Двухдвигательный электропривод ЛПМ на базе торцевых асинхронных

Устройства ввода-вывода информации составляют значительную часть периферийного оборудования современных ЭВМ. Электромеханические запоминающие устройства (ЭмЗУ) с ленточными носителями информации (ЛНИ) в этой иерархии занимают самую низшую ступень и обладают самым низким быстродействием. В качестве ЭмЗУ применяют  устройства  ввода информации (УВИ) с перфоленты (Пл) и УВИ с магнитной ленты (Мн).  Эти устройства вместе с внутренней памятью ЭВМ составляют единую многоуровневую память-иерархию запоминающего устройства (ЗУ), основная цель которого заключается в создании достаточно дешевой и надежной памяти заданной емкости. Одним из центральных узлов, обусловливающим основные характеристики устройств ввода-вывода информации специализированных вычислительных машин, является лентопротяжный механизм (ЛПМ).

По назначению ЛПМ судовых информационно-управляющих комплексов (ИУК) можно разделить на три группы:

Первая группа предназначена для регистрации оперативной информации случайных и непериодических процессов (сейсмические возмущения, взрывы, сигналы SOS и т. д.), наносимой обычно на замкнутый отрезок (кольцо) магнитной ленты.  Кольцо движется в одном направлении, после получения информации переадресует ее на анализатор и, после определения ее важности, передает ее по назначению.   Для ЛПМ этой группы характерны непрерывная работа, однонаправленное движение и относительно небольшая информационная емкость. По характеру движения ЛНИ такие ЛПМ, как правило, выполняются с однодвигательным приводом.

Вторая группа ЛПМ предназначена для однонаправленного ввода-вывода последовательных файлов информации. Задачей этих ЛПМ является разгон ленты до нужной скорости и обеспечение ее протяжки в течение достаточно длительного времени без остановки или реверса (время движения ленты существенно превышает время ее разгона и торможения).

        В  ЛПМ такого типа движение ленты осуществляется от привода катушек.  Время разгона и торможения здесь велико и определяется, в частности, моментом инерции катушек с лентой. Используются также ЛПМ с отдельным ведущим роликом, к которому лента прижимается  прижимным роликом.  По сравнению с первым вариантом такие ЛПМ обеспечивают постоянную скорость транспортирования ленты, а при наличии между ведущим роликом и подающим узлом буферного устройства – большее быстродействие.

ЛПМ  этой группы так же, как и первой,  по характеру движения ЛНИ от-носятся к поточным и выполняются в двух или однодвигательном вариантах, а также в исполнении типа «картридж».  Кроме  УВИ специализированных ЭВМ, к этой группе относятся ЛПМ бытового назначения (аудио- и  видеоаппаратура).

ЛПМ устройств внешней памяти ИУК составляют третью группу, для которой характерен реверсивный стартстопный режим считывания информации по строкам или массивам. ЛПМ этой группы должны обеспечивать дискретное перемещение ленты с быстрым изменением ее скорости по величине и направлению. Они относятся к стартстопным механизмам и выполняются с четырех или трехдвигательным приводом в редукторном или безредукторном вариантах [14, 29, 72, 81].

Однако большая часть ЛПМ,  находящихся в эксплуатации в специализированных ИУК, кроме реверсивного стартстопного режима должны обеспечивать относительно длительные установившиеся режимы транспорта ленты во время ее перемотки или при поиске нужного массива информации. В этом случае применяются так называемые универсальные стартстопные механизмы с четырех-, трех- или двухдвигательным приводом.  

 В заключение следует отметить, что, несмотря на прогресс в разработке накопителей большой информационной емкостью и быстродействием, в частности магнитных дисков, в настоящее время и в обозримом будущем наиболее ответственная информация, как в нашей стране, так и за рубежом, будет храниться на ленточных перфоносителях, т. к. только они  отвечают ряду специальных требований, определяемых особыми условиями функционирования и эксплуатации специализированных ИУК. К особым условиям относятся повышенные требования к уровню шумов и вибраций, а также ограничения, введенные отраслевыми стандартами, относительно номенклатуры допущенных к применению элементной базы и блоков электроники.

1.      ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ОДНОДВИГАТЕЛЬНОГО  ЛЕНТОПРОТЯЖНОГО МЕХАНИЗМА, РАЗРАБАТЫВАЕМОГО  НА БАЗЕ ТОРЦЕВОГО ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С МАССИВНЫМ РОТОРОМ (ИЛИ ДВУХСЛОЙНЫМ  ОМЕДНЕННЫМ РОТОРОМ)

Устройства ввода с ЛНИ относятся к числу традиционных устройств, применяющихся в течение длительного времени. Естественно, что за это время и само устройство, и его стартстопный механизм приняли вполне законченную форму. Так как большинство устройств  ввода информации содержит электромеханические узлы, скорость работы которых меньше скорости работы электронных узлов ЭВМ (процессора), то цифровые ЭВМ с высоким быстродействием приходится комплектовать большим числом устройств ввода-вывода информации, которые могут работать параллельно и независимо.  Поэтому для всех подобных устройств существует традиционная задача электромеханических устройств ЭВМ – повышение производительности ввода информации, как в строчном, так и в непрерывном режиме движения ленты. Последний режим является обязательным для устройств ввода информации, применяемых в судовых  иформационно-управляющих комплексах.

Как было сказано ранее, ЛПМ является центральным электромеханическим блоком, определяющим качество всего УВИ. Лентопротяжные механизмы, находящиеся в настоящее время в эксплуатации, отличаются значительным конструктивным разнообразием. Важным элементом редукторных лентопротяжных  механизмов является ведущий вал, к которому лента обычно прижимается прижимным роликом. Другими обязательными устройствами в механизме является подающий и приемный узлы, обеспечивающие накопление ленты в процессе работы и натяжение ленты, необходимое для нормальной работы механизма. Вспомогательную, но не менее важную роль играют направляющие ленту элементы (обводные ролики, стойки и т. д.), предназначенные для пространственной ориентации ленты при ее движении по лентопротяжному тракту.

Классификацию кинематических схем лентопротяжных механизмов можно провести по различным классификационным признакам, наиболее существенными из которых являются:

-  вид рабочей зоны;

-  способ обеспечения крутящих моментов.

Рабочая зона образуется фотосчитывающими или магнитными головками и промежуточными узлами, задающими положение ленты относительно  головок. Требования, предъявляемые к рабочей зоне, заключаются в обеспечении минимальной величины девиации, точного совмещения дорожек ленты с сердечниками  головок; надежного контакта  ленты с рабочими поверхностями головок, исключения деформации   ленты при ее движении.

Можно выделить всего два основных варианта кинематической схемы ЛПМ: схему с «открытой петлей» ленты и схему с «закрытой петлей». Эти две схемы, из которых первая наиболее распространена, охватывают почти все существующие конструкции, хотя в конкретном механизме могут быть некоторые непринципиальные отличия, например, расположение элементов, направляющих ленту, расположение ведущего вала. В схеме с «закрытой петлей» участок ленты в районе блока головок изолируется  от  влияния  неравномерности  вращения  приемного и падающего узлов двумя барабанами. Недостатками данной схемы являются большие габариты и относительная сложность, что затрудняет ее использование в модульном исполнении ЛПМ.

1. Ключев В.И. Теория электропривода:Учеб.для вузов.-2-у изд. Перераб. И доп.-М.:Энергоатомиздат,1998.-704с.:ил.
2. Соколовский Г.Г. «Электроприводы переменного тока с частотным регулированием» 2006 г.
3. Епифанов А.П. Основы электропривода: учебное пособие для вузов / Епифанов А.П.;. – Санкт-Петербург: Лань, 2008. – 191 с.
4. Патент (Россия), № 2160958, кл. МКИ⁵ Н02Р 5/56, 2000 год.
5. Онищенко Б.Г. Электрический привод: учебник для вузов / Онищенко Б.Г.; . – 3-е изд., - Москва: Академия, 2013. – 288с.