|
| |
|
Главная Журналы намагниченными в собранном виде, поскольку прямая возврата применяемых здесь магнитов круто поднимается вверх. Все двигатели этой, группы можно разбирать без заметного ущерба для свойств магнитов. Электродвигатели третьей и четвертой групп, как правило, намагничиваются в собранном виде стационарными электромагнитами. Полная разборка таких двигателей не рекомендуется в связи с неизбежностью частичного ухудшения магнитных свойств магнитов. ГЛАВА ТРЕТЬЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ Постоянство скорости движения звуконосителя - важнейший качественный показатель магнитофона, который в основном определяется стабильностью скорости вращения ведущего электродвигателя. Поэтому вопросам стабилизации скорости вращения двигателей магнитофонов уделяется большое внимание. В настоящее время известно немало самых разнообразных способов стабилизации скорости вращения двигателей постоянного тока. Некоторые из них получили широкое распространение в звукозаписи. Скорость вращения электродвигателя постоянного тока зависит от нагрузки на валу, изменений напряжения источника пнтання н температуры, «зменение которой влияет на свойства магнитов, сопротивления обмоток и переходные сопротивления щеточных контактов. Аналитически зависимость скорости вращения от перечисленных факторов выражается формулой U - I-LR п= СФ : , где п - скорость вращения; / - ток якоря; - суммарное сопротивление цепи якоря, которое определяется сопротивлением обмотки, переходным сопротивлением между щетками и коллектором; сопротивлением других элементов, включенных в цепь якоря; Ф - рабочий магнитный поток; С-коэффициент пропорциональности, зависящий от конструктивных особенностей двигателя и выбора единиц измерения. Подробный анализ и вывод формулы приводятся в теоретических курсах по электрическим машинам. Анализируя формулу, нетрудно убедиться, что из пяти членов, стоящих в правой части равенства, практически только два, напряжение V и сопротивление могут быть использованы для стабилизации скорости. В самом деле, магнитный поток Ф в двигателе с постоянными магнитами - величина неизменная, коэффициент С однозначно определяется констр)гк-цией, а ток / зависит от нагрузки на валу и для стабилизации может быть использован только в том случае, если регулироваться будет 32 „ррузка двигателя, что крайне невыгодно в энергетическом отно-"ении- Следовательно, действие разнообразных схем, сложных и ""постых, с транзисторами и без транзисторов, применяемых в магнитофонах для поддержания постоянства скорости вращения элек-я)0двигателей, в конечном итоге сводится либо к регулированию напряжения U. приложенного к якорю, либо к регулированию суммарного сопротивления цепи якоря IJR за счет дополнительного элемента с переменным сопротивлением, включенным последовательно с якорем электродвигателя. СПОСОБЫ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ В МАГНИТОФОНАХ Самый простой способ стабилизации скорости вращения электродвигателя, применяющийся в миниатюрных магнитофонах, диктофонах и проигрывателях, заключается в регулировке суммарного сопротивления 2/? реостатом, включенным последовательно с якорем электродвигателя. В этом случае по мере отклонения скорости от номинальной из-за разряда батарей илн изменения нагрузки вручную изменяют величину сопротивления реостата, пока не установят нужную скорость. Естественно, что прн таком регулировании постоянство скорости весьма относительно. Применяется такой способ в самых примитивных аппаратах, где требования к постоянству скорости не слишком строги. Ручная регулировка неудобна, неточна и в более совершенных моделях звукозаписывающих аппаратов безусловно исключается. Другой способ стабилизации скорости основан на поддержании постоянства напряжения, питающего электродвигатель, но он может применяться с известными- ограничениями (если нагрузка на валу нензменена и общее сопротивление цепи якоря мало). При этом ток двигателя / почти не изменяется, сопротивление StR невелико и влиянием падения напряжения /27? с некоторыми допущениями можно пренебречь. Формула (1.2) приобретает следующий вид: « = й-ф-- (13) Из выражения (13) видно, что скорость вращения при постоянном потоке Ф зависит только от напряжения н если оно стабилизировано, скорость вращения неизменна. Для повышения постоянства скорости в стабилизатор напряжения иногда вводится небольшая положительная обратная связь по току, которая в какой-то степени компенсирует влияние падения напряжения IS,R на уход скорости. Однако полностью исключить влияние нагрузки на валу введением обратной связи не удается. Транзисторным стабилизатором напряжения со ступенчатым выходом можно осуществить ступенчатое регулирование скорости, что позволяет упростить кинематику лентопротяжного механизма и схему управления магнитофона. Таким способом получают стабилизацию скорости с отклонением от поминала в пределах нескольких процентов. В тех случаях, когда по условиям работы изменяются как нагрузка на валу, так и напряжение питания и оба предыдущих способа не дают удовлетворительных результатов, для стабилизации скорости применяются мостовые схемы. Принципиальная схема моста Показана на рнс. 21. Последовательно с якорем включен дополнительный резистор с небольшим сопротивлением. Резистор Ri и якорь двигателя образуют два плеча моста. Недостающие два плеча 3-1375 33 СОМЯйляются HS [ieaffcfopob и 2. Ёслп соПротнвлеИНё резистора .Ri подобрано так, что выполняется условие где Яя - суммарное сопротивление якоря, обмоток и скользящего контакта на коллекторе, то напряжение между точками А, В-{7ав прямо пропорционально скорости вращения п: Uj,ji=kin (15) и не зависит от нагрузки на валу и напряжения питания электродвигателя. 1Это можно показать с помощью алгебраических преобразований формулы (12)]. Сравнивая напряжение Uab с каким-либо опорным напряжением, например с напряжением на стабилитроне UcT, можно получить разностный сигнал между Uab н опорным напряжением fynp, который после усиления будет управлять проходным транзистором, включенным в цепь якоря: ynp= AB-t/cx. (16) Управляющее напряжение изменяет сопротивление проходного транзистора, благодаря чему изменяется U и автоматически поддерживается постоянство скорости вращения. Одна из мостовых схем, предложенная Г. И. Эйзером для магнитофона «Мр1я», изображена на рис. G2. Последовательно с якорем включены резистор Rj и проходной транзистор Ти регулирующий напряжение в цепи якоря. Опорное напряжение снимается со стабилитрона Mi. Резисторы Ri, R2, Ra и R -образуют два вторых плеча моста, причем соотношение сопротивлений плеч может изменяться потенциометром Rq,. Резистор /?з*, входящий в одно из плеч моста, представляет собой катушку, намотанную медным проводом со-„ о1 г-г противление которой подбирается Рис. 21. Принципиальная -гак,-чтобы уход скорости -из-за «зме-схема моста. нення температуры окружающей сре- ды был минимальным. Схема обеспечивает достаточно высокую точность стабилизации скорости в широком диапазоне изменений нагрузки на валу и напряжения питания (6,6-:-10 е) прн условии, что в двигателе применяются щетки с линейной зависимостью переходного сопротивления от тока, например металлические. Приведенные выше способы стабилизации скорости далеки от совершенства. Первые два дают очень невысокую точность поддержания постоянства скорости, а последний (с мостовой схемой) требует двигателя со щетками, имеющими низкое переходное сопротивление, что не всегда возможно в магнитофонах -из-за сильных помех от искрения таких щеток. Несмотря на это, онн все же находят применение из-за своей простоты, а также потому, что этими способами можно стабилизировать скорость вращения серийных электродвигателей, не имеющих регуляторов или специальных датчиков скорости.  0 1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |