DE1153057B

DE1153057B - Method for driving a motor in a system for the magnetic recording of signals, in particular television signals, on tape-shaped information carriers or for the removal of the recorded signals

Info

Publication number: DE1153057B
Application number: DE1960F0031998
Authority: DE
Inventors: Richard Sondermeyer
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1960-08-30
Filing date: 1960-08-30
Publication date: 1963-08-22

Description

Verfahren zum Antrieb eines Motors in einer Anlage zur magnetischen Aufzeichnung von Signalen, insbesondere von Fernsehsignalen auf bandförmige Informationsträger bzw. zum Abnehmen der aufgezeichneten Signale Die Erfindung bezieht sich auf die Aufzeichnung von Fernsehsignalen u. dgl. auf bandförmige Speicher sowie auf die Abtastung dieser Signale. Hierbei werden die zu registrierenden Signale einem mit großer Geschwindigkeit rotierenden Magnetkopf zugeführt, an dem ein mit ferromagnetischem Material bedecktes Band vorbeigeführt wird. Das Band ist hierbei üblicherweise entlang einer Zylindermantelfläche gekrümmt, und der Magnetkopf berührt während des Registriervorgangs die Oberfläche des Bandes.Method for driving a motor in a system for magnetic Recording of signals, in particular television signals, on information carriers in the form of tapes or to pick up the recorded signals. The invention relates to the Recording of television signals and the like on tape-shaped memory and on the Sampling of these signals. Here, the signals to be registered are displayed with a High speed rotating magnetic head supplied to which a ferromagnetic Material covered tape is passed. The tape is usually along here a cylinder jacket surface is curved, and the magnetic head touches during the registration process the surface of the belt.

An die zeitliche Konstanz der Relativbewegung zwischen Magnetkopf und Band werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Bei einem bekannten Verfahren zur Registrierung von Fernsehsignalen rotiert ein Kopfrad, welches vier Magnetköpfe enthält, mit 15 000 U/min. Bei einer Viertelumdrehung des Kopfrades »schreibt« jeder Magnetkopf auf dem Band 15 bis 16 Zeilen auf das Band, das sind bei der derzeitigen europäischen 625-Zeilen-Fernsehnorm rund 61000 Bildpunkte pro Umdrehung.The temporal constancy of the relative movement between the magnetic head and tape are very demanding. In a known method To register television signals, a head wheel rotates with four magnetic heads contains, at 15,000 rpm. With a quarter turn of the head wheel everyone "writes" Magnetic head on the tape 15 to 16 lines on the tape, that is with the current one European 625-line television standard around 61,000 pixels per revolution.

Man strebt an, die durch Störungen aller Art bedingten Schwankungen der Relativbewegung zwischen Kopf und Band so klein zu halten, daß der Fehler im Fernsehbild nicht erkennbar ist, also seitliche Schwankungen des Fernsehbildes kleiner als einen Bildpunkt zu halten. Da das Kopfrad quer zur Fortbewegungsrichtung des durch eine Anlegekante gut geführten Bandes verläuft, wird also angestrebt, daß die größten auftretenden Abweichungen des Kopfrades von der bei absolut gleichförmiger Drehbewegung sich ergebenden Lage kleiner sind als etwa 10,6 Bogensekunden (also gleich 1!2 Bildpunkt bei CCIR-Norm).The aim is to keep the fluctuations in the relative movement between head and tape caused by disturbances of all kinds so small that the error in the television picture cannot be recognized, i.e. to keep lateral fluctuations in the television picture smaller than one pixel. Since the head wheel runs transversely to the direction of movement of the tape, which is well guided by a contact edge, the aim is to ensure that the greatest deviations of the head wheel from the position resulting from an absolutely uniform rotational movement are less than about 10.6 arc seconds (i.e. equal to 1! 2 pixel with CCIR standard).

Es hat sich gezeigt, daß im praktischen Betrieb seit vielen Jahren in zahlreichen Ländern der Welt zur Registrierung von Fernsehsendungen benutzte Magnetbandspeicheranlagen diese geforderte hohe Geschwindigkeit nicht erreichen konnten, obwohl dies unter Einsatz einer großen Entwicklungskapazität auf verschiedenen Wegen mit zum Teil sehr hohem Aufwand versucht worden ist.It has been shown that in practical operation for many years used in numerous countries around the world to register television broadcasts Magnetic tape storage systems do not achieve this required high speed were able to do this, although employing a large development capacity on various Because attempts have been made, in some cases with a great deal of effort.

So ist es bereits bekannt, mit der drehbaren Magnetkopfanordnung eine Impulserzeugungsvorrichtung zu kuppeln, die Impulse mit einer von der Drehgeschwindigkeit abhängigen Frequenz, z. B. mittels einer fotoelektrischen Vorrichtung erzeugt, die in Verbindung mit dem Geschwindigkeitssteuersystem verwendet wird. Es ist auch schon bekannt, in einer Randspur in Längsrichtung des Magnetbandes eine Kontrollfrequenz zu speichern, die während des Aufzeichnungsvorganges aus einem auf ein Vielfaches der Netzfrequenz synchronisierten Oszillator geliefert wird und die bei der Wiedergabe einen Oszillator synchronisiert, der über einen Kraftverstärker den Wechselstrom zum Antrieb des Bandzugmotors erzeugt. Dadurch soll erreicht werden, daß das Magnetband bei der Wiedergabe mit genau der gleichen Geschwindigkeit wie bei der Aufnahme angetrieben wird.So it is already known with the rotatable magnetic head assembly a Pulse generating device to couple the pulses at one of the rotational speed dependent frequency, e.g. B. generated by means of a photoelectric device that used in conjunction with the cruise control system. It's also beautiful known, a control frequency in an edge track in the longitudinal direction of the magnetic tape to save that during the recording process from one to a multiple The oscillator synchronized with the mains frequency is supplied and which is used during playback an oscillator synchronizes the alternating current via a power amplifier generated to drive the belt pull motor. This is to ensure that the magnetic tape driven at exactly the same speed during playback as during recording will.

Es ist ferner bereits bekannt, durch Vergleich einer auf einem trommelförmigen Magnetspeicher aufgezeichneten Impulsfolge und einer von einem Impulsgenerator erzeugten Impulsfolge eine vom Frequenz-und Phasenunterschied der verglichenen Impulsfolgen abhängige Regelspannung zu gewinnen, mit welcher die Drehzahl eines zum Antrieb der Speichertrommel benutzten Asynchronmotors mittels einer von der Regelspannung beeinflußten Wirbelstrombremse so weit erniedrigt wird, daß die vom Speicher abgenommene Impulsfolge mit der vom Generator gelieferten Impulsfolge annähernd übereinstimmt.It is also already known by comparing one to a drum-shaped Magnetic memory recorded pulse train and one generated by a pulse generator Pulse train one of the frequency and phase difference of the compared pulse trains to gain dependent control voltage with which the speed of a drive the storage drum used asynchronous motor by means of one of the control voltage influenced eddy current brake is lowered so far that the removed from the memory Pulse sequence corresponds approximately to the pulse sequence supplied by the generator.

Die Erfindung beruht auf der experimentell gewonnenen Erkenntnis, daß sich eine außerordentlich hohe Gleichförmigkeit der Kopfradbewegung erzielen läßt, wenn man einen Synchronmotor mit verhältnismäßig hoher z. B. 250 Hz betragender Frequenz speist und dabei besondere Vorkehrungen für den Anlauf dieses Motors trifft.The invention is based on the experimentally obtained knowledge, that an extraordinarily high uniformity of the head wheel movement can be achieved if you have a synchronous motor with a relatively high z. B. 250 Hz amount Frequency and takes special precautions to start this motor.

Zum Antrieb eines Motors für magnetische Aufzeichnung von Signalen auf bandförmige Informationsträger bzw. zum Abnehmen der aufgezeichneten Signale vom bandförmigen Informationsträger wird daher erfindungsgemäß ein zwei- oder mehrpoliger Synchronmotor mit mechanisch ausgeprägten Polen verwendet, der von einem Impulsgenerator gespeist wird, dessen Frequenz nach dem Einschalten zunächst nur einen Wert (z. B. 40 Hz) annimmt, auf welchem der Motor vom Stillstand aus anlaufen kann, und dessen Frequenz sich anschließend auf ein Mehrfaches, vorzugsweise auf das Sechsfache, erhöht, wobei der Motor bis in die Nähe der Solldrehzahl synchron mitgenommen wird, um sodann durch eine auf den Generator einwirkende Synchronisiervorrichtung, welche die Arbeitsfrequenz des Generators bestimmt, endgültig auf die Solldrehzahl festgelegt zu werden.For driving a motor for magnetic recording of signals on tape-shaped information carriers or for removing the recorded signals from the tape-shaped information carrier therefore according to the invention a two-pole or multi-pole synchronous motor with mechanically pronounced poles is used, which is fed by a pulse generator, its frequency after switching on initially only assumes one value (e.g. 40 Hz) at which the motor starts from a standstill can start off, and its frequency then increases to a multiple, preferably six times, with the motor synchronously up to near the target speed is taken in order to then be controlled by a synchronizing device acting on the generator, which determines the working frequency of the generator, finally to the target speed to be set.

Es ist vorteilhaft, aus der Phasendifferenz zwischen Signalen, die von der Motorwelle abgenommen werden, und vorzugsweise einem Taktgeber entnommenen Bezugssignalen eine Steuerspannung zu gewinnen, welche die Phasenlage des Motorspeisestroms im Sinne einer Verringerung der Phasendifferenz beeinflußt.It is advantageous to make up the phase difference between signals that are removed from the motor shaft, and preferably taken from a clock Reference signals to gain a control voltage, which the phase position of the motor supply current influenced in terms of reducing the phase difference.

Die Steuerspannung ist zur Vermeidung störender Schwankungen zweckmäßigerweise nur dann eingeschaltet, wenn der Motor mit seiner Solldrehzahl läuft.The control voltage is expedient to avoid disruptive fluctuations only switched on when the motor is running at its target speed.

Durch die aus dem Vergleich der von der Motorwelle abgenommenen Signale und der Bezugssignale aus dem Taktgeber gewonnenen Regelspannung wird vorzugsweise die Phase des Motorbetriebsstromes in geeigneter Weise geändert. Es kann aber auch zusätzlich die Amplitude des Motorbetriebsstromes beeinflußt werden.By comparing the signals taken from the motor shaft and the reference signals obtained from the clock control voltage is preferred the phase of the motor operating current changed in a suitable manner. But it can also the amplitude of the motor operating current can also be influenced.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are given the same reference symbols in the figures Mistake.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform des Kopfradantriebs dargestellt, wie sie für die Aufzeichnung von Fernsehsignalen auf Magnetband sowie für die Wiederabtastung des Bandes verwendet wird. Es handelt sich um eine vereinfachte Darstellung, bei der alle zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile der besseren Übersicht halber fortgelassen sind.In Fig. 1 an embodiment of the head wheel drive is shown, such as those used for recording television signals on magnetic tape as well as for resampling of the tape is used. It is a simplified representation, at of all parts not required for understanding the invention for a better overview are omitted.

Das zur magnetischen Speicherung der Fernsehsignale dienende, mit einer ferromagnetischen Schicht versehene Band 1 wird durch eine (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von etwa 38 cm/sec in Richtung des Pfeiles bewegt und dadurch an dem Kopfrad 2 vorbeigeführt. Das Band 1 ist hierbei im Bereich des Kopfrades entlang einer Zylindermantelfläche gekrümmt. Das Kopfrad 2 rotiert mit etwa 15 000 U/min; es enthält gleichmäßig am Umfang verteilt vier sogenannte Magnetköpfe 3. Diese haben einen Luftspalt in der Größenordnung von 1 #t. Über Bürsten und Schleifringe 4 werden den Magnetköpfen die den Fernseh-Bildsignalen entsprechenden Ströme bei der Aufnahme zugeführt. Nimmt man an, daß ein Fernsehsignal nach der CCIR-Norm aufgezeichnet wird, dann »schreibt« jeder Kopf auf einer Querspur, die annähernd, aber nicht genau senkrecht zur Fortbewegungsrichtung des Bandes verläuft, rund etwa 16 Zeilen auf. Ehe ein Kopf seine Aufzeichnung beendet hat, beginnt der folgende Kopf mit der Aufzeichnung der nächsten, gegen die vorhergehende etwas parallel verschobene magnetische »Zeile«. Das Kopfrad wird von einem Synchronmotor 5 angetrieben, dessen Statorwicklung, wie an anderer Stelle näher ausgeführt, von einem besonderen Generator gespeist wird und dessen Rotor Kupferstäbe zur Dämpfung von Pendelschwingungen aufweist. Auf der Motorwelle sitzt eine Aluminiumscheibe 6, die zwischen den Polschuhen eines Joches 7 rotiert, das mittels der Spule L1 magnetisch erregt wird. Das System wirkt als Wirbelstrombremse und dient dazu, die jeweilige Phasenlage des Kopfrades bzw. den Lastphasenwinkel des Motors während des Laufes zu steuern.The one used for the magnetic storage of television signals, with a ferromagnetic layer provided band 1 is by a (not shown) Drive device at a speed of about 38 cm / sec in the direction of the Moved arrow and thereby moved past the head wheel 2. Volume 1 is here curved in the area of the head wheel along a cylindrical surface. The head wheel 2 rotates at about 15,000 rpm; it contains four evenly distributed around the circumference so-called magnetic heads 3. These have an air gap in the order of magnitude of 1 #t. Brushes and slip rings 4 are used to transmit the television image signals to the magnetic heads corresponding currents supplied when recording. Assume that a television signal is recorded according to the CCIR standard, then each head "writes" on a transverse track, which runs approximately but not exactly perpendicular to the direction of travel of the belt, around about 16 lines. Before a head has finished its recording, it begins following head with the recording of the next, somewhat parallel to the previous one shifted magnetic "line". The head wheel is driven by a synchronous motor 5, its stator winding, as explained in more detail elsewhere, of a special one Generator is fed and its rotor is copper rods to dampen pendulum oscillations having. An aluminum disc 6 sits on the motor shaft and is between the pole pieces a yoke 7 rotates, which is magnetically excited by means of the coil L1. The system acts as an eddy current brake and serves to adjust the respective phase position of the head wheel or to control the load phase angle of the motor while it is running.

Auf der Motorwelle sitzt ferner eine Scheibe 8 aus nichtferromagnetischem Material, an deren Umfang in gleichen Abständen fünf Eisen- oder Magnetstäbe 9 angebracht sind. Sie dient dazu, mit Hilfe dieser Stäbe und dem Magnetkopf 10 elektrische Signale zu erzeugen, welche die jeweilige Stellung des Rotors und damit auch die Phase des Lastwinkels kennzeichnen. Diese magnetische Meßeinrichtung wird benötigt, um bei der Aufzeichnung von Fernsehsignalen auf das Magnetband den Lastwinkel jeweils auf einem vorgegebenen Wert zu halten, und zwar unabhängig von Belastungsschwankungen, die dadurch entstehen, daß die Magnetköpfe 3 des Kopfrades 2 mit mehr oder weniger Reibung jeweils am vorbeigezogenen Magnetband schleifen. Es handelt sich hierbei um das Problem, trotz der während des Betriebs unregelmäßig schwankenden Reibung zwischen Magnetkopf und Magnetband die Phasenlage des mit 15 000 U/min rotierenden Kopfrades während der Aufnahme auf maximal 5 Bildpunkte, vorzugsweise weniger, bei der Wiedergabe auf 1/2 Bildpunkt, also 10,5 Bogensekunden, konstant zu halten, wobei es wichtig ist, daß diese Toleranz auch während der kurzen Zeit von 1/2 Sekunde nicht überschritten wird.A disk 8 made of non-ferromagnetic material is also seated on the motor shaft Material on the circumference of which five iron or magnetic bars 9 are attached at equal intervals are. It is used with the help of these rods and the magnetic head 10 electrical signals to generate which the respective position of the rotor and thus also the phase of the Mark the load angle. This magnetic measuring device is required to with the recording of television signals on the magnetic tape, the load angle in each case to maintain a specified value, regardless of load fluctuations, which arise because the magnetic heads 3 of the head wheel 2 with more or less Grind the friction on the magnetic tape that is drawn by. It is here around the problem, despite the irregularly fluctuating friction during operation the phase position of the rotating at 15,000 rpm between the magnetic head and the magnetic tape Head wheel during recording to a maximum of 5 pixels, preferably less, at the reproduction to 1/2 pixel, i.e. 10.5 arc seconds, to keep constant, with It is important that this tolerance also occurs during the short time of 1/2 second is not exceeded.

Zur gleichzeitigen Aufzeichnung bzw. Abnahme von miteinander zu koordinierenden Informationen auf bzw. von bandförmigen Informationsträgern kann an dem Umfang einer Scheibe aus nichtferromagnetischem Material, die auf zier Welle des Motors sitzt, ein Eisen- oder Magnetstab angebracht werden. Ein Magnetkopf nimmt dann an dieser Scheibe Führungssignale ab, die zur Herstellung des Gleichlaufs zwischen den bandförmigen Informationsträgern dienen.For the simultaneous recording or acceptance of items to be coordinated with one another Information on or from tape-shaped information carriers can be on the circumference of a Disc made of non-ferromagnetic material, which sits on the ornamental shaft of the motor, an iron or magnetic stick can be attached. A magnetic head then picks up on this Disc guide signals that are used to establish synchronization between the belt-shaped Serve information carriers.

Statt mit den Stäben 9 kann die Scheibe 8 auch entlang ihres Umfangs abwechselnd mit dunklen (schwarzen) und hellen (weißen) Feldern versehen sein, die das Licht einer (nicht dargestellten) Lichtquelle intermittierend in eine (ebenfalls nicht dargestellte) Fotozelle reflektieren. Auch durch diese hiermit geschaffene optische Meßeinrichtung ist es möglich, die jeweilige Stellung des Rotors kennzeichnende elektrische Signale zu erzeugen.Instead of the rods 9, the disc 8 can also along its circumference alternating with dark (black) and light (white) fields, the the light of a (not shown) light source intermittently into a (also not shown) reflect the photocell. Also created by this optical measuring device, it is possible to characterize the respective position of the rotor generate electrical signals.

Die praktische Erprobung hat gezeigt, daß sich das vorstehend genannte Problem mit der hier beschriebenen Anordnung befriedigend lösen läßt.Practical testing has shown that the above Problem with the arrangement described here can be solved satisfactorily.

In Fig. 2 ist in Form eines Blockschaltbildes ein System für den Antrieb des Kopfmotors dargestellt. Soweit es für das Verständnis der Erfindung förderlich ist, ist in den Blöcken des Schaltbildes die gewählte Schaltungsweise angedeutet.In Fig. 2 is a system for the drive in the form of a block diagram of the head motor shown. As far as it is conducive to understanding the invention is, the selected switching method is indicated in the blocks of the circuit diagram.

Wird die Anlage in Betrieb genommen, so schwingt der Generator 11 in Abhängigkeit von der in diesem Moment an den Gittern seiner Röhren liegenden Vorspannung und ohne zunächst synchronisiert zu werden mit einer Frequenz von etwa 40 bis 45 Hz. Die an seinem Ausgang auftretende Spannung wird über die Wandlerstufe 12, die ihre Umwandlung in eine sinusförmige Spannung bewirkt, einer Begrenzerschaltung 13 zwecks Beschneidung ihrer Maximalamplitude auf einen vorgegebenen Wert zugeführt. Mittels dieser Amplitudenbegrenzung soll vermieden werden, daß die sinusförmige Spannung in den nachfolgenden Stufen, insbesondere in dem Endverstärker, durch Übersteuerung der Röhren in den nichtlinearen Kennlinienbereich ihren Sinuscharakter zu Gunsten einer mehr impulsförmigen Spannung einbüßt, und der Motor somit mit einer von der Sinusspannung stark abweichenden Spannungsform gespeist wird. Über eine Treiberstufe 14 mit Gegentaktausgang gelangt die sinusförmige Spannung in einen Breitband-Phasenteiler 15, an dessen zwei Ausgängen die Spannungen um -1-45° bzw. -45° elektrisch gegen die Eingangsspannungen verschoben auftreten, gegeneinander also eine Phasendifferenz von .z/2 aufweisen. Diese beiden Ausgangsspannungen werden nun ihrerseits je einer Treiberstufe 16 bzw. 17 mit jeweils in Reihe geschalteten, der Anpassung an die nachfolgenden Endverstärker dienenden Kathodenverstärker und von dort je einem Leistungsverstärker 18 und 19 zugeführt. Nach Verstärkung werden die beiden Spannungen, die ja eine Zweiphasenspannung darstellen, in einer Scottschaltung 20 in eine dreiphasige Spannung umgewandelt, deren Komponenten jeweils um 120° gegeneinander phasenversetzt sind. Die so gewonnene Dreiphasenspannung speist den dreiphasigen Kopfmotor 5.When the system is put into operation, the generator 11 oscillates depending on which is lying on the grids of its tubes at that moment Bias and without first being synchronized with a frequency of about 40 to 45 Hz. The voltage appearing at its output is transmitted via the converter stage 12, which causes it to be converted into a sinusoidal voltage, a limiter circuit 13 supplied for the purpose of trimming their maximum amplitude to a predetermined value. By means of this Amplitude limitation should be avoided that the sinusoidal voltage in the following stages, especially in the power amplifier, by overdriving the tubes into the non-linear characteristic range their sine character in favor of a more pulse-shaped voltage, and the motor thus with a from the sinusoidal voltage strongly deviating voltage form is fed. Over a Driver stage 14 with push-pull output, the sinusoidal voltage enters a Broadband phase splitter 15, at the two outputs of which the voltages are reduced by -1-45 ° or -45 ° electrically shifted against the input voltages occur, against each other thus have a phase difference of .z / 2. These two output voltages will be now in turn a driver stage 16 or 17, each with a series-connected, the adaptation to the downstream power amplifier serving cathode amplifier and fed from there to a power amplifier 18 and 19 each. After reinforcement will be the two voltages, which represent a two-phase voltage, in a Scott circuit 20 converted into a three-phase voltage, the components of which are each 120 ° against each other are out of phase. The three-phase voltage obtained in this way feeds the three-phase voltage Head motor 5.

Durch Betätigung des Startschalters 21 bei Inbetriebnahme der Anlage wird mittels des Relais 22, das zu der nicht weiter beschriebenen Relaisschaltung 23 gehört, der Schalter 24 geöffnet, so daß der mit der eingezeichneten Schalterstellung dargestellte Kurzschluß aufgehoben wird und der Kopfmotor 5 anläuft, indem die Sinusspannung von der Wandlerstufe 12 über die nachfolgenden Stufen zum Kopfmotor 5 gelangen kann.By actuating the start switch 21 when the system is put into operation is by means of the relay 22, the relay circuit not described further 23 belongs, the switch 24 is open, so that the switch position shown The short circuit shown is canceled and the head motor 5 starts up by the sinusoidal voltage can reach the head motor 5 from the converter stage 12 via the subsequent stages.

Durch den Startvorgang werden außerdem zwei weitere Relais 25 und 26 der Relaisschaltung 23 betätigt. Mittels des kurzzeitig interxnittierend schaltenden Relais 25 wird während der Zeit, in der der Generator 11 mit etwa 40 bis 45 Hz schwingt, eine Phase der in eine zweiphasige Spannung umgewandelten Sinusspannung über den Kontakt 25' abwechselnd kurzgeschlossen und wieder eingeschaltet, um den Rotor des Motors in Pendelschwingungen zu versetzen und durch die damit erfolgende Überwindung der Haftreibung ein sicheres Anlaufen des Motors zu gewährleisten.The starting process also two more relays 25 and 26 of the relay circuit 23 actuated. By means of the briefly intermittent switching Relay 25 is during the time in which the generator 11 oscillates at about 40 to 45 Hz, one phase of the sinusoidal voltage converted into a two-phase voltage across the Contact 25 'is alternately short-circuited and switched on again to the rotor of the To put the motor in pendulum oscillations and by overcoming it the static friction to ensure a safe start of the motor.

Das Relais 26 schaltet eine Anlaufstufe 27 ein, die nach einer einstellbaren Zeitverzögerung maximalen Strom führt. Im Verlauf dieses Stromanstieges in der Anlaufstufe 27 wächst in Abhängigkeit von diesem Strom die Gittervorspannung der Röhren der Generatorstufe 11 von ihrem auf Kathodenpotential liegenden Anfangswert bis auf Anodenpotential der Multivibratorstufe 11 an und wird dort festgehalten. Dies hat zur Folge, daß die Eigenfrequenz des Generators 11, die anfangs 40 bis 45 Hz betrug, ohne Synchronisierung praktisch auf 240 bis 245 Hz, einstellbar durch einen gemeinsamen veränderlichen Teil der Gitterableitwiderstände, ansteigen könnte.The relay 26 switches on a start-up stage 27, which is adjustable according to an Time delay maximum current leads. In the course of this current rise in the start-up stage 27, the grid bias of the tubes increases as a function of this current Generator stage 11 from its initial value lying at cathode potential up to Anode potential of the multivibrator stage 11 and is recorded there. this has As a result, the natural frequency of the generator 11, which was initially 40 to 45 Hz, without synchronization practically to 240 to 245 Hz, adjustable by a common variable part of the grid leakage resistances, could increase.

Gleichzeitig mit der Gittervorspannung der Röhren der Generatorstufe 11 nimmt aber auch die Gittervorspannung einer Schaltröhre der Synchronisierstufe 28 in Abhängigkeit von dem Stromanstieg in der Anlaufstufe 27 nach positiveren Werten hin zu. Erreicht der Generator 11 auf Grund der Zunahme der Gittervorspannung seiner Röhren eine Frequenz von etwa 230 Hz, dann ist die Gittervorspannung der Schaltröhre der Synchronisierstufe 28 so weit angestiegen, daß die bis zu diesem Zeitpunkt gesperrte Schaltröhre die vom Taktgeber der Synchronisierstufe 11 stammende, ihrem Gitter zugeführte mäanderförmige Spannung von 250 Hz nunmehr weiterleitet. Die um eine halbe Periode gegeneinander phasenversetzten Mäanderspannungen, die an dem im Gegentakt geschalteten Ausgang der Synchronisierstufe 28 abgenommen werden, synchronisieren sodann den Generator 11, so daß dieser nun auf der Frequenz der ihn synchronisierenden Spannung, also auf 250 Hz, einspringt und in dieser Frequenz als seiner Arbeitsfrequenz weiterschwingt. Seine Aufgabe besteht nun darin, die Mäanderspannung zu verstärken. Da er hierzu voll ausgesteuert wird, um ihn möglichst exakt und störungsfrei arbeiten zu lassen, wird nur ein Teil der .an seinem Ausgang .erscheinenden in ihrem vollen Wert zu hohen Mäanderspannung zur Steuerung der Wandlerstufe 12 verwendet. In dieser Wandlerstufe 12 wird nun die Mäanderspannung-genauso wie vorher die von dem noch selbstschwingenden Generator erzeugte Spannung - in eine Sinusspannung umgewandelt.Simultaneously with the grid pre-tensioning of the tubes of the generator stage 11 also takes the grid bias of a switching tube of the synchronization stage 28 depending on the current rise in the start-up stage 27 for more positive values towards. If the generator 11 reaches its due to the increase in the grid bias If the tubes have a frequency of about 230 Hz, then the grid bias of the interrupter the synchronization stage 28 increased so far that the locked up to this point in time Interrupter coming from the clock of the synchronizing stage 11, its grid supplied meandering voltage of 250 Hz now forwards. The one around half period of mutually phase-shifted meander voltages that occur in the push-pull switched output of the synchronization stage 28 are removed, synchronize then the generator 11, so that it is now on the frequency of the synchronizing it Voltage, i.e. at 250 Hz, steps in and at this frequency as its working frequency swings on. Its task now is to increase the meander tension. Since it is fully controlled for this purpose, in order for it to work as precisely and trouble-free as possible to let, only a part of the .at its exit .appearing in its entirety Value too high meander voltage used to control converter stage 12. In this Converter stage 12 is now the meander voltage - just like that of the before voltage generated by self-oscillating generator - converted into a sinusoidal voltage.

Die Wandlerstufe 12 kann aus einem Tetrodensystem bestehen, dessen Steuergitter die Mäanderspannung zugeführt wird und in dessen Anodenkreis eine Filterkette in Gestalt eines Tiefpasses mit zwei 1T-Gliedern und mit der in Reihe zu den Drosseln liegenden Primärwicklung eines Transformators liegt. Die an der Sekundärwicklung des Transformators abgenommene Sinusspannung passiert die Begrenzerschaltung 13. Bei der ihr jetzt eigenen höheren Frequenz von 250 Hz, bei der Arbeitsfrequenz also, findet jedoch dort keine Amplitudenbegrenzung mehr statt. Eine solche ist bei den während des Hochlaufes auftretenden niederen Frequenzen erforderlich, weil die Ausgangsspannung der Filterkette frequenzabhängig ist und deshalb in dem Hochlaufbereich zu große Amplituden entstehen, die zu erheblichen übersteuerungen der Endverstärker führen können; bei der Arbeitsfrequenz jedoch darf eine derartige Begrenzung nicht vorgenommen werden, da sonst die Kurvenform der den Motor speisenden Spannung und damit die dem Motor zugeführte Leistung zu sehr und in unkontrollierbaren Beträgen verändert werden würde.The converter stage 12 can consist of a tetrode system, the The meander voltage is fed to the control grid and a filter chain in its anode circuit in the form of a low pass with two 1T elements and with the one in series with the chokes primary winding of a transformer. The one on the secondary winding The sinusoidal voltage taken from the transformer passes the limiter circuit 13. At your own higher frequency of 250 Hz, i.e. at the working frequency, however, there is no longer any amplitude limitation there. Such is the case with the Lower frequencies occurring during start-up are required because the output voltage the filter chain is frequency-dependent and is therefore too large in the run-up range Amplitudes arise that lead to considerable overloading of the power amplifier can; however, such a limitation may not be applied to the working frequency otherwise the waveform of the voltage supplying the motor and thus the The power supplied to the engine has changed too much and in uncontrollable amounts would be.

Phase und Amplitude der an der Sekundärwicklung des Transformators erscheinenden Sinusspannung werden in der Wandlerstufe 12 durch je eine Regelspannung beeinfiußt, von denen die eine von der Frequenz- bzw. Phasenregelstufe 29 und die andere von der Amplitudenregelstufe 30 geliefert wird. Beide Regelstufen 29 und 30 arbeiten in Abhängigkeit von Steuergleichspannungen, die von dem nicht dargestellten, von der Phasenlage des Motors gesteuerten Servoteil an die Klemmen 31 und 32 gegeben werden, wobei die an 31 geführte Spannung (10 ... 20 V-) der Grobregelung, ihr an 32 geführter differenzierter Wert (± 5 V -) dagegen der Feinregelung dient. Wesentliche Teile der Regelstufen 29 und 30 sind Doppeltrioden, deren Teilsysteme in Reihe geschaltet sind. Den Gittern der ersten Teilsysteme wird jeweils eine von dem Stromanstieg in der Anlaufstufe 27 abhängige Spannung zugeführt, die das System erst dann öffnet und damit die entsprechende gesamte Regelstufe erst dann in Funktion setzt, wenn die Synchronisierung des Generators 11 einsetzt, wenn also mit anderen Worten der Motor mit seiner vollen durch die Frequenz von 250 Hz bestimmten Drehzahl läuft. Hierdurch wird erreicht, daß undefinierte Regelspannungsänderungen, welche während des Hochlaufes auftreten können, die Umwandlung des Mäandersignals in ein Sinussignal nicht zu beeinträchtigen vermögen. Die Steuerspannung für Grobregelung steuert dann das Gitter des zweiten Teilsystems der einen Doppeltriode, mit deren an den Verbindungspunkt zwischen der Anode der Wandlerröhre und der Filterkette des Wandlers geleiteten Anodenausgangsspannung in Abhängigkeit von ihrer Größe eine Phasenversetzung der die Wandlerstufe 12 verlassenden Sinusspannung zur steuernden Mäanderspannung etwa bis zu ± 35° bewirkt werden kann. Die Steuerspannung für Feinregelung steuert entsprechend das Gitter des zweiten Teilsystems der anderen Doppeltriode, deren über einem Spannungsteiler mit dem Schirmgitter der Wandlerröhre verbundener Anodenausgang je nach der Größe seiner Spannung eine Amplitudenänderung der den Wandler verlassenden Sinusspannung und durch die hiermit verbundene Änderung der dem Motor zugeführten Leistung eine Lastwinkeländerung und damit eine Phasenverschiebung der Motorwelle bis zu ± 10° bewirken kann. Beide Regelsysteme, das für Grob- und das für Feinregelung, arbeiten völlig unabhängig voneinander und ohne daß eine Rückwirkung von dem einen System auf das andere auftritt.The phase and amplitude of the sinusoidal voltage appearing on the secondary winding of the transformer are each influenced in the converter stage 12 by a control voltage, one of which is supplied by the frequency or phase control stage 29 and the other by the amplitude control stage 30. Both control stages 29 and 30 work as a function of DC control voltages, which are given to terminals 31 and 32 by the servo part, not shown and controlled by the phase position of the motor, whereby the voltage (10 ... 20 V-) supplied to 31 is the coarse control , on the other hand, its differentiated value (± 5 V -) carried at 32 is used for fine control. Essential parts of the control stages 29 and 30 are double triodes, the subsystems of which are connected in series. The grids of the first sub-systems are each supplied with a voltage that is dependent on the current rise in the start-up stage 27, which only opens the system and thus only puts the corresponding entire control stage into operation when the synchronization of the generator 11 begins, in other words when it does the motor runs at its full speed determined by the frequency of 250 Hz. This ensures that undefined control voltage changes, which can occur during run-up, cannot impair the conversion of the meander signal into a sinusoidal signal. The control voltage for coarse regulation then controls the grid of the second subsystem of the one double triode, with its anode output voltage fed to the connection point between the anode of the converter tube and the filter chain of the converter, depending on its size, a phase shift of the sinusoidal voltage leaving the converter stage 12 to the controlling meander voltage approximately up to can be effected to ± 35 °. The control voltage for fine regulation controls the grid of the second subsystem of the other double triode, whose anode output, which is connected to the screen grid of the converter tube via a voltage divider, changes the amplitude of the sinusoidal voltage leaving the converter and, due to the associated change in the power supplied to the motor, depending on the size of its voltage a change in the load angle and thus a phase shift of the motor shaft of up to ± 10 °. Both control systems, the one for coarse and the one for fine control, work completely independently of one another and without any reaction from one system to the other.

Die somit in ihrer Phase und Amplitude gesteuerte Sinusspannung nimmt nun von der Wandlerstufe 12 aus denselben schon oben beschriebenen Weg wie die während des Anlaufvorganges noch ungeregelte Spannung, mit der ebenfalls schon erwähnten Ausnahme freilich, daß nunmehr in der Begrenzerstufe 13 keine Amplitudenbegrenzung mehr stattfindet. Die schließlich in eine dreiphasige Spannung umgewandelte Sinusspannung steuert jetzt die Phasenlage des exakt auf seiner durch die Generatorfrequenz vorgeschriebenen Drehzahl laufenden Motors 5.The sinusoidal voltage, which is controlled in terms of its phase and amplitude, increases now from the converter stage 12 from the same route already described above as that during During the start-up process, the voltage is still unregulated, with the voltage already mentioned The exception, of course, is that there is now no amplitude limitation in the limiter stage 13 more takes place. The sinusoidal voltage finally converted into a three-phase voltage now controls the phase position of the exactly at its prescribed by the generator frequency Engine speed 5.

Zur Steuerung der Wirbelstrombremse wird bei der magnetischen Aufzeichnung von Signalen an der Motorwelle eine Signalreihe abgenommen und bei der Wiedergabe der .auf dem Magnetband gespeicherten Signale aus dem Synchronteil der mittels Kopfrad 2 vomMagnetband abgenommenen Signale (sogenanntes BAS-Signal) eine Signalreihe abgeleitet, welche nur die (nicht restaurierten) Horizontalimpulse enthält. Die Signale dieser einen oder anderen Signalreihe werden mit den Horizontalsignalen verglichen, welche dem Taktgeber entnommen werden, der das Fernsehstudio bzw. die zur Zeit laufende Fernsehübertragung steuert. Aus dem Vergleich der beiden Signale wird eine Regelspannung gewonnen und diese sowohl direkt ausgenutzt ,als auch die durch Differentiation aus ihr gewonnene Hilfsspannung verwertet. Die durch Differentiation gewonnene Hilfsspannung wird mit der Regelspannung additiv gemischt und dieses Spannungsgemisch dem Gitter einer Kathodenstufe zugeführt, in deren Kathodenkreis die Erregerspule der Wirbelstrombremse liegt. Die wirbelstromgebremste Aluminiumscheibe sitzt starr auf der Kopfradmotorwelle. Die Kopfradmotorwelle wird also mehr oder minder durch die in der gesteuerten Wirbelstrombremse auftretenden mechanischen Kräfte gehemmt oder freigegeben. Bei richtiger Regelrichtung und angepaßtem Bremsen-Bremsmoment wird die Pendelbewegung der Kopfradmotorwelle erheblich reduziert, so daß ein nur geringes, die Bildwiedergabe praktisch nicht störendes seitliches Schwanken der in den angeschlossenen Fernseh-Heimempfängern wiedergegebenen Fernsehbilder auftritt.To control the eddy current brake, a series of signals is picked up when signals are recorded magnetically on the motor shaft and, when the signals stored on the magnetic tape are played back, a series of signals is derived from the synchronous part of the signals picked up from the magnetic tape by means of head wheel 2 (the so-called BAS signal) contains the (not restored) horizontal pulses. The signals of this one or the other signal series are compared with the horizontal signals, which are taken from the clock generator that controls the television studio or the television broadcast currently running. A control voltage is obtained from the comparison of the two signals and this is both used directly and the auxiliary voltage obtained from it through differentiation is used. The auxiliary voltage obtained by differentiation is additively mixed with the control voltage and this voltage mixture is fed to the grid of a cathode stage, in whose cathode circuit the excitation coil of the eddy current brake is located. The eddy current braked aluminum disc sits rigidly on the top wheel motor shaft. The head wheel motor shaft is therefore more or less inhibited or released by the mechanical forces occurring in the controlled eddy current brake. If the control direction is correct and the brake braking torque is adjusted, the pendulum motion of the head wheel motor shaft is considerably reduced, so that there is only a slight lateral fluctuation of the television images reproduced in the connected home television receivers, which is practically non-disruptive to the image reproduction.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for driving a motor for magnetic Recording of signals, in particular television signals, on information carriers in the form of tapes or to remove the recorded signals from the tape-shaped information carrier, characterized by the use of a two-pole or multi-pole synchronous motor with mechanically pronounced poles fed by a pulse generator, whose frequency initially only assumes one value (e.g. 40 Hz) after switching on, on which the motor can start from a standstill, and its frequency then increased to a multiple, preferably six times, with the motor is synchronously driven up to the vicinity of the target speed, in order to then by a synchronizing device acting on the generator, which adjusts the working frequency of the generator is determined to be finally set at the target speed.

2. Method according to Claim 1, characterized in that a series of signals is provided on the motor shaft which is a function of the respective speed in terms of frequency and phase and phase position of the rotor is, and that these signals with preferably from one Clock extracted reference signals are compared in such a way that from the phase difference the signals of both signal sources a control voltage is obtained, which the phase position the preferably sinusoidal motor feed current in the sense of a reduction in the Phase difference influenced.

3. The method according to claim 1, characterized in that that with the decrease of the recorded signals from the tape-shaped information carrier a signal series, preferably horizontal signals, is taken, the phase position of which is compared with reference signals, preferably taken from the clock, in such a way that that from the phase difference of the signals of the two signal sources a control voltage is obtained, which is the phase position of the preferably sinusoidal motor feed current influenced in terms of reducing the phase difference.

4. The method according to claim 1, characterized in that the synchronization of the generator by the synchronizing device, which preferably supplies reference signals derived from a clock, for so long is switched off until the generator has almost reached its operating frequency.

5. Method according to Claim 2 or 3, characterized in that the control voltage - if necessary after appropriate reinforcement - one with the rotor of the motor coupled eddy current brake (6, 7, L) is fed, and there on the rotor in the Acts to reduce the phase difference.

6. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the control voltage is only effective when the engine runs at its target speed. 7th

Method according to claim 1 and 3, characterized in that first the phase position of the band-shaped Vertical signals taken from the information carrier with those taken from the clock Vertical signals is compared, further that only when coincidence or sufficient temporal overlap of the vertical signals of the two signal sources the synchronization device becomes effective and that then by a phase comparison between the horizontal signals of the tape-shaped information carrier and the horizontal signals of the clock Control voltage is obtained, which is the phase position of the preferably sinusoidal Motor feed current influenced in terms of a reduction in the phase difference. B.

Method according to Claim 7, characterized in that the synchronizing device after reaching the coincidence of the vertical signals only with a preferably adjustable one Delay takes effect.

9. The method according to claim 2 or 3, characterized in that that a meandering voltage is picked up at the output of the generator, and that this meander voltage in a converter stage in a sinusoidal feeding the motor Voltage is converted whose phase position to that of the meander voltage through the control voltage is exactly determined.

10. The method according to claim 9, characterized in that that the sinusoidal output voltage of the converter stage by means of a phase splitter stage is converted into a two-phase voltage and that this two-phase voltage - if necessary after appropriate reinforcement - preferably by a Scott circuit is converted into the three-phase motor supply voltage.

11. The method according to claim 10, characterized in that from switching on and during the time in which the generator only oscillates with the low frequency, one phase which turns into a two-phase Voltage converted sinusoidal output voltage of the converter stage for a short time is short-circuited intermittently, so that the rotor of the motor oscillates in pendulum motion that ensure that the motor starts up safely.

12. Procedure according to claim 9, characterized in that the phase shift of the sinusoidal voltage against the meander voltage through the output voltage one with the control voltage controlled phase control stage obtained as a function of this control voltage and a coarse control in the sense of reducing the phase difference is effected.

13. The method according to claim 9, characterized in that the amplitude of the sinusoidal voltage by the output voltage of a controlled with the differentiated control voltage Amplitude control stage is changed in such a way that as a result of changed drive power of the motor a change of its rotor phase and thus a fine control in the sense a reduction in the phase difference is effected.

14. The method according to claim 9, characterized in that the action of a limiter stage on the sinusoidal voltage the amplitudes of the same during the start-up process are at most a predetermined one Can reach maximum value.

15. The method according to claim 2, characterized in that that the signals, which in frequency and phase are a function of the respective speed and the phase position of the rotor of the motor (5) by means of a light source and a photocell on a disc (8) that sits on the motor shaft and along it its circumference is provided with alternating light and dark fields.

16. Procedure according to claim 2, characterized in that the signals, which in frequency and Phase a function of the respective speed and phase position of the rotor of the motor (5) are attached to a disk (8) made of non-ferromagnetic material by means of a magnetic head (10) Material can be removed that sits on the motor shaft and on its circumference in Equidistant several, preferably five, iron or magnetic bars (9) attached are.

17. The method according to claim 2, characterized in that at the same time Recording or acceptance of information to be coordinated with one another on or from tape-shaped information carriers guide signals, which in frequency and phase position are a function of the respective speed and phase position of the rotor of the motor (5), removed by means of a magnetic head on a disk made of non-ferromagnetic material that sits on the motor shaft and on its circumference an iron or magnetic bar is attached, and that these signals to establish synchronization between the serve band-shaped information carriers. Publications considered: German Interpretation document No. 1049 904; "Proceedings of the Institute of Electrical Engineers", Part 1I, February 1951, pp. 29 to 34.