Принципы построения систем автоматического регулирования электропривода магнитофонного блока

Системы автоматического регулирования (САР магнитного блока ВК и ВМ предназначены для поддержания частоты вращения видеобарабана и скорости движения ленты в режимах записи и воспроизведения сигналов. Иногда САР называют сервосистемами.

При записи сигнала видеоголовки БВГ должны подходить к началу строчки записи точно в начале очередного поля видеосигнала и заканчивать строчку в конце поля. Это достигается согласованием движения барабана БВГ с импульсами синхронизации полей. При считывании сигнала каждая видеоголовка должна подходить к началу воспроизводимой строчки с частотой следования полей и затем точно следовать по видеодорожке до конца поля записи.

Движение видеоголовок при воспроизведении точно по строчкам записи видеосигнала называют трекингом.

Вращающиеся видеоголовки, А и В БВГ при воспроизведении должны точно проходить по тем же самым видеодорожкам, которые были записаны аналогичными головками, А и В. Головка, А не может воспроизводить то, что записано головкой В, так как их зазоры имеют разный азимут. Точно так же головка В не может воспроизводить запись, сделанную головкой А.

В видеомагнитофонах и видеокамерах имеются две САР: САР ВВ — система автоматического регулирования частоты и фазы вращения ведущего вала (т.е. движения ленты) и САР БВГ — система автоматического регулирования частоты и фазы вращения видеобарабана (т.е. движения видеоголовок). Эти системы совместно управляют движением видеоленты и вращающихся головок в соответствии с частотой и фазой опорных импульсов. Использование для трекинга следящих систем обеспечивает возможность воспроизведения лент записанных на другом видеомагнитофоне.

Управление двигателями ВВ и БВГ осуществляется с использованием принципа обратной связи.

Классическое построение САР такого типа включает (рис. 15.18): объект управления (ОУ) — это видеобарабан БВГ, приводимый в движение электродвигателем БВГ или магнитная лента, приводимая в движение электродвигателем ВВ; схему сравнения, в которой сравниваются два сигнала — задающий (опорный) сигнал, пропорциональный заданному значению параметра (частота, фаза), и фактический сигнал, пропорциональный фактическому значению параметра (частота, фаза); регулятор, вырабатывающий сигнал управления исполнительным органом (электродвигателем) на основе сигнала рассогласования на выходе схемы сравнения. Фактическое значение параметра измеряются с помощью датчиков, а заданное значение параметра задается специальным источником (ИОС).

В соответствии с принципом обратной связи на рис. 15.18. представленная типовая функциональная схема САР, например, фазы электродвигателя. Фактическое значение фазы контролируется датчиком положения вала PG. Сигнал от датчика PG-U_l сравнивается с опорным сигналом U₀ и схема сравнения вырабатывает напряжение ±AU, которое через регулятор и драйвер двигателя управляет фазой вращения двигателя.

Рис. 15.18. Функциональная схема САР фазы электродвигателя.

САР осуществляет стабилизацию заданного значения параметрафазы вращения вала двигателя.

Рассмотрим, как работает САР фазы вращения вала двигателя. Если в некоторый момент времени фаза вращения вала двигателя отстает от заданного значения, то появляется сигнал рассогласования по фазе между опорным сигналом U₀ и выходным сигналом датчика и_г. В соответствии с эти рассогласованием схема сравнения через регулятор вырабатывает управляющее напряжение ±AU необходимой величины и полярности, которые подаются на схему драйвера управления двигателем. Частота вращения двигателя увеличивается, за счет чего устанавливается нужная фаза вращения вала двигателя. Если, наоборот, фаза вращения вала двигателя опережает необходимое значение, схема сравнения вырабатывает напряжение обратной полярностиAU, уменьшающее скорость вращения двигателя.

В САР ВВ и САР БВГ используется структура двухпетлевого управления двигателями (рис. 15.19) БВГ или ВВ.

С валом двигателя связано два датчика: FG — датчик частоты вращения, PG — датчик фазы вращения вала. Сигнал с датчика FG поступает на частотный дискриминатор ЧД, а с датчика PG — на фазовый дискриминатор ФД.

Частотный дискриминатор вырабатывает управляющее напряжение, полярность и величина которого определяется отклонением частоты вращения двигателя от номинального значения (U_on 1). Полярность и величина напряжения на выходе фазового дискриминатора определяется отклонением фазы вращения вала двигателя от номинального значения (U_on2). Напряжения ±AU₁ и ±AU₂ с выходов ЧД и ФД суммируются и через сервоусилитель подаются на двигатель, изменяя скорость его вращения в нужную сторону.

Использование двух контуров управления двигателем позволяет осуществить точную регулировку в широких пределах изменения скорости двигателя и хорошие динамические характеристики (скорость регулировки и устойчивость).

Рис. 15.19. Структура двухпетлевой САР двигателей БВГ или ВВ.