SU930372A1 - Устройство регулировани частоты вращени магнитных дисков - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ МАГНИТНЫХ ДИСКОВ

I

Изобретение относитс  к приборостроению , в частности к устройствам магнитной записи, обеспечивающим посто нн 1Э- относительную скорость . между носителем информации и магнитной головкой, и может быть использовано в аппаратуре магнитной записи на дисках.

Известно устройство записи сигнала на видеодиск, содержащее привод вращени  видеодиска, тахогенератор, усилитель, соединенный с электродвигателем , компаратор фаз и генератор опорного сигнала tl.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность стабилизации частоты вращени  магнитных дисков, св занна  с Тем, что дл  повышени  точности поддержани  заданной скорости необходимо уменьшать зону нечувствительности устройства выделени  ошибки, которым в данном случае  вл етс  компаратор фаз. Дл  этого необходимо увеличить значение частот

которые подаютс  на входы компаратора фаз.

Однако повышение указанных част тот ограничено снижением устойчивости работы электропривода при воздействии внешних возмущений. Это обусловлено тем, что рабоча  зона компаратора фаз принципиально ограничена одним периодом частоты опорного генератора.

Известно также устройство дл  регулировани  частоты вращени  MSI- нитных дисков, содержащее опорный генератор, датчик частоты вращени , установленный на одном валу с двигателем и магнитными дисками и присоединенный к одному входу фазового дискриминатора, второй вход которого присоединен к одному выходу опорного генератора, преобразог ватель частоты, подключенный к электродвигателю , а вход усилител  мощности присоединен к опорному генератору 123. Недостатком этого устройства  вл етс  недостаточна  стабильность частоты вращени  магнитных дисков. Цель изобретени  . повышение стабильности частоты вращени  магнитных дисков. i Это достигаетс  тем, что в устройство , содержащее опорное устройство дл  регулировани  частоты вращ ни  магнитных дисков, содержащее установленный на одном валу с электродвигателем и магнитными дисками датчик частоты вращени , соединенный с одним входом фазового дискриминатора , генератор опорной частоты один выход которого подсоединен к йторому входу фазового дискриминатора , а второй выход - к первому входу преобразовател  частоты, выход-кото рого соединен с электродвигателем, введены сумматор, фильтр низкой частоты, регул тор напр жени  и датчик тока в виде потенциометра, подключенный нерегулируемыми вывода ми между выходом регул тора напр жени  и входом преобразовател  частоты , а регулируемым выводом - с входом фильтра низкой частоты, выход которого подсоединен к одному из входов сумматора, второй вход которого соединен с выходом фазового дискриминатора, причем выход сум матора подсоединен к входу ре ул то ра напр жени . На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1. опорной частоты с двум  выходами, выполненный по схеме мультивибратора с кварцевой стабилизацией частоты на логических элемента 2И-НЕ; датчик 2 частоты вращени , предста л ющий собой импульсный индукционный датчик, выполненный в виде неподвижной магнитной головки и жестк укрепленный на одном вал/ с электро двигателем 3 и магнитными дисками Ц зубчатого колеса из магнитом гкого материала, выход которого присоединен к одному входу фазавого дискриминатора 5, состо щего из R-S-триггера, двух 1-К-триггёров со счетными и установочными входами, входной и выходной логики и фильтра нижних частот, второй вход фазового дискриминатора 5присоединён к первому выходу генератора 1 опорной частоты; преобразователь 6 частоты, представл ющий ч;обой статический 24 преобразователь частоты, состо щий из трехфазного мостового транзисторного инвертора, формировател  импульсов управлени  ключами инвертора и согласующего усилител  мощности с трансформаторным выходом, один вход преобразовател  частоты 6 подключен к второму выходу генератора 1опорной частоть, сумматор 7 на операционном усилителе с. дифференциальными входами, к одному входу которого подсоединен выход фазового дискриминатора 5 а к второму - выход фильтра 8 нижних частот, KOTOрый выполнен в виде активного R-C-фильтра на операционных усилител х , вход которого соединен с выходом датчика 9 тока на прецизионном низкоомном потенциометре, причем выход сумматора 7 последовательно через регул тор 10 напр жени , состо щий из управл емого выпр м ител  на тиристорах с фильтром и схемы управлени , и датчик тока 9 присоединен к второму входу усилител  мощности 6. Устройство работает следующим образом . , Электродвигатель- 3 приводит во вращение магнитные диски 4, расположенные на одном валу с датчиком 2скорости. Электродвигатель 3  вл етс  синхронным и питаетс  от преобразовател  6 частоты, выходна  частота которого задаетс  частотой сигнала на втором выходе генератора 1опорной частоты. Датчик 2 частоты вращени  вырабатывает сигнал с частотой , пропорциональной скорости вращени  магнитных дисков . Сигнал с датчика 2 частоты вращени  и сигнал с опорного генератора 1 подаетс  на фазовый дискриминатор 5 сигнал на выходе которого пропорционален фазовому сдвигу, между сигналами опорного генератора 1 и датчика 2частоты вращени . Так как скорость вращени  пол  статора электродвигател  3 пропорциональна частоте генератора 1 опорной частоты, а частота сигнала, датчика 2 частоты вращени  пропорциональна скорости вращени  ротора электродвигател , то сигнал на выходе фазового дискриминатора 5 пропорционален фазовому сдвигу между полем статора и ротором электродвигател  3. Сигнал фазового дискриминатора 5 подаетс  на сумматор 7Сигнал датчика 9 тока содержит составл ющую, пропорциональную фазо вому сдвигу между полем ротора и статора (полезный сигнал), и пульсации , возникающие за счет переходных процессов при переключении ключей в автономном инверторе (сигнал помехи). Сигнал датчика. 9 тока пода . етс  на сумматор 7 через фильтр ниж них частот, где происходит частично ослабление сигнала помехи. Ток в датчике 9 соответствует току статора электродвигател  3Скорость двигател  3 остаетс  по то нной, если соблюдаетс  баланс моментов, подводимых к двигателю: электромагнитного и момента нагрузки . Она измен етс  при нарушении этого баланса. Электромагнитный момент пропорци нален углу фаз между полем статора и полем ротора (угол нагрузки), а также току и напр жению в цепи стат ра. Изменение момента нагрузки при условии посто нства скорости синхронного двигател  вызывает изменени электромагнитного момента:.путем из менени  угла нагрузки и тока в пита ющей сети, а следовательно и тока датчика ЭТочность измерени  отклонени  тока технически намного ниже, чем точность измерени  отклонени  раз-, ности фаз между пол ми статора и ро тора. Исход  из этого услови  можно оценить целесообразность применени  обратных св зей по току или по углу .в зависимости от величины отклонени  момента нагрузки и стабильности CKCJp рости, При сравнительно больших отклонени х момента нагрузки и малом коэффициенте стабилизации скорости целесообразно примен ть обратную св зь по току, при малых изменени х момента нагрузки и большом коэффициенте стабилизации скорости - обратную св зь по углу, а если требуетс  большой коэффициент стабилизации скорости и присутствуют большие изменени  магнитного момента, то целесообразно применение комбинирован ного управлени  и по току и по углу что и сделано в предлагаемом устройс .тве. .. В сумматоре 7 происходит сложение выходных сигналов фазового дискриминатора 5 и фильтра 8 нижних частот . Как сигнал фазового дискрими26 натора 5, так и полезна  составл юща  сигнала с фильтра 8 нижних частот пропорциональны фазовому сдвигу полей ротора и статора .электродвигател  3 (т.е. углу качаний ротора электродвигател  3i, следовательно , они синфазны и в сумматоре 7 складываютс , тогда как сигнал помехи не увеличиваетс . Таким образом , на выходе сумматора 7 происходит относительное ослабление си1- нала помехи, или увеличение отношени  сигнал/шум. Сигнал с выхода сумматора 7 с повышенным значением отношени  сигнал/ шум подаетс  на регул тор 10 напр жени , который в соответствии с указанным сигналом сумматора 7 регулирует напр жение питани  на преобразователе 6 частоты, обеспечива  более точную стабилизацию частоты вращени  электродвигател  3 и магнитных дисков Ц. При значительных возмущени х со стороны нагрузки или питающей сети, когда фазовый дискриминатор 5 выходит за свою рабочую зону, полезный сигнал датчика 9 тока приобретает значительную величину и, управл   через фильтр 8 нижних частот и сумматор 7, регул тором 10 напр жени  устанавливает ротор электродвигател  3 относительно его статора таким образом, что фазовый дискриминатор вновь входит в рабочую зону. Таким образом, нар ду с улучшением точности стабилизации частоты вращени  магнитных дисков происходит увеличение устойчивости работы всего предлагаемого устройства. Благодар  введению сумматора, регул тора напр жени , фильтра нижних частот, датчика тока и соответствующих св зей между ними повышаетс  точность регулировани  частоты враени  магнитных дисков, что особенно ценно в случа х поступлени  значительных возмущений на диски. Устройство особенно эффективно, когда оно применено в аппаратуре магнитной записи, осуществл ющей частотный анализ сигналлограмм. Изменение частоты вращени  магнитных дисков влечет за собой по вление аразитной частотной и фазовой моду ции , т.е. временную ошибку воспрозводимого сигнала. Дл  компенсации временной ошибки римен ютс  цифровые электронные KOMI

пенсатооы, пам ти, габариты и стоимость которых завис т от величины временной ошибки на их входе.

Таким образом, прилагаемое устройство , повыша  стаб(льность частоты вращени  носител , .существенИо уменьшает временную ошибку на входе электронного компенсатора, что приводит к уменьшению его объема пам ти , габаритов и стоимости.

Claims (2)

1.Патент США № Ц022Э(8, кл. 358-128, 10.05.77.

2.Патент Японии № 51 i7528,

кл. 102 Е - 25, 15.12.76 (прототип)

/V /ч

Й