[其他]步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85107179
• 申請(qǐng)日: 1985-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN85107179A
• 公開（公告）日: 1987-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社東芝
• 主分類號(hào): H02P8/00
• 分類號(hào): H02P8/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 王棟令

本發(fā)明涉及到一種控制定位用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制裝置，例如用于對(duì)軟盤驅(qū)動(dòng)器的磁頭的定位。

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（也稱脈沖電動(dòng)機(jī)）比較容易控制并被用于各種不同的定位設(shè)備中，在軟盤驅(qū)動(dòng)器中用作將磁頭推動(dòng)到所期望的磁盤磁道上，以使該磁頭能在此磁道上讀寫數(shù)據(jù)。將磁頭推到所期望的磁道上通常稱作“尋道操作”。

當(dāng)軟盤驅(qū)動(dòng)器受主計(jì)算機(jī)的調(diào)動(dòng)進(jìn)行存取時(shí)，磁頭在它被定位的磁道上開始讀/寫操作，或是磁頭被步進(jìn)電動(dòng)機(jī)推動(dòng)到另一磁道，然后在該磁道上開始同上的操作。尋道所需要的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩比將磁頭保持在任一磁道處所需要的轉(zhuǎn)大。在常規(guī)的方法中，對(duì)尋道操作給電動(dòng)機(jī)施加較高的歷磁電壓，而對(duì)保持磁頭在磁道上則用較低歷磁電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，如果對(duì)這兩種操作給電動(dòng)機(jī)施加相同歷磁電壓，則將不免消耗過多不必要的功率。為了進(jìn)一步節(jié)省功率，在軟盤驅(qū)動(dòng)器保持存取狀態(tài)時(shí)不對(duì)電動(dòng)機(jī)加電源，這種狀態(tài)稱為“等待狀態(tài)”。

為了使磁頭在軟盤驅(qū)動(dòng)器脫離等待狀態(tài)后在同一磁道上寫入或讀出，對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)施加低歷磁電壓，如圖1A所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子13相對(duì)于定子14旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ;從而產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)矩T（圖1B），這個(gè)轉(zhuǎn)角θ在電動(dòng)機(jī)施加低歷磁電壓（例如5V）時(shí)比施加高歷磁電壓（如12V）時(shí)來(lái)得大，這可從圖1A中曲線10和11看出，其中假定電動(dòng)機(jī)具有同一轉(zhuǎn)矩T_i。因此，在低歷磁電壓期間磁頭的定位就不能那么準(zhǔn)確地獲得在高歷磁電壓時(shí)所定的位置。所以，現(xiàn)有的控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的方法在尋道操作期間由于施加低歷磁電壓而能節(jié)省功率，但有以下缺點(diǎn)。

為了在軟盤驅(qū)動(dòng)器已脫離等待狀態(tài)后從同一磁道上讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)，對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)施加低歷磁電壓以將磁頭保持在該磁道處，如上所述，角度θ在加低歷磁電壓時(shí)比加高歷磁電壓時(shí)大，所以，磁頭就不能在軟盤驅(qū)驅(qū)動(dòng)器已脫離等待狀態(tài)后保持在正確位置。

本發(fā)明的一個(gè)目的即為對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)提供一套控制裝置，以便用于定位設(shè)備中，例如，推動(dòng)軟盤驅(qū)動(dòng)器的磁頭到任一所期望的磁道，并能夠節(jié)省驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率及使磁頭高度準(zhǔn)確地定位。

按照本發(fā)明所設(shè)計(jì)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制裝置包括有：一臺(tái)用在定位設(shè)備中并具有歷磁繞組的步進(jìn)電動(dòng)機(jī);步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的激歷裝置，用于對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的歷磁繞組在定位設(shè)備處于非等待狀態(tài)期間提供低歷磁電壓，而在定位設(shè)備處于等待狀態(tài)期間停供歷磁電壓;以及控制裝置，以使上述步進(jìn)電機(jī)激歷裝置在定位設(shè)備已脫離等待狀態(tài)后對(duì)步進(jìn)電機(jī)的歷磁繞組施加一定時(shí)間的高歷磁電壓，由此而使定位設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定。

按照本發(fā)明，在定位設(shè)備已從等待狀態(tài)釋放出來(lái)后將高歷磁電壓加到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)上，如此來(lái)穩(wěn)定住定位設(shè)備的操作并提高了磁頭定位的準(zhǔn)確度。而且在定位設(shè)備一經(jīng)操作穩(wěn)定后，對(duì)電動(dòng)機(jī)只加上低電壓就足夠了，因此電動(dòng)機(jī)的耗電量能被減少。

圖1A表示步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩間的關(guān)系;

圖1B說(shuō)明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間相對(duì)位置關(guān)系;

圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的方塊圖;

圖3為用于第一實(shí)施例中電動(dòng)機(jī)控制器的電路圖;

圖4表示用于第一實(shí)施例中電動(dòng)機(jī)的激歷電路和各輔助電路;

圖5A～5D為說(shuō)明第一實(shí)施例如何操作的時(shí)序表;

圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例的方塊圖;以及

圖7表示用于第二實(shí)施例中電動(dòng)機(jī)的激歷電路和各輔助電路。

下面將參照以上附圖解釋本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。

圖2代表第一實(shí)施例，即圖解地解釋一個(gè)軟盤驅(qū)動(dòng)器的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制裝置，該裝置包括有：一個(gè)電動(dòng)機(jī)激歷電路21;一個(gè)電動(dòng)機(jī)控制器22;兩個(gè)開關(guān)電路23和24，前者相應(yīng)于歷磁電壓給停裝置，后者相應(yīng)于歷磁電壓開關(guān)裝置，三個(gè)單穩(wěn)志多諧振蕩器25～27以及兩個(gè)輯門28和29。

電路21對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)20的歷磁繞組提供歷磁電壓，該電壓相應(yīng)于從控制器來(lái)的相脈沖信號(hào)φ1或φ2，電動(dòng)機(jī)控制器22根據(jù)從一個(gè)軟盤控制器（FDC）來(lái)的激歷選擇信號(hào)DS、步進(jìn)脈沖信號(hào)SP和方向信號(hào)D而產(chǎn)生信號(hào)φ1或φ2。步進(jìn)脈沖信號(hào)SP包括有若干個(gè)脈沖，此脈沖數(shù)代表軟盤驅(qū)動(dòng)器磁頭所要移動(dòng)的距離;方向信號(hào)D代表該磁頭所要移動(dòng)的方向;激歷選擇信號(hào)DS使軟盤驅(qū)動(dòng)器從等待狀態(tài)中釋放。電路23受邏輯門28的操作而開始或停止對(duì)電路21施加歷磁電壓;電路24則受邏輯門29的輸出的操作而選擇接于高壓（例如12V）或是低壓（例如5V），并把由此選擇的電壓加于電路23的輸入端23a上。

軟盤控制器提供激歷選擇信號(hào)DS和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)MO到邏輯門28的輸入端，信號(hào)MO則驅(qū)動(dòng)一個(gè)主軸電動(dòng)機(jī)或回轉(zhuǎn)裝在軟盤驅(qū)動(dòng)器中的軟盤。