स्टेपर मोटर्स और सर्वो मोटर्स के बीच अंतर और अनुप्रयोग परिदृश्य

स्टेपर मोटर्ससर्वो मोटर की तुलना में कम लागत वाले लाभ के साथ असतत गति उपकरण हैं, ये ऐसे उपकरण हैं जो यांत्रिक और विद्युत ऊर्जा को परिवर्तित करते हैं। एक मोटर जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है उसे "जनरेटर" कहा जाता है; एक मोटर जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है उसे "मोटर" कहा जाता है। स्टेपर मोटर और सर्वो मोटर गति नियंत्रण उत्पाद हैं जो स्वचालन उपकरण की गति और उसके चलने के तरीके का सटीक पता लगा सकते हैं, और मुख्य रूप से स्वचालन उपकरण के निर्माण में उपयोग किए जाते हैं।

स्टेपर मोटर रोटर तीन प्रकार के होते हैं: रिएक्टिव (वीआर टाइप), परमानेंट मैग्नेट (पीएम टाइप) और हाइब्रिड (एचबी टाइप)। 1) रिएक्टिव (वीआर टाइप): रोटर के दांतों वाला गियर। 2) परमानेंट मैग्नेट (पीएम टाइप): परमानेंट मैग्नेट वाला रोटर। 3) हाइब्रिड (एचबी टाइप): परमानेंट मैग्नेट और रोटर के दांतों वाला गियर। स्टेपर मोटर्स को स्टेटर पर वाइंडिंग के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है: दो-चरण, तीन-चरण और पांच-चरण श्रृंखला होती है। दो स्टेटर वाली मोटर दो-चरण वाली मोटर बन जाती हैं और पांच स्टेटर वाली मोटर को पांच-चरण वाली मोटर कहा जाता है। स्टेपर मोटर में जितने अधिक चरण और बीट्स होते हैं, वह उतनी ही सटीक होती है।

 

एचबी मोटर बहुत सटीक लघु वृद्धिशील चरण गति प्राप्त कर सकती है, जबकि पीएम मोटर को आमतौर पर उच्च नियंत्रण सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है।एचबी मोटर्सजटिल, सटीक रैखिक गति नियंत्रण आवश्यकताओं को प्राप्त कर सकते हैं। पीएम मोटर्स टॉर्क और वॉल्यूम में अपेक्षाकृत छोटे होते हैं, आम तौर पर उच्च नियंत्रण सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, और लागत में अधिक किफायती होते हैं। उद्योग: कपड़ा मशीनरी, खाद्य पैकेजिंग। उत्पादन प्रक्रिया और मोटर नियंत्रण सटीकता के संदर्भ में,एचबी स्टेपर मोटर्सपीएम स्टेपर मोटर्स की तुलना में अधिक उच्च अंत हैं।

 

स्टेपर मोटर और सर्वो मोटर दोनों ही गति नियंत्रण उत्पाद हैं, लेकिन उनके उत्पाद प्रदर्शन में अंतर है। स्टेपर मोटर एक असतत गति उपकरण है जो एक आदेश प्राप्त करता है और एक कदम निष्पादित करता है। स्टेपर मोटर इनपुट पल्स सिग्नल को कोणीय विस्थापन में परिवर्तित करते हैं। जब स्टेपर मोटर चालक को पल्स सिग्नल प्राप्त होता है, तो यह स्टेपर मोटर को निर्धारित दिशा में एक निश्चित कोण से घुमाने के लिए प्रेरित करता है। सर्वो मोटर एक सर्वो प्रणाली है जिसमें विद्युत संकेतों को टॉर्क और गति में परिवर्तित किया जाता है ताकि एक नियंत्रण वस्तु को चलाया जा सके, जो गति और स्थिति सटीकता को नियंत्रित कर सकती है।

 

✓ स्टेपर मोटर्स, सर्वो मोटर्स कम आवृत्ति विशेषताओं, क्षण आवृत्ति विशेषताओं और अधिभार क्षमता के संदर्भ में काफी भिन्न हैं:।

नियंत्रण सटीकता: स्टेपर मोटर्स के जितने अधिक चरण और पंक्तियाँ होती हैं, सटीकता उतनी ही अधिक होती है; एसी सर्वो मोटर्स की नियंत्रण सटीकता की गारंटी मोटर शाफ्ट के पीछे के छोर पर रोटरी एनकोडर द्वारा दी जाती है, जितने अधिक एनकोडर स्केल होते हैं, सटीकता उतनी ही अधिक होती है।

✓ कम आवृत्ति विशेषताएँ: स्टेपर मोटर्स कम गति पर कम आवृत्ति कंपन घटना के लिए प्रवण हैं, स्टेपर मोटर्स के कार्य सिद्धांत द्वारा निर्धारित यह कम आवृत्ति कंपन घटना मशीन के सामान्य संचालन के लिए हानिकारक है, और आम तौर पर कम आवृत्ति कंपन घटना को दूर करने के लिए भिगोना प्रौद्योगिकी का उपयोग करें; एसी सर्वो सिस्टम में अनुनाद दमन समारोह होता है, जो मशीनरी की कठोरता की कमी को कवर कर सकता है। ऑपरेशन बहुत सुचारू है और कम गति पर भी कोई कंपन घटना नहीं होती है।

✓ टॉर्क-आवृत्ति विशेषताएँ: स्टेपर मोटर्स का आउटपुट टॉर्क बढ़ती गति के साथ घटता है, इसलिए उनकी अधिकतम परिचालन गति 300-600RPM होती है; सर्वो मोटर्स रेटेड गति (आमतौर पर 2000-3000RPM) तक रेटेड टॉर्क आउटपुट कर सकते हैं, और रेटेड गति से ऊपर स्थिर पावर आउटपुट होता है।

✓ अधिभार क्षमता: स्टेपर मोटर्स में अधिभार क्षमता नहीं होती है; सर्वो मोटर्स में मजबूत अधिभार क्षमता होती है।

✓ प्रतिक्रिया प्रदर्शन: स्टेपर मोटर्स को स्थिर अवस्था से ऑपरेटिंग गति (प्रति मिनट कई सौ चक्कर) तक पहुंचने में 200-400 ms लगते हैं; AC सर्वो में बेहतर त्वरण प्रदर्शन होता है और इसे तेज़ स्टार्ट/स्टॉप की आवश्यकता वाली नियंत्रण स्थितियों में इस्तेमाल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पैनासोनिक MASA 400W AC सर्वो, कुछ ही मिलीसेकंड में स्थिर अवस्था से 3000RPM की अपनी निर्धारित गति तक पहुँच जाता है।

परिचालन प्रदर्शन: स्टेपर मोटर्स खुले-लूप नियंत्रित होते हैं, और जब प्रारंभिक आवृत्ति बहुत अधिक होती है या लोड बहुत बड़ा होता है, तो चरण हानि या अवरुद्ध होने की संभावना होती है, और जब रोकते समय गति बहुत अधिक होती है तो ओवरशूट होता है; एसी सर्वो बंद-लूप नियंत्रित होता है, और चालक सीधे मोटर एनकोडर फीडबैक सिग्नल का नमूना ले सकता है, इसलिए आम तौर पर स्टेपर मोटर का कोई चरण हानि या ओवरशूट नहीं होता है, और नियंत्रण प्रदर्शन अधिक विश्वसनीय होता है।

 

प्रदर्शन के मामले में एसी सर्वो स्टेपर मोटर से बेहतर है, लेकिन स्टेपर मोटर में कम कीमत का लाभ है। प्रतिक्रिया गति, अधिभार क्षमता और चलने के प्रदर्शन के मामले में एसी सर्वो स्टेपर मोटर्स से बेहतर है, लेकिन स्टेपर मोटर्स का उपयोग उनके लागत-प्रदर्शन लाभ के कारण कुछ कम मांग वाले परिदृश्यों में किया जाता है। बंद-लूप तकनीक के उपयोग के साथ, बंद-लूप स्टेपर मोटर्स उत्कृष्ट सटीकता और दक्षता प्रदान कर सकते हैं, जो सर्वो मोटर्स के कुछ प्रदर्शन को प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन कम कीमत का लाभ भी है।

 

आगे देखें और उभरते क्षेत्रों को रेखांकित करें। स्टेपर मोटर अनुप्रयोगों में संरचनात्मक परिवर्तन हुए हैं, पारंपरिक बाजार संतृप्ति पर पहुंच गया है और नए उद्योग उभर रहे हैं। कंपनी के नियंत्रण मोटर्स और ड्राइव सिस्टम उत्पाद चिकित्सा उपकरणों, सेवा रोबोट, औद्योगिक स्वचालन, सूचना और संचार, सुरक्षा और अन्य उभरते उद्योगों में गहराई से फैले हुए हैं, जो समग्र व्यवसाय का अपेक्षाकृत बड़ा हिस्सा हैं और तेजी से बढ़ रहे हैं। स्टेपर मोटर्स की मांग अर्थव्यवस्था, प्रौद्योगिकी, औद्योगिक स्वचालन के स्तर और स्टेपर मोटर्स के तकनीकी विकास के स्तर से संबंधित है। कार्यालय स्वचालन, डिजिटल कैमरा और घरेलू उपकरणों जैसे पारंपरिक उद्योगों में बाजार संतृप्ति पर पहुंच गया है, जबकि 3 डी प्रिंटिंग, सौर ऊर्जा उत्पादन, चिकित्सा उपकरण और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों जैसे नए उद्योग उभर रहे हैं।

फ़ील्ड	विशिष्ट अनुप्रयोग
ऑफिस का ऑटोमेशन	प्रिंटर, स्कैनर, कॉपियर, एमएफपी, आदि।
मंच प्रकाश व्यवस्था	प्रकाश दिशा नियंत्रण, फोकस, रंग परिवर्तन, स्पॉट नियंत्रण, प्रकाश प्रभाव, आदि।
बैंकिंग	एटीएम मशीन, बिल मुद्रण, बैंक कार्ड उत्पादन, धन गिनने वाली मशीनें, आदि।
चिकित्सा	सीटी स्कैनर, हेमेटोलॉजी विश्लेषक, बायोकेमिस्ट्री विश्लेषक, आदि।
औद्योगिक	कपड़ा मशीनरी, पैकेजिंग मशीनरी, रोबोट, कन्वेयर, असेंबली लाइन, प्लेसमेंट मशीन, आदि।
संचार	सिग्नल कंडीशनिंग, मोबाइल एंटीना पोजिशनिंग, आदि।
सुरक्षा	निगरानी कैमरों के लिए गति नियंत्रण।
ऑटोमोटिव	तेल/गैस वाल्व नियंत्रण, प्रकाश स्टीयरिंग प्रणाली।

 

उभरते उद्योग 1: 3D प्रिंटिंग अनुसंधान एवं विकास प्रौद्योगिकी में सफलताएं हासिल करना जारी रखती है और डाउनस्ट्रीम में अनुप्रयोग परिदृश्यों को व्यापक बनाती है, घरेलू और अंतर्राष्ट्रीय बाजार लगभग 30% की दर से बढ़ रहे हैं। 3D प्रिंटिंग डिजिटल मॉडल पर आधारित है, भौतिक वस्तुओं को बनाने के लिए परत दर परत सामग्री को स्टैक करना। मोटर 3D प्रिंटर पर एक महत्वपूर्ण पावर घटक है, मोटर की सटीकता 3D प्रिंटिंग के प्रभाव को प्रभावित करती है, आम तौर पर स्टेपर मोटर्स का उपयोग करके 3D प्रिंटिंग। 2019 में, वैश्विक 3D प्रिंटिंग उद्योग का पैमाना $12 बिलियन है, जो साल-दर-साल 30% की वृद्धि है;

 

उभरता हुआ उद्योग 2: मोबाइल रोबोट कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित होते हैं, जिनमें गति, स्वचालित नेविगेशन, बहु-सेंसर नियंत्रण, नेटवर्क इंटरैक्शन आदि जैसे कार्य होते हैं। व्यावहारिक उत्पादन में सबसे महत्वपूर्ण उपयोग हैंडलिंग है, जिसमें गैर-मानकीकरण का उच्च स्तर है।

मोबाइल रोबोट के ड्राइव मॉड्यूल में स्टेपर मोटर्स का उपयोग किया जाता है, और मुख्य ड्राइव संरचना को ड्राइव मोटर्स और रिडक्शन गियर (गियरबॉक्स) से इकट्ठा किया जाता है। हालाँकि घरेलू औद्योगिक रोबोट उद्योग विदेशी देशों की तुलना में देर से शुरू हुआ, लेकिन यह मोबाइल रोबोट के क्षेत्र में विदेशी देशों से आगे है। वर्तमान में, मोबाइल रोबोट के मुख्य घटक मुख्य रूप से घरेलू रूप से उत्पादित होते हैं, और घरेलू उद्यम मूल रूप से सभी पहलुओं में सटीकता की आवश्यकताओं तक पहुँच चुके हैं, और कम विदेशी प्रतिस्पर्धी उद्यम हैं।

 

चीन के मोबाइल रोबोट बाजार का आकार 2019 में लगभग 6.2 बिलियन डॉलर होगा, जो साल-दर-साल 45% अधिक है। सफाई दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि के साथ पेशेवर सफाई रोबोटों का अंतर्राष्ट्रीय लॉन्च। 2018 में "दूसरे रोबोट" का लॉन्च ह्यूमनॉइड रोबोट के लॉन्च के बाद हुआ। "दूसरा रोबोट" बाधाओं, सीढ़ियों और मानव आंदोलन का पता लगाने के लिए कई सेंसर के साथ एक बुद्धिमान वाणिज्यिक वैक्यूमिंग रोबोट है। यह एक बार चार्ज करने पर तीन घंटे तक चल सकता है और 1,500 वर्ग मीटर तक की सफाई कर सकता है। "दूसरा रोबोट" सफाई कर्मचारियों के अधिकांश दैनिक कार्यभार को बदल सकता है और मौजूदा सफाई कार्य के अलावा वैक्यूमिंग और सफाई की आवृत्ति बढ़ा सकता है।

 

उभरते उद्योग 3: 5G की शुरूआत के साथ, संचार बेस स्टेशनों के लिए एंटेना की संख्या बढ़ रही है और आवश्यक मोटरों की संख्या भी बढ़ रही है। आम तौर पर, साधारण संचार बेस स्टेशनों के लिए 3 एंटेना की आवश्यकता होती है, 4G बेस स्टेशनों के लिए 4-6 एंटेना की आवश्यकता होती है, और 5G अनुप्रयोगों के लिए बेस स्टेशनों और एंटेना की संख्या में और वृद्धि होती है क्योंकि उन्हें पारंपरिक मोबाइल फोन संचार और IoT संचार अनुप्रयोगों को कवर करने की आवश्यकता होती है। गियरबॉक्स घटकों के साथ नियंत्रण मोटर उत्पाद बेस स्टेशन एंटीना संयंत्रों के लिए एक मुख्यधारा कस्टम विकास बन रहे हैं। प्रत्येक ESC एंटीना के लिए गियरबॉक्स के साथ एक नियंत्रण मोटर का उपयोग किया जाता है।

 

 

2019 में 4 जी बेस स्टेशनों की संख्या में 1.72 मिलियन की वृद्धि हुई, और 5 जी निर्माण से एक नया चक्र खुलने की उम्मीद है। 2019 में, चीन में मोबाइल फोन बेस स्टेशनों की संख्या 8.41 मिलियन तक पहुंच गई, जिनमें से 5.44 मिलियन 4 जी बेस स्टेशन थे, जो 65% के लिए जिम्मेदार थे। 2019 में, नए 4 जी बेस स्टेशनों की संख्या में 1.72 मिलियन की वृद्धि हुई, जो 2015 के बाद से सबसे अधिक है, जिसका मुख्य कारण 1) ग्रामीण क्षेत्रों में अंधे स्थानों को कवर करने के लिए नेटवर्क का विस्तार है। 2) 5 जी नेटवर्क निर्माण की नींव रखने के लिए कोर नेटवर्क क्षमता को अपग्रेड किया जाएगा। चीन का 5 जी वाणिज्यिक लाइसेंस जून 2019 में जारी किया जाएगा, और मई 2020 तक देश भर में 250,000 से अधिक 5 जी बेस स्टेशन खोले जाएंगे।

 

उभरते उद्योग 5: मेडिकल डिवाइस स्टेपर मोटर्स के लिए मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्यों में से एक हैं और वे उन क्षेत्रों में से एक हैं जिनमें विक-टेक गहराई से शामिल है। धातु से लेकर प्लास्टिक तक, मेडिकल डिवाइस को उनके उत्पादन में उच्च स्तर की सटीकता की आवश्यकता होती है। कई मेडिकल डिवाइस निर्माता सटीकता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सर्वो मोटर्स का उपयोग करते हैं, लेकिन क्योंकि स्टेपर मोटर्स सर्वो की तुलना में अधिक किफायती और छोटे होते हैं, और सटीकता कुछ मेडिकल डिवाइस को पूरा कर सकती है, इसलिए स्टेपर मोटर्स का उपयोग मेडिकल डिवाइस निर्माण उद्योग में किया जाता है और यहां तक ​​कि कुछ सर्वो मोटर्स को भी बदल दिया जाता है।