स्टेपर मोटर्स के बारे में जानने योग्य तथ्य

1. स्टेपर मोटर क्या है?

स्टेपर मोटर एक एक्ट्यूएटर है जो विद्युत स्पंदों को कोणीय विस्थापन में परिवर्तित करता है। सरल शब्दों में: जब स्टेपर चालक को स्पंद संकेत प्राप्त होता है, तो वह स्टेपर मोटर को निर्धारित दिशा में एक निश्चित कोण (और चरण कोण) पर घुमाने के लिए प्रेरित करता है। कोणीय विस्थापन को नियंत्रित करने के लिए स्पंदों की संख्या को नियंत्रित किया जा सकता है, ताकि सटीक स्थिति निर्धारण का उद्देश्य प्राप्त किया जा सके; साथ ही, मोटर घूर्णन की गति और त्वरण को नियंत्रित करने के लिए स्पंदों की आवृत्ति को नियंत्रित किया जा सकता है, ताकि गति नियंत्रण का उद्देश्य प्राप्त किया जा सके।

2. स्टेपर मोटर्स कितने प्रकार की होती हैं?

स्टेपिंग मोटर्स के तीन प्रकार हैं: स्थायी चुंबक (पीएम), प्रतिक्रियाशील (वीआर) और हाइब्रिड (एचबी)। स्थायी चुंबक स्टेपिंग आम तौर पर दो-चरण होती है, जिसमें छोटे टॉर्क और वॉल्यूम होते हैं, और स्टेपिंग कोण आम तौर पर 7.5 डिग्री या 15 डिग्री होता है; प्रतिक्रियाशील स्टेपिंग आम तौर पर तीन-चरण होती है, जिसमें बड़े टॉर्क आउटपुट होते हैं, और स्टेपिंग कोण आम तौर पर 1.5 डिग्री होता है, लेकिन शोर और कंपन बहुत अच्छा होता है। 80 के दशक में यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य विकसित देशों में इसे समाप्त कर दिया गया है; हाइब्रिड स्टेपिंग स्थायी चुंबक प्रकार और प्रतिक्रिया प्रकार के लाभों के मिश्रण को संदर्भित करता है। इसे दो-चरण और पांच-चरण में विभाजित किया गया है: दो-चरण स्टेपिंग कोण आम तौर पर 1.8 डिग्री और पांच-चरण स्टेपिंग कोण आम तौर पर 0.72 डिग्री होता है

3. होल्डिंग टॉर्क (होल्डिंग टॉर्क) क्या है?

होल्डिंग टॉर्क (होल्डिंग टॉर्क) स्टेटर द्वारा रोटर को लॉक करने वाले टॉर्क को संदर्भित करता है जब स्टेपर मोटर चालू तो होती है लेकिन घूम नहीं रही होती। यह स्टेपर मोटर के सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है, और आमतौर पर कम गति पर स्टेपर मोटर का टॉर्क होल्डिंग टॉर्क के करीब होता है। चूँकि स्टेपर मोटर का आउटपुट टॉर्क बढ़ती गति के साथ कम होता रहता है, और आउटपुट पावर बढ़ती गति के साथ बदलती रहती है, इसलिए होल्डिंग टॉर्क स्टेपर मोटर को मापने के लिए सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक बन जाता है। उदाहरण के लिए, जब लोग 2N.m स्टेपिंग मोटर कहते हैं, तो इसका मतलब बिना किसी विशेष निर्देश के 2N.m होल्डिंग टॉर्क वाली स्टेपिंग मोटर होती है।

4. डिटेंट टॉर्क क्या है?

डिटेंट टॉर्क वह टॉर्क है जो स्टेटर रोटर को लॉक करता है जब स्टेपिंग मोटर सक्रिय नहीं होती है। डिटेंट टॉर्क का चीन में एक समान तरीके से अनुवाद नहीं किया गया है, जिसे गलत समझा जाना आसान है; चूंकि प्रतिक्रियाशील स्टेपिंग मोटर का रोटर एक स्थायी चुंबक सामग्री नहीं है, इसलिए इसमें डिटेंट टॉर्क नहीं है।

 

5. स्टेपिंग मोटर की परिशुद्धता क्या है? क्या यह संचयी है?

आम तौर पर, स्टेपर मोटर की परिशुद्धता स्टेपिंग कोण का 3-5% होती है, और यह संचयी नहीं होती है।

6. स्टेपर मोटर के बाहरी भाग पर कितना तापमान अनुमत है?

स्टेपिंग मोटर का उच्च तापमान सबसे पहले मोटर की चुंबकीय सामग्री को विचुंबकित करेगा, जिससे टॉर्क में गिरावट आएगी या यहां तक ​​कि स्टेप से बाहर भी हो जाएगा, इसलिए मोटर के बाहरी हिस्से के लिए अधिकतम तापमान विभिन्न मोटरों के चुंबकीय सामग्री के विचुंबकीकरण बिंदु पर निर्भर होना चाहिए; सामान्य तौर पर, चुंबकीय सामग्री का विचुंबकीकरण बिंदु 130 डिग्री सेल्सियस से अधिक होता है, और उनमें से कुछ 200 डिग्री सेल्सियस से भी अधिक होते हैं, इसलिए स्टेपिंग मोटर के बाहरी हिस्से का 80-90 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में होना पूरी तरह से सामान्य है।

 

7. घूर्णन गति बढ़ने पर स्टेपर मोटर का टॉर्क क्यों कम हो जाता है?

जब स्टेपिंग मोटर घूमती है, तो मोटर वाइंडिंग के प्रत्येक फेज का इंडक्टेंस एक रिवर्स इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स उत्पन्न करता है; आवृत्ति जितनी अधिक होगी, रिवर्स इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स उतना ही अधिक होगा। इसकी क्रिया के तहत, आवृत्ति (या गति) बढ़ने पर मोटर फेज करंट घटता है, जिससे टॉर्क कम होता है।

 

8. स्टेपर मोटर कम गति पर सामान्य रूप से क्यों चल सकती है, लेकिन यदि यह एक निश्चित गति से अधिक हो तो शुरू नहीं हो सकती है, और इसके साथ सीटी जैसी आवाज भी आती है?

स्टेपिंग मोटर का एक तकनीकी पैरामीटर है: नो-लोड स्टार्ट फ़्रीक्वेंसी, यानी स्टेपिंग मोटर की पल्स फ़्रीक्वेंसी बिना लोड के सामान्य रूप से स्टार्ट हो सकती है। अगर पल्स फ़्रीक्वेंसी इस मान से ज़्यादा है, तो मोटर सामान्य रूप से स्टार्ट नहीं हो पाएगी और स्टेपिंग या ब्लॉकिंग खो सकती है। लोड की स्थिति में, स्टार्टिंग फ़्रीक्वेंसी कम होनी चाहिए। अगर मोटर को तेज़ गति से घुमाना है, तो पल्स फ़्रीक्वेंसी को तेज़ किया जाना चाहिए, यानी स्टार्टिंग फ़्रीक्वेंसी कम होनी चाहिए, और फिर एक निश्चित त्वरण पर वांछित उच्च फ़्रीक्वेंसी (मोटर की गति कम से ज़्यादा) तक बढ़ाई जानी चाहिए।

 

9. कम गति पर दो-चरण हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर के कंपन और शोर को कैसे दूर करें?

कम गति पर घूमते समय कंपन और शोर स्टेपर मोटर्स के अंतर्निहित नुकसान हैं, जिन्हें आम तौर पर निम्नलिखित कार्यक्रमों द्वारा दूर किया जा सकता है:

A. यदि स्टेपिंग मोटर अनुनाद क्षेत्र में काम करती है, तो यांत्रिक ट्रांसमिशन जैसे कि कमी अनुपात को बदलकर अनुनाद क्षेत्र से बचा जा सकता है;

बी. उपविभाजन फ़ंक्शन के साथ ड्राइवर को अपनाएं, जो सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला और सबसे आसान तरीका है;

C. छोटे स्टेप कोण वाले स्टेपिंग मोटर से प्रतिस्थापित करें, जैसे कि तीन-चरण या पांच-चरण स्टेपिंग मोटर;

डी. एसी सर्वो मोटर्स पर स्विच करें, जो कंपन और शोर को लगभग पूरी तरह से दूर कर सकते हैं, लेकिन अधिक लागत पर;

ई. चुंबकीय स्पंज के साथ मोटर शाफ्ट में, बाजार में ऐसे उत्पाद हैं, लेकिन बड़े परिवर्तन की यांत्रिक संरचना।

 

10. क्या ड्राइव का उपविभाजन सटीकता का प्रतिनिधित्व करता है?

स्टेपर मोटर इंटरपोलेशन मूलतः एक इलेक्ट्रॉनिक डंपिंग तकनीक है (कृपया संबंधित साहित्य देखें), जिसका मुख्य उद्देश्य स्टेपर मोटर के निम्न-आवृत्ति कंपन को कम करना या समाप्त करना है, और मोटर की संचालन सटीकता में सुधार करना इंटरपोलेशन तकनीक का एक आकस्मिक कार्य है। उदाहरण के लिए, 1.8° स्टेपिंग कोण वाली दो-चरण हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर के लिए, यदि इंटरपोलेशन ड्राइवर की इंटरपोलेशन संख्या 4 पर सेट की जाती है, तो मोटर का संचालन रिज़ॉल्यूशन 0.45° प्रति पल्स होगा। मोटर की सटीकता 0.45° तक पहुँच सकती है या उसके करीब पहुँच सकती है, यह अन्य कारकों पर भी निर्भर करता है, जैसे इंटरपोलेशन ड्राइवर के इंटरपोलेशन करंट नियंत्रण की सटीकता। विभिन्न निर्माताओं के उप-विभाजित ड्राइव परिशुद्धता में बहुत भिन्नता हो सकती है; उप-विभाजित बिंदु जितने बड़े होंगे, परिशुद्धता को नियंत्रित करना उतना ही कठिन होगा।

 

11. चार-चरण हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर और ड्राइवर के श्रृंखला कनेक्शन और समानांतर कनेक्शन के बीच क्या अंतर है?

चार-फेज हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर आमतौर पर दो-फेज चालक द्वारा संचालित होती है, इसलिए, चार-फेज मोटर को दो-फेज उपयोग में लाने के लिए श्रृंखलाबद्ध या समानांतर कनेक्शन विधि का उपयोग किया जा सकता है। श्रृंखलाबद्ध कनेक्शन विधि का उपयोग आमतौर पर उन अवसरों पर किया जाता है जहाँ मोटर की गति अपेक्षाकृत अधिक होती है, और चालक की आवश्यक आउटपुट धारा मोटर की फेज धारा का 0.7 गुना होती है, जिससे मोटर का तापन कम होता है; समानांतर कनेक्शन विधि का उपयोग आमतौर पर उन अवसरों पर किया जाता है जहाँ मोटर की गति अपेक्षाकृत अधिक होती है (जिसे उच्च-गति कनेक्शन विधि भी कहा जाता है), और चालक की आवश्यक आउटपुट धारा मोटर की फेज धारा का 1.4 गुना होती है, जिससे मोटर का तापन अधिक होता है।

12. स्टेपर मोटर ड्राइवर डीसी बिजली आपूर्ति का निर्धारण कैसे करें?

A. वोल्टेज का निर्धारण

हाइब्रिड स्टेपर मोटर चालक की विद्युत आपूर्ति वोल्टेज आम तौर पर एक विस्तृत श्रृंखला होती है (जैसे IM483 विद्युत आपूर्ति वोल्टेज 12 ~ 48VDC), विद्युत आपूर्ति वोल्टेज आमतौर पर मोटर की परिचालन गति और प्रतिक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार चुना जाता है। यदि मोटर की कार्य गति अधिक है या प्रतिक्रिया आवश्यकताएँ तेज़ हैं, तो वोल्टेज मान भी अधिक होगा, लेकिन ध्यान दें कि विद्युत आपूर्ति वोल्टेज की तरंग चालक के अधिकतम इनपुट वोल्टेज से अधिक नहीं होनी चाहिए, अन्यथा चालक क्षतिग्रस्त हो सकता है।

B. धारा का निर्धारण

विद्युत आपूर्ति धारा सामान्यतः चालक के आउटपुट फेज धारा I के अनुसार निर्धारित की जाती है। यदि रैखिक विद्युत आपूर्ति का उपयोग किया जाता है, तो विद्युत आपूर्ति धारा I का 1.1 से 1.3 गुना हो सकती है। यदि स्विचिंग विद्युत आपूर्ति का उपयोग किया जाता है, तो विद्युत आपूर्ति धारा I का 1.5 से 2.0 गुना हो सकती है।

 

13. हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर ड्राइवर का ऑफलाइन सिग्नल FREE सामान्यतः किन परिस्थितियों में उपयोग किया जाता है?

जब ऑफ़लाइन सिग्नल FREE कम होता है, तो ड्राइवर से मोटर तक जाने वाला करंट आउटपुट बंद हो जाता है और मोटर रोटर एक मुक्त अवस्था (ऑफ़लाइन अवस्था) में आ जाता है। कुछ स्वचालन उपकरणों में, यदि आपको ड्राइव चालू न होने पर मोटर शाफ्ट को सीधे (मैन्युअल रूप से) घुमाना हो, तो आप मोटर को ऑफ़लाइन करने और मैन्युअल संचालन या समायोजन करने के लिए FREE सिग्नल को कम पर सेट कर सकते हैं। मैन्युअल संचालन पूरा होने के बाद, स्वचालित नियंत्रण जारी रखने के लिए FREE सिग्नल को फिर से उच्च पर सेट करें।

 

14. दो-चरण स्टेपिंग मोटर के घूर्णन की दिशा को समायोजित करने का सरल तरीका क्या है जब इसे ऊर्जा दी जाती है?

बस मोटर और ड्राइवर वायरिंग के A+ और A- (या B+ और B-) को संरेखित करें।

 

15. अनुप्रयोगों के लिए दो-चरण और पांच-चरण हाइब्रिड स्टेपर मोटर्स के बीच क्या अंतर है?

प्रश्न जवाब:

सामान्यतया, बड़े चरण कोण वाले दो-चरण मोटर्स में अच्छी उच्च गति विशेषताएँ होती हैं, लेकिन कम गति वाला कंपन क्षेत्र होता है। पांच-चरण मोटर्स में एक छोटा चरण कोण होता है और कम गति पर आसानी से चलता है। इसलिए, मोटर चलाने में सटीकता की आवश्यकताएं अधिक होती हैं, और मुख्य रूप से कम गति वाले खंड (आमतौर पर 600 आरपीएम से कम) में पांच-चरण मोटर का उपयोग किया जाना चाहिए; इसके विपरीत, यदि मोटर के उच्च गति प्रदर्शन का पीछा, बहुत अधिक आवश्यकताओं के बिना अवसर की सटीकता और चिकनाई को दो-चरण मोटर्स की कम लागत पर चुना जाना चाहिए। इसके अलावा, पांच-चरण मोटर्स का टॉर्क आमतौर पर 2NM से अधिक होता है, छोटे टॉर्क अनुप्रयोगों के लिए, दो-चरण मोटर्स का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जबकि कम गति की चिकनाई की समस्या को एक उप-विभाजित ड्राइव का उपयोग करके हल किया जा सकता है।