Двигуни програвачів

Just another WordPress.com site

Двигуни. Їх пристрій та типи.

За своєю конструкцією синхронні двигуни істотно відрізняються від асинхронних. Якорем у них служить постійний магніт, а магнітне поле пульсує у статорі синхронно із частотою мережі. Це магнітне поле можна у вигляді рівнодіючого двох магнітних полів, що обертаються по колу. Якір синхронного двигуна може обертатися в обох напрямках. Необхідний напрямок обертання забезпечується або механічним блокуванням або електричним шляхом. При одній парі полюсів (двох полюсах) якір робить оборот за період змінного струму.

Типи двигунів. При описі окремих видів передач згадувалися типи двигунів, з якими вони працюють найбільш ефективно. Найстарішою є фрикційна передача, що працює зі швидкохідними синхронними або асинхронними двигунами.

Якір асинхронних (або індукційних) двигунів складаються з великої кількості відрізків мідних проводів, кінці яких з'єднані один з одним. Тому такі двигуни називаються двигунами із короткозамкненим ротором. Якір розташований між полюсами статора. Магнітний ланцюг статора зовні оточений обмоткою, в яку подається струм, що збуджує в статорі магнітне поле, що обертається, що приводить якір у обертання. Для запуску двигуна симетрія магнітного поля порушується за допомогою короткозамкнутого мідного витка (двигун з екранованими полюсами) або пускового конденсатора. Число оборотів якоря завжди менше числа оборотів магнітного поля, тобто синхронізм відсутній. При синхронних оборотах струм у витках якоря не індукується і момент двигуна дорівнює нулю. Тому що тертя в підшипникахякоря створює певний гальмуючий момент, число оборотів двигуна на холостому ходу залишається нижчим від числа синхронних оборотів. Номінальне значення частоти обертання залежить від значення напруги живлення і від опору навантаження. Отже, постійне число оборотів можна досягти лише за досить великому моменті обертання, т. е. при двигуні зі збільшеними розмірами.

У програвачах фірми Гарард часто застосовується особливий синхронний двигун, в якому на одному валу один над одним розташовані асинхронний і синхронний двигуни. Асинхронний двигун має великі розміри, достатній пусковий момент та забезпечує роботу автоматичного пристрою для зміни платівок. Синхронний двигун невеликих розмірів підтримує під час відтворення постійну частоту обертання, не залежну від коливань напруги мережі та навантаження.

Наступну велику групу становлять двигуни постійного струму. Якір традиційного двигуна постійного струму є постійним магнітом, а струм в обмотку статора подається через щітки. Останні кожні півоберта змінюють напрям струму, що протікає через обмотку, тому двигуни такого типу називають ще колекторними двигунами постійного струму. Виникаючий при комутації іскріння може бути знижено підключенням до щіток опорів, що залежать від напруги. Таким чином, можна значно збільшити термін служби щіток. Момент цих двигунів зростає пропорційно споживаному струму, але кількість обертів великою мірою залежить від напруги. Тому для ефективного застосування в програвачах двигун, як правило, доповнюється електронним блоком, який незалежно від напруги живлення і температури навколишнього середовища подає на нього постійну напругу.

у новихпристрої використовують безконтактні двигуни постійного струму з електронними комутаторами. У таких двигунах зазвичай застосовують блок регулювання числа оборотів.

Електронні регулятори числа обертів. Електронні приводи, що описуються тут, за способом регулювання можна розділити на три групи. Прості регулятори з достатньою точністю керують частотою обертання двигуна, але їх роботу не впливає частота обертання ні двигуна, ні диска. Ці регулятори вигідно застосовувати в двигунах, в яких частота обертання не залежить від навантаження, наприклад, у синхронних (L85 фірми «Ленко», TD125 фірми «Торенс»). В інших регуляторах (для чутливих до навантаження двигунів) сигнал зворотного зв'язку, пропорційний дійсній частоті обертання валу двигуна, подається на регулюючий блок, який визначає частоту обертання ("Браун PS600", "Філіпс 212" і так далі). У третій, найбільш ефективної групи регуляторів сигнал помилки пропорційний частоті обертання не валу двигуна, а диска програвача. В окремих випадках два останні варіанти можуть збігатися, наприклад при прямому приводі частота обертання двигуна і диска програвача однакові.

Згаданий у першій групі програвач типу TD125 фірми «Торенс» випускається з 1968 р. Це один із найстаріших програвачів з електронним приводом. Необхідну для обертання диска енергію забезпечує багатополюсний подвійний синхронний двигун. На його валу є перемикач моменту, зовнішній бік якого охоплює плоский ремінь завдовжки 540 мм. Цей перемикач з одного боку знижує час розгону диска до номінальної частоти обертання, з іншого боку, при зупинці диска рукою під час обертання двигуна перешкоджає деформації ременя. Відмінностей у механіці програвачів типів «TD125» та «ТШ25 Мк11»ні. Двигун першої моделі живиться від транзисторного генератора, а другий від генератора на інтегральних мікросхемах.

Генератор на містку Вина, що має велику стабільність по амплітуді і частоті і чутливий до коливань температури, виробляє неспотворені синусоїдальний і косинусоїдальний сигнали частотою 50 Гц, при яких частота обертання вала синхронного двигуна дорівнює 375 хв-1. За допомогою ремінної передачі частота обертання диска дорівнює 45 хв-1. Частота обертання змінюється електронним способом без перекидання ременя на різні діаметри шківа, а частота напруги, що живить двигун, знижується при цьому до 37 або 18,5 Гц. Частоту обертання можна змінити приблизно на ±3 % за допомогою потенціометра 5 кОм, ручка якого розташована серед органів управління програвача.

Власне генератор складається з однієї інтегральної мікросхеми (ІМС1), на неінвертуючий вхід якої (висновок 5) подається позитивний зворотний зв'язок через паралельно-послідовну #С-ланцюжок, що задає частоту. Додатковий емітерний повторювач без посилення за напругою забезпечує узгодження між інтегральною мікросхемою та двигуном. Амплітуда вихідного сигналу встановлюється потенціометром, що регулює лампу розжарювання, підключену до входу, що інвертує, інтегральної мікросхеми (висновок 4). При початковій установці на двигун подається напруга 9 Ст. У здвоєних синхронних двигунів коливання валу, зумовлені збудженням, не спостерігаються, якщо на дві окремі обмотки напруга подається зі зсувом по фазі на 90°. З цією метою на вхід інтегральної мікросхеми ІМС2 через ланцюжок з постійною часу 0,33 мкс подаються сигнали трьох частот генератора завжди приблизно однаковим зсувом по фазі в 90°. Посилений сигнал може бутивстановлений так само, як і у прямій гілки (за допомогою негативного зворотного зв'язку). Обидві інтегральні мікросхеми є операційними підсилювачами типу рА709С.

Електронний генератор з випрямлячами, що належать до нього, і ємнісним фільтром розташовується на одній друкованій платі. Очевидно, що працюючі на випрямленій напрузі, отриманій з мережевого блоку живлення, електронні генератори можуть однаково використовуватися як при частоті 50 Гц, так і при частоті 60 Гц. Крім того, можлива робота від акумулятора. Відповідно застосувавши у наведеній вище схемі зрушення по фазі +120 ° і - 120 °, можна виготовити електронний трифазний генератор, що має в кожний момент часу однакову потужність, що приводить у обертання вал двигуна. Такий електронний пристрій, що має велику надійність, розроблено для подвійної пасової передачі студійного програвача типу ЕМТ928.

До цієї групи належить і фрикційний привід програвача PS600 фірми «Браун», але двигун постійного струму має електронний комутатор.

З регуляторів, що належать до третьої групи, розглянемо три пристрої прямого приводу. У всіх трьох випадках обертання двигуна забезпечує електронна комутація (високочастотний варіант або генератор на датчику Холла), а ланцюг, що регулює, використовує сигнал, пропорційний частоті обертання двигуна, підтримує сталість частоти обертання.

Японська фірма "Мацушита" одна з перших виготовила двигун з дуже низьким числом оборотів для використання в програвачах (1970). Двигун типу SP-10 складається з трьох серієсних обмоток LA, LB, LC та двадцятиполюсного якоря.

На якорі укріплено десятиполюсний диск, зуби якого підключають сигнал високочастотного генератора, що працює приблизно на частоті 50кГц, до обмоток імпульсного датчика положень. Відповідно до датчика високочастотний сигнал, після випрямлення діодом Д, відкриває транзистор перемикаючого блоку, струм якого, протікаючи через обмотку LT, притягує магнітне кільце якоря і обертає двигун далі. Високочастотний імпульсний датчик положення здійснює лише комутацію двигуна, тому частота обертання включеного двигуна зростає швидко. Двигун та диск набирають частоту обертання ЗЗ мін-1 приблизно за 1 с. У цей момент у котушках датчика частоти обертання статора десятиполюсний магнітний ланцюг якоря індукує сигнал частотою приблизно 5 Гц, значення якого пропорційне частоті обертання. Віднімаючи після випрямлення цей сигнал з напруги опорного сигналу, отримують сигнал помилки, пропорційний відхилення частоти обертання від номінального значення. Цей сигнал після посилення обмежує струм транзисторів схеми, що перемикає, тобто регулює частоту обертання. Двигун працює при напрузі живлення 15, споживання струму 50 мА. Зміна частоти обертання може бути здійснено також шляхом регулювання напруги опорного сигналу або його перемиканням. У цих пристроях коливання частоти обертання, згідно з даними заводу-виробника, не перевищує 0,04%.

Перший студійний програвач з прямим приводом був розроблений фірмою «ЕМТ» в 1976 р. Комутацією керують датчики на генераторах Холла, а послідовність імпульсів з частотою, пропорційною частоті обертання, видають щілини тахометричного диска, що обертається між світлодіодом, що випромінює інфрачервоне світло , та фототранзистором. Після перетворення частоти в напругу з послідовності імпульсів виходить сигнал, необхідний роботи блоку електронного регулювання. В цьомуПрогравач інерція диска імітується виключно електронним пристроєм, так як сам він виготовлений з епоксидної смоли, посиленої скляними нитками. Цей диск із дуже малою масою дозволяє вирішити питання миттєвого запуску студійного програвача без використання допоміжного диска. Диск у програвачі може обертатися і у зворотний бік, тобто проти годинникової стрілки.