выходу регулятора натяжения 14, второй вход второгоэлемента ИЛИ 17 объединен со вторымивходами регулятора натяжения 14 и первогоэлемента ИЛИ 16 и является вторым входом 10электромеханического блока, третий входрегулятора натяжения 14 объединен стретьим входом первого элемента ИЛИ 16 иявляется третьим входом электромеханического блока, выход второго элемента ИЛИ 1517 соединен с первым входом ключевогоусилителя 19 мощности, выход первого элемента ИЛИ 16 через элемент И 18 соединенсо вторым входом ключевого усилителя 19мощности, третий вход которого подключен 20к общей шине 7, а четвертый вход являетсячетвертым входом электромеханическогоблока, первый и второй выходы ключевогоусилителя 19 мощности соединены с соответствующими выводами обмотки электродвигателя 13,Представленный на фиг, 2 регулятор 14натяжения каждого электромеханическогоблока содержит усилитель 20, выход которого соединен с первым входом компаратора 3021, второй вход которого подключен к выходу генератора 22 пилообразного напряжения, а выход является выходом регуляторанатяжения 14, сумматор 23, первый входкоторого является первым входом регулятора натяжения 14, а выход соединен с первым входом функционального усилителя 20,второй вход которого подключен к выходуисточника 24 опорного напряжения, второйвход регулятора натяжения 14 через инвертор 25 соединен с первым входом элементаИ 26, второй вход которого является третьим входом регулятора натяжения 14, а выход через дифференцирующее звено 27подключен ко второму входу сумматора 2,3,Ключевой усилитель 19 мощности содержит два транзисторных ключа 28 и 29, й" триблет энергию от блока 6 питаниядва диода 30 и 31, п ри этом первый и второйвходы ключевого усилителя 19 мощности являются управляющими входами соответствующих транзисторных ключей 28 и 29,третий вход ключевого усилителя 19 мощности через первый транзисторный ключ 28соединен со своим первым выходом, а черезпервый диод 30 со своим вторым входом, 55четвертый вход ключевого усилителя 19мощности через второй транзисторныйключ 29 соединен со своим вторым выходом, первый выход через второй диод 31соединен с четвертым входом, 169 1885магнитной ленты момент создается за счет энергии блока 6 питания, При этом во время импульса ток протекает по цепи 6 - 28 - 13- 28 - 7-6, а во время паузы по цепи 13 - 31 - 6 - 7 - 30-13. По мере разгона магнитной ленты скорость вращения катушки приемоподающего узла 12 увеличивается, а следовательно, растет и индуцируемое на обмотке электродвигателя 13 напряжение. Переход на создание момента, необходимого для натяжения магнитной ленты, за счет рекуперативного торможения возможен после достижения некоторой установившейся скорости. На выходе блока 10 контроля скорости формируется сигнал "0", который через первый элемент ИЛИ 16 и элемент И 18 запирает второй транзисторный ключ 29 ключевого усилителя 19 мощности, что отключает электродвигатель 13 второго электромеханического блока 9 от блока 6 питания. Натяжение магнитной ленты создается тормозным моментом электродвигателя 13, который возникает в результате импульсного закорачивэния его обмотки через первый транзисторный ключ 28, ключевого усилителя 19 мощности. Управляющие импульсы формируются на выходе регулятора натяжения 14 по сигналу датчика 15 натяжения. Во время импульса ток обмотки.электродвигателя 13 протекает по цепи: 13- 28-7-30-13, Во время паузы ток протекает по цепи; 13 - 31 - 6-7 - 30-31, т.е, происходит рекуперация электроэнергии,Таким образом, в лентопротяжном механизме осуществляется возврат части электроэнергии в источник питания. При этом рекуперэция энергии идет без режима противовключения электродвигателя, что дополнительно снижает общее энергопотребление ЛПМ,Для выключения ЛПМ нэ первый вход 2подается сигнал "1". По этому сигналу ЛПМ переходит в режим торможения, во время которого индуцированное напряжение обмотки подающего электродвигателя 13 снижается до нуля. Поэтому во время торможения электродвигатель 13 второго электромеханического блока 9 вновь подключается к источнику 6 питания. Для этого сигнал "1", сформированный на первом входе 2 ЛПМ через первый элемент ИЛИ 16 поступает на второй вход элемента И 18 и разрешает прохождейие импульсов регулятора натяжения 14 на управляющий вход второго транзисторного ключа 29 ключевого . усилителя 19 мощности. Во время импульсаток протекает по цепи: 6-29 - 13-28-7 - 6, во время паузы по цепи: 13-31 - 6-7-30-13.Первый электромеханический блок 8, осуществляющий управление подмоткой25 30. пульс с двойно-тройной (по отношению к 35 40 50 не происходит. 55 5 10 15 20 магнитной ленты, во время торможения алгоритма работы не меняет,При включении устройства поданный нэ первый вход 2 ЛПМ сигнал "0" поступает нэ второй вход элемента И 26 регулятора натяжения 14 и блокирует прохождение сигнала на второй вход сумматора 23, на первый вход которого поступает сигнал датчика натяжения 15. Сигнал, сформированный нэ выходе сумматора 23, сравнивается в функциональном усилителе 20 с сигналом источника 24 опорного . напряжения, формируемый при этом сигнал ошибки сравнивается в компараторе 21 с сигналом генератора 22 пилообразного напряжения, На выходе компарэтора 21 формируются импульсы с длительностью, пропорциональной величине сигнала ошибки.Вышеописанный алгоритм работы регулятора натяжения 14 осуществляется при разгоне, установившемся режиме работы ЛПМ, а также во время торможения в приемном узле.В начале режима торможения в приемо- подающем узле, работающем врежиме подачи, должно произойти переключение с рекуперативного торможения на торможение от источника 6 питания. При этом нэ обмотку электродвигателя 13 поступает имрежиму рекуперативного торможения) эмплитудой; Для соответствующего уменьшения длительности импульса, поступающего на обмотку электродвигателя 13 в регулятор натяжения 14,введено дифференцирующее звено 27 с постоянной времени, равной постоянной времени инерционного звена САР натяжения приемоподающего его узла. В режиме подачи на вход инверторэ 25 поступает сигнал "0". Для торможения ЛПМ на второй вход элемента И 26 поступает сигнал "1". Формируемый на выходе элемента И 26 сигнал "1" через дифферренцирующее звено 27 поступает на второй вход сумматора 23, в котором он сумми 1 уется с сигналом датчика 15 натяжения, В результате длительность импульсов напряжения, поступающих на обмотку электродвигэтеля 13,уменьшается и перегрузка магнитной ленты Формула изобретения Устройство для перемещения магнитной ленты, содержащее два блока усилителей мощности, выходы которых соединены с электродвигателями приемного и подающего узлов, два регулятора натяжения, пер- выл входы которых соединены с датчиками натяжения ленты, а вторые и третьи входы -с первым и вторым входом устройства, злектропривод ведущего вала, кинематически связанный с датчиком скорости, выход которого соединен с третьим входом регулятора скорости, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входом устройства, а выход соединен с электроприводом ведущего вала, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергопотребления в него введены два элемента И, четыре элемента ИЛИ, инвертор и блок контроля скорости, вход которого соединен с выходом датчика скорости, а выход - с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с первым входом устройства, третий вход первого элемента ИЛИ соединен с третьим входом первого регулятора натяжения и со вторым входом устройства, который через инеертор соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ и третьим входом второго регулятора натяжения, вы ходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго блоков усилителей 10 мощности, вторые входы которых соединены соответственно через третий и четвертый элементы ИЛИ с выходами первого и второго регуляторов натяжения, третьи входы которых соединены со вторыми входами 15 третьего и четвертого элементов ИЛИ, вторые входы первогои второго элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго регуляторов натяжения.. Фельдман аз 3931 . Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1