JPS58201585A - モ−タ駆動制御装置 - Google Patents

モ−タ駆動制御装置

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JPS58201585A
JPS58201585A JP58042491A JP4249183A JPS58201585A JP S58201585 A JPS58201585 A JP S58201585A JP 58042491 A JP58042491 A JP 58042491A JP 4249183 A JP4249183 A JP 4249183A JP S58201585 A JPS58201585 A JP S58201585A
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    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/64—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance
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    • G—PHYSICS
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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    • H02P23/186—Controlling the angular speed together with angular position or phase of one shaft by controlling the prime mover

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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】 本発明は、情報記憶ディスク駆動装置に係り、特に情報
記憶ディスク駆動装置の回転速度ｔｌ−制御する装置に
関する。
磁気ディスク駆動装置においては、いくつかのパラメー
タが媒体の回転速度を精密に調整することに依存してい
る。これらのパラメータには、データ速度、データ・セ
クタ領域へデータ全−二込み且つ該領域からデータを読
取るトランスジューサの能力、空気薄膜上の媒体面の上
方に支持されるスライダを担持するトランスジューサの
飛行特性並びに回転装置によって空気循環が確ヴされ制
御される装置においては、空気流速、及び媒体面か　゛
らの像粒子除去の効率が含まれる。
本発明によるモータ速度制御は、始動から運転まで３つ
のモードの動作を含む。例えば、初期モードにおいては
、４５度離して配置された２つのホール・センサがモー
タの永久磁石の４つの磁極の通過によって誘導される磁
束変化を感知して、１／８回転毎に１つのパルスを発生
する。第１及び第２のモードはプロセッサによって制御
される。
第１モードにおいて、プロセッサは１／８回転につき６
．４マイクロ秒の精度で速度を測定するために内部タイ
マーを使用する。１７８回転は、ホール・センサの位置
、及びセンサが感知する永久磁石の磁極の長さの変動に
よって不正確なものとなる。このような固有の不正確さ
を克服するために、完全な動作速度に達したときに第２
段階の制御が行われる。第２モードにおいて、完全な１
つの回転にわたって速度が測定され、精確な反復回転距
離に関して連続的な測定が行われる。
所定精度の速度調整が得られたとき、プロセッサは、例
えばディスク駆動装置のような制御対象装置の動作（運
転）の間有用な第３段階の速度制御を行うハードウェア
回路に対する主制御を放棄する。このモードにおいては
、各セクタについて速度が測定され、谷ディスク回転の
間に複数回（典型的な場合では５０回を越える回数）速
度感知が行われる。走査回路は各セクタの間発生する予
め記録逐れた独特の部分を読取り、セクタ間の時間が測
定される。１つのセクタの通過の間の速度が所定値に等
しいか又はこれより太きいときには、駆動パルスは発生
しない。速度が所定の値より低いことが示されると、駆
動パルスがモータに供給される。従って、モータが１つ
のセクタの間低速で運転されていることが感知されると
、次に続くセクタの間モータに１つの駆動パルスが送ら
れる。
モータが１つのセクタの間高速で運転されていることが
感知されると、モータには駆動パルスが供給されず、モ
ータは次に続くセクタの通過の間惰性で運転される。第
６モードの動作の間、エラー状態が発生しない限り、コ
ントローラ（プロセッサ）は制御対象装置に関連した他
の機能を自由に実行する。これはモータをオフに切換え
る指令が生じるまで継続する。かかる指令が発せられる
と、プロセッサが第１段階すなわち初期モードの制御に
戻る。独立のハードウェア回路によって制御される第５
モード動作すなわち制御対象装置の動作の間、プロセッ
サは同期インジケータを感知し、第６モードのディジタ
ル回路の同期はずれが生じたときに割込みを行わせろ。
モータに問題が生じると、適正な速度を再確立するため
に第１段階の制御に戻る。
プロセッサは、停止指令を受けると、制御対象装置が運
転を行っているときに動作するすなわち第６段階のディ
ジタル論理回路を消勢する。減速の間、モータが通常の
回転方向と反対のトルクを発生するようにモータにパル
スが与えられろ。減速の間モータが非常に低速となって
逆転するのを防止するために制動力を低減するように１
／８回転毎にパルスが供給される。回転速度が閾値より
も低くなると、減速が終了し、モータは惰性で停止する
。
本発明の目的は、装置コントローラすなわちデータ・プ
ロセッサの固有の計数及び制御能力を使用してモータ及
びこれに関連したディスク媒体の回転の加速を制御し且
つ速度を調整することにある。
本発明の別の目的は、コントローラを他のディスク駆動
動作タスクを実行できるように解放してやる独立のノ・
−ドウエアによって動作速度調整を維持することにある
。
また、本発明の実施例においては、モータ巻線電流を所
定値より大きくすることなく減速制御を行い指令に応じ
てモータを停止させることができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。
第１図には、Ｐｌ、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４として示された
４相巻線を有する二本巻モータ１０を含むモータ、駆動
回路及び整流子回路の一般的構成が示されている。一対
のホール効果センサＨ１及びＨ２が〃いに４５度の角度
離隔されてモータ固定子に取付けられている。モータ１
０は駆動回路１１を介して２４ボルトの電圧源によって
駆動される。電流は線１２で感知され、閾値を越えたと
きに線１ろに過電流信号が発生される。整流子回路６２
は、ホール・センサＨ１及びＨ２から入力信号を受け、
第２図に示されているように１度に１つずつ連続的に巻
線Ｐｌ乃至Ｐ４に選択的に信号を供給する。モータ駆動
慣号１５は、第２図に示されているように加速又は減速
のために巻線を順序付ける線１６の順方向信号及びホー
ル・センサ信号に従って適当な巻線に供給される。
モータ１０は固定子１８と回転子１９とを有する（第５
図参照）。１枚又はそれ以上のデータ・ディスクがモー
タ１０との一体的回転を得るために回転子１９に取付ら
れる。情報すなわちデータはリニア・アクチュエータ２
１によって担持されたトランジューサによって半径方向
にアクセスされるディスクの同心トラックに記憶される
。各トラックは複数（典型例においては５０又はそれ身
重）のセクタを含む。各セクタは、識別（ＩＤ）セクタ
部、及びこれに続くデータ・セクタ部を含む。谷識別セ
クタ部には、セクタの存在を示すパターンが予め書込ま
れている。
第６図はホール・センサ線Ｈ１及びＨ２、過電流信号Ｎ
１３、並びに識別セクタ部が同期されていることを示す
信号＃！２５が接続されたプロセッサ２２を示す。第４
図は過電流信号１３を受ける回路を示す。同期２進カウ
ンタ２７は、３．２マイクロ秒クロック・パルスを８個
計数したときに、ＡＮＤゲート６０へのモータ駆動付勢
信号の供給を阻市するように作用する約２５マイクロ秒
のパルスを出力２９から発生できるようにするＡＮＤゲ
ート２８からの信号を受ける。従って、過電流状態が感
知されたときにはモータへの電力供給は２５マイクロ秒
の間中断する。
駆動装置が停止状態から始動するときには、モータ駆動
付勢信号６２が高レベルとなり、過電流信号２９がＡＮ
ＤゲートろＯを消勢するときを除くすべての時間、信号
６６を高レベルにする。連続的なモータ駆動信号１５を
発生するようにＡＮＤゲート３５及びＯＲゲート６６を
満足させるにはデユーティ・サイクル信号３４が低レベ
ルで識別部同期信号２５が低レベルである必要がある。
これにより、過電流状態が生じたときの中断を除いて連
続的なデユーティ・サイクルが得られる。
過電流状態による２５マイクロ秒の中断によりコイル電
流は過電流状態よりも十分低い値になることができる。
この時間の間、順方向信号１６もまた高レベルである。
初期動作モードの間、プロセッサ２２はディスク・アセ
ンブリの各１／８回転の間の速度全測定するためにホー
ル・センサＨ１及びＨ２からの入力を感知する。内部時
間間隔タイマーが各１／８回転の間６４マイクロ秒の精
度で速度を測定する。
これらの測定は、感知すべき永久磁石の長さの変動及び
ホール・センサの位置の公差によってエラーが含まれる
。
ホール・センサの転移間間隔がモータの全速回転に必要
な時間の１／８に等しくなると、プロセッサ２２は制御
を第２段階に切換える。第２段階の制御においては、プ
ロセッサ２２は完全な１回転にわたってモータ速度を測
定する。これは・　１つのセンサＨ１を使用し且つ１つ
おきの出力を使用して行われる。何故なら、各ホール・
センサは１回転につき２つの完全な磁化サイクルを感知
しているからである。センサＨ１の出力信号は、割込選
択０信号が低レベルで且つ割込選択１信号が高レベルの
ときに第２動作モードの間第６図のＡＮＤゲ〜トロ９及
びＯＲゲート４を付勢することによって線６８を介して
信号ＩＮＴとしてプロセッサ２２に供給される。
第７図に示されているように、同期２進カウンタ４９は
５１．２マイクロ秒のクロック入力を受ける。カウンタ
４９の値が５のとき、その４ビツト出力がＡＮＤゲート
５０及び５１並びにインバータ５２及び５３を介してラ
ッチ５４をセントする。
カウンタ４９がオーバーフローして零になるとラッチ５
４はリセットされる。従って、ラッチ５４は線４２及び
４１にそれぞれ１１／１６テユーテイ・サイクル信号及
び５／１６デユーテイ・サイクル信号を発生する。
プロセッサ２２はホール・サンプＨ１によって割込みを
受け、これによりプロセッサの時間間隔タイマーがリセ
ットされる。時間間隔タイマーのオーバーフローは、次
のホール・センサ信号の入力のために割込みが可能とな
る時間である１回転の９０％まで記録される。割込みの
後、時間間隔タイマー及びオーバーフロー・レジスタの
自答は公称のモータ回転周期と比較される。高速ならば
、論理回路が低いデユーティ・サイクル信号４１を選択
してゲート４５を付勢するように制御が負われ、モータ
１０がわずかに低速となることが可能となる。低速なら
ば、高いデユーティ・サイクル信号４２が選択されてゲ
ート４４が付勢され、モ−夕１０はわずかに高速となる
ことが可能となる。
測定されたモータ速度が公称値の所定公差範囲内であれ
ば、プロセッサ２２はディスク走査回路がセクタ毎に１
つずつ予め記録されたパターンを探知することを可能に
する。ディスク走査回路がセクタ・パルスと同期してい
て識別部同期信号２５を発生すると、ゲート４６が付勢
され且つゲート３５及び４７が消勢されたときに第３段
階の制御に入る。
第６段階の動作においては、走査回路は識別部同期信号
２５を高レベルにする予め記録されたディスク・パター
ンを探索する。カウンタ回路はセクタ間の時間を測定す
る。第８図において、カウンタ５５．５６及び５７は１
００ナノ秒のクロック・パルスによって駆動され、セク
タ・パルスによって初期設定される。カウンタ５５．５
６及び５７の種々の出力は、第８図に示されたようにＡ
ＮＤゲート５８及び５９に接続され、これによりランチ
６０はバイト計数値２２４でリセットされバイト計数値
６４０でセットされる。第１の時間合の６４０バイトす
なわち２７２マイクロ秒）を越えると、ラッチ６０がセ
ットされ、駆動パルスがＡＮＤゲート４６を介してモー
タに供給される（第６図）。ディスク・アセンブリが２
７２マイクロ秒（バイト計数値が６４０）より短い時間
でセクタを通過すると、次に続くセクタの開駆動パルス
は発生されない。ここにおいて、第８図に示されたディ
ジタル回路がプロセッサのがわりにモータ制御装置とし
て動作する。第８図のディジタル回路が同期がとられて
いなければ、プロセッサは識別部同期信号を感知しとも
に低レベルの割込選択Ｏ信号及び割込選択１信号並びに
割込入力が割込まれるようにセントアップする。
第３段階の動作においては、プロセッサ２２は・モータ
に関係ないことを処理するためにその処理能力を１００
チ使用できる。ディジタル・ハードウェア中でモータ制
御に関する問題が生じれば、割込みを受ける。このよう
な問題が生じた場合、プロセッサ２２はモータを適正な
速度にするためにモータ制御を第１段階に戻す。エラー
が生じなければ、モータは該モータをオフに切換える指
令が受取られるまでハードウェア制御の下におかれる。
このような指令が発せられると、プロセッサ２２は第１
段階のモータ制御に戻る。
ディスクを停止するために、プロセッサ２２はディスク
走査論理回路を消勢し、ハードウェアがモータの制御を
行えないようにする。プロセッサ２２は整流子６２に対
して作用する逆方向線（低レベルの順方向線１６）によ
って第１制御段階に切換わる。これにより、モータ巻線
に全電流が供給され、回転子の回転が遅れ、通常の回転
方向の反対のトルクが発生する。始動のための一連の動
作の間、モータ駆動信号は、過電流が発生する毎に第４
図に示された回路によって約２５マイクロ秒の間断続さ
せられる。
プロセッサ２２は、時間間隔タイマーを使用することに
よって、各ホール・センサの出力変化に続く最高２５ミ
リ秒の時間の開駆動線を付勢状態に維持する。このよう
にして、速度が５０　ＯＲＰＭより低くなったとき、制
動力はモータが（回転速度Ｏに向かって減速されている
ときに９逆転しないように低減される。同じ理由により
、センサの出力変化の間の時間が２　［］　０　ミリ秒
を越えたときにモータ電流は完全に停止される。これに
よりモータは約４ＯＲＰＭから惰性で停止することが可
能になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を取入れたモータ制御装置の整流子、駆
動回路、及びモータ巻線回路の一例を示す概略構成図、
第２図は加速及び減速の場合のセンサ出力及び巻線順序
を示すタイミング図、第６図はモータ制御装置の６つの
段階すなわち３つのモードのための装置プロセッサ及び
ゲート回路を示す論理ブロック図、第４図は過電流状態
が感知されたときに２５マイクロ秒のゲート阻止信号を
発生するカウンタ回路を示す論理ブロック図、第５図は
モータ・ディスク・アセンブリとこれに協働するトラン
スジューサ位置決めアクチュエータとを示す概略図、第
６図は制御の３つのモードすなわち３つの段階において
使用される割込選択回路を示す論理ブロック図、第７図
は速度調整を行うために第２モードすなわち第２段階で
使用される高いデユーティ・サイクル及び低いデユーテ
ィ・サイクルを発生するカウンタ及び論理回路を示す論
理ブロック図、第８図は第５段階すなわち第６モードの
駆動動作すなわち運転状態の間プロセッサと独立にモー
タ速度を制御するのに使用されるハードウェア・カウン
タ及び論理回路を示す論理ブロック図である。 １０・・・・モータ、１１・・・・駆動回路、２２・・
・・プロセッサ、２７．４９・・・・同期２進カウンタ
、５５．５６．５７・・・・カウンタ、Ｈｌ、Ｈ２・・
・・ホール・センサ。 出願人　　インターナショナル・ビジネス・マシ―ノズ
・コーオし−ンヨン代理人　弁理士　　山　　　本　　
　仁　　　朗（外１名） 属　　　　　讐 冒 噛

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 モータに連結された被駆動体の速度を調整するモータ駆
    動制御装置において プロセッサの制御の下に前記被駆動体を動作速度まで加
    速し、且つ前記被駆動体の速度を所定範囲内に調整する
    ようにされた第１手段と、前記プロセッサが前記モータ
    に無関係なことを自由に取扱えるように前記被駆動体の
    速度を所定範囲内に維持するようにされたディジタル回
    路と、を具備するモータ駆動制御装置。
JP58042491A 1982-05-17 1983-03-16 モ−タ駆動制御装置 Granted JPS58201585A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/378,968 US4477750A (en) 1982-05-17 1982-05-17 Multi-level disk drive motor speed control
US378968 1995-01-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58201585A true JPS58201585A (ja) 1983-11-24
JPS627787B2 JPS627787B2 (ja) 1987-02-19

Family

ID=23495284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58042491A Granted JPS58201585A (ja) 1982-05-17 1983-03-16 モ−タ駆動制御装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4477750A (ja)
EP (1) EP0094492A3 (ja)
JP (1) JPS58201585A (ja)

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Also Published As

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US4477750A (en) 1984-10-16
EP0094492A3 (en) 1984-02-22
EP0094492A2 (en) 1983-11-23
JPS627787B2 (ja) 1987-02-19

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