174355. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés aszinkron jellegű motor fordulatszámának elektrónikus szabályozására, előnyösen adathordozót mozgató motrornál való alkalmazásra
5 174355 6 nál való alkalmazásra. Az elrendezés tartalmaz fordulatszámadót, pl. a motor tengelyére ékelt tachogenerátort, referenciaadót és a motor tápkapcsára a kívánt nyomatékkai arányos tápfeszültséget bocsátó meghajtó fokozatot. A találmány abban van, hogy a fordulatszámadó kimenete kétki menetű impulzusgenerátor vezérlőbemenetére, az impulzusgenerátor első, illetve második kimenete — referenciaadót magában foglaló - fürészjelgenerátor indító, illetve kapum bemenetére, s a második kimenet ezenkívül mintavevő fokozat kapuzó bemenetére, a fűrészjelgenerátor kimenete egyenáramú erősítő bemenetére, az erősítő kimenete a mintavevő fokozat jelbemenetére, a mintavevő fokozat kimenete pedig — egyik fegyverzetével fix potenciálú pontra, pl. az elrendezés közös potenciálú pontjára kötött — kondenzátor másik fegyverzetére és - közvetlenül vagy közvetve — a meghajtó fokozat vézérlőbemenetére csatlakozik. A felsorolt jellemzőkkel kialakított elrendezés az egyszeres mintavételt megvalósító kivitel, mely az ismert korszerű megoldáshoz képest egyszerűbb felépítéssel ugyanolyan szolgáltatást nyújt. A találmány olyan kiviteli alakjánál, mely többszörös mintavétel révén a zavarmentes kompenzálás lehetőségét biztosítja, a mintavevő fokozat kimenete és a megható fokozat vezérlőbemenete közé előjelhelyes összeadó áramkör van beiktatva, melynek pozitív bemenetére a mintavevő kimenete csatlakozik, és az elrendezés tartalmaz további mintavevő(ke)t, mely(ek)nek megfelelő bementei ugyancsak az egyenáramú erősítő kimenetére, illetve az impulzusgenerátor második kimenetére csatlakoznak, míg a további mintavevő fokozatok) kimeneté(i)re integráló tag(ok) bemenete(i), az integráló tag(ok) kimeneté(i)re pedig egységnyi erősítésű elválasztó erősítő(k) bemenete(i) van(nak) kötve, s az elválasztó erősítő(k) kimenete(i) csatoló ellenálláso(ko)n át az előjelhelyes összeadó áramkör negatív bemenetére van(nak) kötve. Ha pedig nemcsak a zavarmentes kompenzálást, de szinkronfutást is kívánunk biztosítani, akkor a találmány szerinti elrendezés ezenfelül tartalmaz fázis-frekvencia komparátort, melynek egyik bemenetére referenciajelgenerátor, másik bemenetére sebességadó van kötve, mely sebességadó jelbemenetével a fordulatszámadó kimenetére, vagy az adathordozó leszedő elemére, pl. mágnesszalagos adathordozó esetén a kiolvasó mágnesfejre csatlakozik, míg a komparátor kimenete impedancián, célszerűen ellenálláson át az egyenáramú erősítő további bemenetére van kötve. Találmányunkat részletesebben ábrák kapcsán magyarázzuk, melyek olyan kivitelt mutatnak, amelynél az opciós — nem feltétlenül szükséges — áramkörök is alkalmazást nyernek, mert így valamennyi kivitel működésmódja könnyebben érthető és követhető, ugyanakkor kitérünk arra is, mikor miért hagyhatók el az opciós áramkörök, miáltal a legáltalánosabb megvalósítás jellemzői is egyértelmű meghatározást nyernek. Az 1. ábra a teljes elrendezés tömbvázlatát mutatja, a 2. ábra pedig a tömbvázlat egyes elemeinek kimenő jelalakjait mégpedig az „A” oldalon állandó, a ,3” oldalon ugrásszerűen változó motorsebesség esetén. Utóbbi esetben az időtengely értelemszerűen zsugorított. A 3. ábra a fázis-frekvencia komparátor lehetséges kivitelét, a 4. ábra a mintavevő fokozat lehetséges kivitelét, az 5. és 6. ábrák a meghajtó fokozat egy-egy kiviteli alakját mutatják, egyenáramú, illetve váltakozóáramú motor esetére. A találmány szerinti elrendezés működése a következő: Az 1 motor alkalmasan megválasztott, a mindenkori hordozónak megfelelő közvetítő 2 elemen keresztül mozgatja a 3 adathordozót. A célszerűen a motor tengelyére ékelt 4 fordulatszámadó (pl. tachogenerátor) az 1 motor pillanatnyi sebességére jellemző periódusidejű jelsorozatot állít elő, amelyből a két-kimenetű 5 impulzusgenerátor egy-egy kimenetén két egymáshoz képest időben eltolt, egymást követő impulzussort állít elő. Ezek közül az időben elsőt mintavevő, míg az időben másodikat indító impulzussorozatnak nevezzük. Az indító impulzusok rendre indítják az - indított és kapuzott — 6 fűrészjelgenerátort, azaz olyan áramkört, amelynek fűrészfeszültsége az indító impulzusok hatására lefut, majd az impulzus megszűnte után emelkedik, kivéve a kapujel időtartamát, amely alatt a fűrészfeszültség szintje állandó értékű. A 6 fűrészjelgenerátor kimenőjele egyenáramú 7 erősítőre kerül, melynek kimenetén azonban csak akkor jelenik meg a felerősített fűrészjel, ha annak szintje meghaladja az egyenáramú 7 erősítő másik bemenetére kapcsolt úgynevezett referenciafeszültség szintjét. Azt az időt, amely az indított fűrészjelnek ezen referenciaszintre való feltöltődéséhez szükséges, Tr referenciaidővel jelöltük. (A 6 fűrészjelgenerátorban kialakítandó referenciaadó konkrét megtervezése szakembertől elvárható). Ha a 6 fűrészjelgenerátor indításai ezen Tr referenciaidőnél gyakrabban történnek, akkor a 6 fűrészjelgenerátor kimenőjele nem képes az egyenáramú 7 erősítő referenciaszintjére feltöltődni, így annak kimenetén állandó nulla potenciál lesz. Ha azonban a 6 fűrészjelgenerátor indítása Tr-nél hosszabb időtartamok eltelte után történik, akkor az egyenáramú 7 erősítő kimenetén megjelenik a fűrészjelnek a referenciaszintet túllépő része — felerősítve —, mely jel csúcsértéke a két indító impulzus közötti időnek a Tr referenciaidőtől való eltérésével arányos. A 7 erősítő kimenőjelének ezen csúcsértékeit az 5 impulzusgenerátomak az indító impulzusokat rendre megelőző mintavevő impulzusai hatására a mintavevő 8a fokozat, illetve - ha vannak - a további mintavevő 8b és 8c fokozatok betárolják a 9 kondenzátorba, illetve a 10a és 10b integráló tagok kondenzátoraiba. Mivel a mintavevő impulzusok a 6 fűrészjelgenerátor kapuzását is végzik, a mintavétel ideje alatt a fűrészjel nagysága és így a 7 erősítő kimenőjele is előnyösen állandó értékű. A fentiekből következően a tároló 9 kondenzátorban mindig az 1 motor megelőző, adott mértékű elmozdolásához szükséges időnek a Tr referenciaidőtől — lényegében tehát a motor pillanatnyi sebességének az l/Tr-el jellemezhető referenciasebességtől — való eltérésével arányos nagyságú egyenfeszültsége van jelen. A 10a és 10b integráló tagok kondenzátoraiban pedig ezen egyes értékek integráljai tárolódnak. Állandó értékű motorsebesség esetén a 9 kondenzátorban is állandó értékű egyenfeszültség, növekvő, illetve csökkenő motorsebesség esetén pedig csök5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
