JPH0378499A - スピンドルモータ - Google Patents

スピンドルモータ

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JPH0378499A
JPH0378499A JP1212367A JP21236789A JPH0378499A JP H0378499 A JPH0378499 A JP H0378499A JP 1212367 A JP1212367 A JP 1212367A JP 21236789 A JP21236789 A JP 21236789A JP H0378499 A JPH0378499 A JP H0378499A
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JP
Japan
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spindle motor
motor
phase excitation
control
control device
Prior art date
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Pending
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JP1212367A
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English (en)
Inventor
Akio Nakagawa
明夫 中川
Junichi Ikeda
純一 池田
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Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to GB9017192A priority patent/GB2235098A/en
Priority to DE4025087A priority patent/DE4025087A1/de
Publication of JPH0378499A publication Critical patent/JPH0378499A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20Arrangements for starting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

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] 本発明は、磁気ディスク装置に使用されるスピンドルモ
ータに関するものである。
[従来の技術] 近年、磁気ディスク装置の小形化にともない、スピンド
ルモータに対しても小形化の要求がある。
このような磁気ディスク装置のディスク駆動用に使用さ
れるスピンドルモータにあっては、複数のモータコイル
を1相づつ順次励磁することにより、所定の回転力を得
る方式が採用されていた。
[発明が解決しようとする課題] ところで、上記スピンドルモータを小形化すると、磁気
ディスクに回転力を与えようとする場合にトルクが低下
してしまい、起動時に回転不良(不回転)を起こすこと
があった。
この発明は、上記事情を考慮してなされた乙ので、起動
時に回転不良が起こることないスピンドルモータを提供
することを目的としている。
「課題を解決するための手段」 第1の発明は、複数のモータコイルを設けてなるスピン
ドルモータにおいて、該スピンドルモータの回転状態を
監視しその監視結果を出力する回転状態監視部と、前記
監視結果に基づいて制御信号を出力する制御装置と、前
記制御信号に基づいて制御電流を出力するドライバ部と
、前記制御電流により+iij記モータモ−タコイル源
を開閉するスイッチング素子とからなり、前記制御装置
は、前記スピンドルモータの起動時に前記モータコイル
を2相づつ順次励磁させ、前記回転状態監視部の監視結
果に基づいて、前記モータコイルを2相励磁から1相励
磁に切り替えることを特徴としている。
第2の発明は、前記スピンドルモータの起動時に前記モ
ータコイルを2相づつ順次励磁させ、所定時間経過後に
Rrf記モータコイルを1相づつ順次励磁させる時間測
定手段を第1の発明のスピンドルモータの制御装置に設
けたことを特徴としている。
[作用] 第1の発明によれば、スピンドルモータの起動時あるい
はl相励磁方式では起動できないときに、制御装置がド
ライバ部へ2相励磁信号(制御信号)を出力し、その2
相励磁信号に基づいてドライバ部はスイッチング素子へ
2個づつ順次制御電流を供給する。これにより、モータ
コイルが2相づつ順次励磁され、スピンドルモータが回
転する。
そして、制御装置が回転状態監視部から出力された監視
信号に基づいて、スピンドルモータが所定回転速度に達
したことあるいはスピンドルモータが起動したことを確
認し、1相励磁信号(制御信号)を出力する。これによ
り、モータコイルが1相づつ順次励磁され、スピンドル
モータか引き続き回転する。
第2の発明によれば、スピンドルモータの起動時に、制
御装置がドライバ部へ2相励磁信号(制御信号)を出力
し、その2相励磁信号に基づいてドライバ部はスイッチ
ング素子へ2個づつ順次制御電流を供給する。これによ
り、モータコイルが2相づつ順次励磁され、スピンドル
モータが回転する。そして、制御装置が時間測定手段に
よって所定時間経過したことを確認し、l相励磁信号(
制御信号)を出力する。これによりスピンドルモータか
引き続き回転する。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を図によって説明する。
第【図において符号lはスピンドルモータである。
このスピンドルモータlは、磁気ディスク装置本体2の
内部に設けられ、上部に固定された磁気ディスク3を回
転させるものである。
また、符号4は磁気ディスク3へ書込・続出をするヘッ
ドである。このヘッド4は、キャリア5の先端のジンバ
ル5aに取り付けられ、キャリア5の後端部に設けられ
たボイスコイルモータからなる駆動機構6によって磁気
ディスク3の半径方向に移動するようになっている。
次に、前記スピンドルモータlの回路構成を第2図及び
第3図によって説明する。
スピンドルモータ1は、第2図に示すように、モータコ
イルLi−L4が結線されたユニポーラ型4相スピンド
ルモータである。モータコイルL1− L 4には、第
3図に示すように、端子78に接続された電源(図示路
)よりそれぞれ電流が供給されるようになっている。ま
た、これらモータコイルLl−L4には、それぞれ電流
の供給をON、OFFさせるスイッチング素子としての
FETQI−C4か接続されており、これらFETQl
−C4にはそれぞれ逆電流が流れないようにダイオード
Di−D4が接続されている。
また、モータコイルL1とL3及びL2とL4には、モ
ータコイルLl−L4から発生するリップル電流を吸収
するべくそれぞれコンデンサCI。
C2が接続されている。
次に、上記構成のスピンドルモータlの制御系を第4図
によって説明する。
符号10は回転状態監視部である。この回転状態監視部
IOは、スピンドルモータ1の回転状態を監視(例えば
、スピンドルモータ1が回転する毎に発生するパルス信
号を検知、あるいは磁気ディスクに書き込まれたザーポ
信号に基づいてスピンドルモータ1の回転状態を監視)
して、その監視結果としての監視信号KSIを出力する
ものである。
符号(1は制御装置である。この制御装置11は回転状
態監視部IOから出力された監視信号KStを人力し、
その監視信号KSIに基づいてドライバ部12を制御す
るぺ<tr目励磁信号RSI。
2相励磁信号R52(制御信号)を出力するようになっ
ている。
ドライバ部12は制御装置11から出力された1相励磁
信号R8Iあるいは2相励磁信号R52が人力されるこ
とにより、制御電流を出力するようになっており、前記
FBT、Ql〜Q4のそれぞれに制御線13,14.1
5.16によって接続されている。
次に、上記構成の制御系を設けたスピンドルモータlの
動作を説明する。
(1)起動時において、回転状態監視部10がスピンド
ルモータlの回転の停止状態を検知し、監視信号KSI
を出力する。
(2)制御装置11が監視信号KSIを入力し、この監
視信号KSIに基づいて、2相励磁信号RS2を出力す
る。
(3)ドライバ部12に2相励磁信号R62が入力され
ることにより、制御電流を制御線13.14を介してF
ETQI、Q2へ供給する。
(4)FETQ l 、Q2に制御電流が入力されるこ
とにより、それぞれON状態となり、モータコイルLl
、L2に電流が流れ、モータコイルLl、L2が励磁さ
れる。
(5)同様にドライバ部12が制御電流を制御線14.
15を介してFETQ2.Q3へ供給することにより、
モータコイルL 2 、L 3が励磁される。
(6)同様にドライバ部12が制御電流を制御線15.
16を介してFETQ3.Q4に供給することにより、
モータコイルL 3 、L 4が励磁される。
(7)同様にドライバ部12が制御電流を制御線16.
13を介してFETQ4.Qlに供給することにより、
モータコイルL4.L+が励磁される。
(8)上記(3)〜(7)の動作が繰り返し行なわれる
即ち、制御信号がFETQI−Q4へQl、Q2−Q2
  Q3−Q3.Q=1−Q4.QI・・の順に供給さ
れ、モータコイルL l −L 4がLl、L2→L2
.L3→L 3 、L 4→L4.Ll・・・の順に励
磁される。これにより、スピンドルモータlが回転する
(9)制御装置10が、回転状態監視部10から供給さ
れる監視信号KSIに基づいて、スピンドルモータIの
回転速度が所定の値(たとえば、目標回転数の約l/2
)に達したことを確認すると、1相励磁信号R3Iを出
力する。
(lO)ドライバ部12がl相励磁信号R5lを入力す
ると、ドライバ部12が制御線13〜16を介してFE
TQI−Q4へ順次供給する。
即ち、制御信号がFETQi〜Q4へQt−Q2−Q3
−Q4−Ql・・の順に供給される。
(11)FETQl、Q2.Q3.Q4が順にON、O
FFすることにより、モータコイルLl−L4がLL−
L2→L3→L4→L1・・・の順に励磁され、スピン
ドルモータlが引き続き回転する。
ここで、上記スピンドルモータlの動作において、モー
タコイルLl−L4が2相づつ励磁されて回転したとき
のトルクは、第5図に示すように、l相づつ励磁されて
回転したときのトルクTl〜T4をそれぞれ合成したト
ルク値TI’ 〜T4′(TI−T4の約1.4倍)と
なる。
上記の制御系を設けたスピンドルモータ1によれば、起
動時は2相励磁により回転し、所定回転速度に達した後
はl相励磁により回転するように切り換わるものである
ので、起動時において、1相励磁による回転のときより
も高トルクを得ることができ、所定回転速度以降は少な
い消費電力で回転することかできる。
また、スピンドルモータ1に、起動時からl相励磁で回
転するようにし、例えば磁気ディスク3とヘッド4との
摩擦、あるいは密着(磁気ディスク3の表面に塗布され
た溶剤が起因するもの)等により、高負荷がかかり、l
相励磁では起動できないときに、回転状態監視部lOよ
り監視信号■を出ノJするようにし、制御装置11より
出力される制御信号をl相励磁信号RSIから2相励磁
信号RS2に切り換えるような制御を行っても良い。
このようにすれば、l相励磁で起動できないときだけ、
2相励磁に切り換わり、回転後は全てl相励磁で回転す
るので、磁気ディスクを確実に回転させることができる
とともに、消費電力をされに少なくすることができる。
なお、制御装置11にタイマー(時間測定手段)を設け
、起動時は2相励磁によって回転させ、所定時間の経過
後にl相励磁へ切り換えるような制御を行っても良い。
この場合、スピンドルモータlの起動時に、制御装置1
1がドライバ部12へ2相励磁信号RS2を出力し、そ
の2相励磁信号RS2に基づいてドライバ部12はFE
TQ l〜Q4へ2個づつ順次制御電流を供給する。こ
れにより、前記実施例の場合と同じく起動時にはモータ
コイルLl−L4が2相づつ順次励磁され、スピンドル
モータlが回転する。そして、制御装置11に設けられ
たタイマーがスピンドルモータIの起動してからの時間
を測定し、所定の時間経過したことを制御装置11に知
らせるべく経過信号を出ツノする。これにより、制御装
置11は、ドライバ部12へl相励磁信号RSIを出力
してドライバ部12よりFETQI−Q4の1つづつに
制御電流を順次供給することにより、モータコイルL1
〜L4がl相づつ順次励磁され、スピンドルモータlが
引き続き回転する。
なお、上記の実施例のスピンドルモー>1のモータコイ
ルは4相であるが、モータコイルの相数は上記実施例に
限定されない。
[発明の効果] 本発明によれば、下記の効果を得ることができる。
■、起動時にスピンドルモータのモータコイルを2相づ
つ順次励磁するものであるので、起動時に高トルクを得
ることができる。したがってスピンドルモータを小形化
することができるとともに、高負荷に対応させることが
できる。
■、起起動ススピンドルモータ所定の回転速度に達する
と、モータコイルを1相づつ順次励磁するように切り換
えるものであるので、消費電力を節約することができる
■、不回転を検出してl相励磁より2相励磁に切り換え
ることができるので、磁気ディスクとヘッドとの粘着な
どにより起動トルクが通常より多く必要になっても回転
不能を発生させることなく確実に磁気ディスクを回転さ
せることができる。
■、2.励磁によって回転させ、所定時間経過した後に
2相励磁よりl相励磁に切り換える時間測定手段を設け
たので、スピンドルモータを確実にかつ迅速に回転させ
ることができるとともに、起動時間を短縮させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明を説明する図示であって、
第1図はスピンドルモータが内蔵された磁気ディスク装
置の構造の概略を説明する磁気ディスク装置の斜視図、
第2図及び第3図はスピンドルモータ及びその制御系の
回路図、第4図はスピンドルモータの制御系を説明する
機能ブロック図、第5図はスピンドルモータの回転トル
クを説明するベクトル図である。 l・・・・・・スピンドルモータ、3・・・・・・磁気
ディスク、!0・・・・・・回転状態監視部、11 ・
・・・・制御装置、12・・・・・・ドライバ部、■7
1〜L4・・・・モータコイル、Ql−Q4・・・・・
FET(スイッチング素子)、KSl・・・・・・監視
信号(監視結果)、R8I・・・・・・l相励磁信号(
制御信号)、R82・・・・・・2相励磁信号(制御信
号)。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のモータコイルを設けてなるスピンドルモー
    タにおいて、該スピンドルモータの回転状態を監視しそ
    の監視結果を出力する回転状態監視部と、前記監視結果
    に基づいて制御信号を出力する制御装置と、前記制御信
    号に基づいて制御電流を出力するドライバ部と、前記制
    御電流により前記モータコイルへの電源を開閉するスイ
    ッチング素子とからなり、前記制御装置は、前記スピン
    ドルモータの起動時に前記モータコイルを2相づつ順次
    励磁させ、前記回転状態監視部の監視結果に基づいて、
    前記モータコイルを2相励磁から1相励磁に切り替える
    ことを特徴とするスピンドルモータ。
  2. (2)前記制御装置は、前記スピンドルモータの起動時
    に前記モータコイルを2相づつ順次励磁させ、所定時間
    経過後に前記モータコイルを1相づつ順次励磁させる時
    間測定手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲(
    1)記載のスピンドルモータ。
JP1212367A 1989-08-18 1989-08-18 スピンドルモータ Pending JPH0378499A (ja)

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JP1212367A JPH0378499A (ja) 1989-08-18 1989-08-18 スピンドルモータ
GB9017192A GB2235098A (en) 1989-08-18 1990-08-06 Spindle motor control arrangement
DE4025087A DE4025087A1 (de) 1989-08-18 1990-08-08 Spindelmotor

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GB9017192D0 (en) 1990-09-19
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DE4025087A1 (de) 1991-02-21

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