Hdd двигатель как генератор

Hdd двигатель как генератор

Краткое описание конструкции современных HDD

В данной статье мы будем рассматривать наиболее распространенные накопители с интерфейсом АТА ( AT Attachment ), называемым также IDE ( Integrated Drive Electronic ), используемые в абсолютном большинстве персональных компьютеров. Итак, накопитель на жестких магнитных дисках состоит из собственно магнитных дисков (1, 2, 3, иногда 4 диска), собранных в пакет и установленных на оси шпиндельного двигателя, блока головок чтения-записи, заключенных вместе с дисками в пыленепроницаемый корпус (гермоблок), и платы управления.

Все выпускаемые HDD примерно с 1989-90 гг. имеют линейный (поворачивающийся вокруг оси под действием магнитного поля) привод блока головок. Такая конструкция позволяет достичь гораздо большей скорости позиционирования, чем дискретный механизм (с шаговым двигателем), но требует создания сервосистемы с обратной связью для определения фактического угла поворота позиционера. Поэтому позиционирование блока головок в HDD производится по записанной на диске сервоинформации. Подготовленная к работе поверхность диска содержит сервометки, служащие для позиционирования головок, так называемый низкоуровневый формат, включающий в себя разметку секторов с их адресами и идентификаторами, и логический формат операционной системы. Операционная система имеет доступ только к полям данных секторов, в которых и организует свою логическую структуру. На рабочих поверхностях накопителя организуется несколько тысяч (11550 для Quantum FB EX ) «физических» цилиндров (цилиндром называется совокупность одинаково расположенных треков на всех поверхностях пакета дисков), разделенных на несколько зон с разным числом секторов на трек. При работе в обычном пользовательском режиме физический формат преобразуется контроллером в стандартизованный логический, с которым и работает BIOS компьютера и операционная система.

Вся электронная часть HDD , за исключением микросхемы усилителя-коммутатора блока головок, расположена на плате электроники накопителя. Контроллер представляет собой специализированный микрокомпьютер, состоящий из управляющего процессора, ПЗУ (часто встроенного в процессор), ОЗУ, и микросхем для управления двигателем и катушкой позиционера, кодирования и декодирования данных, преобразования данных и сопряжения с внешним интерфейсом. Этот микрокомпьютер работает под управлением своего программного обеспечения, состоящего из нескольких модулей и образующего специализированную операционную систему. Рабочие программы контроллера хранятся частично в ПЗУ, а частично (во многих моделях HDD ) — на дисках в специально отведенной для этого служебной области, недоступной для пользователя. Работа накопителя без загрузки этих программ в ОЗУ контроллера невозможна. На служебных цилиндрах хранится также другая необходимая для работы HDD информация (таблицы скрытых дефектов поверхностей и т.п.). Считывание информации из служебной зоны производится при начальной инициализации накопителя, а также по мере необходимости в процессе его работы.

При выключении питания контроллер производит автоматическую парковку головок — перемещает их в специальную парковочную зону, не используемую для записи информации, где головки опускаются на поверхности дисков. Автоматическая парковка осуществляется за счет энергии вращения пакета дисков, при этом шпиндельный двигатель используется в качестве генератора.

Диагностика неисправностей HDD IDE .

Итак, «случилось страшное». Винчестер отказывается работать. Как правильно определить, в чем причина неисправности? Общий алгоритм первоначальной диагностики может быть примерно таким:

1. Подключить накопитель к кабелю питания, не подключая интерфейсный кабель. При включении питания должен быть слышен звук раскрутки шпиндельного двигателя, затем несколько секунд работы позиционера (инициализация, первоначальная калибровка), затем звук вращения дисков должен стать ровным, а светодиод выбора накопителя (если он есть) — погаснуть. Если все происходит именно так, то можно сразу переходить к пункту 2. Любое другое поведение накопителя говорит о возможной неисправности. Варианты этого поведения могут быть следующими:

а) Не происходит вообще ничего. Если двигатель не раскручивается при подаче питания (не издает совершенно никаких звуков), то это скорее всего означает неисправность платы электроники. Неисправными могут оказаться цепи питания, управления двигателем, а также любая из схем, связанных с управляющим процессором и микроконтроллером (процессор управляет кроме всего прочего запуском двигателя и стабилизацией скорости его вращения). Иногда неисправную деталь можно определить визуально — сгоревшая от перегрузки по напряжению или от перегрева микросхема может иметь вздутия и трещины. Подобное происходит чаще всего из-за неправильного подключения питания — перепутанных проводов 12 и 5 вольт или перегрузки по интерфейсному разьему при подключении накопителя «на ходу» (при включенном питании компьютера). Случаи неисправности шпиндельного двигателя (обрыва обмоток) крайне редки, но все же вероятность этого не нулевая. Убедиться в исправности обмоток двигателя можно, прозвонив их тестером на соответствующем разьеме. Сопротивление обмоток обычно составляет около 2-3 ом.

б) Раскрутки дисков не происходит, но слышны попытки раскрутки (гудение). К подобному эффекту приводит залипание головок (особенно на старых накопителях Seagate , WD , Conner , а также Quantum Sirocco ). В этом случае можно попробовать несколько раз резко крутнуть накопитель в плоскости дисков (держа его в руках и, естесственно, отключив все кабели). Это может помочь «отлепить» головки. Правда, этот дефект может скоро появиться опять, и совсем избавиться от склонности к залипанию головок на старых винчестерах часто не удается. Механические узлы имеют свойство необратимо изнашиваться. В новых HDD подобное встречается, если по какой-либо причине не сработала автоматическая парковка или головки вышли из парковочной зоны по другой причине — например, от тряски при перевозке.

в) Двигатель раскручивается, затем слышно несколько щелчков, и двигатель останавливается. Возможные варианты:

— Накопители Conner и родственные им Seagate ( ST 31276 A , ST 31277 A , ST 31722 A , ST 32122 A и другие): двигатель раскручивается, потом останавливается (без щелчков). И так много раз.

— Накопители Western Digital : двигатель раскручивается, и слышны частые равномерные удары позиционера об ограничитель (лучше сразу выключить, так как возможно повреждение головок и поверхностей дисков).

— HDD других изготовителей обычно раскручивают двигатель, затем слышно несколько щелчков, и двигатель останавливается. После этого может начать мигать светодиод (если он есть), сообщая код ошибки.

Наиболее часто встречающиеся неисправности с таким проявлением — обрывы головок, концентрические царапины на дисках (следствие износа) а также неисправность микросхем канала чтения/записи (чаще всего из-за всякого рода замыканий, устраиваемых любителями копаться во включенном компьютере). Причина щелчков — удары хвостовика блока головок об ограничитель из-за отсутствия чтения, т.е. неисправности блока головок, канала чтения, или разрушения сервометок на диске: система позиционирования не может найти крайнюю внешнюю дорожку, на которой записан соответствующий идентификационный код, и после нескольких безуспешных попыток управляющий процессор останавливает двигатель. В случае HDD фирмы Conner и тех Seagate , которые продолжают модельный ряд Conner , при отсутствии чтения с дисков вообще не происходит никаких перемещений блока головок, так как алгоритмом их работы предусмотрена стабилизация скорости вращения шпиндельного двигателя по сервометкам в зоне парковки, и если севометки там не обнаужены, поиск внешней до p ожки не п p оизводится.

г) Двигатель раскручивается, затем слышен один или несколько негромких щелчков, после чего двигатель продолжает вращаться, но накопитель не выходит в состояние готовности (не гасит индикатор занятости и не реагирует на обращение с компьютера). Или в готовность выходит, светодиод гасит, но BIOS ‘ом не определяется и на команды не реагирует. Это означает, что управляющий процессор накопителя «зависает» из-за неправильного считывания находящихся на дисках служебных программ. Эти программы могут оказаться разрушенными как из-за каких-либо сбоев в работе винчестера (в том числе некорректных попыток низкоуровневого форматирования), так и из-за износа поверхностей служебных цилиндров.

д) Очень громкий и неприятный звук при раскрутке двигателя HDD (скрежет, свист, «вой» и т.п.). Либо неисправен сам двигатель, либо смещены диски (от удара), либо головки вышли за пределы поверхности диска из-за поломки ограничителей.

В описанных случаях накопитель явно неисправен, причем неисправность достаточно серьезна. В большинстве случаев справиться с такими неисправностями в домашних условиях невозможно. Более глубокая диагностика, а также ремонт обычно требуют наличия специального оборудования . Локализовать неисправность (плата или гермоблок?) можно заменой платы электроники.

2. Подключить накопитель к компьютеру (единственным на первичный или вторичный контроллер). При правильном подключении интерфейсного кабеля винчестер должен проинициализироваться так же, как описано в п.1. Далее нужно запустить BIOS Setup и проверить автоопределение параметров HDD . После кратковременного мигания индикатора HDD (чтения паспорта диска по команде identify drive , см. описание стандарта АТА) в соответствующей строке должны появиться его параметры, соответствующие написанным на крышке гермоблока, или хотя бы более-менее правдоподобные. Если определяется что-то непонятное, наподобие «-97889 цилиндров, 0 головок, 256 секторов», или параметры не определяются вовсе, надо проверить все контакты и исправность сигнального кабеля. Очень часто плохие контакты наблюдаются в переходниках для подключения 2″ накопителей. Такой переходник лучше сразу заменить на нормальный, так как добиться его надежной работы вряд ли удастся. Первый контакт 44-х контактного разьема IDE накопителей 2″ форм-фактора — обычно тот, который ближе к паре джамперов master / slave , а первый контакт переходника — тот, что дальше от провода питания (вид со стороны платы HDD ).

Если же все контакты надежны и исправны кабель и интерфейс со стороны компьютера, то неправильное определение параметров или отсутствие их определения означает обычно неисправность электроники накопителя (в частности, микросхемы микроконтроллера). К неправильной реакции на команды может также иногда привести частичное разрушение служебной информации, но вероятность такого случая достаточно низка. Исправный IDE винчестер, независимо от наличия на нем логического формата, должен быть доступен в системе как физическое устройство.

Обычно HDD — устройства достаточно надежные, и в них редко появляются трудноуловимые и неявные дефекты. Если запись и чтение работают на всем дисковом пространстве, накопитель можно считать исправным. Проблему в этом случае надо искать в программном обеспечении или несовместимости каких-либо из присутствующих в системе устройств. Одна из наиболее распространенных и очевидных неисправностей HDD — появление дефекных участков магнитных поверхностей ( bad blocks ) — результат естественного износа или неаккуратного обращения. Обнаруживаются дефекты тестами наподобие Checkit , PcCheck и др. H еобходимо помнить, что программы проверки файловой системы ( Ndd , Scandisk ) берут первоначальную информацию о дефектах поверхности из FAT , т.е. кластеры, обозначенные как bad в FAT (кодом F 7 FF ), могут и не быть дефектными на самом деле, и наоборот. Задержки в работе, сопровождаемые щелчками и «подвисанием» компьютера при обращении к HDD (при отсутствии явных дефектов поверхности) свидетельствуют о нестабильном чтении или записи на некоторых участках, т.е. о скором появлении bad blocks .

И еще одно замечание: одна из вероятных причин проблем в работе винчестера — плохой контакт в разьеме питания, а также некачественные блоки питания, не обеспечивающие необходимую стабильность питающих напряжений. Это особенно актуально для современных накопителей, которые представляют собой весьма точные и нежные электронно-механические устройства, и в то же время потребляют довольно большие токи, особенно в момент раскрутки пакета дисков. H естабильность электропитания может привести к серьезным неисправностям (достаточно вспомнить массовый выход из строя HDD Quantum новых серий именно по этой причине). Поэтому проверка надежности контактов и стабильности питания должна быть первым шагом при диагностике проблем, связанных с HDD .

Академия Гитарной Электроники: Генератор синусоиды для управления двигателем HDD — Академия Гитарной Электроники

• Перейти на сайт
• Обсуждения
• Пользователи
• Календарь
• Чат

• Академия Гитарной Электроники
• >Дополнительный раздел
• >Прочая электроника

• Правила форума
• Просмотр новых публикаций
• 

Генератор синусоиды для управления двигателем HDD

#1 СЕсин

• Группа: Паяльные маньяки
• Сообщений: 51
• Регистрация: 09 May 09

• Наверх of the page up there ^

#2 ZAQ

• 
• Человек

• Группа: Паяльные маньяки
• Сообщений: 2451
• Регистрация: 02 February 14

СЕсин (17 April 2016 — 23:44) писал:

• Наверх of the page up there ^

#3 СЕсин

• Группа: Паяльные маньяки
• Сообщений: 51
• Регистрация: 09 May 09

• Наверх of the page up there ^

#4 ZAQ

• 
• Человек

• Группа: Паяльные маньяки
• Сообщений: 2451
• Регистрация: 02 February 14

• Наверх of the page up there ^

#5 СЕсин

• Группа: Паяльные маньяки
• Сообщений: 51
• Регистрация: 09 May 09

• Наверх of the page up there ^

#6 qwer009

• Группа: Паяльные маньяки
• Сообщений: 1301
• Регистрация: 28 October 13

• Наверх of the page up there ^

#7 ZAQ

• 
• Человек

• Группа: Паяльные маньяки
• Сообщений: 2451
• Регистрация: 02 February 14

• Наверх of the page up there ^

#8 СЕсин

• Группа: Паяльные маньяки
• Сообщений: 51
• Регистрация: 09 May 09

ZAQ (18 April 2016 — 18:24) писал:

Спасибо, но, боюсь, не осилю. ) А вот «выход — или купить у китайцев контроллер BLDC двигателя», это ближе. Я какой-то контроллер находил, но в описании там можно было менять обороты с 2000 на 3000 или что-то типа того. Qwer009, скажи пожалуйста, а ты какой-то конкретный контроллер имеешь ввиду? Или тут тоже надо экспериментировать, пробовать? Есть ли какой-то стандартный описанный подход, чтобы я, допустим купил какой-то чип в богомерзком чипе и дипе, припаял его по схеме и все ) Я не от лени, а от незнания )

Возможно, я пойду по такому пути — раскручу другим моторчиком, а потом уже когда-нибудь (может никогда) сделаю контроллер.

• Наверх of the page up there ^

#9 ZAQ

• 
• Человек

• Группа: Паяльные маньяки
• Сообщений: 2451
• Регистрация: 02 February 14

СЕсин (18 April 2016 — 13:34) писал:

• Наверх of the page up there ^

#10 СЕсин

• Группа: Паяльные маньяки
• Сообщений: 51
• Регистрация: 09 May 09

ZAQ, я все понимаю. И согласен в этих вопросах. Ну не знаю, из принципа что ли я хочу этот проект хоть как-то запустить. Возвращаясь к теме управления двигателем с помощью контроллера. Нашел две статьи где все подробно описано: http://electronics-a. m.su/page1.html
И
http://ehob.by/index. zhestkogo-diska

Это как раз то что мне нужно. Просто, без всякого гемора. Только я не понял как можно менять скорость вращения. Вот там есть абзац, который я нихрена не понимаю. Можете пожалуйста разжевать что и куда мне нужно подключить? Там написано:
Однако, необходимо отметить, что плавно регулировать частоту просто применив переменный резистор не удастся, так как регулировка не линейна и происходит в меньших пределах чем Vпит — 0, по этому лучшим вариантом будет подключение к этому выводу конденсатора на который через резистор, например от микроконтроллера подаётся ШИМ сигнал.
Для определения текущей частоты вращения следует использовать вывод 8 микросхемы, на котором при вращении вала двигателя присутствуют импульсы, по 3 импульса на 1 оборот вала.

Я по отдельности слова понимаю, но в целом, как нужно подключить мне не понятно )

Запуск старых HDD для прикладных применений

При использовании старых HDD приводов в прикладных целях иногда возникает проблема с тем, что шпиндельный двигатель останавливается через некоторое время после запуска. Есть у них такая «фишка» — если с блока головок не поступают сигналы на микросхему-контроллер, то она запрещает микросхеме-драйверу вращать двигатель. На примере несколько моделей приводов попробуем разобраться, как это исправить.

Всё началось с того, что привезли несколько старых винчестеров (рис.1) и сказали, что здесь рабочие вперемешку с «убитыми», хочешь – выбирай, не хочешь – делай что хочешь. Но если разберёшься, как их использовать в качестве небольшого наждака для правки инструмента, расскажи. Ну, вот – рассказываю…

Первый HDD – «Quantum» семейства «Fireball TM» с микросхемой привода TDA5147AK (рис.2). Посмотрим, что он из себя представляет.

Верхняя крышка крепится 4-мя винтами по углам и одним винтом и гайкой, находящимися сверху, под наклейками. После снятия крышки видны сам жёсткий диск, считывающие головки и магнитная система управления положением головок (рис.3). Шлейф отсоединяем, магнитную систему откручиваем (здесь понадобиться специально заточенный шестигранный ключ «звёздочка»). При желании диск тоже можно снять, если открутить три винта на шпинделе двигателя (также нужен шестигранник).

Теперь ставим крышку на место для того, чтобы можно было перевернуть HDD для экспериментов с электроникой и подаём в разъём питания напряжения +5 В и +12В. Двигатель разгоняется, работает примерно 30 секунд, а затем останавливается (на печатной плате есть зелёный светодиод – он горит при вращении двигателя и мигает при его остановке).

В сети легко находится даташит на микросхему TDA5147K, но по нему не удалось разобраться с сигналом разрешения/запрета вращения. При «подтягивании» сигналов POR к шинам питания добиться нужной реакции не удалось, но при просмотре сигналов осциллографом выяснилось, что при касании щупом 7-го вывода микросхемы TDA5147АK происходит её сброс и перезапуск двигателя. Таким образом, собрав простейший генератор коротких импульсов (рис.4, нижнее фото) с периодом в несколько секунд (или десятков секунд), можно заставить двигатель вращаться более-менее постоянно. Возникающие паузы в подаче питания длятся около 0,5 секунды и это не критично, если двигатель используется с небольшой нагрузкой на валу, но в других случаях это может быть неприемлемо. Поэтому, способ хоть и действенный, но не совсем правильный. А «правильно» запустить его так и не удалось.

Следующий HDD – «Quantum» семейства «Trailblazer» (рис.5).

При подаче напряжений питания привод никаких признаков жизни не подаёт и на плате электроники начинает сильно греться микросхема 14-107540-03. В середине корпуса микросхемы заметна выпуклость (рис.6), что говорит о её явной неработоспособности. Обидно, но не страшно.

Смотрим микросхему управления вращением двигателя (рис.7) — HA13555. Она при подаче питания не греется и видимых повреждений на ней нет. Прозвонка тестером элементов «обвязки» ничего особенного не выявила – остаётся только разобраться со схемой «включения».

Поисковики даташит на неё не находят, но есть описание на HA13561F. Она выполнена в таком же корпусе, совпадает по ножкам питания и по «выходным» выводам с HA13555 (у последней к проводникам питания двигателя подпаяны диоды – защита от противо-ЭДС). Попробуем определиться с необходимыми выводами управления. Из даташита на HA13561F (рис.8) следует, что на вывод 42 (CLOCK) должна подаваться тактовая частота 5 МГц с уровнем TTL-логики и что сигналом, разрешающим запуск двигателя, является высокий уровень на выводе 44 (SPNENAB).

Так как микросхема 14-107540-03 нерабочая, то отрезаем питание +5 В от неё и от всех остальных микросхем, кроме HA13555 (рис.9). Тестером проверяем правильность «порезов» по отсутствию соединений.

На нижнем фото рисунка 9 красными точками показаны места подпайки напряжения +5 В для HA13555 и резистора «подтяжки к плюсу» её 44 вывода. Если же резистор от вывода 45 снять с родного места (это R105 по рисунку 8) и поставить его вертикально с некоторым наклоном к микросхеме, то дополнительный резистор для подтяжки к «плюсу» вывода 44 можно припаять к переходному отверстию и к висящему выводу первого резистора (рис.10) и тогда питание +5 В можно подавать в место их соединения.

На обратной стороне платы следует перерезать дорожки, как показано на рисунке 11. Это «бывшие» сигналы, приходящие от сгоревшей микросхемы 14-107540-03 и старая «подтяжка» резистора R105.

Организовать подачу «новых» тактовых сигналов на вывод 42 (CLOCK) можно с помощью дополнительного внешнего генератора, собранного на любой подходящей микросхеме. В данном случае была использована К555ЛН1 и получившаяся схема показана на рисунке 12.

После «прокидывания» проводом МГТФ напряжения питания +5 В прямо от разъёма к выводу 36 (Vss) и других требуемых соединений (рис.13), привод запускается и работает безостановочно. Естественно, если бы микросхема 14-107540-03 была исправна, вся доработка заключалась бы только в «перетяжке» 44-го вывода к шине +5 В.

На этом «винте» была проверена его работоспособность при других тактовых частотах. Сигнал подавался с внешнего генератора прямоугольных импульсов и минимальная частота, с которой привод работал устойчиво — 2,4 МГц. На более низких частотах циклично происходил разгон и остановка. Максимальная частота – около 7,6 МГц, при дальнейшем её увеличении количество оборотов оставалось прежним.

Количество оборотов также зависит и от уровня напряжения на выводе 41 (CNTSEL). В даташите на микросхему HA13561F есть таблица и она соответствует значениям, получаемым у HA13555. В результате всех манипуляций удалось получить минимальную скорость вращения двигателя около 1800 об/мин, максимальную – 6864 об/мин. Контроль проводился с помощью программы SpectraPLUS, оптопары с усилителем и кусочка изоленты, приклеенного к диску так, чтобы он при вращении диска перекрывал окно оптопары (в окне анализатора спектра определялась частота следования импульсов и затем умножалась на 60).

Третий привод – «SAMSUNG WN310820A».

При подаче питания микросхема-драйвер – HA13561 начинает сильно греться, двигатель не вращается. На корпусе микросхемы заметна выпуклость (рис.14), как и в предыдущем случае. Проводить какие-либо эксперименты не получится, но можно попробовать запитать двигатель от платы с микросхемой HA13555. Длинные тонкие проводники были подпаяны к шлейфу двигателя и к выходным контактам разъёма платы электроники – всё запустилось и работало без проблем. Если бы HA13561 была целой, доработка для запуска была бы такой же, как и для «Quantum Trailblazer» (44-й вывод к шине +5 В).

Четвёртый привод — «Quantum» семейства «Fireball SE» с микросхемой привода AN8426FBP (рис.15).

Если отключить шлейф блока головок и подать питание на HDD, то двигатель набирает обороты и, естественно, через некоторое время останавливается. Даташит на микросхему AN8426FBP есть в сети и по нему можно разобраться, что за запуск отвечает вывод 44 (SIPWM) (рис.16). И если теперь перерезать дорожку, идущую от микросхемы 14-108417-02 и «подтянуть» вывод 44 через резистор 4,7 кОм к шине +5 В, то двигатель не будет останавливается.

И напоследок, вернувшись немного назад, были сняты формы сигналов на выводах W и V микросхемы HA13555 относительно общего провода (рис. 17).

Самое простое прикладное применение старого HDD – небольшой наждак для правки свёрл, ножей, отвёрток (рис.18). Для этого достаточно наклеить на магнитный диск наждачную бумагу. Если «винт» был с несколькими «блинами», то можно сделать сменные диски разной зернистости. И здесь хорошо бы иметь возможность переключения скорости вращения шпиндельного двигателя, так как при большом количестве оборотов очень легко перегреть затачиваемую поверхность.

Наждак, конечно, не единственное применение для старого HDD. В сети легко находятся конструкции пылесосов и даже аппарата для приготовления сладкой ваты…

В дополнении к тексту находятся упомянутые даташиты и файлы печатных плат внешних генераторов импульсов в формате программы Sprint-Layout 5-ой версии (вид со стороны печати, микросхемы устанавливаются как smd, т.е. без сверловки отверстий).

Андрей Гольцов, r9o-11, г. Искитим, апрель 2018.

Поделки из нерабочих HDD — мини-помпа

Понадобилась мне как-то для будущих самоделок водяная помпа. Да не простая — с ограничениями по габаритам — толщина до 25мм, ширина до 50мм (длина — уже можно варьировать). Из желаемых характеристик — напор 1м и расход 100л/ч. Не найдя в продажах желаемого (в основном — по габаритам), по своей упоротойупорной натуре приступил к реализации своего решения данного вопроса!

Внимание — много фото!

«Мозги» и немного предыстории:

Строго говоря, идея использовать для помп моторчики HDD не нова. C 2009 года ведётся целая ветка на одном известном форуме. Так что изначально был нацелен на изготовление помпы из «ноутбучного» жёсткого диска и поиска подходящего драйвера c интегрированными силовыми ключами и бессенсорным управлением.

Но «из коробки» перенять опыт мне не удалось. Череда тестов с разными драйверами (MTD6501C, DRV11873 и ряда прочих китайских поделок) давали неутешительный итог: более крупные моторы от 3.5 дисков работают идеально. А вот с мелкими моторами в лучшем случае удается запустить единицы, и те работают крайне нестабильно. С таким неутешительным результатом давняя идея была заброшена и находилась на грани забвения.

Но относительно недавно наткнулся на довольно любопытный драйвер от TI — DRV10987. При своих скромных габаритах обладает довольно внушительным потенциалом:

• Рабочее напряжение от 6v до 28v
• Интегрированный понижающий преобразователь на 5v (можно запитать МК для управления)
• Постоянный рабочий ток до 2А (пиковый — 3А)
• Огромное число программно определяемых параметров (задание значений конфигурационных регистров по шине I2C) для управления работой мотора
• Автоматический перезапуск мотора после аварийной остановки / сбое (если условия возникновения сбоя прошли)
• Защита от перегрузки по току
• Защита от перенапряжения
• Детектирование остановки/блокировки ротора
• Отключение при перегреве контроллера

Вооружившись ардуинкой (да простят меня за это ругательное слово местные электронщики) для задания параметров, изготовленной ЛУТом платой под данный драйвер, углубился в опыты по запуску моторчиков. Что же, данный контроллер меня не разочаровал! Несмотря на примененный метод «научного тыка» при подборе параметров, удалось найти подход к любому мотору от HDD!

Помог мне в этом самописный онлайн-конфигуратор настроек. Пользуйтесь на здоровье!)

Затем уже были заказаны в поднебесной более презентабельные платки:

После регистрации (ну вот так требуют) можете бесплатно скачать файлы проекта. Или сразу же заказать платы здесь.

О «пересадке сердца»

Осталось дело за малым — достать из корпуса HDD мотор, который кстати говоря, в 2.5 дисках (и в большинстве 3.5) является его неотъемлемой частью. Вкратце можно процесс описать известной фразой «Пилите, Шура, пилите!«:

Из фанеры изготавливается внешняя направляющая под коронку по металлу с креплением к корпусу диска. Для сохранности шлейф мотора приклеивается к его основанию, чтобы не был срезан коронкой

После высверливания получаем кругляшки с моторчиком. После обработки напильником получаем диаметр основания около 25мм.

Подготовка реципиента к трансплантации:

Мозги и сердце будущей помпы отлично ладят друг с другом и готовы обрести новое место обитания. Так что самое время подумать о корпусе и крыльчатке.

Так как нужно получить при малом рабочем объеме высокое давление, крыльчатку спроектировал с 7 лучами:

Печать на 3D принтере поликарбонатом
3D модель

Поликарбонат — вещь для корпуса отличная. Но печатать целый корпус им дорого. Куски толстых листов очень трудно найти да и фрезеровка не бесплатна (для меня). Зато у рекламщиков за спасибо можно выпросить обрезки от листов толщиной 4мм и 2мм. Так что корпус проектировался для последующего нарезания лазером деталей и их склейкой в единое целое без необходимости фрезеровки. Потребуется разве что высверливание отверстий под фитинги и гайки.

Вид 3D модели
3D модель

Набор деталей для склейки «топа» помпы. В местах сопряжения каналов притока и оттока срезаны грани

Ход операции:

Тут хотелось бы сделать лирическое отступление и напомнить желающим повторить и не только, что дихлорэтан, которым проводилась склейка — содержит мало витаминов и вдыхать нужно больше довольно токсичное и летучее вещество. Работы с ним нужно проводить или на открытом воздухе или в хорошо вентилируемом помещении.

Стек деталей «топа» на сушке после склейки — верх-приток-сепаратор-крыльчатка-ротор. Аналогично склеивается основание для мотора (или изготовить из 6мм куска поликарбоната целиком)

После склейки высверливаются отверстия для фитинга — 8мм латунной трубки по насечкам на детали «сепаратор»

Старый добрый состав БФ-4 как по мне дает надежную склейку латуни и поликарбоната

Тем же клеем приклеивается основание мотора в нижней части помпы. В верхней части рассверливаются (не насквозь!) отверстия под вклейку гаек-заклепок М3. И на фото видна прокладка из тонкого силикона

Тестирование:

Вот и пришла пора проверить в работе самоделку. Для этого был наскоро собран тестовый стенд. Так как Хабр читают дети серьезные разработчики, у которых внешний вид и состав стенда может вызвать приступы паники, ужаса и дезориентации, хотел его спрятать под спойлер… но надеюсь, всё обойдётся, и потом не говорите, что я вас, уважаемые читатели, не предупреждал!

Ардуинка подаёт управляющий сигнал PWM, коэффициент заполнения которого задается вручную переменным резистором, считывает значение конфигурационных регистров, а так же определяет скорость вращения как через внутренние регистры драйвера (RPMrg), так и по сигналу FG (RPMfg). Питание мотора — 12v

Запуск мотора без нагрузки. Регулировка оборотов и замер энергопотребления

Мотор успешно стартует от 6% управляющего PWM сигнала. А в конце видео видно, как на высоких оборотах значения скорости во внутреннем регистре «подвисают» на интервале от 10к до 13к оборотов, хотя через выход FG частота фиксируется без изменений.

С холостым ходом всё понятно — получили 13к оборотов при напряжении 12v и потреблении 0.16A. Но собиралась водяная помпа, а я тут воздух гоняю. Так что следующий этап — сопровождение домочадцев на улицу, дабы не мешались, и оккупация ванной комнаты!

Делать замеры и снимать видео у меня, увы, не получилось. Так что обойдемся фото общего плана. К измерительному оборудованию добавились секундомер и банка на 3л

По итогам замеров получилась вот такая таблица

График расхода

Как итог — данная поделка целиком удовлетворяет моим требованиям. А в случае поломки, благодаря разборной конструкции и наличию в любых ремонтных мастерских / сервисных центрах ящиков с дохлыми 2.5HDD — починить не составит труда. И путь к дальнейшему построению СВО открыт! Так что продолжение следует!

Hdd двигатель как генератор

Трёхфазный дизельный генератор Hobberg HDD 230 с оригинальным дизельным двигателем Doosan мощностью 185 кВт для постоянного и резервного электроснабжения. Установка предназначается для стационарного размещения и может устанавливаться как на улице (контейнер или кожух), так и в помещении (кожух или открытая комплектация). Hobberg HDD 230 — это оптимальное соотношение цены и качества. За силовую часть отвечает генератор переменного тока 270 L W12/4 с выходным током до 333 А. Предоставленная модель отлично подойдёт для резервирования электросети нагрузкой до 231 кВА (185 кВт), а в круглосуточном режиме установка может запитывать электроэнергией потребителей до 168 кВт или 210 кВА. Благодаря использованию надёжного дизельного двигателя P086TI жидкостного охлаждения от мирового бренда Doosan, Вы сможете экономить на заправке топливом до 20%, так как его расход составит всего около 32 литров в час, при этом агрегат отлично адаптирован к российским ГСМ и располагает широким межсервисным интервалом. Малые габариты 3100x1300x1920 мм и небольшой вес 2756 кг, делают возможным без труда разместить электростанцию на вашем объекте, а встроенный в раму топливный бак объёмом 475 л обеспечит длительное время автономной работы.

Комплектация дизельного генератора Hobberg HDD 230

Базовая комплектация: стальная рама с амортизаторами; радиатор охлаждения; двигатель с навесным оборудованием;датчик уровня топлива; электрический стартер; аккумуляторная батарея (с проводами и клеммами); панель управления на базе микропроцессорного контроллера; зарядное устройство АКБ; подогреватель охлаждающей жидкости; альтернатор; защитная решётка вентилятора и вращающихся деталей; выходной автомат защиты; воздухоочиститель модульной конструкции; топливный фильтр со степенью очистки 1 мкм; система смазки с фильтрацией; датчик контроля давления масла; механический регулятор оборотов; глушитель; выхлопной фланец; шестеренчатый насос смазочного масла; щуп для измерения уровня масла; документация на русском языке; сертификат соответствия ГОСТ-Р; тест перед отгрузкой.

Дополнительная комплектация: АВР с реле контроля; предпусковой подогреватель с ручным запуском; система автоматической дозаправки топливом; встроенный топливный бак увеличенной емкости; дополнительный топливный бак 1000 л; дополнительный топливный бак 2000 л; дополнительный топливный бак 5000 л; система контроля расхода топлива; заслонка аварийного останова по воздуху; система вентиляции с автоматическим управлением (для монтажа электростанции открытого типа в помещение); система электрооборудования двухпроводного исполнения; удаленный беспроводной радиоканал связи (до 3000 м); удаленный канал связи через интернет; удаленный беспроводной канал связи GPRS; реле контроля сетевого напряжения; аварийный останов по низкому уровню охлаждающей жидкости; насос для откачки отработанного масла; фронтальная защитная решетка радиатора; неустановленный -29 дБ глушитель.

Стоимость технического обслуживания генератора Hobberg HDD 230

После первых 50 моточасов работы:

• Замена масла и масляных фильтров
• Проверка натяжителя и износа ремня
• Слив конденсата из топливного фильтра сепаратора
• Проверка состояния крепежных и электрических соединений
• Проверка проемов охлаждения силового генератора
• Обслуживание аккумуляторных батарей
• Проверка соединений системы выпуска отработавших газов
• Проверка контрольно-измерительных приборов и указателей на пульте управления

Стоимость проведения регламентных работ: 14 259 руб.

Каждые 250 моточасов или 6 месяцев (что наступит ранее):

• Замена масла и масляных фильтров
• Замена топливных фильтров
• Проверка температуры открытия термостата
• Проверка натяжителя и износа ремня
• Проверка и регулировка тепловых зазоров клапанов и форсунок
• Проверка вентиляционной трубы картера
• Проверка патрубков и соединений системы впускного воздуха
• Слив конденсата из топливного фильтра сепаратора
• Проверка состояния крепежных и электрических соединений
• Проверка проемов охлаждения силового генератора
• Обслуживание аккумуляторных батарей
• Проверка соединений системы выпуска отработавших газов
• Проверка контрольно-измерительных приборов и указателей на пульте управления

Стоимость проведения регламентных работ: 15 234 руб.

Каждые 500 моточасов или 12 месяцев (что наступит ранее):

• Замена масла и масляных фильтров
• Замена топливных фильтров
• Замена воздушного фильтра
• Проверка концентрации антифриза
• Проверка натяжителя и износа ремня
• Слив конденсата из топливного фильтра сепаратора
• Проверка состояния крепежных и электрических соединений
• Проверка проемов охлаждения силового генератора
• Обслуживание аккумуляторных батарей
• Проверка соединений системы выпуска отработавших газов
• Проверка контрольно-измерительных приборов и указателей на пульте управления

Стоимость проведения регламентных работ: 16 534 руб.

Каждые 1000 моточасов или 24 месяца (что наступит ранее):

• Замена масла и масляных фильтров
• Замена топливных фильтров
• Замена воздушного фильтра
• Проверка концентрации антифриза
• Замена антифриза, промывка и опрессовка системы охлаждения
• Проверка натяжителя и износа ремня
• Проверка вентиляционной трубы картера
• Проверка патрубков и соединений системы впускного воздуха
• Диагностика системы электронного управления двигателя
• Слив конденсата из топливного фильтра сепаратора
• Проверка состояния крепежных и электрических соединений
• Проверка проемов охлаждения силового генератора
• Проверка сопротивления изоляции обмоток силового генератора
• Обслуживание аккумуляторных батарей
• Проверка соединений системы выпуска отработавших газов
• Проверка контрольно-измерительных приборов и указателей на пульте управления

Стоимость проведения регламентных работ: 23 359 руб.

Каждые 5000 моточасов или 36 месяцев (что наступит ранее):

• Замена масла и масляных фильтров
• Замена топливных фильтров
• Замена воздушного фильтра
• Замена антифриза, промывка и опрессовка системы охлаждения
• Проверка температуры открытия термостата
• Проверка натяжителя и износа ремня
• Проверка вентиляционной трубы картера
• Очистка промежуточного охладителя воздуха
• Проверка патрубков и соединений системы впускного воздуха
• Диагностика системы электронного управления двигателя
• Слив конденсата из топливного фильтра сепаратора
• Инспекция турбокомпрессора
• Инспекция зарядного генератора
• Проверка состояния крепежных и электрических соединений
• Проверка проемов охлаждения силового генератора
• Проверка сопротивления изоляции обмоток силового генератора
• Протяжка шин силового генератора
• Обслуживание аккумуляторных батарей
• Проверка соединений системы выпуска отработавших газов
• Проверка контрольно-измерительных приборов и указателей на пульте управления

Стоимость проведения регламентных работ: 25 309 руб.

ВНИМАНИЕ! Стоимость работ по техническому обслуживанию для данной модели электростанции указана без учёта стоимости выезда специалистов на объект.