Spindle Motor
1. Spindle Motor Definition
A spindle motor is a small, high-precision, high-reliability electric motor that is used to
rotate the shaft, or spindle, on which the platters are mounted in a hard disk drive (HDD).
A platter is a thin, high-precision aluminum or glass disk that is coated on both sides with
a high precision magnetic material and which is used in a HDD to store data. Modern HDDs
typically contain multiple platters, all of which are mounted on a single shaft, in order to
maximize the data storage surface in a given volume of space.
All HDD spindle motors are configured for direct driving of the platters. That is, the
rotating shaft of the motor and shaft on which the platters are mounted is a single, integral unit.
This is in contrast to most electric motors, which use gears or belts to transfer and modify their
output.
Most HDD spindle motors spin the platters at a constant rate ranging from 3,600 to 7,200
RPM. The precision of the rotational speed is maintained through the use of feedback loop
circuitry.
Among the other important characteristics of spindle motors are small size, low power
consumption, high reliability (including the ability to run for thousands of hours and tolerate
thousands of start and stop cycles without failure), minimal wobbling and vibration (due to the
tight tolerances of the platters and magnetic heads), low heat output and minimal noise output.
Minimizing the wobbling and vibration makes it possible to reduce track spacing on the
platters, thereby increasing HDD data storage capacity. A track is any of the concentric circles on
the magnetic coating on a platter over which one magnetic head passes while the head is
stationary but the disk is spinning.
A critical component for reducing the wobbling of the shaft along with vibration and
noise is the bearings. Spindle motors have long used ball bearings, which consist of small metal
balls that are housed in a metal ring structure around the spindle motor shaft. However, in the
past few years there has been a transition to fluid dynamic bearings, in which the metal balls are
replaced by high viscosity oil, thereby eliminating the metal-to-metal contact. The advantages
include a further reduction in noise, longer life expectancy and lower cost.
Other ways in which spindle motor performance has been improved and size and cost
have been reduced in recent years include the use of more powerful permanent magnetic
materials, higher precision machining techniques and improved electronic control circuits
3. Selecting high-performance ac spindle motors
Technologies are opening new choices for machine tool spindle motors. This article will
help you make a better choice
Jul 1, 2000 JOHN MAZURKIEWICZ, Baldor Electric Co. | Motion System Design
If your spindle application calls for moderate speed regulation, and will operate at one
or two defined speeds, then a standard ac motor may be a candidate. Speed regulation would
be limited to the slip of the motor, approximately 1.5 to 3% of base speed. Some applications
use a one or two-speed motor with or without a changeable-ratio gear box.
However, for a high-performance adjustable- speed operation, a vector controller with an ac
spindle motor should be used.
Spindle motor vs. standard motor
High-peak-torque capability combined with low rotor inertia of a high-performance
spindle motor enables higher acceleration rates to base speed than are available with a standard
ac motor. Figure 1 shows the acceleration time for a standard TENV ac motor and a highperformance
ac spindle motor. Both are driving a tool load with an inertia of 0.25 lb-ft2 and are
powered at their continuous rating of 10 hp. The spindle motor, with a rotor that has 24% of the
inertia of a standard ac motor, reaches the set speed in 28% of the time required for the
standard motor. This shorter acceleration time produces faster orientation capability for tool
changing, for example.
Operating ranges
มอเตอร์ แกน1 . สปินเดิลมอเตอร์ นิยามแกนมอเตอร์เป็นขนาดเล็กที่มีความแม่นยำสูง , ความน่าเชื่อถือสูง มอเตอร์ที่ใช้ไฟฟ้าหมุนเพลาหรือแกนหมุน platters , ที่ติดตั้งในฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ ( HDD )แผ่นเสียงเป็นบาง ปาดอลูมิเนียมหรือแผ่นแก้วที่เคลือบบนทั้งสองด้านด้วยวัสดุแม่เหล็กและความแม่นยำสูงซึ่งใช้ในฮาร์ดดิสก์เก็บข้อมูล ฮาร์ดดิสก์ยุคใหม่โดยทั่วไปประกอบด้วยหลาย platters , ซึ่งทั้งหมดนี้จะติดตั้งอยู่บนเพลาเดียว , เพื่อเพิ่มกระเป๋าข้อมูลพื้นผิวในที่กําหนดปริมาณของพื้นที่ทั้งหมดมอเตอร์แกนหมุน HDD จะกำหนดค่าสำหรับการขับรถโดยตรงของ platters . นั่นคือหมุนเพลาของมอเตอร์และเพลาที่ platters จะติดตั้งเป็นเดียว หนึ่งหน่วยนี้เป็นในทางตรงกันข้ามกับมอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่ใช้เฟืองหรือสายพานที่จะโอนและแก้ไขพวกเขาผลผลิตแกนมอเตอร์หมุน platters HDD มากที่สุดในอัตราคงที่ตั้งแต่ 3600 กับอื่นรอบต่อนาที ความแม่นยำของความเร็วในการหมุนจะยังคงผ่านการใช้ความคิดเห็นลูปวงจรในหมู่ที่สำคัญลักษณะอื่น ๆของแกนมอเตอร์มีขนาดเล็ก พลังงานต่ำการบริโภค , ความน่าเชื่อถือสูง ( รวมทั้งความสามารถในการใช้หลายพันชั่วโมง และอดทนพันเริ่มและหยุดรอบ โดยไม่มีความล้มเหลว ) , โซเซและการสั่นสะเทือนน้อยที่สุด ( เนื่องจากการแน่น ความคลาดเคลื่อนของ platters และหัวแม่เหล็กออกความร้อนต่ำและออกเสียงน้อยการโซเซและการสั่นสะเทือนทำให้มันเป็นไปได้เพื่อลดระยะห่างในการติดตามจานตื้นขนาดใหญ่ จึงเพิ่ม HDD ความจุข้อมูล การติดตามใด ๆวงกลมศูนย์กลางในเคลือบแม่เหล็กบนแผ่นเสียงมากกว่าหนึ่งที่ผ่านไปในขณะที่หัวเป็นหัวแม่เหล็กเครื่องเขียน แต่ดิสก์จะหมุนส่วนประกอบสำคัญสำหรับการโคลงเคลงของเพลาพร้อมกับการสั่นสะเทือนและเสียงที่เป็นแบริ่ง แกนมอเตอร์ยาว ใช้ลูกปืน ซึ่งประกอบด้วยโลหะเล็ก ๆลูกบอลที่อยู่ในโครงสร้างของแหวนโลหะรอบมอเตอร์แกนเพลา อย่างไรก็ตาม ในไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้มีการเปลี่ยนของเหลวแบบไดนามิกแบริ่ง ซึ่งโลหะลูกชิ้นแทนที่ด้วยน้ำมันความหนืดสูง จึงช่วยขจัดโลหะติดต่อโลหะ ข้อดีรวมถึงการลดลงต่อไปในเสียง อายุขัยที่ยืนยาวและต้นทุนที่ลดลงวิธีอื่น ๆ ที่งาน มอเตอร์ แกน ได้รับการปรับปรุง และขนาดและต้นทุนได้ลดลงในปีล่าสุด รวมถึงการใช้แม่เหล็กถาวรที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นวัสดุ ความแม่นยําสูง เทคนิคและการปรับปรุงวงจรควบคุมไฟฟ้าเครื่องจักรกล3 . การเลือกแกนมอเตอร์ AC สูงเทคโนโลยีทางเลือกใหม่สำหรับการเปิดเครื่องมือ เครื่องจักร มอเตอร์แกน บทความนี้จะช่วยให้คุณเป็นทางเลือกที่ดีกว่าJul 1 , 2000 จอห์นรับน้ำหนัก , Baldor ไฟฟ้า Co . | การออกแบบระบบเคลื่อนไหวถ้าใช้แกนของคุณเรียกการควบคุมความเร็วปานกลาง และจะใช้งานในหนึ่งสองนิยามความเร็วแล้วมาตรฐาน AC มอเตอร์อาจเป็นผู้สมัคร การควบคุมความเร็วจะ( สลิปของมอเตอร์ ประมาณ 1.5 ถึง 3 เปอร์เซ็นต์ของความเร็วที่ฐาน บางโปรแกรมใช้หนึ่งหรือสองความเร็วมอเตอร์ด้วยหรือโดยไม่ต้องเปลี่ยนอัตราทดเกียร์กล่องอย่างไรก็ตาม สำหรับการปรับการดำเนินงานความเร็วสูงเวกเตอร์ที่มี AC , ควบคุมมอเตอร์แกนควรใช้แกนมอเตอร์และมอเตอร์มาตรฐานสูง แรงบิดสูงสุดความสามารถรวมกับความเฉื่อยของใบพัดประสิทธิภาพสูงต่ำมอเตอร์ แกน ช่วยให้อัตราเร่งสูงกว่าฐานความเร็วกว่าที่สามารถใช้ได้กับมาตรฐานมอเตอร์ AC รูปที่ 1 แสดงเวลาเร่งความเร็วสำหรับมาตรฐาน tenv AC มอเตอร์และ highperformanceแกนมอเตอร์ AC ทั้งสองขับรถเครื่องมือโหลดด้วยแรงเฉื่อยของ lb-ft2 0.25 และขับเคลื่อนที่จัดอันดับอย่างต่อเนื่องของพวกเขา 10 HP แกนมอเตอร์ กับใบพัดที่ 24 % ของความเฉื่อยของมาตรฐาน AC มอเตอร์ ถึงตั้งค่าความเร็วใน 28 % ของเวลาที่จำเป็นสำหรับมอเตอร์มาตรฐาน การสร้างความสามารถในการปฐมนิเทศนี้สั้นกว่าเวลาที่เร็วที่สุดสำหรับเครื่องมือการเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่นผ่าตัดช่วง
การแปล กรุณารอสักครู่..
