Шпиндельный двигатель жесткого диска

Электродвигатель, предназначенный для вращения магнитных дисков, принято называть шпиндельными. Он всегда жестко связан с осью вращения, никакие шестерни или ремни не применяются. Двигатель обязан быть максимально бесшумным: любая вибрация передается всему устройству и способна привести к различным ошибкам при записи и чтении данных.

Скорость вращения оси двигателя должна иметь строго определенный показатель. Для стабилизации частоты вращения используется схема контроля с обратной связью (автоподстройка), которая обеспечивает требуемую точность скорости. Таким образом, частота оборотов контролируется автоматически, и никаких узлов, позволяющих сделать это в ручном режиме, не предусматривается.

В большинстве накопителей, будь то диск домашнего компьютера или сервера дешевого хостинга данный двигатель устанавливается в нижней части устройства, под блоком HDA. Но во многих современных жестких дисках он монтируется внутри блока HDA и интегрирован в центральную часть блока дисков-носителей. Данная компоновка позволяет заметно увеличить максимальное количество магнитных дисков (как следствие — суммарную емкость диска), не изменяя при этом толщину накопителя.

Стандартные конструкции шпиндельных электродвигателей подразумевают применение подшипников шарикового типа, но ряд ограничений заставили производителей искать альтернативные решения. Из основных недостатков данного типа подшипников можно отметить радиальное биение, которое составляет порядка 0,1 микродюйма и возникает из-за поперечного смещения шариков. Показатель радиального биения может показаться незначительным, но при современной плотности записи информации это может стать серьезной проблемой. Биение приводит к хаотичным колебаниям информационных дорожек относительно головок записи/чтения. Кроме того, соударения металлических шариков резко повышают уровень вибраций и механического шума, что также снижает стабильность работы накопителя.

Для устранения данных недостатков был разработан новый тип подшипников – гидродинамические. Главную роль в подшипниках данного типа играет высокопластичная смазка между втулкой и шпинделем. Гидродинамическая смазка позволяет значительно снизить характеристики радиального биения (до 0,01 микродюйма), что снижает уровень вибрации и поперечного смещения. Благодаря гидродинамическим подшипникам также повышается ударопрочность накопителя, снижается уровень шума и улучшается настройка скорости.


Запись опубликована в рубрике Начинка компьютера, Устройства. Добавьте в закладки постоянную ссылку.