Устройство регулирования скорости движения магнитной ленты Советский патент 1992 года по МПК G11B15/46 

Изобретение относится к накоплению информации, а именно к устройствам для регулирования скорости движения магнитной ленты.

Известно устройство для регулирования скорости миниатюрного электродвигателя постоянного тока, содержащее источник постоянного тока, генератор, диод, делитель напряжения, дифференциальный усилитель, источник стандартного напряжения, конденсатор и транзистор.

Существенным недостатком этого устройства является отсутствие цепи медленного останова вращения электродвигателя, что создает ослабление ленты во время ее резкого останова по причине того, что боковые узлы, связанные с ведущим двигателем обычно при помощи пассиков, имеют разные моменты инерции, и, следовательно, одновременно не останавливаются.

Кроме того, в устройстве используется специальный генератор напряжения, пропорционального скорости движения ленты,

что ведет к удорожанию конструкции устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство регулирования числа оборотов дпигателя, содержащее источник постоянного тока, двигатель постоянного тока, таходатчик, два делителя напряжения, диод, стабилитрон, три транзистора, конденсатор, четыре резистора и переключатель режимов, соединенные соответствующим образом (2).

Недостатком упомянутого устройства является ослабление магнитной ленты во время останова электродвигателя л осле ускоренной перемотки. Это происходит из-за разных моментов инерции подкатушечных узлов устройства.

Кроме того, из-за включения электродвигателя в эмиттерную цепь регулирующего транзистора данное устройство требует относительно высокого напряжения питания по причине большого падения напряжения на переходе коллектор - эмиттер

СО

с

о

VI

ел ю со

транзисторов. Иначе говоря, нерационально используется напряжение питающего источника, что особенно важно при питании устройства от низковольтных источников питания, например, аккумуляторов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности при повышенных динамических нагрузках.

Поставленная цельдостигается тем,.что в устройство, содержащее таходатчик, регулятбр скорости, первый и второй транзисторы, и ведущий электродвигатель постоянного тока, кинематически связанный с боковыми узлами и таходатчиками, а через ведущий вал - с магнитной лентой, при этом база первого транзистора соединена с выходом регулятора скорости, эмиттер - с корпусом, а коллектор через первый резистор - с базой второго транзистора, эмиттер которого подключен к шине питания, коллектор к электродвигателю, введены пороговый элемент, своим входом подключенный к коллектору второго транзистора, делитель напряжения, через второй резистор соединенный с выходом порогового элемента, а через третий резистор - с корпусом, третий транзистор, база которого подключена к средней точке делителя напряжения, эмиттер - к корпусу, а коллектор через четвертый резистор - к базе первого транзистора и одновременно через пятый резистор к шине включения режима перемотки и конденсатор, включенный между шиной включения режима перемотки и корпусом.

На чертеже приведена функциональная схема устройства регулирования скорости движения магнитной ленты.

Устройство регулирования скорости движения магнитной ленты, содержащее таходатчик 1, регулятор 2 скорости, первый 3 и второй 4 транзисторы и ведущий электродвигатель 5 постоянного тока, кинематически связанный с боковыми узлами 6 и таходатчиком 1, а через ведущий вал 7 - с магнитной лентой 8, при этом база 9 первого транзистора 3 соединена с выходом 10 регулятора 2 скорости, эмиттер 11 - с корпусом, а коллектор 12 через первый рези- . стор 13 - с базой 14 второго транзистора 4, эмиттер которого 15 подключен к шине 1,6 питания, коллектор 17 - к электродвигателю 5. Устройство также содержит пороговый элемент 18, своим входом Т9 подключенный к коллектору 17 второго транзистора 4, делитель 20 напряжения, через второй резистор 21 соединенный с выходом 22 порогового элемента 18, а через третий резистор 23 - с корпусом, третий транзистор 24, база 25 которого подключена к средней точке 26 делителя напряжения 20, эмиттер 27 - корпусу, а коллектор 28 через четвертый резистор 29 - к базе первого транзистора 3 и одновременно через пятый резистор 30 к шине 31 включения режима перемотки, и конденсатор 32, включенный между шиной включения режима перемотки и корпусом.

Устройство работает следующим образом,

В исходном положении, в режиме Ос0 танов на регулятор 2 скорости питающее напряжение не подается (на чертеже не показано), вследствие чего первый 3 транзистор, а тем самым и второй 4 транзистор закрыты, и ведущий электродвигатель 5 по5 стоя иного тока не вращается.

В режиме Запись или Воспроизведение на регулятор 2 скорости подается напряжение питания.

В этот момент происходит форсированный запуск ведущего электродвигателя 5 постоянного тока за счет появления на выходе 10 регулятора 2 скорости управляющего напряжения, которое открывает первый транзистор 3, а через первый резистор 13 и второй транзистор 4, эмиттер 15 которого

5 подключен к шине 16 питания, например отрицательного напряжения. При этом на ведущий электродвигатель 5 поступает напряжение питания с шины 16 питания, и он начинает вращаться, а с ним и кинематиче0 ски связанные таходатчиком 1, ведущий вал 7 и боковые узлы 6, т.е. происходит транспортирование магнитной ленты 8.

Стабилизация скорости вращения электродвигателя 5, и тем самым стабилизация

5 движения магнитной ленты 8, происходит следующим образом.

При уменьшении скорости вращения ведущего электродвигателя 5 происходит увеличение отрицательного напряжения на

0 выходе 10 регулятора 2 скорости, что приводит к увеличению тока через первый 3 транзистор, а тем самым и через второй транзистор 4, вследствие чего напряжение на электродвигателе 5 увеличивается. Ско5 рость вращения электродвигателя, а следо; вательно и скорость движения магнитной ленты при этом увеличивается. При увеличении скорости движения магнитной ленты и скорости вращения электродвигателя 5 все

Q происходит наоборот.

При включении режима Перемотка на шину 31 включения режима перемотки через переключатель (на чертеже на показано) подается отрицательное напряжение питания с шины 16 питания, изменяющееся в широких пределах (например, от -10 до -18 В), что обычно бывает при питании устройства от аккумулятора.

В режиме Перемотка на регулятор 2 скорости напряжения питания не подается,

и он не влияет на первый транзистор 3. При относительно малых напряжениях питания, например от -10 до -12 В, третий транзистор 24 закрыт, т.е. электродвигатель 5 работает без отрицательной обратной связи,

В это время отрицательное напряжение с шины 31 перемотки через четвертый 29 и пятый 30 резисторы поступает на базу 9 первого транзистора 3, доводя его до состояния насыщения, что, в свою очередь, доводит до состояния насыщения и транзистор 4, в результате чего почти все напряжение с шины 16 питания поступает на электродвигатель 5. При этом скорость перемотки1 магнитной ленты увеличивается пропорционально возрастанию напряжения на шине 16 питания. Однако при возрастании напряжения на шине 16 питания до определенного значения, например более -12 В,.срабатывает пороговый элемент 18 и подключается отрицательная обратная связь. В это время напряжение от электродвигателя 5 через вход 19 - выход 22 порогового элемента 18 поступает на делитель 20 напряжения и со средней его точки 26 подается на базу 25 третьего транзистора 24, и начинает его открывать, С данного момента времени начинается стабилизация скорости перемотки.

Так, например, при увеличении напряжения на шике 16 питания, а одновременно и на шине 31 перемотки, через четвертый 29 и пятый 30 резисторы возрастает ток базы 9 первого транзистора 3, а через первый резистор 13 и ток базы 14 второго транзистора 4. При этом возрастает ток, протекающий через транзистор 4, а следовательно, и напряжение на ведущем электродвигателе. Однако из-за действия обратной связи через пороговый элемент 18 и делитель 20 напряжения приоткрывается третий транзистор 24 и через свой коллектор 28 и эмиттер 27 частично шунтирует на корпус увеличение тока через пятый резистор 30. В следствие этого базовый ток первого транзистора 3, а следовательно, и базовый ток второго транзистора 4 практически не увеличиваются, При этом и напряжение на электродвигателе 5, а следовательно, и скорость перемотки изменяются в очень малых пределах, т.е. происходит стабилизация скорости перемотки. При уменьшении питающего напряжения все происходит наоборот. В качестве порогового элемента 18 можно использовать например, стабилитрон, компаратор, реле и т.д.

Во время включения режима Останов, после режима Перемотка включаются тормоза (на чертеже не показано) на боковых узлах 6 и одновременно отключается напряжение на шине 31 перемотки.

0

Однако на некоторое время, например 0,5-4 с, режим Перемотка сохраняется, т.е. ведущий электродвигатель 5 постоянного тока продолжает вращаться. Это время

определяется постоянной времени конденсатора 32, четвертого 29 и пятого 30 резисторов и подбирается в зависимости от разности моментов инерции боковых узлов. Во время перемотки конденсатор 32 заряQ жается до питающего напряжения на шине 31 перемотки, а при включении режима Останов он через четвертый 29, пятый 30 резисторы и базу 9 первого транзистора 3 разряжается. Вследствие этого базовые то5 ки первого транзистора 3 и связанные с ним второго транзистора 4 будут плавно уменьшаться. Это приводит к плавному уменьшению напряжения на электродвигателе 5 и одновременно к плавному уменьшению его скорости вращения. Обычно во время выключения ускоренной перемотки срабатывают тормоза боковых узлов и из-за разных моментов инерции боковых узлов (различное количество ленты на катушках и проскальзывание тормозов) происходит

5 ослабление магнитной ленты. Однако из-за того, что ведущий электродвигатель 5 после выключения режима Перемотка некоторое время вращается с плавно уменьшающейся скоростью, он уменьшает влияние

0 разных моментов инерции боковых узлов и таким образом выбирает ослабление магнитной ленты.

Кроме того, время вращения электродвигателя 5 после выключения режима Пе5 ремотка пропорционально величине питающего напряжения, т.е. скорости перемотки. Так как чем больше напряжение питания, а значит и скорость перемотки, тем до большего напряжения заряжается кон0 денсатор 32 и он более длительное время разряжается до полного останова ведущего

электродвигателя после выключения режима Перемотка. При меньшем напряжении питания и скорости перемотки конденсатор

5 32 заряжается до меньшего напряжения и он за более короткое время разряжается до полного останова ведущего электродвигателя. Такая зависимость времени вращения ведущего электродвигателя необходима для

л выбора петли магнитной ленты, так как при больших скоростях перемотки во время останова создается большее ослаоление ленты и для его выбора ведущий электродвигатель должен вращаться более длительное время.

При меньшей скорости перемотки во время останова создается меньшее ослабление магнитной ленты и для его выбора ведущий электродвигатель может вращаться более короткое время.

Формула изобретения Устройство регулирования скорости движения магнитной ленты, содержащее таходатчик, регулятор скорости, первый и второй транзисторы и ведущий электродвигатель постоянного тока, кинематически связанный с боковыми узлами и таходатчи- ком, а через ведущий вал - с магнитной лентой, при этом база первого транзистора соединена с выходом регулятора скорости, эмиттер - с корпусом, а коллектор через первый резистор - с базой второго транзистора, эмиттер которого подключен к шине питания, коллектор - к электродвигателю, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при повышенных

0

5

динамических нагрузках, в него введены пороговый элемент, делитель напряжения, третий, четвертый и пятый резисторы и конденсатор, при этом пороговый элемент своим входом подключен к коллектору второго транзистора, второй резистор делителя напряжения соединен с выходом порогового элемента, а третий резистор - с корпусом, кроме того, база третьего транзистора подключена к средней точке делителя напряжения, эмиттер - к корпусу, а коллектор через четвертый резистор - к базе первого транзистора и одновременно через пятый резистор к шине перемотки, конденсатор включен между шиной перемотки и корпусом.

Использование: для накопления информации. Сущность изобретения: устройство содержащее таходатчик, регулятор скорости, первый и второй транзисторы и ведущий электродвигатель постоянного тока, снабжено пороговым элементом, своим входом подключенным к коллектору второго транзистора, делителем напряжения через второй резистор соединенным с выходом порогового элемента;1 а через третий резистор - с корпусом, третьим транзистором, база которого подключена к средней точке делителя напряжения, эмиттер - к корпусу, а коллектор через четвертый резистор - к базе первого транзистора и однобременно через пятый резистор к шине перемотки, и конденсатором, включенным между шиной перемотки и корпусом.1 ил.

IS

-0.

ЛТа