DE3043049C2

DE3043049C2 - Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehzahl eines Elektromotors

Info

Publication number: DE3043049C2
Application number: DE3043049A
Authority: DE
Inventors: George Spiros Cherry Hill N.J. Zorbalas
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1979-11-15
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1985-02-14
Also published as: FR2470864B1; FR2470864A1; ATA559880A; JPS5686084A; JPS6115678B2; US4296446A; DE3043049A1; AT375500B

Description

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, erhält die Drehzahleinstellsignale von einer Sammellei- Bits der Leitung 20 erscheinen. Beim NTSC-System teilt

tung 20. während dem ersten Frequenzgenerator 14 der Teiler 43 die Frequenz des Signals vom Oszillator 40

< Vertikalsynchronimpulse von einer Leitung 22 züge- für die richtige Bemessung um den Faktor 60. Oberhalb

führt werden, so daß er ein Bezugssignal liefern kann, einer bestimmten (über die Sammelleitung 20) gewähl-

■ das mit den Vertikalsynchronimpulsen synchron ist 5 ten Drehzahl wird über die Leitung 21 das Teilerver-Der Drehzahlregelkreis 10 enthält eine Frequenzver- hältnis von 60 auf 30 geändert. Bei einem PAL-B-System ■'' gleichsschaltung 24 mit einem Phasenkomparator zur wären die entsprechenden Zahlen 50 bzw. 25. Das Aus-

Lieferung eines Ausgangssignals, wenn die Frequenz- gangssignal des Teilers 30 wird einer Frequenzver-

; oder Phasenlage seiner Eingangssignale verschieden gleichsschaltung 44 zugeführt, deren Ausgangssignal

,:' voneinander ist Der Frequenzvergleichsschaltung 24 io wiederum einem der Glättung und Schleifenkompensa-

werden an einem Eingang vom Schalter 18 ein Dreh- tion dienenden Filter 46 und von dort einem spannungs-

I- zahlbestimmungssignal und am anderen Eingang ein Si- steuerbaren Oszillator 48 zugeführt wird. Das Aus-

;? gnal von einem Tachogenerator 26, welcher die Dreh- gangssignal dieses Oszillators wird auf einen program-

\i zahl des Motors wiedergibt zugeführt Die Frequenz- mierbaren Teiler 50 sowie auf den rechten Kontakt des

vergleichsschaltung 24 liefert ein Ausgangssignal an ein 15 Schalters 18 gegeben. Dem programmierbaren Teiler 50

% Schleifenkompensationsfilter 28, das als Vorderflanken- wird ein Drehzahl-Einstellsignal von 7 Bit zugeführt.

Pt verzögerungsfilter ausgebildet ist und den die Regel- welches auf der Leitung 20 anliegt, und die frequenzge-

r. schleife enthaltende Motorregelkreis zu stabilisieren teilten Ausgangssignale des Teilers 50 gelangen zur Fre-

·; hilft Das Ausgangssignal des Filters 28 wird einer PoIa- quenzvergleichsschaltung 44. Die tatsächliche Schwing-

^; ritätsumkehrschaltung 30 zugeführt der von der Sam- 20 frequenz des Oszillators 48 hängt von dem Teilungsfak-

melleitung 20 ein Umschaltsignal zugeführt wird, wel- tor des Teilers 50 ab und dieses wiederum hängt von

ches den an ihrem Ausgang erscheinenden Strom um- dem von der Leitung 20 her zugeführten Drehzahl-Ein-

ϊ kehrt und auf diese Weise die Drehrichtung des Motors Stellsignal ab.

12 bestimmt Die Polaritätsumkehrschaltung 30 kann Soll im Betrieb mit Normalgescrcwindigkeit aufge-

Relais oder einen Festkörperschalter enthalten. Ihr Aus- 25 nommen oder wiedergegeben werden, dann wird der

gangssignal wird einem Schalter 32 zugeführt an dessen Schalter 18 in seine linke Position gelegt wie dies in der

Steuereingang ein Motorlaufbefehl gelegt wird, der ty- Figur gezeichnet ist Damit wird das Signal vom Oszilla-

jji pischerweise von einer (nicht dargestellten) Bedie- tor 40 dem Motorregelkreis 10 zugeführt und durch die

iv nungstaste kommt Das Ausgangssignal des Schalters 32 Frequenzvergleichsschaltung 24 mit dem Ausgangssi-

gelangt zu einem Motoransteuerverstärker 34, de? an 30 gnal vom Tachogenerator 26 verglichen. Dreht sich der

seinem Ausgang keinen Strom liefert wenn der Schalter Motor 12 mit der normalen Drehzahl, dann liefert die

32 offen ist, so daß in diesem Falle der Motor 12 nicht Frequenzvergleichsschaltung 24 eine bestimmte Gleich-

! läuft. (Zur Lieferung eines konstanten Speisestroms für spannung, so daß dem Motor 12 vom Verstärker 34 ein

ί den Motor 12 ist noch ein weiterer Verstärker vorgese- Strom richtiger Größe für die Aufrechterhaltung dieser

j ν hen, der als AB-Verstärker mit Stromrückführung aus- 35 Drehzahl zugeführt wird. Weicht die Motordrehzahl

: gebildet ist.) von der Normaldrehzahl ab, dann tritt eine Frequenzab-

■ Der erste Frequenzgenerator 14 enthält eine Fre- weichung des Tachosignals von 6 kHz auf, und daraufquenzvergleichsschaltung 36, die auch einen Phasenver- hin liefert die Frequenzvergleichsschaltung 24 ein vom gleich durchführt und an deren ersten Eingang 22 ein anfangs gelieferten Signal unterschiedliches Gleich-Vertikalsynchronsignal gelegt wird. Das Ausgangssignal 40 spannungsausgangssignal. Der infolgedessen unter-

der Frequenzvergleichsschaltung 36 durchläuft ein FiI- schiedliche Strom vom Motoransteuerverstärker 34 beter 38, welches der richtigen Kompensation der Schlei- wirkt entweder eine Erhöhung oder eine Erniedrigung fenschaltung 14 dient und gelangt zu einem spannungs- der Drehzahl des Motors 12, bis er zur Normalgesteuerbaren Oszillator 40, dessen Ausgangssignal wie- schwindigkeit zurückkehrt. Die Drehrichtung läßt sich derum einem Frequenzteiler 42 zugeführt wird. Der 45 durch ein der Polaritätsumkehrschaltung 30 zugeführtes Frequenzteiler 42 liefert ein frequenzgeteiltes Aus- Umschaltsignal bestimmen.

gangssignal an einen zweiten Eingang der Frequenzver- Soll die Wiedergabe mit einer anderen als der Norgleichsschaltung 36. Liegt der Schalter 18 in der linken malgeschwindigkeit erfolgen, dann wird der Schalter 18 Schaltstellung, dann wird das Ausgangssignal des Oszil- in seine rechte Stellung gebracht, und danach wird die lators 40 auch der Frequenzvergleichsschaltung 24 zu- 50 Drehzahl durch die Frequenz des vom Oszillator 48 geführt. Bei einer speziellen Ausführungsform liefert gelieferten Signals bestimmt. Diese Frequenz hängt der Tachogenerator 26 ein Ausgangssignal von etwa vom Teilerfaktor des Teilers 50 ab, die durch die digita-6 kHz, wenn der Motor mit normaler Drehzahl läuft. Da len Drehzahleinstellsignale auf der Leitung 20 bestimmt das vom Oszillator 40 kommende Eingangssignal der wird, welche dem Teiler 50 zugeführt werden. Die Dreh-Frequenzvergleichsschaltung 24 dieselbe Frequenz ha- 55 zahl-Einstellsignale auf der Leitung 20 können von irben muß wie das Signal vom Tachogenerator 26, wird gendeiner aus einer Vielzahl möglicher (aber hier nicht für den Teiler 42 für ein NTSC-System ein Teilerver- dargestellter) Quellen abgeleitet werden: Beispielsweise hältnis von 102 gewählt. Demzufolge beträgt die Oszil- kann man eine Tastatur zur Lieferung dieser Signale latorfrequenz etwa 6 kHz, also das 102fache der Verti- benutzen, oder ein einstellbares Potentiometer, welches kalsynchronfrequenz von 59,94 Hz, welche am Eingang 60 eine Spannung an einen Analog/Digital-Konverter lie-22 des Frequenzgenerators 14 liegt. Für ein PAL-D-Sy- fert, oder auch einen Mikroprozessor,
stern, das eine Vertikalsynchronfrequenz von 50 Hz be- Wegen der Verwendung digitaler Signale, welche nutzt, muß der Teilerfaktor für den Frequenzteiler 42 der¹ programmierbaren Teiler 50 zugeführt werden, er-120 betragen. Das Ausgangssignal des Oszillators 40 gibt sich eine außerordentlich genaue und reproduzierwird außerdem einem zweiten Frequenzgenerator 16 65 bare Drehzahlsteuerung für den Motor 12.

zugeführt, der an seinem Eingang einen programmier-

baren Teiler 43 enthält, welcher über die Leitung 21 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
programmiert wird, auf der die beiden höchstwertigen

Claims

1 2 der als erster Frequenzgenerator angesehen werden Patentansprache: kann, und einem diesem nachgeschalteten Frequenzwandler, der als zweiter Frequenzgenerator angesehen

1. Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehzahl werden kann, bekannt Der Frequenzwandler liefert mit eines Elektromotors mit zwei Frequenzgeneratoren, 5 Hilfe einer Frequenzregelschieife, die einen digital proderen erster seine Ausgangsfrequenz als Eingangs- grammierbaren Frequenzteiler enthält, eine veränderlifrequenz an den zweiten liefert und deren zweiter ehe Ausgangsfrequenz, die als Führungsgröße einer mit Hilfe einer Frequenzregelschleife, die einen digi- Drehzahlregelschleife aus einem Drehzahlregler und eital programmierbaren Frequenzteiler enthält, eine nem Folgemotor zugeführt wird. Mit dieser bekannten veränderbare Regelfrequenz als Führungsgröße für io Schaltung läßt sich die Drehzahl des Folgemotors, baden Drehzahlregelkreis liefert, dadurch ge- sierend auf der vom als Muttergenerator wirkenden kennzeichnet, daß der erste Frequenzgenera- Führungspulsfrequenzgeber gelieferten Frequenz retor (14) einen spannungsgesteuerten Oszillator (40) geln.

mit einer einen Frequenzteiler (42) enthaltenden Weiterhin ist aus der DE-OS 27 44 361 eine Drehzahl-Frequenzregelschleife (36,38,40,42) enthält, die auf 15 regelschaltung für einen Motor bekannt, bei der ein mit ein Eingangsfrequenzsignal (V^, auf das die Mo- dem Motor gekuppelter Tachofrequenzgeber ein drehtordrehzahl zu synchronisieren ist, ansp,ncht, und zahlabhängiges Signal an einen Frequenzwandler Hedaß dem Drehzahlregelkreib (10) mittels eines Um- fert, der einen gewünschten Prozentsatz der Maximalschalters (18) wahlweise entweder die Ausgangsfre- drehzahl einzustellen gestattet und entsprechende Ausquenz des ersten Frequenzgenerators (14) oder die 20 gangsimpulse an einen Eingang einer Vergleichsschalveränderbare Ausgangsfrequenz des zweiten Fre- tung liefert, deren anderem Eingang als Sollwert eine quenzgenerators (16) zuführbar ist Leitfrequenz zugeführt wird. In Abhängigkeit vom Aus-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- gangssignal der Vergleichsschaltung wird der Abgriff durch gekennzeichnet, daß der zweite Frequenzge- eines Spannungsteilers verstellt auf den die Spannung nerator (16) eine mit einem Eingang an den ersten 25 eines ebenfalls mit dem Motor gekuppelten Tachogene-Frequenzgenerator (14) angeschlossene Frequenz- rators gegeben wird: Die Abgriffsspannung wird über vergleichsschaltung (44) und ein zwischen deren einen Verstärker dem Motor als Betriebsspannung zuAusgang und den Steuereingang eines spannungs- geführt.

steuerbaren Oszillators (48) geschaltetes Filter (46) Will man aufgezeichnete Videosignale mit bestimm-

und einen programmierbaren Teiler (50) enthält, der 30 ten Effekten wiedergeben, so kann es erwünscht sein,

mit seinem Eingang an den Oszillatorausgang und die Aufzeichnungssignale mit anderen Geschwindigkei-

mit seinem Ausgang an den zweiten Eingang der ten als der Standardgeschwindigkeit abzuspielen, so daß

Frequenzvergleichsschaltung angeschlossen ist man die Gesamtzeit des aufgenommenen Ereignisses

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- vergrößern oder verkleinern kann.

durch gekennzeichnet, daß der erste Frequenzgene- 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Re-

rator (14) eine Frequenzvergleichsschaltung (36), der gelschaltung für die Drehzahl des Antriebsmotors für

an einem ersten Eingang ein Synchronisiersignal zu- ein Videobandgerät zu schaffen, welches wahlweise mit

geführt wird und deren Ausgang über ein Filter (38) einer mit dem Videosignal synchronisierten Normal-

mit dem Steuereingang eines spannungssteuerbaren drehzahl oder für besondere Effekte mit einer veränder-

Oszillators (40) gekoppelt ist, und einen Frequenztei- 40 baren Drehzahl betrieben werden soll, wobei insheson-

ler (42) enthält, dessen Eingang an den Oszillatoraus- dere beide Drehzahlen exakt zu halten sind,

gang und dessen Ausgang an den zweiten Eingang Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden

der Frequenzvergleichsschaltung angeschlossen ist. Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, da- Hierbei liefert eine erste Frequenzregelschleife eine durch gekennzeichnet, daß das Eingangsfrequenzsi- 45 mit dem Videosignal synchronisierte Ausgangsfrequenz, gnal ein Vertikalsynchronsignal ist. welche einem doppelten Zweck dient, nämlich erstens

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- als Bezugsfrequenz für die Motorregelschaltung bei durch gekennzeichnet, daß der Drehzahlregelkreis normaler Drehzahl und zweitens als Bezugsfrequenz für eine Frequenzvergleichsschaltung (24), deren erstem eine digital programmierbare Drehzahlregelschleife, Eingang die Führungsgröße zugeführt wird und an 50 wenn der Motor für besondere Wiedergabefälle mit eideren Ausgang ein Schleifenkompensationsfilter ner anderen, wählbaren Drehzahl laufen soll.

(28) gekoppelt ist, ferner einen mit dem Filter einer- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den

seits und mit dem Motor (12) andererseits gekoppel- Unteransprüchen gekennzeichnet,

ten Motoransteuerverstärker (34) und einen ein- Im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel der Erfin-

gangsseitig mit dem Motor und ausgangsseitig mit 55 dung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert

dem zweiten Eingang der Frequenzvergleichsschal- Die Schaltung zeigt einen Drehzahlregelkreis (Mo-

tung gekoppelten Tachogenerator (26) enthält. torregelschleife) 10 zur Regelung der Drehzahl eines

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Motors 12, mit dem eine Bandantriebsrolle 13 gekoppelt durch gekennzeichnet, daß der Motor (12) die Band- ist. Die Führungsgröße für die Drehzahlregelung wird antriebsrolle (13) eines Videoabspielgerätes antreibt. 60 dem Drehzahlregelkreis 10 entweder von einem als Bezugsschleife ausgebildeten ersten Frequenzgenerator

14, falls dies für eine normale Wiedergabedrehzahl gewünscht ist, oder von einem als Drehzahlsynthesizer ausgebildeten zweiten Frequenzgenerator 16, falls ein

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung ge- 65 Betrieb mit einer anderen als der normalen Wiedergamäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. begeschwindigkeit gewünscht wird, zugeführt. Die Aus-

Aus der DE-AS 27 39 846 ist eine Motordrehzahlre- wahl zwischen den beiden Betriebsarten erfolgt mit HiI-gelschaltung mit einem Führungspulsfrequenzgeber, fe eines Schalters 18. Der zweite Frequenzgenerator 16