Основная часть лентопротяжных механизмов магнитофонов — электродвигатель, приводящий в движение детали и узлы механизма. В магнитофонах, работающих от сети переменного тока, применяются однофазные асинхронные и синхронные электродвигатели. В переносных магнитофонах, питающихся постоянным током (от батарей или аккумуляторов), применяют коллекторные электродвигатели постоянного тока.
Электродвигатели должны быть с самопуском и обладать необходимым пусковым моментом при любом соотношении количества ленты на приемной и подающей катушках, работать без шума и вибраций. Они не должны перегреваться при длительной работе и иметь минимальные магнитные поля рассеяния.
Электродвигатели магнитофонов отличаются малой потребляемой мощностью и согласно классификации относятся к микроэлектродвигателям. В зависимости от работы, выполняемой в лентопротяжном механизме, электродвигатели делятся на ведущие и перематывающие.
Ведущий электродвигатель служит для протягивания ленты по магнитным головкам с постоянной линейной скоростью при записи и воспроизведении. Перематывающий электродвигатель служит для перемотки ленты на подающую или приемную катушку, а также для подмотки и натяжения ленты при записи и воспроизведении. Эти двигатели применяются в лентопротяжных механизмах, предназначенных для работы с двумя или тремя электродвигателями. В лентопротяжном механизме, предназначенном для работы с одним электродвигателем, ведущий электродвигатель выполняет работу также и перематывающего.
Ведущий и перематывающий электродвигатели имеют различные механические характеристики.
Механической характеристикой называется зависимость скорости вращения электродвигателя от нагрузки на валу. В зависимости от особенностей устройства электродвигателей увеличение нагрузки на валу различно влияет на скорость его вращения и характеризуется так называемой «жесткостью механической характеристики».
Степень жесткости механической характеристики показывает, насколько изменяется скорость вращения при изменении нагрузки на валу.
По степени жесткости характеристики электродвигатели делятся на три группы: с абсолютно жесткой, жесткой и мягкой характеристиками.
У электродвигателей с абсолютно жесткой характеристикой скорость вращения не зависит от изменения нагрузки в больших пределах.
При жесткой характеристике скорость вращения изменяется незначительно при больших изменениях нагрузки. У электродвигателей с мягкой характеристикой даже небольшое увеличение нагрузки вызывает заметное уменьшение скорости вращения. Перематывающий электродвигатель должен обладать мягкой характеристикой, так как его скорость должна изменяться в зависимости от количества ленты на катушке. Только при этом условии возможно необходимое натяжение ленты и ее плотная намотка на катушку. Ведущий электродвигатель должен обладать абсолютно жесткой или жесткой характеристикой. Он должен иметь постоянную скорость вращения независимо от изменения механической нагрузки и незначительных колебаний питающего напряжения.
Наилучший ведущий электродвигатель — синхронный, так как он имеет абсолютно жесткую характеристику. Число оборотов синхронных двигателей принципиально зависит лишь от стабильности частоты переменного тока, но они обладают менее высоким к. п. д., а следовательно, большими габаритами и весом, чем асинхронные. Поэтому синхронные электродвигатели не нашли широкого применения в массовых магнитофонах.
В качестве «ведущего» в массовых магнитофонах обычно используется однофазный асинхронный конденсаторный электродвигатель. Скорость его вращения почти не изменяется с изменением нагрузки, а характеристика лишь немного отличается от характеристики синхронного двигателя. Он имеет необходимый пусковой момент и возможность реверсирования. При одинаковых размерах асинхронный двигатель имеет мощность, почти в 2 раза большую, чем синхронный.
Конденсаторный асинхронный двигатель состоит из статора и ротора. На статоре под углом расположены две обмотки: основная и вспомогательная. Обе обмотки включаются в сеть переменного тока и могут состоять из ряда катушек, соединенных между собой. Последовательно со вспомогательной обмоткой включается конденсатор.
При соответствующих величинах индуктивности катушки L2 и емкости конденсатора С между токами обмоток возникает сдвиг фаз примерно в 90° и статор создает вращающееся магнитное поле, которое индуктирует в роторе ток. В результате взаимодействия этого тока с вращающимся магнитным полем ротор вращается. Емкость конденсатора С влияет также на пусковой момент двигателя. Поэтому один и тот же двигатель может иметь конденсаторы различной емкости в зависимости от рабочих режимов и выполняемых функций в магнитофоне. Ротор конденсаторных асинхронных двигателей — короткозамкнутый в виде беличьей клетки; он может быть также массивным из ферромагнитного материала. Между ротором и статором имеется небольшой зазор порядка 0,25—0,5 мм.
В электродвигателях магнитофонов применяются, как правило, подшипники скольжения, так как они создают меньший акустический шум по сравнению с шариковыми подшипниками. Часто используются бронзо-графитовые подшипники. Они сделаны из специального бронзового сплава с примесью графита и проварены в масле. Благодаря большой пористости в бронзо-графитовом подшипнике остается значительное количество масла, необходимое для смазки в течение длительного времени.
Нередко применяются самоцентрирующиеся (плавающие) подшипники. При сборке такие подшипники не требуют дополнительной регулировки, а центрируются непосредственно валом двигателя.
В магнитофонах используются электродвигатели с различной мощностью и скоростью вращения ротора, определяемой особенностью кинематической схемы лентопротяжного механизма и скоростью движения ленты.