स्टेपर मोटरों के नियमित रखरखाव के लिए अंक

डिजिटल निष्पादन तत्व के रूप में, स्टेपर मोटर का व्यापक रूप से गति नियंत्रण प्रणाली में उपयोग किया जाता है। स्टेपर मोटर का उपयोग करने वाले कई उपयोगकर्ताओं और मित्रों को मोटर के अत्यधिक गर्म होने का अनुभव होता है, जिससे वे असमंजस में पड़ जाते हैं कि क्या यह घटना सामान्य है। वास्तव में, स्टेपर मोटरों में गर्मी उत्पन्न होना एक सामान्य घटना है, लेकिन किस स्तर की गर्मी को सामान्य माना जाता है, और स्टेपर मोटर की गर्मी को कैसे कम किया जा सकता है?

一、यह समझने के लिए कि स्टेपर मोटर गर्म क्यों हो जाती है।

सभी प्रकार के स्टेपर मोटरों में, आंतरिक भाग लोहे के कोर और वाइंडिंग कॉइल से बना होता है। वाइंडिंग प्रतिरोध और शक्ति के कारण हानि उत्पन्न होती है, हानि का आकार प्रतिरोध और धारा के वर्ग के समानुपाती होता है, जिसे हम अक्सर कॉपर हानि कहते हैं। यदि धारा मानक डीसी या साइन तरंग नहीं है, तो हार्मोनिक हानि भी उत्पन्न होती है; कोर में हिस्टैरिसीस और एड़ी करंट प्रभाव के कारण, प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र में भी हानि उत्पन्न होती है, जो सामग्री के आकार, धारा, आवृत्ति और वोल्टेज से संबंधित होती है, जिसे आयरन हानि कहा जाता है। कॉपर हानि और आयरन हानि ऊष्मा उत्पादन के रूप में प्रकट होती हैं, जिससे मोटर की दक्षता प्रभावित होती है।

स्टेपिंग मोटर में आमतौर पर स्थिति सटीकता और टॉर्क आउटपुट पर ध्यान केंद्रित किया जाता है, लेकिन इसकी दक्षता अपेक्षाकृत कम होती है, धारा आमतौर पर अधिक होती है, और इसमें उच्च हार्मोनिक घटक होते हैं। धारा की आवृत्ति गति के साथ बदलती रहती है, इसलिए स्टेपिंग मोटर में आमतौर पर ऊष्मा उत्पन्न होती है, और यह समस्या सामान्य एसी मोटर की तुलना में अधिक गंभीर होती है।

二、 स्टेपर मोटर की ऊष्मा का नियंत्रण उचित सीमा के भीतर होना चाहिए।

मोटर की अनुमत ताप सीमा मुख्य रूप से मोटर के आंतरिक इन्सुलेशन स्तर पर निर्भर करती है। आंतरिक इन्सुलेशन तब तक नष्ट नहीं होता जब तक कि तापमान बहुत अधिक (130 डिग्री से ऊपर) न हो जाए। इसलिए, जब तक आंतरिक तापमान 130 डिग्री से अधिक नहीं होता, मोटर को कोई नुकसान नहीं होगा, और सतह का तापमान 90 डिग्री से नीचे होना चाहिए। अतः, स्टेपर मोटर की सतह का तापमान 70-80 डिग्री सामान्य माना जाता है। थर्मामीटर से तापमान मापने की सरल विधि से आप अनुमान लगा सकते हैं: यदि हाथ से 1-2 सेकंड से अधिक समय तक छू सकते हैं, तो तापमान 60 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए; यदि हाथ से छू सकते हैं, तो तापमान लगभग 70-80 डिग्री होना चाहिए; यदि पानी की कुछ बूंदें तुरंत वाष्पित हो जाती हैं, तो तापमान 90 डिग्री से अधिक होना चाहिए; आप तापमान मापने वाली यंत्र (टेंपरेचर गन) का उपयोग करके भी तापमान का पता लगा सकते हैं।

三、 गति परिवर्तन के साथ स्टेपर मोटर गर्म हो जाती है।

जब निरंतर धारा ड्राइव तकनीक का उपयोग किया जाता है, तो स्थिर और कम गति की स्थिति में स्टेपर मोटर में धारा अपेक्षाकृत स्थिर बनी रहती है, जिससे निरंतर टॉर्क आउटपुट बनाए रखा जा सके।
जब गति एक निश्चित सीमा तक अधिक हो जाती है, तो मोटर के भीतर विपरीत विभव बढ़ जाता है, धारा धीरे-धीरे कम हो जाती है और टॉर्क भी घट जाता है। इसलिए, तांबे की हानि के कारण उत्पन्न ऊष्मा गति से संबंधित होती है।
स्थिर अवस्था और धीमी गति पर ऊष्मा उत्पादन सामान्यतः अधिक होता है, जबकि तेज गति पर यह कम होता है। हालांकि, लौह हानि (यद्यपि इसका अनुपात कम होता है) में परिवर्तन इस स्थिति के अनुरूप नहीं होता है, और मोटर की कुल ऊष्मा इन दोनों का योग होती है, इसलिए उपरोक्त कथन केवल एक सामान्य स्थिति है।

चार, गर्मी का प्रभाव

मोटर का तापमान आमतौर पर मोटर के जीवनकाल को प्रभावित नहीं करता, इसलिए अधिकांश ग्राहक इस पर ध्यान नहीं देते। हालांकि, अधिक तापमान बढ़ने से कुछ नकारात्मक प्रभाव पड़ सकते हैं।
उदाहरण के लिए, मोटर के आंतरिक भागों के तापीय विस्तार गुणांक में विभिन्न संरचनात्मक तनावों के कारण आंतरिक वायु अंतराल में परिवर्तन होता है और छोटे-छोटे परिवर्तन भी मोटर की गतिशील प्रतिक्रिया को प्रभावित करेंगे, जिससे उच्च गति पर तालमेल बिगड़ने की संभावना बढ़ जाती है।
एक अन्य उदाहरण यह है कि कुछ स्थितियों में मोटर का अत्यधिक गर्म होना अस्वीकार्य होता है, जैसे कि चिकित्सा उपकरण और उच्च परिशुद्धता परीक्षण उपकरण। इसलिए, मोटर के ताप को नियंत्रित करना आवश्यक है।

दूसरा, मोटर की गर्मी कम करें।

ऊष्मा को कम करने के लिए, कॉपर लॉस और आयरन लॉस को कम करना आवश्यक है। कॉपर लॉस को कम करने के दो तरीके हैं: प्रतिरोध और करंट को कम करना। इसके लिए छोटे मोटरों के चयन में यथासंभव कम प्रतिरोध और रेटेड करंट का चयन करना आवश्यक है। दो-फेज मोटरों को सीरीज में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, पैरेलल मोटरों की आवश्यकता नहीं होती।
लेकिन यह अक्सर टॉर्क और उच्च गति की आवश्यकताओं के विपरीत होता है।
जिस मोटर का चयन किया गया है, उसे ड्राइव के स्वचालित हाफ-करंट कंट्रोल फ़ंक्शन और ऑफ़लाइन फ़ंक्शन का पूरा उपयोग करना चाहिए; पहला फ़ंक्शन मोटर के स्थिर अवस्था में होने पर करंट को स्वचालित रूप से कम कर देता है, जबकि दूसरा फ़ंक्शन करंट को पूरी तरह से काट देता है।
इसके अलावा, करंट वेवफॉर्म के साइनसोइडल के करीब होने के कारण बारीक रूप से विभाजित ड्राइव में हार्मोनिक्स कम होते हैं, जिससे मोटर का तापमान कम होता है। आयरन लॉस को कम करने के कई तरीके नहीं हैं, इसलिए हाई-वोल्टेज ड्राइव मोटर के वोल्टेज स्तर से संबंधित है। हालांकि इससे हाई-स्पीड विशेषताओं में सुधार होता है, लेकिन इससे तापमान में भी वृद्धि होती है।
इसलिए, हमें उच्च गति, सुगमता, ऊष्मा, शोर और अन्य संकेतकों को ध्यान में रखते हुए उपयुक्त ड्राइव वोल्टेज स्तर का चयन करना चाहिए।