Устройство для управления скоростью перемещения носителя информации

(51) 4 С 11 ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ТЕНИ ва. госуддРственный ксмитет сссР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Патент США 9 3706923,кл. Н 02 К 29/00, 1972.2. АвтоРское свидетельство СССРпо заявке У 3573606/ 18-10,кл. С 11 В 15/46, 18.08.83(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯСКОРОСТЬЮ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее задающий генератор,выход которого соединен с первымивходами первого и второго управляе,мых делителей частоты, вторые входыэтих делителей соединены с шинойуправления и с первым входом силовогомоста, связанного с синхронным двигателем, соединенным кинематическис датчиком положения ротора, первыйвыход первого управляемого делителячастоты соединен с первым входомкорректора, второй вход последнегосоединен с первым выходом частотно, фазового дискриминатора, второй выход которого - с первым входом коммутатора, второй вход которого соединенс выходом корректора, первый входчастотно-фазового дискриминатора соединен с выходом второго управляемогоделителя частоты, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения точности, в него введены переключатель Фаз, дополнительный коммутатор, формирователь корот-, ких импульсов, элемент задержки и датчик скорости, кинематически соединенный с синхронным двигателем, причем выход датчика скорости соединен с вторым входом частотно-фазового дискриминатора, первый выход которого соединен с первым входом формирователя коротких импульсов, а его второй вход - с вторым выходом первого управляемого делителя частоты, третий выход этого делителя соединен с первым входом дополнительного коммутатора, второй вход которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов, а третий вход - с третьим входом коммутатора, четвертый его вход соединен с четвертым входом дополнительного коммутатора и с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом силового моста, третий вход этого моста соединен с выходом переключателя фаз, первый и второй входы переключателя фаз соединены соответственно с выходами осйовного и дополнительного коммута- торов, пятый вход коммутатора соединен с выходом датчика положения ротора, а его шестой вход - с шиной управ." ления, причем второй и третий входы ф коммутатора являются входами устрой1 .1170Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствамнакопления информации, и может бытьиспользовано для управления скоростьюперемещения носителя магнитной эапи"си.Известно устройство, содержащеесинхронный двигатель, с которым кинематически связан датчик положенияротора, соединенный с сумматором, 1 О,второй вход которого соединен с силовым мостом, питающим двигатель, а вы. ход - с входом широтно-импульсногомодулятора, который соединен с силовым мостом на время разгона двигателя до номинальной скорости при помощи переключателя, управляемого сигналом частотно-фазового компаратора,сравнивающего сигналы датчика положения ротора и задающего генератора. 20По достижении номинальной скоростипереключатель подключает вход силового моста к задающему генератору,переводя синхронный двигатель в синхронный режим ф,25Недостатками данного устройстваявляются отсутствие возможности переключения скорости; наличие изменения.скорости и фазы вследствие изменениямомента нагрузки и флуктуаций момен- ЗОта двигателя; отсутствие режима реверса; отсутствие воэможности быстрого торможения двигателя.Известно также устройство дляуправления скоростью перемещенияносителя магнитной записи, содержащее задающий генератор, выход которого соединен с первыми входами перво го и второго управляемых делителейчастоты, вторые входы этих делителей 4 Осоединены с шиной управления и с первым входом силового моста, связанного с синхронным двигателем, соединенным кинематически с датчиком положения ротора, первый выход первогоуправляемого делителя частоты соединен с первым входом корректора, второй вход последнего соединен с первым выходом частотно-фазового дискриминатора, второй выход которого соединен с первым входом коммутатора,второй вход которого соединен с выходом корректора, первый вход частотнофазового дискриминатора соединенс выходом второго управляемого делигтеля частоты 2 .Недостатками этого устройстваявляются отсутствие режима реверса; 501большое время торможения, так как двигатель носителя останавливаетсялишь за счет потерь энергии на трение. Кроме того, использование дат-, чика положения ротора в качестве датчика скорости и фазы может приводить к неустойчивому переходу из режима вентильного двигателя в режимсинхронного двигателя и не позволяет получить большую стабильность скорости вращения ввиду невысокой частотысъема информации с датчика положенияротора. Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства и повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления скоростью перемещения носителя информации, содержащее задающий генератор, выход которого соединен с первыми входами первого и второго управляемых делителей частоты, вторые входыэтих делителей соединены с шиной управления и с первым входом силового моста, связанного с синхронным .двигателем, соединенным кинематически с датчиком положения ротора, первый выход первого управляемого делителя частоты соединен с первым входом корректора, второй вход послед"него соединен с первым выходом часФтотно-фазового дискриминатора, второй выход которого соединен с первымвходом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом корректора, первый вход частотно-фазового дискриминатора соединен с выходом второгоуправляемого делителя частоты, введены переключатель фаэ, дополнительныйг коммутатор, формирователь короткихимпульсов, элемент задержки и датчик скорости, кинематически соединенный с синхронным двигателем, причем выход датчика скорости соединен с вторым входом частотно-фазового дискриминатора, первый выход которого соединен с первым входом формирователя коротких импульсов, а его второй вход соединен с вторым выходом первого управляемого делителя частоты, третий выход этого делителя соединен с первым входом дополнительного коммутатора, второй вход которого соединен с выходом формирователя коротких импульсов, а третий вход соединен с третьим входом коммутатора,четвертый его вход соединен с четвертым входом дополнительного ком- мутатора 11 и с выходом элемента 14задержки, выход которого соединенс вторым входом силового моста 4. Третий вход силового моста 4 соединен с выходом переключателя 12 Фаз. Выход датчика 6 положения ротора соединен с пятым входом коммутатора 13.Устройство работает следукяцимобразом.Импульсом на шине управления ком. мутатор 13 (фиг. 1) коммутирует иасвой выход сигналы с датчика 6 положения ротора. Ключи силового моста 4переключаются сигналами с датчика 6положения ротора, т.е. двигатель 5 работает в режиме вентильного двигателя. На шине управления устанавливается напряжение, которое обеспечивает питаниесилового моста 4 в соответствии с заданной номинальной скоростью. Сигнаяом по этой же шине устанавливаются коэффициенты дели" телей 2 и 3 частоты, соответствующие данной номинальной скорости. Если скорость двигателя 5 превышает номинальную, сигналом с частотно- фазового дискриминатора 9 разрешается прохождение импульсов с выхода формирователя 10 на вход дополнительного коммутатора 11 для уменьшения напряжения, питающего двигатель 5релейный закон управления).Скорость двигателя 5 стабилизируется для того, чтобы в момент равенства фаз сигнала с датчика скорости 7 и сигнала с выхода второго делителя 3 частоты, соответствующий значению данной номинальной скорости, двигатель 5 плавно вошел в синхронный режим. В этом режиме сигналом с выхода частотно-фазового дискриминатора 9 коммутатор 13 устанавливает. ся в положение, при котором ключи силового моста 4 управляются сигнала. ми, модулируемыми по заднему фронту сигнала корректора 8. В этом режиме. происходит стабилизация скорости и фазы движения ротора двигателя 5. Изменение направпения вращения двигателя 5 происходит в режиме вентиль- ного двигателя, который устанавливается по сигналу коммутатора 13. На :выходе дополнительного коммутатора 11 при этом присутствует еигнал с выхода формирователя 1 О (фиг. 2), кото. - рый управляет работой переключатез 11705 вертым входом дополнительного коммутатора и с входом элемента задержкй,; выход которого соединен с вторым входом силового моста, третий вход этого, моста соединен с выходом переключателя фаз, первый и второй входы переключателя фаз соединены соответственно с выходами основного и дополнительного коммутаторов, пятый вход коммутатора соединен с выходом 10 датчика положения ротора, а его шестой вход - с шиной управления, причем второй и третий входы коммутатора являются входами устройства.На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит задакиций генератор 1, выход которого соединен с первыми входами первого 2 и второго 3 управляемых делителей частоты, вторые входы которых соединены с шиной управления и с первым входом силового моста 4, питающего двигатель 5, который кинематически связан с датчиком 6 положения ротора и с датчиком 1 скорости.Первый выход первого управляемого делителя 2 частоты соединен с первым входом корректора 8. Второй вход корректора 8 З 0 соединен с первым выходом частотно- Фазового дискриминатора 9 и с первым входом формирователя 10 коротких импульсов, второй вход которого соединен с вторым выходом первого управ ляемого Делителя 2 частоты, третий выход которого соединен с первым ,входом дополнительного коммутато-. ра 11, выход которого соединен с первым входом переключателя 12 фаз, 40 ;второй вход которого соединен с выходом коммутатора 13, первый вход этого коммутатора соединен с вторым выходом частотно-фазового дискриминатора 9, а шестой вход - с вто рым входом первого управляемого делителя 2 частоты, первый вход дискри- . минатора 9 соединен с выходом второго управляемого делителя 3 частоты, а второй вход - с выходом датчика 7 50 скорости. Второй вход коммутатора 13 соединен с выходом корректора 8, выход формирователя 10 соединен с вторым входом дополнительного коммутатора 11, третий вход которого 55 соединен с третьим входом коммутатора 13, четвертый вход этого коммута.тора соединен с шиной "Стоп", чет 01 4ля 12 фаз следующим образом, Если лсигнал на выходе. дополнительного коммутатора 11 равен " 1", то ключи силового моста 4 управляются сигналами с датчика положения ротора, и развиваемый двигателем момент положителен. В случае, если сигнал на выходе коммутатора 11 равен "О", то ключи силового моста 4 переключаются 1 О инверсными сигналами датчика положения ротора т,е. двигатель 5 развивает отрицательный момент. Таким образом, на интервале дискретности Т (фиг. 2) двигатель 5 развивает поло жительный и отрицательный моменты, а суммарный момент положителен при Т 11 Т Т юПри реверсе направления вращения ,на вход переключателя 12 фаз через 20 дополнительный коммутатор 11 поступает инверсный сигнал с выхода форми" рователя 10. В этом случае суммарный момент отрицателен. При появлении сигнала "Стоп" ("О") двигатель 5 переходит в режим вентильного двигателя, на выход дополнительного коммутатора 11 проходит сигнал типа "меандр" с третьего выхода управляемо" го делителя частоты 2, Через время, необходимое для полного останова двигателя 5, элемент 14 задержки выдает сигнал (фиг. 2), который блокирует ключи силового моста 4, обесточивая тем самым двигатель 5.Применение изобретения в прецизионном лентопротяжном механизме позволяет получить малое время торможения, двухсторонний рабочий ход при высокой точности поддержания скорости протяжки носителя.1170501,Составитель А,Ерошкевичедактор Л.Веселовская Техред М.Пароцай Корректор А.Тяс Зака 4/ ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 4709/48ВНИИПИпо д113035, Ио Тираж сударственн ам изобрете ва, Ж, Р 584 Подпиго комитета СССРий и открытийушская наб д