Устройство для перемещения магнитной ленты

 

Изобретение относится к области приборостроения , а именно к технике магнитной записи. Цель - снижение энергопотребления - обеспечивается за счет рекуперации энергии, наполненной в процессе перемотки магнитной ленты. При этом устройство содержит электропривод 4 ведущего вала, датчик скорости 5, регулятор 1 и блок контроля скорости 10, инвертор 11, а также два электромеханических блока 8,9. каждый из которых включает в себя приемоподающий узел 12, Электродвигатель 13, ключевой усилитель мощности 19, датчик 15 и регулятор 14 натяжения, два элемента ИЛИ 16, 17 и элемент И 18 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 11 В 15/43

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4753492/10 (22) 27.19.89 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (72) А.Н. Ершов и Э,М. Серебряный (53) 681.84.083(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 909701, кл. G 11 В 15/46, 1982, Система управления лентопротяжным механизмом бортового магнитофона

ME041S фирмы "ENERTER". Перевод

М18392, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ

Изобретение относится к приборостроению, в частности к технике магнитной записи, Целью изобретения является снижение энергопотребления лентопротяжного механизма за счет рекуперации энергии без использования режима противовключения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для перемещечия магнитной ленты; на фиг. 2 представлена с.руктурная схема регулятора натяжения; на фиг, 3 представлен пример реализации блока контроля скорости.

Устройство содержит регулятор скорости 1, первый и второй входы которого являются соответственно первым 2 и вторым 3 входами лентопротяжного механизма, а выход подключен ко входу электропривода 4 ведущего вала, кинематически связанного с датчиком 5 скорости, выход которого соединен с третьим входом регулятора скорости

1, блок 6 питания, первая шина которого является общей шиной 7 лентопротяжного

„„SU „„1691885 А1 (57) Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике магнитной записи, Цель — снижение энергопотребления — обеспечивается за счет рекуперации энергии, наполненной в процессе перемотки магнитной ленты. При этом устройство содержит электропривод 4 ведущего вала, датчик скорости 5, регулятор

1 и блок контроля скорости 10, инвертор 11, а также два электромеханических блока 8, 9, каждый из которых включает в себя приемоподающий узел 12, электродвигатель 13, ключевой усилитель мощности 19, датчик 15 и регулятор 14 натяжения, два элемента

ИЛИ 16, 17 и элемент И 18. 3 ил. механизма, а вторая подключена к четвертым входам первого 8 и второго электромеханических блоков, блок 10 контроля скорости, вход которого подключен к выходу датчика 5 скорости, а выход соединен с первыми входами первого 8 и второго 9 электромеханических блоков, инвертор 11, вход первого соединен со вторыми входами регулятора скорости 1 и первого электромеханического блока 8 и одновременно является вторым входом 3 лентопротяжного механизма. Третьи входы первого 8 и второго 9 электромеханических блоков обьединены с первым входом регулятора скорости 1 и являются первым входом 2 лентопротяжного механизма, Выход инвертора 11 соединен со вторым входом второго электромеханического блока 9, Каждый из электромеханических блоков 8 и 9 содержит приемоподающий узел 12, кинематически связанный с валом электродвигателя 13, регулятор натяжения 14, первый вход котороto подключен к выходу датчика натяжения

1691885

Блок контроля скорости 10 (см. фиг. 3) содержит генератор импульсов 32 и частотный компаратор 33.

Устройство работает следующим образом, будем считать, что в режиме "Прямо" пер@цй электромеханический блок 8 выполняет функцию приема, а второй электромеханический блок 9 — подачи магнитной ленты. В режиме "Обратно" функции электромеханических блоков 8 и 9 меняются

Йфи включении ЛПМ в режиме "Прямо" на пеовом 2 и втором 3 входах устанавливаются соответственно сигналом "1" и "0".

Электропривод 4 ведущего вала плавно разгоняет магнитную ленту до заданной скорости, управление разгоном и стабилизацию скорОсти движения магнитной ленты осуществляет по датчику 5 скорости регулятор 1 скорости.

Первый электромеханический блок 8 осуществляет подмотку магнитной ленты на кассету приемоподающего узла 12, Контроль и .регулирование натяжения в приемной ветви осуществляется по датчику 15 натяжения регулятором натяжения 14, Поступающий на второй вход первого электромеханического блока 8 сигнал "1" через второй элемент ИЛИ 17 поступает на управляЮщий вход первого транзисторного ключа 23 ключевого усилителя 19 мощности и, открывая его, соединяет. первый вывод обмотки электродвигателя 13 с общей шиной

7 ЛПМ. Импульсный сигнал, сформированный на выходе регулятора натяжения 14, через элемент И 18 поступает на управляющий вход второго транзисторного ключа 29 ключевого усилителя 19 и, открывая его, подключает второй вывод обмотки электродвигателя 13 ко второму выходу блока 6 питания. При этом во время импульса ток протекает по цепи: 6-29 — 13-28-7-6, а во время паузы по цепи: 13-28 — 30-13. Таким

Ебрэабм, в режиме приема электродвига45 ыль.13.приемоподающего узла 12 работает в вктивн@м двигательном режиме, т.е. по ;Яф втс1ром электромеханическом блоке

9 кассета приемоподающего узла 12 и ки50 нематически связанный с ней вал электродвигателя 13 приводятся во вращение смЭФываемой с приемоподающего узла 12 магнитной лентой, При этом.электродвигатель 13 работает в генераторном режиме и на am обмотке индуцируется напряжение, пррпорциональное скорости вращения католики.

При включении ЛПМ индуцируемое на обмотке электродвигателя 13 напряжение равно нулю. Необходимый для натяжения

15, первый элемент ИЛИ l6, первый, второй и третий входы которого являются соответствующими входами электромеханического блока, второй элемент ИЛИ 17, первый вход которого объединен с первым входом эле- 5 мента И 18 и подключен к выходу регулятора натяжения 14, второй вход второго элемента ИЛИ 17 объединен со вторыми входами регулятора натяжения 14 и первого элемента ИЛИ 16 и является вторым входом 10 электромеханического блока, третий вход регулятора натяжения 14 объединен с третьим входом первого элемента ИЛИ 16 и является третьим входом электромеханического блока, выход второго элемента ИЛИ 15

17 соединен с первым входом ключевого усилителя 19 мощности, выход первого элемента ИЛИ 16 через элемент И 18 соединен со вторым входом ключевого усилителя 19 мощности, третий вход которого подключен 20 к общей шине 7, а четвертый вход является четвертым входом электромеханического блока, первый и второй выходы ключевого усилителя 19 мощности соединены с соответствующими выводами обмотки электро- 25 двигателя 13, Представленный на фиг. 2 регулятор 14 натяжения каждого электромеханического блока содержит усилитель 20, выход которого соединен с первым входом компаратора 30

21, второй вход которого подключен к выходу генератора 22 пилообразного напряжения, а выход является выходом регулятора натяжения 14, сумматор 23, первый вход которого является первым входом регулято- 35 ра натяжения 14, а выход соединен с первым входом функционального усилителя 20, второй вход которого подключен к выходу источника 24 опорного напряжения, второй вход регулятора натяжения 14 через инвер- 40 тор 25 соединен с первым входом элемента

И 26, второй вход которого является третьим входом регулятора натяжения 14, a,выход через дифференцирующее звено 27 подключен ко второму входу сумматора 2, 3, Ключевой усилитель 19 мощности содержит два транзисторных ключа 28 и 29, и" тфаблфет.энергию от блока 6 питания два диода 30 и 31, при этом первый и второй, входы ключевого усилителя 19 мощности являются управляющими входами соответствующих транзисторных ключей 28 и 29, третий вход ключевого усилителя 19 мощности через первый транзисторный ключ 28 соединен со своим первым выходом, а через первый диод 30 со своим вторым входом, 55. четвертый вход ключевого усилителя 19 .мощности через второй транзисторный ключ 29 соединен со своим вторым выходом, первый выход через второй диод 31 соединен с четвертым входом, 1691885 магнитной ленты момент создается за счет энергии блока 6 питания, При этом во время импульса ток протекает по цепи 6 — 28 — 1328 — 7-6, а во время паузы по цепи 13 — 31 — 6—

7 — 30-13. По мере разгона магнитной ленты скорость вращения катушки приемоподающего узла 12 увеличивается, а следовательно, растет и индуцируемое на обмотке электродвигателя 13 напряжение. Переход нэ создание момента, необходимого для натяжения магнитной ленты, за счет рекуперативного торможения возможен после достижения некоторой установившейся скорости. На выходе блока 10 контроля скорости формируется сигнал "0"-, который через первый элемент ИЛИ 16 и элемент И 18 запирает второй транзисторный ключ 29 ключевого усилителя 19 мощности, что отключает электродвигатель 13 второго электромеханического блока 9 от блока 6 питания. Натяжение магнитной ленты создается тормозным моментом электродвигателя 13, который возникает в результате импульсного закорачивэния его обмотки через первый транзисторный ключ 28, ключевого усилителя 19 мощности. Управляющие импульсы формируются на выходе регулятора натяжения 14 по сигналу датчика 15 натяжения. Во время импульса ток обмотки. электродвигателя 13 протекает по цепи: 1328-7-30-13. Во время паузы ток протекает по цепи: 13 — 31 — 6-7 — 30-31, т.е. происходит рекуперация электроэнергии, Таким образом, в лентопротяжном механизме осуществляется возврат части электроэнергии в источник питания. При этом рекуперэция энергии идет без режима противовключения электродвигателя, что дополнительно снижает общее энергопотребление ЛПМ, Для выключения ЛПМ на первый вход 2 подается сигнал "1". По этому сигналу ЛПМ переходит в режим торможения, во время которого индуцированное напряжение обмотки подающего электродвигателя 13 снижается до нуля. Поэтому во время торможения электродвигатель 13 второго электромеханического блока 9 вновь подключается к источнику 6 питания. Для этого сигнал "1", сформированный на первом входе 2 ЛПМ через первый элемент ИЛИ 16 поступает нэ второй вход элемента И 18 и разрешает прохождейие импульсов регулятора натяжения 14 на управляющий вход второго транзисторного ключа 29 ключевого . усилителя 19 мощности. Во время импульса ток протекает по цепи: 6-29 — 13-28-7 — 6, во время паузы по цепи: 13-31 — 6-7-30-13.

Первый электромеханический блок 8, осуществляющий управление подмоткой

30. пульс с двойно-тройной (по отношению к

40

50 не происходит.

5

20 магнитной ленты, во время торможения алгоритма работы не меняет.

При включении устройства поданный нэ первый вход 2 ЛПМ сигнал "0" поступает нэ второй вход элемента И 26 регулятора натяжения 14 и блокирует прохождение сигнала на второй вход сумматора 23, на первый вход которого поступает сигнал датчика натяжения 15. Сигнал, сформированный нэ выходе сумматора 23, сравнивается в функциональном усилителе 20 с сигналом источника 24 опорного . напряжения, формируемый при этом сигнал ошибки сравнивается в компараторе 21 с сигналом генератора 22 пилообразного напряжения.

На выходе компарэтора 21 формируются импульсы с длительностью, пропорциональной величине сигнала ошибки.

Вышеописанный алгоритм работы регулятора натяжения 14 осуществляется при разгоне, установившемся режиме работы

ЛПМ, а также во время торможения в приемном узле.

В начале режима торможения в приемоподающем узле, работающем в режиме подачи, должно произойти переключение с рекуперативного торможения на торможение от источника 6 питания. При этом нэ обмотку электродвигателя 13 поступает имрежиму рекуперативного торможения) эмплитудой; Для соответствующего уменьшения длительности импульса, поступающего на обмотку электродвигателя 13 в регулятор натяжения 14,введено дифференцирующее звено 27 с постоянной времени, равной постоянной времени инерционного звена CAP натяжения приемоподающего его узла. В режиме подачи на вход инверторэ 25 поступает сигнал "0". Для торможения ЛПМ на второй вход элемента И 26 поступает сигнал

"1". Формируемый на выходе элемента И 26 сигнал "1" через дифферренцирующее звено 27 поступает на второй вход сумматора

23, в котором он сумми1 уется с сигналом датчика 15 натяжения. В результате длительность импульсов напряжения, поступающих на обмотку электродвигателя 13, уменьшается и перегрузка магнитной ленты

Формула изобретения

Устройство для перемещения магнитной ленты, содержащее два блока усилителей мощности, выходы которых соединены с электродвигателями приемного и подающего узлов, два регулятора натяжения, первыд входы которых соединены с датчиками натяжения ленты, а вторые и третьи входы—

1691885 с первым и вторым входом устройства, злектропривод ведущего вала, кинематически связанный с датчиком скорости, выход которого соединен с третьим входом регулятора скорости, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входом устройства, а выход соединен с электроприводом ведущего вала, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергопотребления в него введены два элемента И, четыре элемента ИЛИ, инвертор и блок контроля скорости, вход которого соединен с выходом датчика скорости, а выход — с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с первым входом устройства, третий вход первого элемента ИЛИ соединен с третьим входом первого регулятора натяжения и со вторым входом устройства, который через инвертор соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ и третьим входом второго регулятора натяжения, вы5 ходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго блоков усилителей

10 мощности, вторые входы которых соединены соответственно через третий и четвертый элементы ИЛИ с выходами первого и второго регуляторов натяжения, третьи входы которых соединены со вторыми входами

15 третьего и четвертого элементов ИЛИ, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго регуляторов натяжения.

Составитель Г. Лисенков !

Редактор В. Фельдман Техред М.Моргентал Корректор M. Максимишинец

Заказ 3931 . Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101