DE1907822A1 - Antriebsverfahren fuer Schallplattenspieler - Google Patents

Antriebsverfahren fuer Schallplattenspieler

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DE1907822A1 DE19691907822 DE1907822A DE1907822A1 DE 1907822 A1 DE1907822 A1 DE 1907822A1 DE 19691907822 DE19691907822 DE 19691907822 DE 1907822 A DE1907822 A DE 1907822A DE 1907822 A1 DE1907822 A1 DE 1907822A1
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Braun Electronic 6000 Frankfurt De GmbH
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/10Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using light effect devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)

Description

  • Mitriebsverfahren für Schallplattenspieler Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antrieb von Magnetbandgeräten und insbesondere von Schallplattenspielern sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
  • Antriebsvorrichtungen für Schallplattenspieler haben vor allem die folgenden Erfordernisse zu erfüllen: Die Drehzahl des Plattentellers darf nur wenig von den genormten Werten abweichen ("Drehzahlabweichung") Die momentanen Schwankungen um einen dieser Werte dürfen einen gewissen Prozentsatz vom mittleren Wert nicht überschreiten ("Gleichlaufechwankung").
  • Die von Rotor und Getriebe herrührenden Erschütterungen im unteren Hörbereich müssen hinreichend klein gegen das abgetastet. Nutzsignal bleiben ("Rumpelfrendspannungs-" und "Rumpelgeräuschspannungsabstand").
  • Werner soll die Antriebsvorrichtung möglichst wenig Wartung erfordern und Unempfindlichkeit gegen Ölbenetzung und Staubablagerung (z.B. durch Abrieb) aufweisen.
  • Zur Erfüllung der gestellten Forderung nach geringer Drehzahlabweichung werden schnellaufende Elektromotoren, vorzugsweise Asynchronmotoren, z. T. auch mit Drehzahlregelung, sowie Hysterese-Synchronmotoren verwendet. Um Jedoch die niedrige Drehzahl des Plattentellers zu erzielen, werden vorwiegend umschaltbare Zwischengetriebe eingesetzt.Solche Getriebe bestehen in der Regel aus einem Reibrad mit Gummibelag, das in bekannter Weise zwischen Motorwelle und Plattentellerrand lastabhängig selbsttätig eingekeilt wird.gur Drehzahlumschaltung greift das Re-ibrad wahlweise in verschiedene Abstufungen der Motorwelle ein.Auch Kombinationon von Treibriemen- und Reihradgetrieben sind gebräuohlich (Pat.Schr.
  • Nr. 824 406). Für schwerere Antriebe (z.B. Schaliplattenschneidmaschinen) werden auch Anordnungen mit Gummizahnrädern benutzt (Pat.Schr. Nr. 893 863).Alle diese Getriebe besitzen elastische Eigenschaften,so daß sie zusammen mit-dem Trägheitsmoment des Plattentellers als mechanische Filter zur Verringerung von Gleichlaufschwankungen wirken. Auch speziell für diesen Zweck konstruierte mechanische Pilter zwischen Motor und Plattenteller (Auslegeschr.
  • Nr. 1 140 359) sowie zwischen Plattenteller und Plattentellerachse ( Auslegeschr. Nr. 1 164 115) sind bekannt.Bekannt ist auch ein direkter Antrieb des Plattentellers,wobei 1s Motoranker sehr viele Eisenplättchen sm Plattentellerrand dienen.Diese werden durch eine selbsttätige. Steuerung nacheinander von einem feststehenden Elektromagneten angezogen (Anslegeschr. Nr. 1 035 926).
  • Um das Rumpelgeräusch wu dämpfen, werden spezielle Motoren benutzt ,wie Außenläufermotoren (Auslegeschr. Nr. 1 053 807) und/-oder Filteranordnungen (Pat.Schr. Nr. 972 824 und Auslegeschr.
  • Nr. 1 119 997 und Nr. 1 109 392 ).
  • Die beschriebenen Vorrichtungen haben bezüglich den Nachteil, daß die an sich geringen Drehzahlabweichungen der genannten Elektromotoren infolge des Schlupfes der Getriebe nicht voll ausgenutzt werden.Zudem ist der Schlupf von der Temperatur und dem Oberflächenzustand der reibenden Teile abhängig.Die Treibriemen und Reibräder müssen von Zeit zu Zeit gereinigt oder ausgetauscht werden. Latzteres ist oft der Fall,wenn nach längerer Betriebspause eine Deformation und/oder Verhärtung von Treibriemen und Reibrädern eintritt. Bei ungleichmäßiger Änderung des Oberflächenzustandes reibender Teile entstehen Gleichlaufschwankungen.
  • Getriebe mit elastischen Zahnrädern sind schlupffrei,erzeugen aber stärkere Gleichlaufschwankungen und Rumpelgeräuscha,so daß besonders schwere Plattenteller oder zusätzliche Filtervorrichtungen benötigt werden. Die genannte direkte Antriebsvorrichtung besitzt den Nachteil des Polruckens mit höherer, womöglich bereits hörbarer Frequenz.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,den schnell rotierenden Notor und das Zwischengetriebe zur Drehzahluntersetwung und Drehzahlumschaltung zu eliminieren, durch gesignete Ausbildung eines direkt und insbesondere starr mit dem Plattenteller verbundenen Motora Erschütterungen im Hörbereich nicht zu erzeugen, so daß Filtereinrichtungen überflüssig werden und zugleich hinreichend kleine Drehzahlabweichungen und Gleichlaufschwankungen zu erreichen.
  • Diese Aufgabe wurde bereits im Patentsntrq voa 2.10.67 des gleichen Anmelders gelost (At.t P 15 72 442. 2). doch soll nun susätzlich ein kleinerer Aufwand an elektronischen Einrichtungen gefordert werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst: Ein lagerkraftfreies, über 3600 konstantes Drehmoment wird dadurch erzeugt, daß die eisenfreien Wicklungsstränge einers nach dem elektrodynamischen Prinzip arbeitenden Elektromotors, der direkt und insbesondere starr mit dem Plattenteller verbunden ist, einzeln nur in den Wikelbereichen betrieben werden, in denen das Fold des daucrmagnetischen ringförmigen Läufors z. B. mittels geoigneter Formgebung des Luftspaltes oder mit Hilfe von Polblochen hinreichend homogen gemacht ist, zur Vermeidung von axialen und radialen Kräften die Stirnverbinder der Ständerwicklung aus dem Streufeld des Läufers herausgeführt sind und der Umschaltvorgang von einem Wicklungsstrang zum folgenden rasch abläuft,z.B. innerhalb von 1 sec entsprechend ca. 1/4 0 Plattentellerdrehung bei. 33 U/min.
  • Wird die Drehzahl durch den Städiergesamtstrom (Fig.4) geregelt, so genügt es bereits, daß das Einschalten des nachfolgenden Wicklungsstranges jeweils kurz, z. B. 0 bis 10 msec vor dem Ausschalten des vorhergehenden erfolgtm so daß der Ständergesamtstrom konstant bleiben kann. Wird die Drehzahl durch die Ständerspannung (Fig. 5) geregelt, so ist bereits ausreichend, wenn Ein- und Aussehaltvorgang insbesondere mit verschiedener Flankenstoilheit erfolgen und passend gegonsinander verschoben slnd,so la3 die Drekstöße beim Umschaltvorgang sich herausmitteln (Fig. 6). Zusätzlich wird die Drehzahl mit kleiner Regelzeitkonstante, z. B. 50 msec entsprechend 1/36 Plattentellerumdrehung geregelt.
  • Neu gegenüber der Anmeldung vom 2. 10. 67 des gleichen Anmelders ist hierbei, daß auf die komplizierte fortlaufende oder einmalige Messung und Verrechnung des lokalen Läuferfeldes oder Speicherung der Strangstromamplituden verzichtet und stattdessen lediglich das Läuferfeld möglichst homogenisiert und besondere Umschaltverfahren angewandt werden. Dieses Vorgehen ist deshalb nicht naheliegend, weil ihm erhebliche technische Vorurteile entgegenstehen. Es handelt sich nämlich in grunde um einen elektronisch kommutierten Drehspulmotor mit der Spule als Ständer), dessen Achse den Plattenteller trägt, bei dem durch das beschriebene Verwahren und konstruktive Maßnahmen Polrucken, Kommutierungsstöße und periodische Lagerkräfte beseitigt werden sollen.Offenbar war man bisher der Ar.-sicht,daB insbesondere die Drehstöße beim Schalten der Wicklungsstränge nicht oder nur schwer zu eliminieren sind.Dies ist Jedoch überraschend einfach möglich,wie weiter unten gezeigt wird.
  • Beachtet man die am Schluß zusammengefaßten Vorzüge und den einfachen Aufbau der Antriebsvorrichtung,so erscheint es sioher,daß im wesentlichen infolge von Vorurteilen diese Antriebsmöglichkeit noch nicht erfunden oder offenbart wurde.
  • Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel wurde als Modell angefertigt und bestätigt die Durchführbarkeit des Verfahrens.
  • Fig.1 zeigt die Anordnung und Punktion des mechanischen Aufbaues.
  • Der Plattenteller P aus nicht magnetischem Material ist mittels der Achse A und dem Lager L auf der dreiteiligen Platine Pl gelagert.Unter dem Plattenteller ist ein permanenter zweipolig axial magnetisierter Magnetring DU mit einem ringförmigen weichmagnetischen Joch je befestigt.Das magnetische Feld verläuft in Richtung der Pfeile.lnhomogenitäten des Magnetmaterials werden durch aufgeklebte ringförmige Polbleche PB, die auch eine variierende Dicke aufweisen können, ausgeglichen. Diese Polbleche sind dort aufgeschnitten, wo die Magnetisierung das Vorzeichen umkehrt.Die Kraftflußdichte kann durch diese Maßnahme silber einen Winkel von 1200 leicht auf z.B. t 1 % konstant gehalten werden.
  • Das ringförmige weichmagnetische Joch J2 bildet den magnetischen Ruckschluß. Da es durch die Magnetkraft in Richtung Plattenteller gezogen wird,genügt zu seiner Befestigung eine Abstützung gegen den Plattenteller mittels eines tubusförmigen Abstandhalters H.
  • Ein Zentrierkonus ZK am Plattenteller sorgt dafür,daß beim Aufsetzen des Plattentellers auf den Achakonus das Joch J2 aus seiner unteren Lage (auf der Platine liegend) selbsttätig und selbstzentrierend in die Betriebslage springt und beim Abheben des Plattentellers wieder zurückfällt.Diese Anordnung mit axialer Magnetisierung bietet dauermagnettechnische Vorteile gegenüber einer analogen mit radialer Magnetisierung, da axial magnetisierte Ringe aus anisotropen Magnetwerkstoffen leichter herstellbat sind. Im Luftspalt des beschriebenen Magnetsystems, das den Läufer bildet, befindet sich eine eisenfreie Ständerwicklung W, deren "Stirnverbinder" Cui und Cu2 so weit vorn Magnetring entfernt sind, daß sie von keinem nennenswerten Streufeld durchsetzt werden.Die Erzeugung von axialen und radialen Kräften wird hierdurch vermieden und es entstehen nur rein tangential gerichtete Kräfte.Ein Justierring R fixiert die Ständerwicklung in derrichtigen Höhe.
  • Zur Umschaltung der Wicklungsstränge und Drehzahlmessung dient eine optische Steuerscheibe 51 die so am Plattenteller angebracht ist,daß das von einer Lichtquelle G (Glühlampe) erzeugte Licht an einer kegeligen Fläche des Plattentellers umgelenkt wird und nach dem Durchsetzen der Steuerscheibe durch drei Spaltblenden auf die drei Fotodioden FD oder änliche lichtdetektoren fällt. Die kegelige Fläche kann auch so gekrümmt ausgeführt werden, daß eine geeignete Fokussierung des Lichtes auf die Spaltblenden erreicht wird.
  • Fig. 2 zeigt das Wickelschema des Ständers. Die drei um je 120° versetwten identischen Wicklungzstränge W1, W2, W3 werden nacheinander betrieben. In der Darstellung müßte gerade W1 eingeschaltet sein, um bei der angegebenen Magnetisierung des Magnetringes DM eine Drehung in Pfeilrichtung zu erseugen. Nach einer Drehung des Magnetringes um ca. 110° gegen die gezeichnete Stellung wäre W2 ein-und gleichweitig W1 auszuschalten uzw. Es wird also ausschließlich der schraffierte Winkelbereich von 120° des Magnetringes benutzt. Zur Erhölung des Kupferfüllfaktors (Verkleinerung der Hochlaufzeit) wird die Ständerwicklung zweckmäßig ohne Viickelkörper (freitragend) ausgeführt und z. B. mit Gießharz getränkt oder vergossen.
  • Die Steuerscheibe S ist in Fig.3 dargestellt.Zur Umschaltung der Wicklungsstränge dienen die Bahnen B1 und B2, die in der Zeichnung den Wicklungssträngen W1 bezw. W2 zuzuordnen sind. Der dritte Wicklungsstrang W3 wird eingeschaltet, sobald B1 und B2 gleichzeitig dunkle Sektoren zeigen.Die dritte Bahn 33 enthält eine feine Teilung (z.B. eine 1/20-Teilung) zur Drehzahlmessung.
  • Der Magnetring DM kann mehrpolig magnetisiert werden, z. B.
  • vierpolig. Dann erhalten die drei um je 1200 versetzten Wicklungsstränge vier radiale Stege.Pro Umdrehung des Läufers werden zwei vollständigs Umschaltzyklen durchlaufen, wobei jeder Wicklungz strang zweimal für 600 Drehung eingeschaltet ist.Die Steuerscheibe erhält dementaprechend sechs Schaltsegmente, so daß die drei möglichen Schaltstellungen zweimal in gleicher Reihenfolge hintereinander angebracht sind.Ein Vorteil mehrpoliger Ausführungen ist das vergrößerte Drehmoment, dorch wird die durch Polzahl durch die Breite der Wicklungsstege ws beschränkt.
  • Für das erzeugte Drehmoment gilt: M = B # n # I # 1 # r Hierbei ist 3 die Kraftflußdichte, n die Windungszahl pro Wicklungsstrang. I der Strangstrom, 1 die wirksame Länge einer Windung und r der effektive Radius des Magnetsystems. Da die Kraftflußdichte B über 1200 genügend konstant gemacht werden kann und die Größen n,l,r gegeben sind, erhält man bei festem Strom I ein über jeweils 120° konstantes Drehmoment. Der ausgenutzte 120°-Bereich des Magnetringes ist aber inner derselbe und die drei Wicklungsstränge haben identische Daten; somit ist das Drehmoment' überall konstant mit Ausnahme jener schmalen Sektoren,in denen die Umschaltung der Wicklungsstränge erfolgt (das gilt auch für mehrpolige Ausführungen). Jedoch können die hier auftretenden Drehimpulse (Drehstöße) hinreichend klein gehalten werden. Sie verschwinden ganz'wenn im Idealfalle das-Ausschaitendes vorhergehenden und das Einschalten des nachfolgenden Wicklungsstranges praktisch momentan und gleichzeitig erfolgen,doch ist dies nur mit größerem elektronischen Aufwand zu erreichen und braucht auch keineswegs genau erfüllt zu sein.Sei zur Abschätzung der beim Umschalten auftretenden Gleichlaufschwankung angenommen, daß das Ein- und Ausschalten der Ströme zwar monen:an geschieht, beide Vorgänge aber um eine Zeitr, Umschaltzeit genannt, gegeneinander verschoben sind.Diese Annahme ist gerechtfertigt 1da die Zeitkonstante (Induktivität/Widerstand) der Wicklung genügend klein (unter 1 msec) ist.
  • Falls die Drehzahl über den Gesamtstrom geregelt wird (Fig. 4).
  • tritt während der Umschaltzeit nahezu keine Drehmomentänderung ein, wenn das Einschalten des folgenden vor dem Ausschalten des vorhergehenden Wicklungsstranges erfolgt,da der Gesamtstrom konstant bleibt und sich nur auf zwei Stränge verteilt,oder das Drehmoment verschwindet, wenn der Schaltvorgang umgekehrt abläuft.
  • Falls die Drehzahl über die Strangspannung geregelt wird (Fig. 5).
  • ist während der Umschaltzeit entweder das dopperto Drehmoment vorhanden,wenn erst ein- und darauf ausgeschaltet wird, oder keines im umgekehrten Falle. Wenn nach Fig. 5, 6 und S. 12 vorgegangen wird, bleibt das Drehmoment zumindest im Kittel konstant.
  • LS3t man die leicht realisierbaren günstigeren Fälle außer acht, so wird beim Umschalten ein Drehimpuls vom Maximalbetrage = = Mo r [ erweugt. Mo ist das für den stationären Lauf des Plattentellers notwendige Drehmoment (nicht etwa das größere Anlaufmoment,da der Drehzahlregler auf die kleine Umschalten störung nicht anspricht, wie sogleich folgt). Die Lagerreibung ist klein gegen die Reibung der adel auf der Schallplatte, daraus ergibt sich für Mo maximal Mo = 4 p # 1/7 # 15 cm = 8,6 p cm .
  • Die Umschaltzeitr betrage 1,25 msec entsprechend einer Drehung von 1/4 0 oder von 0,65 mm am Umfang des Plattentellers bei 33 U/min.Dann wird P P = 8,6 # 1,25' 10-3 p cm sec = 1,08 .10-2 p cm sec. Der Gesamtdehimpuls P = # # # wird mit dem Trägheismoment # = 2 kg # 12² cm² = 2,9 # 105 g cm² und der Winkelgeschwindigkeit # = 2# # 33/60 sec-1 = 3,5 sec-1 : P = 3,5 # 2,9 # 105 g cm² sec-1 = 1,03 # 10³ p cm sec.
  • Wegen Mo # # = #P = # ## wird die relative Drehzahlschwnkung ##/# = #P/P = 1,05 # 10-5 = 0,01 %. Die DIN-Norm 45 500, nach der 2 %. Gleichlaufschwankung zugelassen sind, ist also selbst im ungünstigsten Fall unschwer zu erfüllen.
  • Zur Verkleinerung der übrigen Störmomente ist es vorteilhaft, die radialen Wicklungsstege WS mit möglichst großer Breite (b in Fig.2) auszuführen,da dann das Magnetfeld über einen größeren Winkel gemittelt wird.Der homogenisierte Winkelbereich des Magnetsystems muß dazu größer als 1200 (bezw. 600 bei vierpoliger Ausführung) gemacht werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel für den elektrischen Teil mit Stromregelung zeigt Fig.4 .Das Schalten der drei Wicklungssträge W1, W2, W3 erfolgt durch drei Schalttransistoren T4, T5, T6; die Dosierung des Stromes wird durch den allen Wicklungssträngen gemeinsamen Transistor T7 besorgt. Diese Aufteilung der Steuereinrichtung hat den Vorteil, daß keine identischen Transistoren benötigt werden (auch die Restspannungen von T4, T5, T6 brauchen nicht gleich wu sein, da T7 stromstabilisierend geschaltet ist).
  • Solage die Fotodioden FD1 und FD2 kein Licht erhalten, erhält T3 über die Zenerdiode Z (mit möglichst kleiner Zenerspannung) und den Widerstand R1 positive Basisspannung (D1 -und D2 sind gesperrt).
  • so daß die Basis von T6 über den strombegrenzenden Winderstand R4 an Masse und damit der Wicklungsstrang W3 an die Spannung U1 gelet wird.Erhält FD1 Licht,so wird T1 leitend und damit auch T4, so daß der Wicklungsstrang W1 eingeschaltet wird. Gegen Ende des Einschaltvorganges von W1 erreicht Kollektors pannung von T1 nahezu Null; die Diode D2 wird leitend und verkleinert-die Spannung an Z so weit, daß der Zenerstrom verschwindet und der Wicklungsstrang W3 ausgeschaltet wird. In der nächsten 120°-Phase wird FD2 belichtetm FD1 etwas verzögert (Justierung vbn FD1, FD2) abgeschattet und so W2 ein- und W1 verzögert ausgeschaltet. W3 bleibt weiterhin stromlos'wie leicht zu übersehen ist.Wird schließlich FD2 abgeschattet, so wird W2 wieder stromlos; gleich zu Beginn des Abschaltvorganges aber steigt die Spannung am Kollektor von T2 genügend an, so daß wieder Zenerstrom in Z einsetzt und W3 Strom erhält. Durch passende Dimensionierung der Schaltung und Justierung der Fotodioden erreicht man alsom daß die Einschaltvorgänge etwas vor oder allenfalls gleichzeltig mit den Ausschaltvorgängen ablaufen, so daß wegen der näherungsweisen Konstanw des Gesamtstromes fast keine Drehstöße auftreten.
  • Zur Drahzahlregelung tastet FD3 die Teilung (B3 in Fig. 3) der Steuerscheibe S ab; die Pulsfolge wird mittels T11 und T12 verstärkt und über den Kondensator C1 einem Frequenzdiskriminator, bestehend aus einem Kondensator C2,den umschaltbaren Induktivitäten L1, L2, L3 und einem Diodenquartett DQ. Wird die Resonanzfrequenz des aus C2 und einer der Induktivitäten L1 bis L3 (drei vorschiedenen Drehzahlan entsprechend) gebildeten Schwingkreises, überschritten, so wird die Diskriminatorspannung positiv. Infolgedessen wird der Transistor T10 stromführend und regelt durch Verkleinern der Basisspannung von T9 den durch T7 fließenden Strom herab.
  • Die stromstabilisierende Eingenschaft der aus T7, TS, T9 gebildeten Anordnung kommt dadurch zustande,daß der durch den ohmschen Widerstand R5 fließende Strom sich immer so einstellt, daß die an R5 abfallende Spannung gleich dor an der Basis von T9 vorgegebenen viird (bis auf die Schwellspannung). Steigt z.B. die an R5 liegende Spannung (Stromzunahms), so wird der Emitter von T9 positiver bei unveränderter Basis spannung; dadurch nimmt der Strom durch T9 ab und nachfolgend der durch T8 und T7. Die Stromzunahme in R5 wird zurückgeregelt. Das umgekehrte geschieht bei einer Stromabnahme. Die Diode D3 unterdrüokt die Restspannung von T10 bei vollständigen Herunterregeln des Stromes. Die Spannung U1 braucht weder geregelt noch brummfrei zu sein, U2 dagegen muß konstant gehalten werden.
  • B*i dieser Schaltung wirkt T7 als Stromquelle mit grobem Innenwiderstand, daher wird dies Zeitkonstante der Wicklung stark herabges etat.
  • Fig.s zeigt ein Schaltung mit Spannungsregelung. Es werden nur npn-Transistoren benötigt, was von Vorteil ist, Man kann die Schaltung anwenden, wenn alle drei Wicklungsstränge genau den gleichen Widerstand besitzen und die Restspannungen von T4, T5, T6 durch passende Wahl von R2,R3,R4 auf den gleichen Wert eingestellt werden. Die U:n schaltung der Wicklungsstränge erfolgt wie in Fig. 4, wenn man die Polarität der Transistoren T4, T5, T6 beachtet. Da die Schaltsignale von den Fotodioden FD1, FD2 an den Kollektoren der Transistoren T1, T2 verstäkt auftreten, die Planken der Signale also steiler werden, erfolgt das Schalton des Wicklungsstranges W3 schneller als das der Wicklungsstränge W1 und W2. Durch passende Wahl der Zenerdiode Z läßt sich der rasche Schaltvorgang an W3 zeitlich so in den zugehörigen Schaltvorgang an W1 bezw. W2 legen, daß im Mittel kein Drehstoß auftritt. Dies ist in Fig. 6 skizziert. In der ersten Umschaltung wird W1 eingeschaltet (t-0 bis t-I). Im Intervall t1 bis t2 verschwindet der Zenerstrom, so daß W3 ausgeschaltet wird. Durch die Summe der Ströme I1, I2, I3 ergibt sich der gezeichnete Drehmomentverlauf.Da die Zeit t1 durch die Wahl der Zenerdiode Z;einstellbar'(t2 - tl) durch die Verstärkung in-T1 bezw. T2 gegeben ist, können die schraffierten Flächen (Drehimpulse) gleich groß gemacht werden. in der dritten Umschaltung läuft derselbe Vorgang (mit W? und W3) umgekehrt ab.In der zweiten Umschaltung dagegen- ergibt sich die richtige lioinzidenz der (ca. gleich langen) SchaltvorgänZe durch Justieren der Fotodiode (Einstellung von t4 - t3).
  • Jedoch kann das Herausmitteln der Drehstöße nur für einen Drehmomentwert (z. B. das stationäre Drehmoment M0) genau eingestellt werden.
  • Die Transistoren T7 und T8 sind so geschaltet. daß die an der Wicklung liegende Spannung (Emitterspannung von T7) immer um die Schwellspannungen von T7 und TS kleiner bleibt als die Basisspannung von T8. Diese wird wie in Fig. 4 durch T1O und R7 vorgegeben.
  • UR ist eine Regelspannung,die analog zu Fig. 4 gewonnen werden kann.
  • Da die Schaltung spannungsstabilisierend wirkt, braucht U1 nicht konstantgeregelt oder brummfrei zu sein;U2 dagegen muß konstant sein.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind insbesondere folgende: Die schnell rotierenden Teile und das Zwischengetriebe herkömmlicher Antriebe entfallen,so daß als einziger mechanisch bewegter Teil das Plattentellerlager übrig bleibt. Das bedeutet, daß der Antrieb sehr stabil und unempfindlich gegen Temperaturschwankungen.
  • Verstaubung und Verölung wird. Eine Wartung ist nicht erforderlich.
  • die Lebensdauer ist nur durch die des Plattentellerlpgers gegeben.
  • Demzufolge tritt keine Qualitätseinbuße das Laufwerkes nach längerem Betrieb auf, wie dies bei herkömmlichen Antrieben der Fall ist.Das Rumpelgeräusch hängt allein von den Eigenschaften des Plattentellerlagers ab,die Drehzahlabweichung und die Gleichlaufschwankung allein vom Frequenzdiskriminator bezw. von der Teilungsgenauigkeit der Steuerscheibe, doch genügt hier z.B. die Genauigkeit besserer handelsüblicher Winkelmesser.Der Plattenteller darf während des Betriebes beliebig gebremst oder beschleunigt werden, wie dies beim Reinigen der Schallplatte mitunter geschieht.
  • Ein besonderer Vorzug ist die niedrige Bauhöhe der Antriebsvorrichtung, so daß sehr flache,elegante Geräteausbithrungen möglich sind.Die im Maßstab 1:1 angefertigte Fig. 1, die ein ausgeführtes Modell darstellt'demonstriert dies deutlich.
  • Der Aufwand an elektronischen Mitteln ist recht geringidie Herstellungskosten dürften vergleichbar sein mit denen von herkömmlichen Laufwerken.

Claims (8)

  1. Patent ansprüche
    Vorfahren zum Antrieb insbesondere von Schallplattenspielern, dadurch gekennzeichnet,daß zur Erzeugung eines langerkraftfreien, über 360° konstanten Drehmomentes die Wicklungsstränge des Ständers eines nach dem elektrodynamischen Prinzip arbeitenden dem.
    Plattenteller direkt verbundenen Elektromotors einzeln nur in den Winkelbereichen betrieben werden,in denen ein hinreichend homogenes Feld des dauermagnetischon Läufers vorliegt, der Umschaltvorgang von einem Wicklungsstrang äuf den folgenden rasch (z.3. innerhalb von 1 msec- entsprechend 1/40 Plattentellerdrehung bei 33 U/min) abläuft, oder bei stromregelung des Motors (Fig. 4) som daß der Einschaltvorgang des folgenden zugleich mit oder kurz (0 bis z.B. 10 msec) vor dem Ausschaltvorgang des torhergehendon Wicklungsstranges abläuft, oder bei Spannungsregelung (Fig. 5) so, daß Eine und Ausschaltvorgang insbesondere mit verschiedener Flankensteilheit erfolgen und zur Herausmirttelung der Drehstöße während eines Umschaltvorganges passend koinzidieren (Fig. 6) und zugleich eine Drehzahlregelung kleiner Zeitkonstante (z.B. 50 msec) vorgenommen wird.
  2. 2. Vorrichtung wur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiohnet,daß unter dem Plattenteller (P) ein vorzugsweise axial zwei- oder mehrpolig magnetisierter permanenter Magnetring (DM) mit weichmagnetischen ringförmigen Jochen (J1, J2) als Läufer angebracht ist, dessen Feld z. B, durch geeignete Formgebung des Luftspaltes oder durch Polbleche (PE) innerhalb großer Winkelbereiche homogenisiert ist, und in dessen Luftspalt sich eine eisenfreie Ständerwicklung (W) befindet (Fig. 1).
  3. 3. Vorrichtung wur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 1.
    dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der radial gerichteten Wicklungsstege (WS) groß ist gegen die Breite des Magnetringen (OM) und der Joche (J1, J2) (Fig. 2).
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständorwicklung (W) freitragend ausgeführt und z. B. in Gioßharz eingebettet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radial gerichteten Wicklungsstege (WS) eine größere Braite (b in Fig. 2) (z. B. 15 mm) als Höhe (h in Fig. 1) (z.B. 2 mm) aufweisen.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des nlattentcllers (P) eine mitrotierende Steucrscheibo (S) zur fotoelektrischen Drehzahlmessung und Strangumschaltung so angebracht ist, daß eine konwentrische konische oder gekrümmt kegelige Ausdrehung des Plattentellers als Umlenkspiegel wur Durchleuchtung der Steuerscheibe dienen kann (Fig. 1).
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennweichnet. daß das dem Plattenteller (P) abgewandte Joch (J2) durch einen Abstandhalter (tI) am Plattenteller innerhalb eines Zentrierkonus (ZK) abgestützt wird, so daß beim Aufsetzen des Plattentellers auf die Achse (A) das Joch (J2) durch Magnetkraft selbstzentrierend in die richtige Lage springt (Fig. 1).
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2m dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung der Wicklungsstränge (W1, W2, W3) in Serie mit jedem Wicklungsstrang je ein Transistor (T4, T5, T6) geschaltet ist, zur Regelung des Drehmomentes ein weiterer, allen Wicklungssträngen gemeinsamer Transistor (T7) dient, der in der Art einer Gerien-Stromstabilisierung (Fig. 4) oder einer Serien-Spannungestabilisierung (Fig. 5) geschaltet ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2327668A1 (fr) * 1975-10-09 1977-05-06 Seikosha Kk Vibreur
US4167661A (en) * 1976-02-20 1979-09-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Microwave oven
EP0150070A2 (de) * 1984-01-19 1985-07-31 Papst-Motoren GmbH & Co. KG Kollektorloser Gleichstommotor mit eisenloser Statorwicklung
DE2167201C3 (de) * 1971-09-01 1985-10-24 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Kollektorloser Gleichstrommotor zum Direktantrieb von Bandaufzeichnungsgeräten, Plattenspielern o.dgl.
EP0590185A1 (de) * 1991-02-19 1994-04-06 Magnetospheric Power Corporation Elektromagnetischer Motor

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2424290C2 (de) 1974-05-18 1986-06-05 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Kollektorloser Gleichstrommotor mit ebenem Luftspalt
JPS5927988B2 (ja) * 1974-06-14 1984-07-10 株式会社東芝 タ−ンテ−ブル装置
DE2533187C2 (de) * 1975-05-12 1986-12-18 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Kollektorloser Gleichstrommotor mit einer eisenlosen Statorwicklung
JPS5386418A (en) * 1977-01-10 1978-07-29 Sony Corp Dc motor
AT362015B (de) * 1979-04-17 1981-04-27 Retobobina Handelsanstalt Elektronischer kommutator

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2167201C3 (de) * 1971-09-01 1985-10-24 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Kollektorloser Gleichstrommotor zum Direktantrieb von Bandaufzeichnungsgeräten, Plattenspielern o.dgl.
FR2327668A1 (fr) * 1975-10-09 1977-05-06 Seikosha Kk Vibreur
US4167661A (en) * 1976-02-20 1979-09-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Microwave oven
EP0150070A2 (de) * 1984-01-19 1985-07-31 Papst-Motoren GmbH & Co. KG Kollektorloser Gleichstommotor mit eisenloser Statorwicklung
EP0150070A3 (de) * 1984-01-19 1986-06-04 Papst-Motoren GmbH & Co. KG Kollektorloser Gleichstommotor mit eisenloser Statorwicklung
EP0590185A1 (de) * 1991-02-19 1994-04-06 Magnetospheric Power Corporation Elektromagnetischer Motor

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DE1907822B2 (de) 1973-09-13
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