Устройство для регулирования ско-РОСТи дВижЕНия МАгНиТНОй лЕНТы Советский патент 1981 года по МПК G11B15/46 

Изобретение относится к магнитной записи, а именно к устройствам апя регу.пирования скорости движения магнитной пенты. Известно устройство апя регулирования скорости Движения магнитной пенты, содержащее эпектродвигатепь постоянного тока, цифровой дискриминатор на двух счетчиках, кварцевый генератор, генера тор линейно изменякчцегося напряжения, детектор номинальной скорости, усилитель мощности, два сумматора, два переключа теля, источники опорного напряжения и на пряжения питания, триггер, логические вентили, транзисторы, конденсатор и резисторы, соединенные определенным образом 1, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее электродвигатель, эпектрИчес- ки связанный с первой шиной питания и через усилитепь-с выходом сумматора напряжения и кинематически связанный с ве- дуишм валом, сопряженным с магнитной пентой и импульсным таходатчиком, выход которого подкпкэчеи через формирователь к шине опорного напряжения, а также резисторы, конденсатор, триггер, вентили, вторую шину питания и шину пуска-останова 2 . Недостатками данного устройства являются недостаточное бьгстродействие при запуске на высоких скоростях и значительная сложность по причине п|эименения большого количества сложных дополрштепьньгх элементов, используемых только в момент запуска. При этом, несмотря на значительную сложность, в устройстве в пршщипе невозможно увеличить быстродействие при пуске на большой скорости по причине применения в качестве управляющего элемента -тахогенерптора постоянного то- . ка, связанного с вплом электродвигателя, который с учетом момента инерции ншрузки электродвигателя имеет большую постоянную времени. Р)едостпточное быстродействие в моменты пуска особенно нелри5|С1- лемо при реверсе на нoгoдopoжeчнoм аппарате Мигиитной запкснг так как это при водит к .ччите4ц нь.1м потерям записываемой или воспроизводимой информации. Цель :.13обретен11:ч - повышение плавнос ти запуска устройства при минимальной продолжительности isopexoanoro процесса, ипя цост| жек1 Я гтоставленной цегпи уст ройство пая регзагирования скорости движе гзия магнитной лонть, содержащее элек- троавт атодь. электрически соединенtibui с первой iiiiiKoji питания и через усилитель с выходом сумматора напряжения, а г{ипе 5атичоскн связан1Ь Й с ведушг м валом, со;гряженлЗ)м с магнитной лентой и нылульснььч; тпхоаатчиком, выход которого попкяюген через формирователь к шине ono :iHoro напряжения, п также резисторэ вторуО sjiHHy Г1итяш я и шину пуска- остшговл. сноб/ о} о двумя регулируемыми целителям .; наиряжешт и носпецовательно coemiJictiiibi.M I- вкл/очелным межиу первой п.щной ггг-;тп1П я и первым входом сум- vi а тор а : апря/ке) i ий я ер ви м к ом му т о тором второй vixoa 1чоторого связан с шииой пус ка-юсгпиовЯ; ггервым формирователем зпдоржкя, 110роговь м устройством и вторым коммутотороМ; а тпкже вторым фюрмнроБйТ(-;.чем задержки, ЕКОД и выход кото рого подк/почены ко вторым входу и выхо ду второго ко1 1мутпторо, при этом второй «ыхоа 1(с:рпого KoMKsyTaTopa связан с третьим вхоцом фо)мироватепя выходО которо го подключен через резистор к третьему входу второго коммутатора и через первый jerynHpycMbijs цедттель налрюкения - X второму -, сумматора напря 5 ения и третьему выуатцу второхо же коммута торПе nfJiiHOM цвй ш.одп второго регулируе 1ого aeiiMrenq напряжения соединены соответстй8Н ;О с в1-орой шиной питания, четвсртыл; входом второго коммутатора а с выходом усплитепя., а выход второго регупируомого целителя напряжениз подключен к пятому входу второго коммутат рЕр шестой вход которого связан со вхо- дом первого грормирователя задержки. На черте;-:;е приведена функциональная схема ycTpoiicTBa дг5я регулирования скоDocTH движения магнитной ленты. Устройство для рэгулирования скорости ЦБИжения магнитной пенты содержит электросшигатепь 1 постоянного тока, электри чески связаншлй с первой шиной питания 2 и выходом усияитегш 3 постоянного то к.а, лодкл-очепного к выходу сумматора 4 напр5вкентя с цвумя входами 5 и 6 и кинематически связанШ)Гй с ведущим валом 7, сопряженным с к агнитной лентой 8 и Импульсным тахсдатчиком 9, подключенным к первому входу 1О формирователя 11, второй вход 12 которого соединен с шиной опорного напряжения 13. Устройство также содержит последовательно соединенные и подключенные между первой шиной питания 2 и первым входом сумматора 4, первым коммутатором 14 с цвумя входами 15 и 16 и двумя выходами 17 и 18, вторым входом 16, соединен - ным с шиной 19 пуска-останова, первым формирователем задержки 2О, пороговым устройством 21, вторым коммутатором 22 с шестью входами 23-28 и тремя BI Iходами 29-31, ко второму входу 24 и выходу ЗО которого подсоединен второй формирователь 32 задержки. Кроме того, устройство также содержит первый регулируемый делитель 33 напряжения и второй регулируемый делитель 34 напряжения с двумя входами 35 и 36, причем входы и выходы делителей 33 и 34 соответственно подключены к выходу формирователя 11 и через положительно провоД1Ш1Ий диод 37 к второму входу 6 сумматора 4 напряжений, к выходу усилителя 3 постоянного тока и через отрицательно проводящий диод 38 к третьему входу 25 второго коммутатора 22. Взаимосвязанные второй вход 36 второго делителя напряжения 34 и четвертый вхСД 26 второго коммутатора 22 подключены к второй шине питания 39, а первый выход 17 и пятый выход 27 первого и второго коммутаторов 14 и 22 соединены между собой. Второй выход 18 первого коммутатора 14 подсоединен к третьему входу 4О (}юрмировате- ля 11, а шестой вход 28 и третий выход 31 второго коммутатора 22 через резистор 41 непосредственно пооключены к выходу формирователя 11 и к выходу первого делителя 33 напряжения. Устройство для регулирования скорости движения магнитной ленты работает следующим образом. В исходном положении в режиме Стоп на шину пуска-останова 19 подается, например, нулевой уровень напряжения, который поступает на вход 26 первого коммутатора 14. Коммутатор 14 срабатывает так, что соединяются его первый вход 15, второй выход 18 и, например, положительное напряжение с первой шины питания 2 поступает на третий вход 4О формирователя 11, При .этом на выходе формирователя 11 появляется, например, нулевой уровень напряжения, который через резистор 41, шестой вход 28, выход 29 вто-

583

рого коммутатора 22 и сумматор 4 напряжения подается на усипитепь 3 постоянного тока и удерживает его в закрытом состоянии. Эпектродвиг тель 1 постоянного тока и с ним кинематически свя.занный импульсный тахоцатчик 9 не вращаются. Одновременно второй формирователь 32 задержки через соединенные в исходном положении четвертый вход 26, второй выход ЗО второго коммутатора 22 подключен к второй шине 39 питания, например, отрицательного источника напряжения. При этом времязадакшая цепочка второго формирователя 32 задержки заряжается от второй ujHHbi 39 источника отрицательного напряжения и устройство находится в режиме готовности к пуску.

Лпя обеспечения плавного запуска в момент пуска на шине 19 подается высокий уровень напряжения, которое поступа- ет на второй вход 16 первого коммутатора 14. Первый коммутатор 14 срабатывает так, что рассоединяются вход 15 - выход 18 и соединяются вход 15 - выход 17. При этом положительное налряже- ние с первой шины питания 2 отключается от третьего входа 4О формирователя 11 и подключается на вход первого || рмиро- вателя 20 задержки и на пятый вход 27 второго коммутатора 22. В первом формирователе 2О задержки вырабатывается сигнал задержки на время, например, 1 с. а второй коммутатор 22 срабатывает так, что первый выход 29 отключается от шеетого входа 28 и подключается к третье- му входу 25. В то же время второй выход 30 второго коммутатора 22 отключается от четвертого входа 26, а второй вход 24 подключается к третьему выходу 31. После отключения положительного на- пряжения первым коммутирующим узлом 14 от входа 40 формирователя 11 на его выходе вырабатывается высокий уровень положительного напряжения, обеспечивая электродвигателю 1 форсированный ре- жим запуска. Для полученная вместо формированного режима плавного управляемого режима запуска электродвигателя 1 высокий уровень напряжения с выхода формирователя 11 при помощи первого регулируемого целителя 33 напряжения делится до уровня, обеспечивающего заданную скорость нарастания напряжения на электродвигателе 1. Далее положительное напряжение с выхода первого регулируемого челителя 33 напряжения через положительно проводящий дисд 37 поступает на второй вход 6 сумматора 4 напряжений. Одновременно в начале пуска на второй вход

6 того же суммлтс рп 4 нлпряжоний подается отр1щатеяьное напрпжонпо с ni-ixona .второго формироватогм 32 опдсржки чере замкнутые второй ьход 24, тротлй выход

31второго коммутатора 22 vs диоп 37. Положительное и огриамтольное нлпряже-

.ние суммирукотся в сумматоре 4 пппряже,нпй и их разнш1я поцпется на аход усипителя 3 посто5 кного тока. Вепкчяна иап.1яжекий выбирается такой, что в начальнь й момент nycKti их уровни бывпкп- почти одинаковые по абсолютной величине и поэтому на вхопе усилитопя 3 постоянного токз цействует близкое к пупевсхму значению входное напряжение, но пппео отрнпптеггышя сосг.)вп.чк)1цая };пг1ряжгния умеьшшается в с рззрядом гзромяз-i- доклцей цепочки вторпо (Ьормировлтеля

32эяцержки. ПРИ этом iin вхоао усилителя постоянного ТОКИ 3 увеличи- вается ло.чожительиое напряжение, которое открывает ycv. 3 постоянного тока, что обеспочивает .,чвный рпзгон электродБ;1Гатепя 1. С увеличение тока, потребляемого pneKrpoaBJiraTOjieM 1 через усилитель постойнного токл 3 на его выходе, а также нп nepDON входе 35 BTODO- го регу;1 рующе1 о цепитйяя нппряжен1гя 34 уменьшается попсжи1 ельноо нппря;н ение.

В то же время нп второе вхоло 3G того же регул1;руемого делителя 34 напряжения отр щатель.. нплряжпние от второй и1И;;ьг 39 лптаиия остается б(:а изменений. При этом второй peryiiiipyesibiM делитель 34 напряжения уста1:лвпг;}1л.тся в таком положекнНг что 1;ри приближении напряжения нп эпектроцг.цтателе 1 к поминальному значению, н его выходе 1:зменяется знак выходного попряжбяия с положительного на отр цпт-елън1- й. Следовательно, Е конце переходного процесса, ка выходе второго регупируемого делителя 34 itaпpя7 eния появляется отргщятелыюе напряжение, которое через отрицательно про- вод51ший диод 38, замкнутый третий вход 25, выход 29 второго коммутирующего узла 22 поступает на первый вход 5 сумматора 4 напряжений. Мп второй вход 6 сумматора 4 напряжеши с выхода (юрми- рователя 11, через первый регулируемый делитель 33 напряжений и диоп 37 поступает линейно уменьшающееся положительное напряжение. Одновремеюго с увеличением скорости вращения электроцвигателя 1 пропорционально увеличивается частота сигнала импульсного таходотчика 9, которая преобразовывается в пиалоговое напряжение в формирОБптеле 11 и сравнивается с опорнык нaлtlяжellиe ;, поступаюшим с шины 13 опорного нопряжения. Раз}пща этих нплряженмй усипивается и, в сгтучае уцеп|1ЧО}1ия частоты таходатчика 9, на выходе (юрмироп.ч.гоая 11 появпяется пропорцио1 ппьно уме}1ьшающееся поножительное нппрях ение. Таким , в сумматоре 4 напряжени происхоаит суммирование положи тепьного напряжения с ВЫХО1Ш формирователя п отрицательного иапряженли; с выхода второго регупируемого це);1 то;1я 34 ипиря : е} 11Й, суммв которых постунпет на усипитель 3 постоянного ТОКИ н уменьшает скорость роста напряже И1я на эпектроцвигатепе 1. При этом наг.ряженпе питания эпектродвигатоП5 1 плавно пе|:)еходит с пинейно нпраста- kTjuero к близкому номинальному значению папряж-ния. При постижении номпнгахгыюго уровня иапр5 женмя на элоктроцвигпт пе 1 происходит стабилизация его скорости вра тения. Так; например, нри изменеп1 н напря-жения питания эпектроцвигатеяя 1 в сторону увеличения, его обороты увеличиваются. При этом нропорциоп.ально увеличивается и ч.астота сигнала импульсного тахо- датчика ), которая воздействует на формироватега, 11 и не, его выходе появляется уменьшающееся положительное напри- /Kemse, пос;тупа1ои1ое на усилитель 3 постоянного тока и вызывающее его закрыванне. Од1:овременно увеличивается и отр1щотельное напр5п-хепие, BbipaoaTfjiBaeMoe вторым регу)ируемым делителем 34 напряжен1 я, что тоже способствует закрыванию усилителя 3 пос-тоянного тока и, следоватешзпо, 1анряже -ц|е на электродвигателе 1 уменьшается и его скорость вращения остается неизменной с точностью статической ошибки. При уменьшении напряжения питания на электродвигателе 1 его обороты несколько уменьшаются. При этом пропорцнопально умс-ньшается и частота сигнала импульсного таходатчика 9, в результате действия которой на выходе формировател 1 11 вырабатывается возраста- ющий уровень напряжения, который начинает открывать усилитель 3 постоянного тока. Одновременно также уменьятется отрицательное напряжение, вырабатываемо вторым регулируемым делителем 34 на- пряжения, что дополнительно способствует открыванию усилителя 3 постоянного то ка. Следовательно, напряжение на электродвигателе 1 возрастает и его скорость вращения также сохраняется неизменной. Таким образом, ноддержание напряжения на электродвигателе 1 близко к номинальному значению, позволяет стабилизировать

его скорость вращения и одновременно, через ведущий узел 7, происходит стабилизация скорО(;ти движения магнитной ленты 8. Однако в рассмотренном режиме работы (формирователь 11 работает на краю диапазона регулировки, т.е. близко к максимальному уровню выходного нппря 1 ения, так как для управления в момент пуска усилителя 3 постоянного тока через . вый регу 1ируемый делитель 33 напряжения необходимо передавать близкий к максимальному уровень напряжени. 1 ля эасширепия диапазона регутп роваиия ijXjpMiiрователя 11 после пуска устройства на выходе пер1Ю1-о формирк ватоля О задержки вырабатывается л иейио нараста илцео напряжение, которое поступает ла вход п эрогового устройства 21. Линейно н.чрастаюи.ее напряжение ( напри ер, за время 1 с ) достигает срабатывания порогового устройства 21, которое срабатывает и Ш)Тдает сигнал на (с-рвътй вход 23 второго коммутаторг 22. Коммугптор 22 срабатывает так, что к-го выход 2) отключается от треть-го входа 2о и подключается к LijecToMy входу 28, второй вход 24 отключается от третьего выхода 31, а четверчый вход 20 подключается к второму выходу ЗС, вспедствиб:- этого напряжение с выходл ;.юрмироватеая 1 поступает па вход сплитс пя 3 постоянного тока через рези1-,:гор 1, пнистой вход 28; аыхоц 29 второго кс К мутирующего узла 22 и сумматор п.чпряжоний 4, ticiniчипа резистора 41 выбир.чется глко;, чтобы поступающее на lixou усилителя 3 постоянного тока папряжепие было бы намного меньше напряже}П1Я, ранее поступавшего через первый рег-улируемьгй делитель 33 папряже}1ия. Следовательно, при подключении в цепь сиглпла унравгшния резистора 41 напряжение па выходе формирователя 11 устанавлиг ается в середине диапазона регулирования, что обеспечивает возможность регулировсптя скорости движения магнитной лепт1л 8 симметрично как в сторону ув.пичепия, так и к сторону уменьшения скорости ДЕПокениг. В то же время закрывается и положительно проводящий диод 37, тык как напряжение, поступающее с выхода ((юг; ми ров в те ля 11 резко уменьшается вследствие подключения резистора 41 я, следовательно, напряжение, поступающее: с гзыхода пе гвого регупируемого делителя 33 напряжения на второй вход 6 сумматора 4 папряжений, отключается, В то же время времязаца- кддая цепочка второго формировктеля 32 задержки через замкнутые четвертый вхо 26,второй выход ЗО второго коммутирукхцего узпа 22 снова поокпюнается к вто рой шине 39 питания и заряжается, подготавливаясь к работе при следующем пуске устройства. Форму па изобретения Устройство для регугшрсюания скорости движения магнитной ленты, содержа- щео электродвигатель, электрически соединенный с первой шиной питания и через усидите;1ь с выходом сумматора напряже- ния, п кинематически связанный с ведущим валом, сопряженным с магнитной ле той и импульсным таходатчиком, выход которого подключен через формирователь к шине опорного напр5гжения, а также ре- зистор, вторую шину питания И шину пуска-останова, отличающееся . тем, что, с целью повышения плавности запуски устройства, оно снабжено двумя регулируемыми делителями напряжения и последовательно соединенными и включенными между первой шиной питония и першлм входом сумматора напряжений пе вым коммутатором, второй вход которого связан с шиной пуска-останова,, первым . формирователем задержки, пороговым устройством и вторым коммутатором, а также вторым формировате71ем задержки, вход и выход которого подключены ко вторым входу и выходу второго коммутатора, при этом второй выход первого коммутатора связан с третьим входом формирователя, выход которого подключен через резистор к третьему входу второго коммутатора и через первый регулируемый делитель напряжения - к второму входу сумматора напряжения и третьему выходу второго же коммутатора, причем два входа второго регулируемого делителя напр5тжения динены соответственно с второй шиной питания, четвертым входом второго коммутатора и с выходом усилителя, а выход второго регулируемого делителя напряжения подключен к пятому входу второго коммутатора, шестой вход которого связан со входом первого формирователя задержки. Источники информации, принятые во внимание прт экспертизе 1.Патент США № 3596162, кл. 318-341, опублик. 197О. 2.Патент CUJA № 378О364, кл. 318-371, опублик. 1973 (прототип).