Шпиндельный двигатель.

Шпиндельный двигатель отвечает за вращение пакета магнитных пластин, что позволяет считывать с них данные с помощью головок. Он должен стабильно работать в течение десятков тысяч часов. В течении многих лет жесткие диски имели одинаковую скорость вращения пакета магнитных пластин. Последнее десятилетие, в интересах производительности, производители винчестеров постоянно пытаются увеличить скорость вращения шпиндельного двигателя. Существует несколько ограничений, которым должен удовлетворять шпиндельный двигатель: 1. Двигатель должен быть очень качественным, чтобы работать на протяжении многих тысяч часов и выдерживать тысячи циклов включения-выключения. 2. Двигатель должен крутиться без каких-либо вибраций и с постоянной скоростью. 3. Двигатель не должен быть источником чрезмерного тепла или звука. 4. Двигатель не должен потреблять много энергии. 5. Двигатель должен управляться извне: должна быть подстройка частоты вращения тем или иным способом. Чтобы отвечать всем этим требованиям, все современные жесткие диски используют сервоуправляемые шпиндельные двигатели постоянного напряжения. Сервосистема – это система с обратной связью, здесь используется точно такая же технология, которую мы обсуждали в статьях о звуковой катушке. В случае шпиндельного двигателя, эта система дает сигнал при каждом повороте диска, или даже чаще. Таким образом, электроника всегда знает точное значение частоты вращения шпиндельного двигателя и, в случае необходимости, корректирует это значение. Все шпиндельные двигатели, используемые в жестких дисках, разработаны для работы по принципу прямого контакта. То есть между двигателем и осью, на которой крутятся пластины, нет никаких передач, шестеренок, ремней и т.д. Шпиндель, на котором крутится пакет с магнитными дисками, напрямую пристыкован к ротору двигателя. Пластины производятся с дырой, радиус которой равен радиусу шпинделя, и разделяются друг между другом на шпинделе специальным разделительным кольцом, которое предоставляет нужное расстояние между пластинами в пакете, что дает возможность головкам работать в идеальных, подобранных на заводе условиях. Количество работы, которое необходимо делать шпиндельному двигателю, зависит от ряда факторов: 1. Размер и количество пластин в пакете магнитных дисков — от этого зависит то, каким мощным должен быть шпиндельный двигатель. 2. Скорость вращения шпиндельного двигателя. 3. Поддержка режима энергосбережения. Одними из наиболее важных факторов, которые играют большую роль в современных накопителях, являются количество шума, тепла и вибрирования, производимых жестким диском. Именно эти проблемы выходят на первые места в силу увеличивающихся скоростей вращения. Данные факторы не играли сильную роль при скоростях вращения порядка 3600 оборотов в минуту, что было стандартом де-факто в прошлом десятилетии. Нынешние накопители имеют скорости до 15000 оборотов в минуту, и могут быть довольно шумными в работе. Современные жесткие диски в большинстве случаев требуют активного охлаждения, разогреваясь до 60-70 градусов. Это не идет на пользу ни подшипникам, ни самой магнитной поверхности. На рисунке приведена фотография шпиндельного двигателя и различных компонентов, присутствующих и нужных для вращения пакета с магнитными дисками. Пластины и разделительные кольца имеют одинаковый диаметр, и собираются друг над другом, чередуясь, образовывая пакет с магнитными дисками. Верхняя шайба закрепляет весь пакет, чтобы он двигался синхронно с вращением шпинделя. Петин Антон ([email protected]), Панченко Антон ([email protected])
Весь номер

Новости партнеров: