[其他]步進電動機控制裝置

無效

• 申請號: 85107179
• 申請日: 1985-09-27
• 公開（公告）號: CN85107179A
• 公開（公告）日: 1987-04-08
• 發明（設計）人: 鈴木博
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H02P8/00
• 分類號: H02P8/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王棟令

本發明涉及到一種控制定位用的步進電動機的控制裝置，例如用于對軟盤驅動器的磁頭的定位。

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

當軟盤驅動器受主計算機的調動進行存取時，磁頭在它被定位的磁道上開始讀/寫操作，或是磁頭被步進電動機推動到另一磁道，然后在該磁道上開始同上的操作。尋道所需要的電動機轉矩比將磁頭保持在任一磁道處所需要的轉大。在常規的方法中，對尋道操作給電動機施加較高的歷磁電壓，而對保持磁頭在磁道上則用較低歷磁電壓來驅動電動機，如果對這兩種操作給電動機施加相同歷磁電壓，則將不免消耗過多不必要的功率。為了進一步節省功率，在軟盤驅動器保持存取狀態時不對電動機加電源，這種狀態稱為“等待狀態”。

為了使磁頭在軟盤驅動器脫離等待狀態后在同一磁道上寫入或讀出，對步進電動機施加低歷磁電壓，如圖1A所示，電動機轉子13相對于定子14旋轉一個角度θ;從而產生一定的轉矩T（圖1B），這個轉角θ在電動機施加低歷磁電壓（例如5V）時比施加高歷磁電壓（如12V）時來得大，這可從圖1A中曲線10和11看出，其中假定電動機具有同一轉矩T_i。因此，在低歷磁電壓期間磁頭的定位就不能那么準確地獲得在高歷磁電壓時所定的位置。所以，現有的控制步進電動機的方法在尋道操作期間由于施加低歷磁電壓而能節省功率，但有以下缺點。

為了在軟盤驅動器已脫離等待狀態后從同一磁道上讀出或寫入數據，對步進電動機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在加低歷磁電壓時比加高歷磁電壓時大，所以，磁頭就不能在軟盤驅驅動器已脫離等待狀態后保持在正確位置。

本發明的一個目的即為對步進電動機提供一套控制裝置，以便用于定位設備中，例如，推動軟盤驅動器的磁頭到任一所期望的磁道，并能夠節省驅動電機的功率及使磁頭高度準確地定位。

按照本發明所設計的步進電動機的控制裝置包括有：一臺用在定位設備中并具有歷磁繞組的步進電動機;步進電動機的激歷裝置，用于對步進電動機的歷磁繞組在定位設備處于非等待狀態期間提供低歷磁電壓，而在定位設備處于等待狀態期間停供歷磁電壓;以及控制裝置，以使上述步進電機激歷裝置在定位設備已脫離等待狀態后對步進電機的歷磁繞組施加一定時間的高歷磁電壓，由此而使定位設備的運行穩定。

按照本發明，在定位設備已從等待狀態釋放出來后將高歷磁電壓加到步進電動機上，如此來穩定住定位設備的操作并提高了磁頭定位的準確度。而且在定位設備一經操作穩定后，對電動機只加上低電壓就足夠了，因此電動機的耗電量能被減少。

圖1A表示步進電動機轉動的角度與電動機產生的轉矩間的關系;

圖1B說明步進電動機的定子與轉子間相對位置關系;

圖2是本發明第一實施例的方塊圖;

圖3為用于第一實施例中電動機控制器的電路圖;

圖4表示用于第一實施例中電動機的激歷電路和各輔助電路;

圖5A～5D為說明第一實施例如何操作的時序表;

圖6為本發明第二實施例的方塊圖;以及

圖7表示用于第二實施例中電動機的激歷電路和各輔助電路。

下面將參照以上附圖解釋本發明的幾個實施例。

圖2代表第一實施例，即圖解地解釋一個軟盤驅動器的步進電動機的控制裝置，該裝置包括有：一個電動機激歷電路21;一個電動機控制器22;兩個開關電路23和24，前者相應于歷磁電壓給停裝置，后者相應于歷磁電壓開關裝置，三個單穩志多諧振蕩器25～27以及兩個輯門28和29。

電路21對步進電動機20的歷磁繞組提供歷磁電壓，該電壓相應于從控制器來的相脈沖信號φ1或φ2，電動機控制器22根據從一個軟盤控制器（FDC）來的激歷選擇信號DS、步進脈沖信號SP和方向信號D而產生信號φ1或φ2。步進脈沖信號SP包括有若干個脈沖，此脈沖數代表軟盤驅動器磁頭所要移動的距離;方向信號D代表該磁頭所要移動的方向;激歷選擇信號DS使軟盤驅動器從等待狀態中釋放。電路23受邏輯門28的操作而開始或停止對電路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DS和電動機起動信號MO到邏輯門28的輸入端，信號MO則驅動一個主軸電動機或回轉裝在軟盤驅動器中的軟盤。