Устройство для установки и стабилизации фазового положения блока вращающихся головок

) ССС 198 идетельство 1 В 15/46, тельство С 1 В 15/46,ДЛЯ УСТАНОВК ПОЛОЖЕНИЯ 986. И СТ ЛОКА тся к а прибоаратурежетэлекттемах аща- олялок ние ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И ТОРСНОМУ СВИДЕ(54) УСТРОЙСТВОБИЛИЗАЦИИ ФАЗОВОГОВРАЩАЮШИХСЯ ГОЛОВОК(57) Изобретение относростроению, в частностточной магнитной записбыть использовано в сиропитания и управленияющихся головок. Изобре ет повысить помехоустойчивость устройства, Если при наличии возмущающих факторов фаэовое рассогласованиесигналов на входах фазового дискриминатора 6 превысит допустимое значение, при котором двигатель 10 можетвыйти,иэ синхрониэма, то на выходеформирователя 5 сигналов контроляпоявится импульс, который поступаетна вход формирователя 2 сигналовуправления, на второй вход которогопоступает сигнал с частотного компаратора 17, Если скорость двигателя меньше частоты настройки частотного компаратора 17, то на первомвыходе формирователя 21 сигналовуправления появится короткий импульс, который переводит компаратор7 в положение, соответствующее вентильному режиму, и цикл повторяется,9 ил151519Изобретение относится к приборостроению, н частности к аппаратуре точной магнитной записи, и может быть ИСпользовано в системах пектропигания и управления блоков вращающихи головок,Цель изобретения - повышение помеюустойчивости устройства.На фиг. 1 приведена структурная 10 сехема иредлагаемот о устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 - схема Формирователя сигналов контроля;на Фиг 4 - схема Фазового дискрими натора; на Фиг, 5 - схема коммутатора; на Фиг. б - схема допопнительного коммутатора; на Фиг, 7 - схема Формирователя; на фиг. 8 - схемачастотного компаратора; на фиг, 9 схема Формирователя сигналов управления. Устройс.тьо содержит задающий генератор 1, выходом соединенный с вхо дом первогт и второго делителей 2 и З.частоты, Первый выход первого делителя 2 частогы соединен с первым входом корректора 4, второй вход которого сосд 1 нен с первым входом Фор мирователя 5 сигналов и с пеовым выходом фаоного дискриминатора 6, второй выход которого соединен с первым входом коммутатора 7, второй вход которого соединен с выходом кор ректора 4, Первый выход коммутатора 7 соединен с первым входом переключателя 8 фаз, выходом соединенным с первым входом силового моста 9, связанного с синхронным двигателем 40 1 О, соединенным кинематически с датчиком 11 скорости и датчиком 12 положения ротора, выходом соединенным с третьим входом коммутатора 7, вторым выходом соединенным с вторым входом формирователя 5 сигналов контроля и с первым входом дополнительного коммутатора 13, выходом соединенным с вторым входом переключателя 8 Фаз. Второй вход дополнительного50 коммутатора 13 соединен с выходом Формирователя 14 коротких импульсов, первьи; ход которого соединен с вторым выходом делителя 2 частоты, третьим выходом соединенным с третьим входом формирователя 5 сигналов контроля, четвертый выход первого делителя 2 частоты соединен с третьим входом дополнительного коммутатора 13,5 4Второй вход силового моста 9 соединенс выходом первого элемента 15 задержки, соединенного с входной шинойстопа и с первым входом первого элемента И 15, Выход датчика 11 скоростисоединен с первыми входами частотного компаратора 17 и второго элементаИ 18, второй вход которого соединенс выходом второго элемента И 9 задержки, входом соединенным с входнойшиной стопа и с первым входом третьего элемента И 20, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя 21 сигналов управления,первый вход которого соединен с выходом Формирователя о сигналов контроля, второй выход формирователя 2сигналов управления соединен с третьими входами третьего элемента И 20и с вторым входом первого элементаИ 16, выходом соединенным с четвертымвходом дополнительного коммутатора13, Второй вход формирователя 21сигналов управления соединен с вторым входом формирователя 14 короткихимпульсов и выходом частотного компаратора 17, второй вход которогосоединен с вторым выходом коммутатора 7, четвертый вход которого соединен с выходом третьего элемента И 20,Выход второго делителя 3 частоты соединен с входом третьего элемента 22задержки, выходом соединенным с первым входом фаэовоГо дискриминатора6, второй вход которого соединен свыходом первого элемента И 16, пятый выход первого делителя 2 частотысоединен с третьим входом частотногокомпаратора 17, Шестой выход первогоделителя 2 частоты соединен с третьимвходом формирователя 21 сигналов управления,Принципиальная схема Формирователя5 сигналов контроля (фиг. 3) представляет собой счетчик 133 ИЕ 5, который просчитывает длительность импульсов с фазового дискриминатора 6 при переходе двигателя 10 в синхронный режим, если длительность импульсов превысит некоторую величину (заданную частотой, поступающей на счетный вход счетчика Д 5-5), то на выходе триггера Д 5-7, а, следовательно, и формирователя 5 сигналов контроля появляется импульсРабота счетчика Д 5-5 начинается с некоторой задержки относительно перехода двигателя10 в синхронный режим, которая определяется частотой, поступающей спервого делителя 2 частоты на входсчетчика Д 5-4,На первом и втором выходах фазового дискриминатора (фиг, 4) появляются широтно-импульсные сигналы,длительность которых пропорциональнаразностям фаз входных сигналов (стретьего элемента 22 задержки и свторого элемента И 18)Присутствиесигнала на первом выходе зависит отзнака разности фаз,Принципиальная схема коммутатора7 приведена на фиг, 5. Если на входеЧ 2 регистра логическая "1", то врегистре записывается информация,присутствующая на входах Д 1-ДЗ(режим вентильного двигателя). Если на входе Ч 2 - "0", то регистрработает как счетчик, с коэффициентом деления импульсов, поступающихна вход С 1. Режим работы двигателяфиксируется триггером Д 7-3, которыйустанавливается в "1" (режим вентильного двигателя) сигналом с выхода третьего элемента И 20, причем навремя действия этого сигнала второйвход триггера блокируется в О (режим синхронного двигателя) сигналомс второго выхода фазового дискриминатора.6,Силовой мост 9 выполнен по схеметрехфазного мостового инвертора, Вкачестве датчика 12 положения ротораиспользуются три пары светодиод-фотодиод, разделенные диском с прорезями, находящимися на валу синхронного двигателя 10, Датчик 11 скорости имеет одну пару светодиод-фотодиод, разделенную диском с одной прорезью,Формирователь 14 выполнен по типовой схеме (фиг, 7), Частотный компаратор 17 выполнен по схеме, показанной на фиг, 8, счетчик Д 17-3просчитывает период сигнала с датчика 11 скорости, В случае, если код,соответствующий периоду сигнала сдатчика 11 скорости будет меньшеначального кода, записываемого всчетчик, на формирователь 14 коротких импульсов подаются соответствующие сигналы, по которым формируются импульсы, Начальный код в счетчикД 17-3 заносится по Р-входам и можетбыть изменен по сигналу с коммутатора 7, 30 35 40 45 50 55 код, соответствующий частоте вращения двигателя 10 несколько меньшей, чемноминальная частота вращения, Напервом временном интервале (фиг2)на время действия второго элемента29 задержки (П) фазовь:й дискриминатор 6 блокируется, этим самым устраняются возможные сбои от помех, выэванных большими токами двигателя 1 О.На первом и втором временном интервале .(фиг, 2) скорость двигателя 1 О меньше скорости настройки частотного компаратора 17, Сигнал с выхода частотного компаратора 17 (1.з) блокирует работу формирователя 14 коротких импульсов, с выхода которого на переключатель 8 фаз постоянно подается "0" (С ). В случае, если мгновенная скорость двигателя 1 О превысит номинальную, то сигналом с частотного 5 1 О 15 20 25 Формирователь 21 сигналов управления (фиг. 9) содержит два формирователя, Первый формирователь запускается по импульсу, поступающему с выхода формирователя 5 сигналов контроля. Длительность импульса на выходе первого формирователя равна периоду частоты, поступающей с первого делителя 2 частоты на С-вход второго триггера формирователя. Запуск второго формирователя происходитпо импульсам первого формирователя и только в том случае, если на вход разрешения счета счетчика Д 21-3 с частотного компаратора 17 поступает высокий уровень ("1"), т.е, второй формирователь работает только в том случае, если частота вращения двигателя 10 больше частоты настройки частотного компаратора 17, Элементы задержек 15, 19 и 22 представляют собой счетчик, включенный аналогично второму формирователю предыдущего блока (фиг. 9)Устройство работает следующим образом,После появления по шине Стопуровня "1" (Ю, на фиг. 2) начинается разгон двигателя 1 О. Коммутатор(фиг. 1) коммутирует на свой выход сигналы с датчика 2 положения ротора, т.е. двигатель 10 работает в режиме вентильного двигателя. Сигнал с выхода коммутатора 7 (Ю ) блокиру" ет работу формирователя 5 сигналов контроля и устанавливает в счетчике частотного компаратора 17 начальныйкомцдрдторд 17 разрешается рсхсжде - ние импульсов с ньходд формирон;теля 14 коротких имцульсон через дополнительный коммутатор 13 цд вход пе 5 реключд епя 8 фдз, чем,бесечиндется стдбипи.дция скорости днигдтеля 10 (репейный здко упрднления), необходимдя дпя днного вхождения его н синхронный режим, Сигнал с нЬхода дополнительного коммутатора 13 управляет работой переключателя 8 фдз следующим образом, Если сигнал ца выходе доолнительного коммутатора 13 равен "О", то ключи сипоного моста 9 управ лястся сигналами с датчика 12 положения ротора и разндс мый двигателем момент положителен, В случае, если сигнд цд выходе дополнительного коммутатора 12 рдвен "1", то ключи 9 си лоного моста переключаются инверсными с.:гцалами датчика 7 положения ротора, т,е, цнгдтеь 10 развивает отрицательный момент, Таким образом.на интервале дискретности Т (фиг, 2) дни гдтель 10 развиндет положительный и отрицательный моменты, а суммарный момент будет положителен при Т Т-Т 1, Интервал дискретности Т, а также длительность (Т. 2) определяется часто той с выходя первого делителя 2 частоты.После фдзиронки сигналов, поступающих нд вход 1 дзового дискриминатора 6, коммутат р 7 сигнала с второго выхода фазового дискриминдтс 1 рд 6 перенодится в состояние, соответствующее синхронному режиму двигателя 1 О, когда ключи силового моста 9 уп-, равляются сигналами с корректорд , 40 Сигнал с второго выхода коммутатора 7 (П ) блокирует работу дополнительного коммтутатора 13 и на вход переключателя 8 фаз в синхронном режиме постОяннО подается О (интервал Ч)г 45 одновременно сигнал с выхода коммутатора 7 разрешает работу формирователя 5 сигналов контроля и изменяет начальный код н счетчике частотного компардтора, при этом частота наст 50 ройки частотного компаратора 17 становится несколько большей, чем номиндльндя частота вращения двигателя 10,В случае, если при наличии возмущающих факторов фазовое рассогласование сигналов нд нходах фазоно о дискриминатора 6 превысит допустпглое значение при котором двигатель 10 может выйти из синхронизма и остаовиться, то цд выходе формиронд, .,я 5 сигцапон контроля появится цмц., который поступает на вход формирователя 21 сигндлон управления, на второй вход которого поступает сигнал,с частотного компдратора Если скорость двигателя меньше частоты настройки частотного компаратора 17, то на первом выходе формирователя 21 сигцалон управления появится короткий импульс (1,) (интервал Ч), который переводит компаратор 7 в положение, соответствующее нентильному режиму и нсе начинается снова, При скорости двигателя, большей частоты настройки частотного компаратора 17, одновременно с появлением короткого импульса на перном входе формирователя 21 сигналов управления появляется импульс большей длительности на втором выходе данного блока (Б, интервал Ч 1), Данный импульс переводит двигатель 10 н режим вентильного двигателя, а на выход дополнителЬного коммутатора 13 (Ы) на время действия этого импульса проходит сигнал типа Меандр (Ь 1 О ) с четвертого выхода первого делителя 2 частоты и далее все повторяется сначала.При появлении сигнала НСтопгг (гОН), (фиг, 2) двигатель 10 переходит в режим нентильного двигателя, на выход дополнительного коммутатора 12 проходит сигнал "Меандр, Через время, необходимое для полного останова двигателя 1 О, первый элемент 15 задержки выдаст сигнал (фиг, 2), который блокирует ключи силового моста 9, обесточиная тем самым двигатель.Для фиксации определенным образом фазового положения блока нращающихся головок но времени при настройке аппарата точной магнитной записи, нозикает необходимость в изменении положения датчика скорости на роторе двигателя. Механически это сделать затруднительно, так как двигатель на аппарате может находиться в труднодоступных местах, а диапазоны изменения положения датчика скорости строго ограничены конструкцией двигателя и датчика, Для устранения данного недостатка в устройстве применен третий элемент 22 задержки, изменяющий фазу опорного сигнала, поступающего сделителя 3 частоты, т,е, механическре перемещение датчика скорости заменено электронньмизменением фазы опорного сигнала. Для настройки достаточно подобрать величину задержки блока 22,формула изобретенияУстройство для установки и стабилизации фазового положения блока вращающихся головок, содержащее задающий генератор, выходом соединенный с входами первого и второго делителей частоты, первый выход первого делителя частоты соединен с первым входом корректора, второй вход которого соединен с первым входом формирователя сигналов контроля и с первым выходом фазового дискриминатора, второй выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом корректора, первый выход коммутатора соединен с первым входом перЕключателя фаз, выходом соединенного с первым входом силового моста, связанного с синхронным двигателем, соединенным кинематически с датчиком скорости и датчиком положения ротора, выходом соединенным с третьим входом коммутатора, вторым выходом соединенного с вторым входом формирователя сигналов контроля и с первым входом дополнительного коммутатора, выходом соединенного с вторым входом переключателя фаз, второй вход дополнительного коммутатора соединен с выходом формирователя коротких импульсов, первый вход которого соединен с вторым выходом первого делителя частоты, третьим выходом соединенного с третьим входом формирователя сигналов контроля, четвертый выход первого делителя частоты соединен с третьим входом дополнительного коммутатора, второй вход силового моста соединен с выходом элемента задержки, соединенного с1 О 15 20 25 30 35 ао 45 входной шиной стопа и с первым входом первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости устройства, в него введены второй и третий элементы задержки, формирователь сигналов управления, частотный компаратор, второй и третий элементы И, причем выход датчика скорости соединен с первыми входами частотного компаратора и второго элемента И, второй вход которого соединен с выходомчвторого элемента задержки, вход которого соединен с входной шиной стопа, первым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя сигналов управления, первый вход которого соединен с выходом формирователя сигналов контроля, второй выход формирователя сигналов управления соединен с третьим входом третьего элемента И и с вторым входом первого элемента И, выходом соединенного с четвертым входом дополнительного коммутатора, второй вход формирователя сигналов управления соединен с вторым входом формирователя коротких импульсов и выходом частотного компаратора, второй вход которого соединен с вторым выходом коммутатора, четвертый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход второго делителя частоты соединен с входом третьего элемента задержки, выходом соединенного с первым входом фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, пятый выход первого делителя частоты соединен с третьим входом частотного компаратора, шестой выход первого делителя частоты соединен с третьим входом формирователя сигналов управления.15595 Составитель С. ПодорскийРедактор Ю. Середа Техред Л.Олийнык Корректор А, Обру при ГЕНТ СС тв 1Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород,а, 1 ага Закаэ 6280/48 ВКИИПИ Госуда Тираж 558ного комитета по и 035, Москва, Ж,Подпис ноебретениям и открытиаушская наб д. 4/