Mootor keerab spindlit kõvaketast (või CD/DVD-ROM) on sünkroonne kolmefaasiline mootor DC.
Sellist mootorit saate üles keerata, ühendades selle kolme poolsillakaskaadiga, mida juhitakse kolmefaasiline generaator, mille sagedus on sisselülitamisel väga madal ja tõuseb seejärel sujuvalt nominaalseks. See pole nii parim lahendusülesandel pole sellisel vooluringil tagasisidet ja seetõttu suureneb generaatori sagedus lootuses, et mootoril on aega kiirust juurde saada, isegi kui selle võll on tegelikult paigal. Ahela loomine koos tagasisidet eeldaks rootori asendiandurite ja mitme IC-korpuse kasutamist, arvestamata väljundtransistore. CD/DVD-ROM-il on juba hall-andureid, mille signaalide järgi saab määrata mootori rootori asendi, kuid mõnikord pole täpne asukoht üldse oluline ja "lisajuhtmeid" raisata ei taha.
Õnneks toodab tööstus valmis ühe kiibiga juhtdraivereid, mis pealegi ei vaja rootori asendiandureid, et selliste anduritena toimida.Juhtkiibid kolmefaasilised mootorid DC, mis ei vaja täiendavaid andureid (andurid on mootori mähised ise):TDA 5140; TDA 5141; TDA 5142; TDA 5144; TDA 5145 ja muidugi LB 11880. (On ka teisi, aga mõneks muuks korraks.)
Mootori LB11880 mikroskeemiga ühendamise skemaatiline diagramm.
Esialgu on see mikroskeem mõeldud BVG videosalvestite mootori juhtimiseks, põhifaasis on sellel bipolaarsed transistorid, mitte MOSFETid.Oma disainides kasutasin seda konkreetset mikrolülitust esiteks, see oli saadaval lähimas poes ja teiseks oli selle maksumus madalam (kuigi mitte palju) kui teistel ülaltoodud mikroskeemidel.
Tegelikult mootori lülitusskeem:
Kui teie mootoril pole äkki mitte 3, vaid 4 väljundit, tuleks see ühendada vastavalt skeemile:
Ja veel üks visuaalsem diagramm, mis on kohandatud autos kasutamiseks.
Natuke lisateavet umbes LB11880 ja palju muud
Näidatud vooluahelate järgi ühendatud mootor kiirendab, kuni saavutatakse VCO mikroskeemi genereerimissageduse piir, mis määratakse kontaktiga 27 ühendatud kondensaatori nimiväärtustega (mida väiksem on selle mahtuvus, seda suurem on sagedus), või mootor on mehaaniliselt kahjustatud.Tihvti 27 ühendatud kondensaatori mahtuvust ei tohiks liiga palju vähendada, kuna see võib raskendada mootori käivitamist.
Kuidas reguleerida pöörlemiskiirust?
Pöörlemiskiirust reguleeritakse, muutes vastavalt mikrolülituse kontakti 2 pinget: Vpit - maksimaalne kiirus; 0 - mootor on seiskunud.
Siiski tuleb märkida, et sagedust ei ole võimalik sujuvalt reguleerida lihtsalt muutuva takisti abil, kuna reguleerimine ei ole lineaarne ja toimub väiksemates piirides kui Vpit - 0, seega parim variant selle kontakti külge tuleb ühendus kondensaatoril, kuhu PWM-signaal antakse läbi takisti, näiteks mikrokontrollerist või PWM-regulaatorist maailmakuulsal taimeril.NE555 (selliseid skeeme on Internetis palju)
Praeguse pöörlemiskiiruse määramiseks peaksite kasutama mikroskeemi 8. tihvti, mis sisaldab mootori võlli pöörlemisel impulsse, 3 impulssi võlli 1 pöörde kohta.
Kuidas mähistes maksimaalset voolu määrata?
On teada, et kolmefaasilised alalisvoolumootorid tarbivad väljaspool oma töörežiime (kui nende mähised saavad toite madala sagedusega impulssidega) märkimisväärset voolu.Maksimaalse voolu määramiseks selles vooluringis kasutatakse takistit R1.Niipea, kui pingelangus R1-s ja seega ka kontaktis 20 on üle 0,95 volti, katkestab mikrolülituse väljunddraiver impulsi.R1 väärtuse valimisel pidage meeles, et selle mikroskeemi maksimaalne vool ei ületa 1,2 amprit, nimivool on 0,4 amprit.
LB11880 kiibi parameetrid
Väljundastme toitepinge (kontakt 21): 8 ... 13 volti (maksimaalselt 14,5);
Südamiku toitepinge (kontakt 3): 4 ... 6 volti (maksimaalselt 7);
Maksimaalne mikrolülituse poolt hajutav võimsus: 2,8 vatti;
Töötemperatuuri vahemik: -20 ... +75 kraadi.
See ketas (ehkki siis, kui sellel veel vaskpolte polnud), vana 40GB kõvaketta pealtnäha väike ja kidur mootor, mis oli mõeldud 7200 pööret/min (RPM) jaoks, suutis kiirendada ligikaudu 15000 ... 17000 pööret/ min, kui ei piira selle kiirust. Seega arvan, et mahajäetud kõvaketaste mootorite kasutusala on üsna ulatuslik. Muidugi ei saa te teritajat / puuri / lihvijat teha, ärge isegi mõelge sellele, kuid ilma erikoormuseta on mootorid palju võimelised.
F
failiarhiiv ise kokkupanek alla laadida
PALJU ÕNNE!!
Mõni aeg tagasi sattusin juhiringile samm-mootor LB11880 kiibil, aga kuna mul sellist kiipi ei olnud ja seal oli mitu mootorit, siis panin huvitava mootori käivitamise projekti ootele. Aeg läks ja nüüd Hiina arenguga pole osadega probleeme, nii et tellisin MS-i ja otsustasin kokku panna ja katsetada kiirete mootorite ühendust HDD-lt. Juhi ahel on standardne:
Mootori juhi ahel
Järgnev on artikli lühikirjeldus, loe kogu artikkel. Mootor, mis pöörab kõvaketta (või CD/DVD-ROM-i) spindlit, on tavaline sünkroonne kolmefaasiline alalisvoolumootor. Tööstus toodab valmis ühe kiibiga juhtdraivereid, mis pealegi ei vaja rootori asendiandureid, sest mootori mähised toimivad selliste anduritena. Kolmefaasilised alalisvoolumootori juhtimiskiibid, mis ei vaja täiendavaid andureid, on TDA5140; TDA5141; TDA5142; TDA5144; TDA5145 ja muidugi LB11880.
Näidatud vooluahelate järgi ühendatud mootor kiirendab, kuni saavutatakse VCO mikroskeemi genereerimissageduse piir, mis määratakse kontaktiga 27 ühendatud kondensaatori nimiväärtustega (mida väiksem on selle mahtuvus, seda suurem on sagedus), või mootor on mehaaniliselt kahjustatud. Tihvti 27 ühendatud kondensaatori mahtuvust ei tohiks liiga palju vähendada, kuna see võib raskendada mootori käivitamist. Pöörlemiskiirust reguleeritakse, muutes vastavalt mikrolülituse kontakti 2 pinget: Vpit - maksimaalne kiirus; 0 - mootor on seiskunud. Seal on ka autori signet, kuid ma tegin oma versiooni kompaktsemaks.
Hiljem saabusid minu tellitud LB11880 mikroskeemid, jootsin need kaheks valmis salliks ja katsetasin ühte. Kõik töötab suurepäraselt: kiirust reguleerib muutuva kiiruse muutuja, pöördeid on raske määrata, kuid ma arvan, et see on kuni 10 000 kindlasti, kuna mootor sumiseb korralikult.
Üldiselt on algus tehtud, mõtlen, kuhu seda rakendada. Sellest on idee teha samasugune teritusketas, mis autori oma. Ja nüüd katsetasin seda plastitükil, tegin nagu ventilaatori, puhub lihtsalt jõhkralt, kuigi fotol pole isegi näha, kuidas see pöörleb.
Saate tõsta kiirust üle 20 000, lülitades kondensaatori C10 mahtuvusi ja andes MS-i toite kuni 18 V (piirang 18,5 V). Sellel pingel vilistas mu mootor täielikult! Siin on video 12-voldise toitega:
HDD mootori ühendamise video
Mootori ühendasin ka CD-lt, sõitsin 18 V toiteallikaga, kuna minul on kuulid sees, siis see kiirendab nii, et kõik ümberringi hüppab! Kahju on pöördeid mitte jälgida, kuid heli järgi otsustades on see väga kõrge, kuni õhukese vileni välja. Kuhu selliseid kiirusi rakendada, on küsimus? Meenuvad miniveski, lauatrell, teritusmasin... Rakendusi on palju - mõelge ise. Koguge, katsetage, jagage muljeid. Internetis on palju ülevaateid, mis kasutavad neid mootoreid huvitavates omatehtud kujundustes. Internetis nägin videot, kus Kulibinid teevad nende mootoritega pumpasid, super ventilaatoreid, teritajaid, huvitav kus selliseid pööreid kasutada saab, mootor siin kiirendab üle 27 000 p/min. Ma olin sinuga Igoran.
Kui kasutate vanu HDD-draive rakenduslikel eesmärkidel, tekib mõnikord probleem, et spindli mootor seiskub mõni aeg pärast käivitamist. Neil on selline "nipp" - kui peaplokist kontrolleri kiibile signaale ei saada, keelab see juhi kiibil mootorit pöörata. Kasutades näitena mitut ajamimudelit, proovime välja mõelda, kuidas seda parandada.
Kõik sai alguse sellest, et nad tõid kaasa mitu vana kõvaketast ( Joonis 1) ja nad ütlesid, et siin on töölised segatud “tapetutega”, kui tahad, vali, kui ei taha, tee mis tahad. Aga kui sa mõistad, kuidas neid väikese liivapaberina tööriista sirgendamiseks kasutada, siis ütle mulle. Noh, siin ma ütlen teile ...
Esimene kõvaketas - "Fireball TM" perekonna "Quantum". ajamikiibiga TDA5147AK ( Joonis 2). Vaatame, milline ta on.
Ülemine kate on kinnitatud 4 kruviga nurkades ja ühe kruvi ja mutriga, mis asuvad peal, kleebiste all. Pärast kaane eemaldamist on näha kõvaketas ise, lugemispead ja magnetpea asendi juhtimissüsteem ( Joonis 3). Ühendame kaabli lahti, keerame magnetsüsteemi lahti (siin on vaja spetsiaalselt teritatud kuuskantvõtit “tärni”). Soovi korral saab ketta eemaldada ka mootori spindli kolm kruvi lahti keerates (vaja on ka kuuskantvõtit).
Nüüd panime kaane paika, et saaksime elektroonikaga katsetamiseks kõvaketta ümber pöörata ja toitepistikule +5 V ja +12 V pinget peale panna. Mootor kiirendab, töötab umbes 30 sekundit ja seejärel peatub (trükkplaadil on roheline LED - see süttib, kui mootor pöörleb, ja vilgub, kui see peatub).
TDA5147K kiibi andmeleht on Internetist hõlpsasti leitav, kuid selle abil ei olnud võimalik välja selgitada pöörlemise lubamise/keelamise signaali. POR-signaalide toitesiinidele “üles tõmbamisel” ei õnnestunud soovitud reaktsiooni saavutada, kuid signaale ostsilloskoobiga vaadates selgus, et kui sond puudutab TDA5147AK kiibi 7. kontakti, siis see lähtestub. ja käivitab mootori uuesti. Seega, olles kokku pannud kõige lihtsama lühikese impulsi generaatori ( Joonis 4, alumine foto) mõne sekundi (või kümnete sekundite) perioodiga saate mootori enam-vähem pidevalt pöörlema panna. Sellest tulenevad toitepausid kestavad umbes 0,5 sekundit ja see ei ole kriitiline, kui mootorit kasutatakse väikese võllikoormusega, kuid muudel juhtudel võib see olla vastuvõetamatu. Seega, kuigi meetod on tõhus, ei ole see täiesti õige. Kuid seda ei olnud kunagi võimalik "õigesti" käivitada.
Järgmine kõvaketas - "Kvant" perekonnast "Trailblazer". (Joonis 5).
Toitepinge rakendamisel ei näita ajam mingeid elumärke ja elektroonikaplaadil olev mikroskeem 14-107540-03 hakkab väga kuumaks minema. Mikrolülituse korpuse keskel on märgatav kühm ( Joonis 6), mis näitab selle ilmset töövõimetust. See on häbi, kuid mitte hirmutav.
Vaatame mootori pöörlemise juhtimiskiipi ( Joonis 7) - HA13555. See ei kuumene, kui toite on ühendatud, ja sellel pole nähtavaid kahjustusi. Testija poolt "torustiku" elementide testimisel midagi erilist ei ilmnenud - jääb üle vaid nuputada "sisselülitamise" skeem.
Otsingumootorid ei leia selle kohta andmelehti, kuid HA13561F jaoks on kirjeldus olemas. See on valmistatud samas korpuses, sobitab toitejalad ja “väljund” kontaktid HA13555-ga (viimasel on mootori toitejuhtide külge joodetud dioodid - kaitse tagasi-EMF-i eest). Proovime määrata vajalikud juhtväljundid. HA13561F andmelehelt ( Joonis 8) järeldub, et viik 42 (CLOCK) peab olema varustatud taktsagedusega 5 MHz TTL loogilise tasemega ja mootori käivitamist võimaldav signaal on kõrgel tasemel tihvti 44 juures (SPNENAB).
Kuna mikroskeem 14-107540-03 ei tööta, katkestasime +5 V toiteallika sellelt ja kõigilt teistelt mikroskeemidelt peale HA13555 ( Joonis 9). Testeri abil kontrollime "lõigete" õigsust ühenduste puudumise järgi.
Alumisel fotol Joonis 9 Punased täpid näitavad kohti, kus HA13555 jaoks on joodetud +5 V pinge ja selle 44 kontakti tõmbetakisti. Kui takisti kontaktilt 45 eemaldatakse algsest kohast (see on R105 vastavalt Joonis 8) ja asetage see vertikaalselt mikrolülituse suhtes teatud kaldega, siis saab läbiviigu avasse ja esimese takisti riputustihvti külge joota täiendava takisti tihvti 44 tõmbamiseks plusspunktini ( Joonis 10) ja seejärel saab nende ühendamiskohta anda +5 V voolu.
Sees tagakülg lauad tuleb lõigata nagu näidatud Joonis 11. Need on "endised" signaalid, mis tulevad läbi põlenud mikroskeemist 14-107540-03 ja vanast "tõmmatavast" takistist R105.
Saate korraldada "uute" kellasignaalide tarnimise kontaktile 42 (CLOCK), kasutades täiendavat välist generaatorit, mis on kokku pandud mis tahes sobivale kiibile. Sel juhul kasutati K555LN1 ja saadud vooluring on näidatud Joonis 12.
Pärast +5 V toitepinge "viskamist" MGTF juhtmega otse pistikust klemmile 36 (Vss) ja muudele vajalikele ühendustele ( Joonis 13), draiv käivitub ja töötab katkematult. Loomulikult, kui 14-107540-03 mikroskeem oleks heas töökorras, seisneks kogu modifikatsioon ainult +5 V siini 44. tihvti "pingutamisest".
Seda "kruvi" kasutati selle toimimise testimiseks teistel kellasagedustel. Signaali toideti väliselt generaatorilt ristkülikukujulised impulsid Ja minimaalne sagedus, millega ajam töötas stabiilselt - 2,4 MHz. Lisateabe saamiseks madalad sagedused kiirendamine ja peatumine toimusid tsükliliselt. Maksimaalne sagedus on selle edasise suurenemisega umbes 7,6 MHz, pöörete arv jäi samaks.
Pöörete arv sõltub ka pinge tasemest kontaktis 41 (CNTSEL). HA13561F kiibi andmelehel on tabel ja see vastab HA13555-st saadud väärtustele. Kõigi manipulatsioonide tulemusena oli võimalik saada mootori minimaalseks pöörlemiskiiruseks umbes 1800 pööret minutis ja maksimaalseks kiiruseks 6864 pööret minutis. Juhtimine viidi läbi programmi abil, võimendiga optronid ja kettale liimitud elektrilindi tükk nii, et ketta pöörlemisel kattub see optroni aknaga (impulsi kordussagedus määratakse spektrianalüsaatori aknas ja seejärel korrutatakse 60 võrra).
Kolmas sõit - "SAMSUNG WN310820A".
Toite sisselülitamisel hakkab draiveri kiip - HA13561 väga kuumaks minema, mootor ei pöörle. Kiibi korpusel on märgatav mõhk ( Joonis 14), nagu ka eelmisel juhul. Eksperimente pole võimalik teha, kuid võite proovida mootorit toita HA13555 kiibiga plaadilt. Mootori kaabli ja elektroonikaplaadi pistiku väljundkontaktide külge joodeti pikad õhukesed juhid - kõik läks käima ja töötas probleemideta. Kui HA13561 oleks terve, oleks käivitamise modifikatsioon sama, mis Quantum Trailblazeri puhul (44. kontakt +5 V siinile).
Neljas sõit - "Fireball SE" perekonna "Quantum". ajamikiibiga AN8426FBP ( Joonis 15).
Kui ühendate peaseadme kaabli lahti ja ühendate kõvakettale toite, võtab mootor hoogu ja mõne aja pärast loomulikult seiskub. AN8426FBP kiibi andmeleht on Internetis saadaval ja selle abil saate välja selgitada, et tihvt 44 (SIPWM) vastutab käivitamise eest ( Joonis 16). Ja kui nüüd lõigata 14-108417-02 mikroskeemist tulev rada ja “tõmmata” tihvt 44 läbi 4,7 kOhm takisti +5 V siini külge, siis mootor ei seisa.
Ja lõpuks, pisut tagasi minnes, võeti lainekujud HA13555 kiibi tihvtidelt W ja V ühise juhtme suhtes ( riis. 17).
Kõige lihtsam asi rakendatud rakendus vana HDD– väike smirgel puuride, nugade, kruvikeerajate sirgendamiseks ( Joonis 18). Selleks kleepige magnetkettale lihtsalt liivapaber. Kui "kruvil" oli mitu "pannkooki", saate teha erineva tera suurusega vahetatavaid kettaid. Ja siin oleks tore, kui saaks spindli mootori pöörlemiskiirust vahetada, kuna suure pöörete arvuga on teritatavat pinda väga lihtne üle kuumeneda.
Emery pole muidugi ainus vana HDD kasutusala. Internetist leiate hõlpsalt tolmuimejate ja isegi suhkruvattide valmistamise masinate kujundusi...
Lisaks tekstile on mainitud väliste impulssgeneraatorite trükkplaatide andmelehed ja failid 5. versiooni programmivormingus (vaade trükipoolsest küljest, mikroskeemid on paigaldatud SMD-na, s.t ilma aukudeta).
Andrei Goltsov, r9o-11, Iskitim, aprill 2018.
Radioelementide loetelu
| Määramine | Tüüp | Denominatsioon | Kogus | Märkus | Pood | Minu märkmik | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pildile nr 4 | |||||||
| DD1 | Kiip | K561LN2 | 1 | Märkmikusse | |||
| R1, R2 | Takisti | 470 kOhm | 2 | smd 0805 | Märkmikusse | ||
| R4 | Takisti | 10 kOhm | 1 | smd 0805 | |||
