Намоточное устройство Советский патент 1982 года по МПК B65H23/00 G05D13/00 

(54) НАМОТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Иэобрегеиие огносигся к авгомагике, а именно к намоточным усгройсгвам, которые могут быгь использованы в протяжных механизмах бытовых и специального назначения магнитофонах, а также в текстильной промышленноста в системах перемотки тканей и нитей.

Известно намоточное устройство, содержащее блок формирования управляющих сигналов, два идентичных блока управления двигателями постоянного тока, вал каждого из которых кинематически связан с. подкатушечниками и резисторы ft..

Недостаток известного устройства сложность конструкции, обусловленная наличием специального блока торможения.

Цель изобретения - упрсяцение конструкции устройства.

Цель достигается т&4, что в устройстве, соде1)жащем блок формирования управляющих сигналов, два идентичных блока управления двигателями постоянного тока, вал каждого из которых кинематически связан с подкатушечниками, и резисторы, блок управления состоит из двух усилителей-инверторов, стабилизатора тока, силового транзистора и конденсатора, при этом в каждом блоке управления база силового транзистора через первый резистор связана с первым выходом блока формирования управляющих сигналов, коллектор силового транзистора соединен с обмоткой якоря

10 двигателя постоянного тока, а его эмиттер и база соответственно второй и третий резисторы - с выходом стабилизатора 1хэка, управляющим входом подключенного к выходу первого усилителяt5инвертора, причем второй выход блока формирования управляющих ст налов электрически связан с выходами обоих усилителей-инверторов i ;ервого блока управления, третий выход блока форми20рования управляющих сигналов - с входами обоих усилителей-инверторов второго блока управления, эмиттеры силовых транзисторов обоих блоков управления

39564004

связаны между собой, а выход второгоНагрузкой в цепи коллектора транзистора

усилителя-инвертора одного блока управ-24 является обмотка-двигателя 4 (5), i ления через конденсатор соединен с входом первого усилителя-инвертора другого блока управления. На фиг. I дано намоточное 1устройство вид со стороны установки кассет; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. I; на фиг. 3 - принципиальная схема управления и регулирования намоточного устройства. Намоточное устройство собрано на пла те I, имеющей штольни 2 и 3, внутри которых установлены и закреплены тяНутдий и притормаживающий двигатели. 4 и 5 постоянного.тока. , Непосредственно на валах двигателей закреплены подкассетники 6,7, на которых установлены кассеты 8,9, с лентой 1О носителем информации. Лента 10 уложена на кассетах и пропущена через зазор между элементами 11-1 и 11-2 головки считывания II. Схема управления и регулирования (фиг. 3) условно рйзделена на три функциональньгх блока: 12 - формирования управлягоших сигналов и два идентичных блока 13,14 управления. Блок 12 форми рования управляющих сигналов предназначен для выполнения функций согласования уровней сигналов, гальванического разделения входных цепей и цепей управления двигателями, -подачи и отключения питания на блоки 13,14 с временной задержкой на отключение в нормальном режиме и без задержки при поступлении аварийного сигнала. (В блоках 13,14 элементы, вьтолняющие идентичные функ циональные задачи, имеют одинаковые обозначения). БЛОК 12 имеет входные клеммы 15, 16 и 17 для приема сигналов на запуск протяжки ленты Ю вправо (влево) и аварийную остановку устройства при обрыве ленты или полной ее перемотки на одну из кассет; три выходные клеммы 18,19 и 2О предназначены для выдачи сигиалов управления ход вправо , ход влево и подачи напряжения питания на блоки 13,14, Каждый из блоков. 13 ( 14 содержит стабилизатор тока, вьшолненны на гракзисгоре 21, база которого через резисгор 22 соединена с общим проводом схемы, резистор 23 связи по току и силовой (регулирующий) транзистор. 24, база которого через резистор 25 соединена с шиной питания 26, и через резне тор 27 с коллектором транзистора 21. Для использования транзисторов 21 в целях стабилизации суммарного гока двигателей их эмиттеры подключены к общему проводу через резисторы 28, Для обеспечения связи по току эмиттеры регулирующих транзисторов 24 соединены между собой. Такая связь при открывании одного из транзисторов 21 обеспечивает протекание тока ведущего двигателя через резистор 23, включенный последовательно в цепь регулирования тока притормаживающего двигателя, и суммарного тока притормаживающего 4 (5) и тянущего 5 (4) двигателей через один из транзисторов 28. Каждый лок 13,14 содержит также первый усилитель-инвертор на транзисторе 29 и резисторах 30,31,32 и второй усилитель-инвертор на транзисторе 33 и резисторах 34,35,36. Входы обоих усилителей объединены в точке 37 и подключенны к общему для них инд1шидуальному выходу 18 (19) блока 12. Первый усилитель-инвертор на транзисторе 29 образует канал управления схемой регулирования тока двигателей. ЕГО выход - коллектор транзистора 29 подключен к базе транзистора 21. Второй усилитель-инвертор блока 13 (14), вьшолненный на транзисторе 33, совместно с первым усилителем на транзисторе 29 второго блока 14 113) образует схему реверсивного торможения механизма. Для этого выход второго усилителя, образованный точкой соединения коллектора транзистора 33 с резистором 36, через конденсагор 38 связи соединен с вторым входом первого усилителя второго блока. В целях уменьшения энергопотребления и обеспечения процесса торможения механизма после окончания рабочего хода питание блоков 13,14 осуществляется через блок 12 от источника низкого напряжения Uf, I При этом блок 12 вьтолняет функции коммутатора, подающего напряжение с клеммы 20 на щину 26, Питание двигателей более высоким напряжением осуществляется от шины 39, имеющей непосредственную связь с клеммой 40 источника напряжения Uf,, Устройство работает следующим образом. В исходном -состоянии, когда на вхо дах 15-17 отсутствуют сигналы низкого уровня, на выходах блока 13 установлены состояния логических нулей. Транзистор 29 и 33 закрыты, гоки в цепях блоков 13,14 отсутствуют, ввиду отсутствия напряжения на шине 26. При подаче управляющих сигналов намоточное устройство работает следующим обррэом. При подаче ,На вход 15 сигнала низкого уровня вправо блок 12 через клемму 20 на шину 26 подает напряже ние . Одновременно состояние логического нуля на выхо) 19 сменяется состояние логической единицы. Транзисторы 29 и 33 блока 14 открываются. Транзистор 29 закрывает транзистор 21, а транзистор 33 подключает обкладку конденсатора 38 к общему проводу, не изменя состояния транзистора 29 блока 13, Вследствие появления напряжения на шине 26 традзистор 21 блока 13 открывается, обеспечивая подачу тока через резистор 23 в цепи тянущего двигателя 2 и притормаживающего двигателя 4, Благодаря сравнительно большому значению пускового тока тянущего двигателя 5, устанавливающегося после окончания переходного процесса, и боль . шому значению падения напряжения на резисторе 23, транзистор 24 в цепи притормаживающего двигателя первоначально оказывается з5акрытым, а тормозной момент двигателя равным нулю. Под действием максимального значения тока тянущий двигатель 5 начинает вра щение, увлекая за собой двигатель 4. Натяжение ленты-носителя при этом; минимально и определяется м ентом инерции ротора притормаживающего двигателя 4, Уменьшение тока двигателя 5 по мере набора оборотов приводит к уменьшению падения напряжения на резисторе 23 и к приоткрыванию транзисгора 24 блока 13. Этот процесс сопро вождается плавным возрастанием тока притормаживающего двигателя 4 и увеличением его тормозного момента. Всле ствие этого натяжение ленты искорост ее протяжки возрастают. Начавшийся процесс развивается до тех пор, пока разностью моментов двигателей не будет скомпенсировано действие сил трения в подшипниках двигате и сил трения ленты по образующей поверхности элемента 11-2 считывакяпего устройства. Начиная с этого момента система двигателей с внутренними замкнутыми связями входит в состояние О6 динамического равновесия, при котором, благодаря наличию связи по току и стабилизации суммарного тока, изменение диаметров намотки кассет привод к соотвек;твующему увеличению момента ведущего к уменьшению момента тормозного двигателей при сохранении скорости и натяжения ленты. При снятии сигнала управления с клем лы 15 на выходной кпеммв 19 состовние логической единицы сменяется . Нулем, а напряжение на клемме 20 и шине 26 продолжает сохраняться на прежнем уровне еше в течение времет л , Смена состояния на выходе 19 со1фо вождается закрытием гранзисгоро1в 29 и 33 блока 14. В результате этого ключевой транзистор 21 блока 14 открывается, а конденсатор 38 блока 13 через резистор 36 блока 14 оказывается подключенным к шине 26, В результате начавшегося процесса зарядки конденсатора 28 открывается транзистор 29 блока 13 и закрывается транзистор 21 блока 13, Сменой состояний транзисторов 2t на противоположное начинается процесс реверсивного торможения сиктемы, при котором момент двигателя 4 стаяовится больше момента тянзгщего двигателя 5. К моменту полной остановки системы процесс заряда конденсатора заканчивается. При этом транзистор 29 блока 13 экспоненциально закрывается, а транзистор 21 открывается. Вследствие равенства сопротивлений резвсторов 23 в блоках 13 и 14 моменты двигателей 4 и 5 вьфавниваются, обеспечивая некоторое натяжные ленты, которое удерживается до конца интервала , В конце интервала 12 снимает напряжение с шины 26, обеспечивая этим самым обесточивание слвм блоков td,t4. Таким образом, система оказывается подго14)вленной к повторн у пуску или обратной перемотке ленты, При обратной перемотке устройство работает аналогичным образом с той лишь разницей, что управляющий сигнал подаётя на клемму 16, снимается с клеммы 18 и подается на усилители блока 13, При этом двигатель 4 становится тянуим, а двигатель 5 - притормаживающим. После полного сматывания ленты на дну из кассет или в случае обрыва ленты аварийный сигнал, поступающий т внешнего датчика на вход 17, приодит к немедленнсяму снятию напряжения

с шины 26 и ос taaoBKeflBHra гелей по инерции.

Формула изобрегения j

Намоточное устройство, преимуществен.но для магнитофонов, содержащее блок формирования управляющих сигналов, два идентичных блока управления двигателями |io постоянного тока, вал каждого из которых кинематически связан с поцкатушечника- ми, и резисторы, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, блок управления состоит из двух усили- is гелей-инверторов, стабилизатора тока, силового транзистора и кондетса,тора , при этом в каждом блоке управления база силового транзистора через первый резистор связана с первым выходом jo блока формирования управляющих сигналов, коллектор силового транзистора соединен с обмоткой якоря двигателя постоянного тока, а его эмиттер и база соответственно через второй и третий резисторы - с выходом стабилизатора I тока, управл пощим входом йодключенного к выходу первого усилителя-инвертора, причем второй выход блока формирования управляющих сигналов электрически связан с входами обоих усилителейинверторов первого блока управления, третий выход блока формирования управляющих сигналов - с входами обоих усилителей-инверторов второго блока управления, эмиттеры силовых транзисторов обоих блоков управления связаны между собой, а выход второго усилителя-инвертора одного блока управления через конденсатор соединен с входом первого усилителя-инвертора другого блока управления.

Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе, 1. Патент Великобритании М« 11953,16, кл. Q 05 D 15/О1, 197О.

Фиг. г