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Bremsvorrichtung
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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Bremsvorrichtung und
insbesondere auf eine Bremsvorrichtung zur Beaufschlagung eines Motors in einem
Bandgerät, einem Plattenspieler oder dergleichen mit einer Bremskraft.
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Eine bekannte Bremsvorrichtung zum raschen Anhalten einer Drehlast
wie eines Plattentellers, einer Spule oder dergleichen, der bzw. die mit einer Welle
eines Motors direkt oder indirekt gekuppelt ist, ist in Fig. 1 gezeigt. Bei dieser
ist eine Wirbelstromgeneratorscheibe 3 wie eine Aragos-Drehscheibe an einer Welle
2 eines Motors 6 befestigt, an der eine Last 1 wie ein Plattenteller oder dergleichen
befestigt ist, und ein Permanentmagnet 4 liegt nahe der Scheibe 3 undoder eine Bremsvorrichtung
5 mit einem Belag 5a ist nahe dem Plattenteller 1 angeordnet. Wenn die Drehlast
bzw. der Plattenteller 1~schnell angehalten werden soll, wird der Magnet 4 gegen
die Scheibe 3 bewegt, um die Drehung des Plattentellers 1 zu bremsen bzw. der Belag
5a der Bremsvorrichtung 5 wird gegen den Plattenteller 1 gedrückt, um diesen zu
bremsen.
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Wenn bei der bekannten Vorrichtung die Last 1 durch die Wirbelstromgeneratorscheibe
3 gebremst wird und die Drehgeschwindigkeit der Last 1 kleiner wird, kann keine
große Bremskraft erzeugt werden, während, wenn die mechanische Bremsvorrichtung
5 verwendet wird, eine große Bremskraft erhalten wird, jedoch ein unerwünschtes
Gleit- bzw. Reibungsgeräusch erzeugt wird.
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Wenn eine Bremsvorrichtung zur Erzeugung einer Bremskraft, die die
Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers andern bzw.
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seine Drehung schnell anhalten kann, gebildet wird, um die zur Änderung
der Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers erforderliche Zeitperiode zu verkürzen,
wird das TrSaheitsmoment des Drehkörpers groß und damit wird die Zeitperiode, die
erforderlich ist, um die Drehung des Motors zu ändern oder zu beenden, verlängert.
Daher ist ein großes Zeitintervall notwendig, um eine Schallplatte eines Plattenspielers
auszuwechseln oder dessen Tonarm zu betätigen.
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Um einen Motor durch Anwendung von Wirbelstrom zu bremsen, wie zuvor
beschrieben wurde und in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Motor 6 mit einer Wechselspannungsquelle
7 verbunden und der Stator- bzw. Hauptwicklung 11 des Motors 6 wird von einer Gleichspannungsquelle
(nicht gezeigt) Gleichstrom zugeführt bzw. eine Reihenschaltung aus einer Diode
13, einem Widerstand 14 und einem Kondensator 15 ist parallel zur Hauptwicklung
11 des Motors 6 geschaltet, eine Hilfswicklung 12 (Spaltphasenwicklung)des Motors
6 ist mit dem beweglichen Kontakt 8a eines Schalters 8 leber einen Kondensator 16
verbunden, die Wechselspannungsquelle 7 ist mit festen Kontakten 9 eines Schalters
8 verbunden, der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 15 und dem Widerstand
14 ist ebenfalls mit dem anderen festen Kontakt 10 verbunden, und beide Enden der
Hauptwicklung 11 sind mit dem beweglichen Kontakt 8a und dem festen Kontakt
9
des Schalters 8 verbunden. Wenn der bewegliche Kontakt 8a mit dem festen Kontakt
9 des Schalters 8 verbunden ist, wird der Motor 6 angetrieben. Während dieser Periode
wird der Kondensator 15 über die Diode 13 und den Widerstand 14 geladen. Wenn der
bewegliche Kontakt Aa mit dem anderen festen Kontakt 10 verbunden ist, wird die
in dem Kondensator 15 gespeicherte Ladung entladen, so daß ein Gleichstrom durch
die Hauptwicklung 11 des Motors 6 fließt und ein Wirbelstrom an dem Rotor (nicht
gezeigt) des Motors 6 erzeugt wird. Damit wird der Motor 6 mit einer Bremskraft
beaufschlagt.
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Fig. 3 zeigt ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen der Drehzahl
des Motors 6 und dem Bremsmoment hervorgeht, das auf diesen wirkt, wenn der Hauptwicklung
11 des Motors 6 Gleichstrom zugeführt wird; in diesem Diagramm sind die Gleichspannungen
0, 10, 20, 30 und 40 V als Parameter sewählt. Aus dem Diagramm der Fig. 3 ist ersichtlich,
daß, wenn die Drehzahl des Motors 6 niedriger als 200 U/min wird, das Bremsmoment
stark abnimmt. Daher hat bei einem üblichen Bandgerät oder einem Plattenspieler,
bei dem die Spule bzw.
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der Plattenteller mit einer niedrigen Geschwindiakeit von etwa 45
bis 33 1/3 U/min gedreht werden, diese mit Gleichstrom arbeitende Bremsvorrichtung
keine wesentliche Bremswirkung. Wenn die Gleichspannung erhöht wird, kann ein Bremsmoment
mit einer bestimmten Größe erzeugt werden.
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Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die Hauptwicklung des Motors
beschädigt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremævorrichtung zu
schaffen, die von den Nachteilen des Standes der Technik frei ist.
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Weiterhin soll durch die Erfindung eine Bremsvorrichtung geschaffen
werden, bei der der Wicklung des Motors, die nahe der Lastantriebswelle liegt, Gleichstrom
zugeführt wird, um die Welle senkrecht zur Achse der Welle zu drehen
und
eine Drehlast durch die Reibung zwischen der Welle und deren Gleitlager rasch zu
bremsen.
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Außerdem soll eine Bremsvorrichtung geschaffen werden, bei der einem
Teil der Statorwicklung eines Wechselstrommotors ein Gleichstrom zugeführt wird,
um die Drehung der Last, die mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit von dem
Motor gedreht wird, schnell zu beenden.
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Des weiteren soll eine Bremsvorrichtung geschaffen werden, bei der
eine mit relativ niedriger Geschwindigkeit gedrehte Last mit einer Bremskraft gebremst
wird, die größer als die durch Wirbelstromverlust oder Hystereseverlust, die durch
den der Statorwicklung des Motors zugeführten Gleichstrom hervorgerufen wird, erzeugte
Bremskraft ist.
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Weiterhin soll eine Bremsvorrichtung geschaffen werden, bei der eine
Impulsspannung, deren Impulsbreite geändert wird, der Statorwicklung eines Wechselstrommotors
zugeführt und dann durch die Induktivitätskomponente der Statorwicklung als Gleichspannung
integriert wird, um die Welle des Motors in radialer Richtung zum Abbremsen des
Motors zu verstellen.
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Außerdem soll eine Bremsvorrichtung geschaffen werden, bei der, wenn
eine Last wie ein Plattenteller oder dergleichen, die mit einem Wechselstrommotor
gekuppelt ist, aus ihrem Drehzustand angehalten wird, die Stoptaste automatisch
abgetastet wird, um den Plattenteller oder dergleichen mit einer elektrischen Bremskraft
zu beaufschlagen.
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Die Erfindung schafft hierzu eine Bremsvorrichtung, die aus einem
Lager, das die Welle, mit der eine zu drehende Last verbunden ist, drehbar lagert,
und aus einer Vorspannungsvorrichtung besteht, die nahe der Welle angeordnet ist,
um sie gegen die Vorspannungsvorrichtung vorzuspannen und die Drehlast durch die
Reibung zwischen
der Welle und dem Lager zu bremsen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 13 beispielsweise
erläutert. Es zeigt: Figur 1 eine Seitenansicht einer bekannten Bremsvorrichtuna
für einen Plattenteller eines Platterspielers, Figur 2 ein Schaltbild einer bekannten
elektrischen Rremsvorrichtung, Figur 3 ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen
der Drehzahl eines Motors und dem Bremsmoment, mit dem er beaufschlagt wird, wenn
verschiedene Gleichspannungen auf die Statorwicklung des Motors gegeben werden,
hervorgeht, Figur 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der der Erfindung
zugrunde liegenden Theorie, Figur 5 eine Aufsicht eines Wechselstrommotors, auf
den die Erfindung angewandt ist, Figur 6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI
in Fig. 5, Figur 7 ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen der Drehzahl eines
Plattentellers und der Zeitperiode vom Bremsbeginn bis zum Anhalten des Plattentellers
hervorgeht, Figur 8 eine Aufsicht einer Plattenfolie, aus der die geringe Abnutzung
des verwendeten Lagers nach langer Benutzungsdauer hervorgeht, Figur 9 ein Blockschaltbild
einer Meßeinrichtung, mit der das an der Plattenfolie der Fig. 8 gezeigte Ergebnis
erhalten wird,
Figur 10 ein Blockschaltbild eines Beispiels der
Erfindung, Figur 11 ein Schaltbild eines Teils des Beispiels in Fig. 10, und Figur
12 und 13 Blockschaltbilder weiterer Beispiele der Erfindung.
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Zunächst wird anhand der Fig. 4 die der Erfindung zugrunde liegende
Theorie erläutert. In Fig. 7 bezeichnet 17 eine Last wie einen Plattenteller, eine
Spule oder dergleichen, die gedreht wird und die an einer Antriebswelle 18 aus magnetischem
Material befestigt ist. Die Antriebswelle 18 ist in Gleitlagern 19 aus Metall drehbar
gelagert. Eine Riemenscheibe 22 ist an der Antriebswelle 18 befestigt, und eine
Wellenvorspannungseinrichtung 20, die z.B. eine Wicklung hat, ist nahe der Welle
18 angeordnet, um die Welle 18 zusammen mit der Last 17 in Richtung des Pfeils A
zu verstellen bzw. anzuziehen. Der Vorspannungseinrichtung 20 wird z.B. von einer
Gleichspannungsquelle 21 Gleichstrom zugeführt. Eine Riemenscheibe 23 ist an der
Welle eines Motors 24 befestigt und ein Riemen 25 erstreckt sich zwischen den beiden
Riemenscheiben 22 und 23, um die Drehkraft von dem Motor 24 auf die Antriebswelle
18 zu über tragen.
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Wenn der Vorspannungseinrichtung 20 Gleichstrom zugeführt wird, wird
sie magnetisiert, um die Antriebswelle 18 in Richtung des Pfeils A um den Zwischenraum
zwischen der Welle 18 und den Lagern 19 zu verstellen bzw. anzuziehen.
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Damit werden die Lager 19 mit einem konstanten Druck durch die Welle
18 beaufschlagt. Der Antriebswelle 18 wird auch die Bremskraft zugeführt, die durch
die Wirbelstrom- und Hystereseverluste hervorgerufen wird, die in der Antrieb welle
18 entgegen der Vorspannungseinrichtung 20 zusätzlich zu der Bremskraft aufgrund
der obigen Reibungskraft erzeugt werden. Es wurde jedoch festgestellt, daß dle
Bremskraft
infolge der Wirbelstrom- und Hystereseverluste sehr klein ist, wie später beschrieben
wird.
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Anhand der Fig. 5 und 6 wird nun ein erstes Beispiel der Erfindung
beschrieben. Bei diesem Beispiel ist keine vorspannungseinrichtung für die Antriebswelle
18 nahe der Welle 18 wie im Falle der Fig. 4 vorgesehen, sondern die Statorwicklung
eines Wechselstrommotors 24 wird als Vorspannungseinrichtung verwendet. Bei diesem
Beispiel ist der Rotor 28 des Motors 24 mit der Antriebswelle 18 für die Last 17
wie einem Plattenteller integriert. Als Beispiel ist ein Plattenteller mit direktem
Antrieb gezeigt.
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Bei dem Beispiel der Fig. 5 und 6 ist der Wechselstrommotor 24 ein
Kurzschlußläufermotor, und die Wicklungen 27a bis 27d, die auf Pole 26a bis 26d
des Stators 28a des Motors 24 gewickelt sind, sind in Reihe geschaltet.
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Um den Rotor 28 aes Wechselstrommotors 24 in einer Richtung durch
den Magnetfluß ~ zu verstellen bzw. anzuziehen, der z.B. zwischen den Polen 26c
und 26d in Fig. 5 erzeugt wird, sind Abgriffe 29c, 29d an den Wicklungen 27c, 27d,
die auf die Pole 26c und 26d gewickelt sind, vorgesehen, und die Gleichspannungsquelle
21 ist zwischen die Ahgriffe 29c und 29d über einen Schalter SW geschaltet.
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Wenn bei diesem Wechselstrommotor mit einer Bremsvorrichtung der Erfindung
der Schalter SW geschlossen wird, um den Statorwicklungen 27c und 27d von der Gleichspannungsquelle
21 einen Gleichstrom zuzuführen, werden die Pole 26c und 26d magnetisiert und ein
Magnetfluß ~ wird zwischen diesen erzeugt, wie Fig. 5 zeigt. Daher werden der Rotor
28 und die Welle 18, die mit dem Rotor 28 einstückig ausgebildet und an der die
Last 17 wie ein Plattenteller befestigt ist, durch den Magnetfluß ~ z.B. gegen den
Pol 26c angezogen. Die Welle 18 wird somit um eine Größe gegen den Pol 26c bewegt,
die dem Abstand zwischen der Welle 18 und den Lagern 19 entspricht, so daß durch
die
Reibung zwischen diesen ein Druck auf die Lager 19 ausgeübt wird.
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Bei dem Beispiel der Fig. 5 und 6 wurde experimentell festgestellt,
daß, wenn die Welle 18 aus rostfreiem Stahl mit 10 ~ hergestellt wird, die an der
Welle 18 befestigte Last 17 so gewählt wird, daß sie ein Trägheitsmoment von 233
kg/cm2 hat, die Lager 19 ölfreie Lager sind, die Lagerlänge W1 des oberen Lagers
5 mm beträgt, die Lagerwange W2 des unteren Lagers 10 mm beträgt, Aluminium als
dünne Schicht auf die Oberseite des Rotors 28 aufgebracht wird, der aus einem Laminat
aus Siliziumstahlplatten gebildet ist, und den Statorwicklungen 27c und 27d von
der Gleichspannungsquelle 21 ein Gleichstrom von 1 A zugeführt wird, der durch die
Welle 18 auf das Lager 19 ausgeübte Druck etwa 1,2 kg und das Bremsmoment, das dabei
ausgeübt wird, etwa 400 g beträgt.
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Das Zeitintervall, innerhalb dem der Plattenteller nach einer Drehung
mit einer konstanten Drehzahl von 33 1/3 U/min ohne irgendeine Bremskraft zum Stillstand
gelangt, wurde gemessen und beträgt etwa 30 Sekunden, wie die Linie 32 in dem Diagramm
der Fig. 7 zeigt. Dieses Zeitintervall beträgt für das Beispiel der Fig. 2, bei
dem den Wicklungen des Motors 6 symmetrisch Gleichstrom zugeführt wird, etwa 10
Sekunden, wie die Linie 31 in dem Diagramm der Fig. 7 zeigt, da kein Druck auf die
Lager ausgeübt wird und die Bremskraft nur durch Wirbelstrom-und Hystereseverluste
erzeugt wird. Dagegen beträgt das Zeitintervall im Falle der Erfindung der Fig.
4 bis 6 etwa 2 Sekunden, wie die Linie 30 in dem Diagramm der Fig. 7 zeigt.
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Die Abnutzung der Lager 19 durch die Reibung zwischen diesen und der
Welle 18 bildet bei der Erfindung selbstverständlich ein Problem. Nach 400.000 Experimenten,
bei
denen ein Plattenteller mit einer Drehzahl von 300 U/min 12
Sekunden lang gedreht und dann mit einer Bremskraft in Form einer Anziehungskraft
von 1,2 kg 4 Sekunden lang beaufschlagt wird, was 36 mal dem Vorgang entspricht,
daß der Plattenteller mit einer Geschwindigkeit von 33 1/3 TJ/min einmal gebremst
wird, zeigten die Lager nahezu keine Abnutzung, wie aus Fig. 8 hervorgeht, und es
ist somit sichergestellt, daß die Bremsvorrichtung der Erfindung in der Praxis gut
verwendbar ist.
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Fig. 9 zeigt die Vorrichtung zur Durchführung der vorherigen Experimente.
In Fig. 9 bezeichnet 33 ein Elektromikrometer, das die Innenbohrung 19a des Lagers
19 vor und nach dem Experiment abtastet. Das Ausgangssignal des Mikrometers 33 wird
einem Filter 34 zugeführt, um unerwünschte Frequenzkomponenten zu beseitigen, wird
dann einer Aufzeichnungseinrichtung 35 zugeführt und von einem Aufzeichnungsstift
36 auf eine Aufzeichnungsfolie bzw. Papier 37 als Kreis aufgezeichnet.
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Fig. 8 zeigt das Papier 37, auf dem ein Teilstrich radialer Teilstriche
t Z beträgt. 38 ist zum Vergleich ein tats#chlicher Kreis, 39 eine durch das Mikrometer
33, das die innere Bohrung 19a des Lagers 19 vor Versuchen abtastet, gebildet wird,
und 40 eine Spur ähnlicher Art nach 400.000 Experimenten. Da die Spur 40 die Spur
39 im wesentlichen überlappt, wird die Spur 40 in Fig. 8 durch Verschiebung des
Aufzeichnungsstiftes 36 um 1 Z in radialer Richtung erhalten. In Fig. 8 gibt der
Pfeil A die Richtung der von der Vorspannungseinrichtung angezogenen Welle 18 an.
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Wie Fig. 8 zeigt, wurde festgestellt, daß die Abnutzung der inneren
Bohrung 19a des Lagers 19 nach 400.000 Experimenten in der Anziehungsrichtung etwa
0,5 r beträgt und damit kein Problem bei der praktischen Anwendung der Erfindung
auftritt. Wenn berücksichtigt wird, daß beispielsweise das Riemenantriebssystem
der Fig. 4 bzw. das
Rollenantriebssystem, bei dem die Lager 19
für die Welle 18 von dem Riemen 25 bzw. der Rolle ständig vorgespannt werden, normalerweise
verwendet wird, ist verständlich, daR die Lager 19 im Vergleich zu dem Riemenantriebs-
bzw. Rollenantriebssystem durch die Welle 18 bei der Erfindung weniger beeinflußt
werden, bei der die Reibung zwischen der Welle 18 und den Lagern 19 kurzzeitig beim
Anhalten auftritt.
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Bei dem Beispiel der Erfindung in den Fig. 5 und 6 sind einige Statorwicklungen
27a bis 27d an asymmetrischen Teilen mit Abgriffen versehen und werden über diese
mit Gleichspannung versorgt, es ist selbstverständlich jedoch auch möglich, daß
Hilfswicklungen (Spaltphasenwicklungen) zusätzlich vorgesehen und mit Gleichspannung
versorgt werden.
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Anhand der Fig. 10 und 11 wird nun ein Beispiel heschrieben, bei dem
die Bremsvorrichtung der Erfindung auf einen Plattenspieler mit direktem Antrieb
angewandt ist. Bei diesem Beispiel ist ein Zweiphasen-Servomotor als Wechselstrommotor
24 verwendet, und der Plattenteller 17 des Plattenspielers (nicht gezeigt), ist
zum direkten Antrieb durch den Servomotor 24 angekuppelt. In Fig. 10 bezeichnet
41 einen Oszillator zum Antrieb des Motors 24. Das Oszillatorausgangssignal des
Oszillators 41 wird einem Phasenschieber 42 zugeführt, der zwei um 900 phasenverschobene
Signale erzeugt. Eines der beiden Signale des Phasenschiebers 42 bzw. das 900-Signal
wird einem Polaritätsinverter 43 und einem Wählschalter 44 zugeführt. Der Polaritätsinverter
43 erzeugt ein Signal mit einer Phasendifferenz von 1800 gegenüber dem angelegten
Signal, d.h.
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ein Signal mit einer -900-Phase, das dem Wählschalter 44 zum Antrieb
des Motors 24 in zwei Richtungen zugeführt wird. Der Wählschalter 44 erzeugt die
Signale zum Antrieb des Motors 24 in Vor- oder Rückwärtsrichtung entsprechend später
beschriebenen Signalen. Das Antriebssignal mit der Phase Null des Phasenschiebers
42 wird einem ersten Impulsbreitenmodulator 45a zugeführt, um das auf den
Motor
24 gegebene Signal in der Impulsbreite zu steuern.
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Das Ausgangssignal des ersten pulshreitenmodulators 45a wird über
einen Verstärker 46a auf die erste Statorwickluncr (nicht gezeigt) des Motors 24
gegeben. Das Ausgangssignal mit der Phase -900 oder +900 des Wëhlschalters 44 wird
auf einen zweiten Impulsbreitenmodulator 45b gegeben und dessen Ausgangssignal wird
über einen Verstärker 46b der zweiten Statorwicklung (nicht gezeigt) des Motors
24 zum Antrieb des Motors 24 zugeführt. Um die Drehzahl des Motors 24 konstant zu
halten, wird ein Bezugssignal, das auf ein Magnetmaterial aufgezeichnet ist, das
auf den uBenvmfanq des Plattentellers 17 aufgebracht ist, von einem Sensorkopf 47
abgetastet. Das abgetastete Signal des Sensorkopfes 47 wird einem Formierkreis 48
zugeführt und dessen geformtes Ausgangssignal wird einem FM-Demodulator 49 zugeführt,
dessen Ausgangssignal auf einen Komparator 50 gegeben wird. Das Ausgangssignal des
Formierkreises 48 wird auch einem Phasenkomparator 53 zugeführt, dem auch ein Signal
mit einer Bezugsphase zum Vergleich der beiden Signale zugeführt wird. Das Bezugssignal,
das dem Phasenkomparator 53 zugeführt wird, wird derart erzeugt, daß das Ausgangssignal
des Bezugsoszillators 51, der ein Quarzoszillator ist, einem Frequenzteiler 52 zugeführt
wird, um das Bezugssignal mit einer Bezugs frequenz entsprechend der Drehzahl des
Plattentellers 17 zu erzeugen. Der Frequenzteiler 52 wird mit dem Ausgangssignal
eines Wählkreises 54 gesteuert, der die Drehzahl des Motors 24 bzw. des Plattentellers
17 wählt, so daß die Stopp-, Start-, 33 1/3 U/min-, 45 U/min-Betriebsarten usw.
erhalten werden.
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Der FM-Demodulator 49 wird ebenfalls mit dem Ausgangssignal des Wählkreises
54 gesteuert. Das in der Phase verglichene Ausgangssignal des Phasenkomparators
53 wird über einen phasenstarren Druckschalter 55 einem Bezugsspannungskreis 56
zugeführt, der eine Bezugsspannung für die Drehzahl erzeugt. Diese Bezugsspannung
des Bezugsspannungskreises 56 wird dem Komparator 50 zugeführt, der die Bezugsspannung
des Kreises 56 und die Spannung des FM-Demodulators 59
vergleicht,
die entsprechend der Drehung des Plattentellers 17 geändert wird. Das verglichene
Ausgangssignal des Komparators 15 wird einem Absolutwertumsetzer 57 zugeführt, der
das Antriebs signal für den Motor 24 selbst dann steuern kann, wenn die Drehzahl
niedriger und höher im Vergleich zu der Bezugsgeschwindigkeit ist, um den Absolutwert
des verglichenen Ausgangssignals zu ermitteln. Das ermittelte Ausgangssignal des
Absolutwertumsetzers 57 wird dem ersten und zweiten Impulsbreitenmodulator 45a und
45b zu dessen Steuerung zugeführt. Das Ausgangssignal des Formierkreises 48 wird
außerdem einem Drehsensor 58 zugeführt, um die Drehzahl des Plattentellers 17 zu
ermitteln. Das Ausgangssignal des Drehsensors 58 wird dem ersten und zweiten Impulshreitenmodulator
45a und 45b, einem Verstärker 46a (und 46h, wie die gestrichelte Linie in Fig. 10
zeiqt) und auch einem Gleichspannungsbremskreis 59 zugeführt, um den Motor innerhalb
von etwa 2 Sekunden auf der Grundlage der zuvor erläuterten Theorie schnell anzuhalten.
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Fig. 11 zeigt ein Schaltbild, aus dem hauptsächlich der Gleichspannungsbremskreis
59 und ein Zweiphasenmotor 24, wie sie in Fig. 10 gezeigt sind, hervorgehen und
bei der ein Kondensator an seinem einen Ende mit einer Statorwicklung 60b des Zweiphasenmotors
24 verbunden und an seinem anderen Ende mit einer aus einem Transistor Trl bestehenden
Schaltung verbunden ist.
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Es wird nun die Arbeitsweise des Beispiels der Fig. 10 und 11 beschrieben.
Wenn der Wählschalter 54 so betätigt wird, daß der Plattenteller 17 angehalten wird,
werden die Steuersignale, die auf die Verstärker 46a und 46E gegeben werden, die
während der Drehung des Motors 24 (Plattenteller 17) um 900 phasenverschoben sind,
so geändert, daß sie eine Phasendifferenz von 1800 haben, da das Steuersignal des
Wählkreises 54 über den FM-Demodulator 49 dem Komparator 50 und dessen Ausgangssignal
dem Wählschalter 44 zu dessen Umschaltung zugeführt wird. Daher wird ein Umkehrdrehmoment
im
Motor 24 erzeugt und dieser damit mit einer Bremskraft beaufschlagt. Beim Bremsen
wird die Drehzahl des Plattentellers 17 von dem Sensorkopf 47 ermittelt. Wenn die
Drehzahl einen bestimmten Wert erreicht, erzeugt der Drehsensor 58 ein Ausgangssignal,
das dem Transistor Tr1 des Gleichspannungsbremskreises 59 zugeführt wird, um diesen
zu öffnen. Aufgrund der von dem Impulsbreitenmodulator 45a über den Verstärker 46a
zugeführten Impulsspannung, die sich in der Breite ändert, fließt ein impulsstrom
durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors Tr1. nieser Impulsstrom wird
von der Induktivitätskomponente der Statorwicklung 60b des Motors 24 zu einem Gleichstrom
integriert.
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Dieser Gleichstrom dient als Bremsstrorn, um den Motor 24 mit einer
Bremskraft zu beaufschlagen.
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Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild eines weiteren Beispiels der Erfindung.
Bei diesem Beispiel ist ein Motor mit kapazitivem Vorwiderstand als Wechselstrommotor
24 verwendet und ähnlich dem Beispiel der Fig. 10 und 11 wird der Motor mit impulsbreitenmcdulierten
Signalen angetrieben.
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Bei dem Beispiel der Fig. 12 wählt der Wählschalter 44 das Vorwärts-Steuersignal
und das Bremssignal. Wenn der Motor 24 angehalten wird, wird das Ausgangssignal
des ählkreises 44 einer Steuerquelle 60 zugeführt, um die Zufuhr deren Ausgangssignals
zum Motor 24 zu unterbrechen, und die Gleichspannung des Bremskreises 59, der eine
Gleichspannungsquelle hat, wird der Statorwicklung (nicht gezeigt) des Motors 24
zugeführt. Die Welle und der Rotor des Motors 24 werden somit vorgespannt bzw. verstellt,
um die Bremskraft zu bewirken, wie zuvor beschrieben wurde.
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Wenn der Plattenteller 17, der mit einer Drehzahl von z.B.
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45 U/min gedreht wird, auf eine Drehzahl von 33 1/3 U/min umgeschaltet
wird, wird die Gleichspannung des Bremskreises 59 über die Statorwicklung des Motors
24 dem Verstärker 46a und dem Impulsbreitenmodulator 45a zugeführt und dann in
der
Impulsbreite moduliert, um die Bremskraft zu steuern.
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Fig. 13 zeigt ein Blockschaltbild eines weiteren Beispiels der Erfindung,
bei dem ein Motor mit kapazitiver Voreilung als Motor 24 verwendet ist. Beim Antrieb
des Motors 24 wird die Impedanz eines Transistors (nicht gezeigt) im Verstärker
46a oder 46b bei Bedarf geändert, um die Drehung des Motors 24 zu steuern, während
beim Bremsen des Motors 24 die Gleichspannung des Gleichspannungsbremskreises 59
der Statorwicklung (nicht gezeigt) des Motors 24 durch den Betrieb des Bremskreises
61 zugeführt wird.
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Aufgrund dieses Aufbaus können der Plattenteller eines Plattenspielers,die
Antriebswelle und die Spule eines Bandgerätes usw., die mit niedriger Geschwindigkeit
gedreht werden, ohne Abnutzung der Lager schnell angehalten werden.
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Außerdem ist keine besondere Vorspannungsvorrichtung vorgesehen, sondern
die Wicklungen eines Motors werden dazu verwendet, den Motor anzuhalten, so daß
der Leistunosverbrauch geringer ist und die Bremswirkung bei einem höheren Wirkungsgrad
erreicht werden kann.
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