JPS62178787A - 真空ポンプ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、真空式テープ緩衝箱を有する磁気テープ装
置に用いられる真空ポンプ制御装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

一般に、磁気テープ装置は磁気テープをテープデツキ中
で走行させる際のテープ緩衝装置を備えておシ、この緩
衝装置として真空圧と空気圧の差を利用する真空式の緩
衝装置が提案されている。

この装置は交流モータによって真空ポンプを駆動し、緩
衝装置内の空気を排出すると、磁気テープは大気圧と真
空圧との差によって真空圧側に引かれ、そご力によって
たるみをなくすものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこのような従来の装置は次のような欠点を
有している。

イ）磁気テープの用いられる電子計算機システムの高度
利用にともない、磁気テープ装置は自動装填機構などの
付加機能が要求されるようになり、テープ装填時間およ
び真空ポンプの起動時間も短かくすることが要求てれる
が、起動時間の短縮には限度がある。

口）起動時間が長いため大きな起動電流が長い時間にわ
たって流れるので、起動停止を頻繁に繰シ返すときは消
費電力が大きくなる。

ハ）起動停止を頻繁に繰シ返すと大きな起動電流が長い
時間にわたって流れることから発熱が大きくなり、モー
タが過熱して焼損することがある。

二）交流モータの場合、回転数は電源周波数に同期して
決まるため、真空圧の制御が容易でない。

ホ）回転数が電源周波数に同期することから、商用周波
数が異なる地域でも使用できるようにするためには構成
が複雑になる。

へ）真空ポンプの性能は標高により変化し、このため高
地ではモータ回転数を低地より上昇づせれば良いが、モ
ータ回転数Ｆｉ亀諒周波数に同期するので、実現が困難
である。

〔問題点を解決するための手段〕

このような欠点を解決するためにこの発明は、直流モー
タと、直流モータを駆動するため交流入力を全波整流し
た出力を発生する電源部と、全波整流出力のゼロレベル
を整流出力のピークレベルと同一方向にシフトさせるレ
ベルシフト手段と、レベルシフトされた全波整流出力が
モータを介して供給される制御整流素子と、真空度に応
じて制御整流素子に間歇信号を供給する発振器を備えた
ものである。

〔作用〕

制御整流素子が間歇イム号によってオンオフされそのオ
ンオフ周期が真空度に応じて変化する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。同図
において、１は直流で、＊動される、例えば直巻形のそ
一タ、２はモータ１の回転により内部の空気が排出され
る真空ポンプ、３は真空ポンプ内の真空度に応じた電気
信号を発生する真空圧検出器、４は真空圧検出器３から
送出される電気信号に応じた周期の間歇信号を発生する
発振器、５は制御整流素子であるサイリスタ、６は交流
入力を全波整流する・眠一部、７け電源部６の全波整流
出力のゼロレベルを整流出力のピークレベルと反対方向
にシフトさせるレベルシフト手段であるダイオード、８
は磁気テープ、９は磁気テープ８の緩衝装置、１０は連
通管１０ａ、１０ｂにより緩衝装置９の内部空間と連通
し、大気圧側空間９ａと真空圧側空間９ｂとの気圧差に
よってオンオフする真空圧スイッチ、１１は電流検出器
、１２は外部からオンオフ制御づれるスイッチ、１３け
電流検出器１１の出力が有の状態から無の状態となった
ときに動作する制御回路、１４はリレー、１４ａ＋１４
ｂはリレー１４の接点、１５は抵抗、１６はコンデンサ
、１７ａ〜１７Ｃはダイオード、１８は弁機構である。

発振器４はユニジャンクショントランジスタ４０、抵抗
４１〜４３、可変抵抗４４、コンデンサ４５、ツェナー
ダイオード４６、テストポイント４７〜４９よシ構成さ
れ、電源部６は変圧器６１、抵抗６２、ダイオード６３
ａ〜６３ｅよシ構成てれている。真空圧検出器３はダイ
ヤフラム３１、抵抗３２、接点３３から構成される装置
置９の真空気圧側空間９ｂの真空度が増すと抵抗値が大
きくなるように構成されている。真空圧スイッチ１０は
ダイヤフラム１０ｃ１接点１　０ｄ　、　１０ｅを有し
、真空圧側空間９ｂの真空度が増すと、接点１０ｄ．１
０ｅが離れるように構成されている。

このように構成はれた装置の動作は次のとうシである。

真空ポンプ２を起動する前は緩衝装置９の大気圧側空間
９ａ真空圧側空間９ｂとも大気圧と等しくなっているの
で、真空圧スイッチ１０の接点１０ｄ，１０ｅはオンと
なっている。そしてこの時は図示しない外部信号によっ
て制御されるスイッチ１２はオフとなっておシ、このと
きリレー１４は動作しないような構成にし，ておけば、
接点１４ａ、１４ｅはオフとなっているので、モータ１
は起動しない。

ここでスイッチ１２に外部から信号が供給ざれオン状態
になると、サイリスタ５のゲートがダイオード１７ａを
介してアースに接続される。サイリスタ５はアースに接
続はれたアノードの方がカソードよシ高電位になるよう
な電圧が供給されているので、サイリスタ５のゲートに
ゲート′Ｉκ流が流れ、サイリスタ５は導通する。この
結果、モータ１が起動され、真空ポンプ２内の空気が矢
印方向に排出ざれ、磁気テープ８が図に示したように緩
衝袋ｆｇｃＱ内に引込まれる。緩衝装置９の真空圧側空
間９ｂの空気が排出されることによって真空圧スイッチ
１０のダイヤフラム１０Ｃは真空圧側に引かれる力が作
用する。そこで真空圧側が規定の圧力まで低下したらダ
イヤフラム１０Ｃが下方、す々わち真空圧側に凸になる
ようにしておけば１．この時点で接点１０ｄ、１０ｅが
オフとなる。

モータ１に供給嘔れる電圧は電源部６で整流して得られ
た全波整流波形をレベルシフト用のダイオード７の順電
圧降下分だけシフトした電圧となっており、ダイオード
７はカソード側がアースされている。このため、ダイオ
ード６３８１６３ｃの接続点がアースされているときの
ゼロレベルハ第２図（ａ）の実線で示す記号「イ」のレ
ベルであるが、ダイオード７が挿入されることによって
その順電圧降下分Ｅｓだけピークレベル側にシフトして
一点鎖線で示す記号「口」のレベルとなる。このため全
波整流波形のうち点線で示す部分については、サイリス
タ５のアノード側よυカソード側の方が電圧が高くなる
。このことから、導通していたサイリスタ５は全波整流
出力が点線で示すレベルよシ正側になったとき、アノー
ド・カソード間に逆方向の゛電圧が供給源れたことにな
り、非導通になる。

一方、真空圧スイッチ１０の接点１０ｄ、１０ｅがオフ
になったとき、そのことが′電流検出器１１で検出これ
、検出これた信号か制御回路１３に供給されるので、制
御回路１３はリレー１４を駆動し、その接点１４ａ、１
４ｂがオンになる。また、発振器４はコンデンサ４５と
、真空圧検出器３の抵抗３２および可変抵抗４４の合成
抵抗によって決まる周期の間歇信号を発生している。こ
のためユニジャンクショントランジスタ４０は間歇的に
オンとなっているので、このオン期間にダイオード１７
ｂを介してサイリスタ５にゲート電流が供給される。

第２図（ａ）に示す期間Ｔは交流入力の周波数が５０ヘ
ルツの場合、１０ミリ秒であシ、６０ヘルツの場合は約
８．３ミリ秒である。

真空圧スイッチ１０がオフとなってからダイオード１７
ｂを介してゲート電流が供給されるまでは約５０ミリ秒
程度であるため、約５０ミリ秒程度はモータ１に電流が
供給されない期間が生ずるが、モータの起動時点でこの
程度のオフ時間が生じても実用上の支障はない。このよ
うに、一度オフとまったサイリスタ５に再びゲート電流
が供給されるので、サイリスタ５はオンとなって、モー
タ１に電流が流れる。

今、サイリスタ５がオフであり、全波整流波形が時点ｔ
、から負方向に増大するとき、発振器４のツェナーダイ
オード４６は第２図中）に示すような端子電圧を示す。

そして、全波整流波形がツェナー電圧Ｖｚを越えるとツ
ェナーダイオード４６の端子電圧は一定電圧Ｖｚになる
とともに、可変抵抗４４、抵抗３２を介してコンデンサ
４５が充電される。この充電電圧が第２図（ｃ）に示す
ように上昇し、ユニジャンクショントランジスタ４０の
導通電圧Ｖｐに達するとユニジャンクショントランジス
タ４０がオンとなる。この結果、コンデンサ４５の電圧
はＶＤまで低下し、ユニジャンクショントランジスタ４
０には第２図（ｄｌに示す電流が流れる。前述したよう
に、リレー１４が駆動されているとき、ユニジャンクシ
ョントランジスタ４０に電流が流れることによってサイ
リスタ５がオンとなる。そして、全波整流波形が第２図
（ａ）の記号「口」で示す一点鎖線で表わしたレベルよ
シ正側まで変化すると、サイリスタ５はオフとなる。そ
の後、全波整流波形が負方向に増大することによって時
点ｔ２でユニジャンクショントランジスタ４０がオンと
なり、サイリスタ５もオンとなる。このため、サイリス
タ５には第２図（ｅ）に示す波形の電流が流れる。

可変抵抗４４の抵抗値を大きくするとコンデンサ４５の
端子電圧上昇はゆるやかになるので第３図（Ｃ）に記号
「ハ」で示す特性になり、ユニジャンクショントランジ
スタ４０の導通電圧Ｖｐに達するまでの時間が遅くなる
のでサイリスタ５に電流が流れる期間が短かくなる。可
変抵抗４４のぜ抗値を小さくするとこれとは反対に、サ
イリスタ５に電流が流れる期間が長くなる。モータ１の
回転数はそこに電流が流れる期間に比例して変化するの
で、可変抵抗４４を調節することによってμ空ポンプ３
の真空度を所望の値に設定することができる。

可変抵抗４４を調節して真空ポンプ３の真空度を所望の
値とし、定常運転を行なっているときに伺等かの原因に
よって緩衝装置９の真空圧側空間９ｂの圧力が低下（大
気圧に対する真全圧の程度が大きくなる）すると、真空
圧検出器３のダイヤフラム３１は真空圧側空間９ｂの方
にふくらみ、抵抗３２の抵抗値が大きくなる。このため
ＬＩＴ変抵抗抵抗４４抗値を大きくしたときと同様に、
サイリスタ５に電流が流れる期間が短か（なり、モータ
１の回転数が低下するので、真空圧側壁間９ｂの圧力が
上昇（大気圧に対する真空圧の程度が小さくなる）する
。このことによりダイヤフラム３１は元に戻り、真空圧
側空間９ｂの圧力は平常値に保たれる。また、真空圧側
空間９ｂの圧力が上昇したときは反対の動作が行なわれ
、真空圧側空間９ｂの圧力は常に平常値に保たれる。

モータ１は直流直巻モータを用いているので、起動時の
トルクが交流モータに比べて極めて大きい。このため、
この装置は交流モータを使用していた従来のものに比べ
て起動時間を短かくするととができ、従来装置では１０
０秒程必要であった起動時間が３秒程度とすることがで
きた。

以上の＃、施例では電源として負電位の全波整流波形を
用いたが、これは正電位の全波整流波形を用いても良い
。真空圧検出器はダイヤフラム形のものを用いたが、空
気シリンダ形のものを採用し、シリンダ内のピストンと
連動する機構にょシ、例えばピストン俸の先端部を摺動
抵抗とするなどして、抵抗変化を検出しても良い。リレ
ーは説明のわかシ易さから用いた素子であり、このリレ
ーについては信号によｐリレー接点と同じ役割をする部
品を用いる方が好適である。高い制御梢度を要求される
場合はトルクと回転数の関係が直線的に変化する直流他
励モータを用いることか望ましい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明は、直流モータを間歇制御
するようにしたので、次のような効果を有する。

イ）直流モータを使用しているので起動時間が短かい。

口）起動時間が短かいため、起動電流の流れる時間が短
かく、起動停止を頻繁に繰返しても消費電力が小さく、
これにともない発熱も小さいので、モータが過熱しない
。

ハ）モータの回転数を電源周波数と無関係に決められる
ので、真空圧の制御が容易であり、また商用周波数の異
なる地域でも全く同一の装置を使用することができる。

二）モータ回転数を任童に決められるので、標高の異な
る地域で用いても、真空ポンプの特性変化を容易に補正
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は各
部波形図である。 １’＠　Ｉ　＠　ＩＩ七−タ、２１１０．拳真空ポンプ
、３・・・ｅ真空圧検出器、４・・・・発掘器、５・＃
＃０サイリスク、６・・・・電源部、７・・・・タイオ
ード（レベルシフト手段）、８・・・・磁気テープ、９
・・・虐緩衝装置、１０・・・・真空圧スイッチ、１１
・・・・′ｗＬ流検出器、１３φ−−・制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流モータと、直流モータの回転により内部の空気が排
   出される真空ポンプと、真空ポンプ内の真空度に応じた
   電気信号を発生する真空圧検出器と、その電気信号に応
   じた周期の間歇信号を発生する発振器と、発振器出力信
   号によつて駆動される制御整流素子と、交流入力を全波
   整流しその整流出力をモータを介して制御整流素子に供
   給する電源部と、整流出力のゼロレベルを整流出力のピ
   ークレベルと同一方向にシフトさせるレベルシフト手段
   とから構成される真空ポンプ制御装置。