बाह्य रूप से संचालित रैखिक मोटरों की संरचना और चयन

लीनियर स्टेपर मोटर, जिसे इस नाम से भी जाना जाता हैलीनियर स्टेपर मोटररैखिक स्टेपर मोटर में, स्टेटर द्वारा उत्पन्न स्पंदित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करके एक चुंबकीय रोटर कोर घूर्णन उत्पन्न करता है, और मोटर के भीतर घूर्णी गति को रैखिक गति में परिवर्तित करता है। रैखिक स्टेपर मोटर सीधे रैखिक गति या रैखिक प्रत्यावर्ती गति कर सकती है। यदि घूर्णी मोटर को रैखिक गति में परिवर्तित करने के लिए शक्ति स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है, तो गियर, कैम संरचनाएं और बेल्ट या तार जैसे तंत्रों की आवश्यकता होती है। रैखिक स्टेपर मोटरों का पहला परिचय 1968 में हुआ था, और निम्नलिखित चित्र कुछ विशिष्ट रैखिक स्टेपर मोटरों को दर्शाता है।

https://www.vic-motor.com/linear-stepper-motor/

बाह्य रूप से संचालित रैखिक मोटरों का मूल सिद्धांत

 

बाह्य रूप से संचालित रैखिक स्टेपर मोटर का रोटर एक स्थायी चुंबक होता है। जब स्टेटर वाइंडिंग से धारा प्रवाहित होती है, तो स्टेटर वाइंडिंग एक सदिश चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। यह चुंबकीय क्षेत्र रोटर को एक निश्चित कोण पर घुमाता है, जिससे रोटर के चुंबकीय क्षेत्रों के युग्म की दिशा स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के साथ मेल खाती है। जब स्टेटर का सदिश चुंबकीय क्षेत्र एक कोण से घूमता है, तो रोटर भी इस चुंबकीय क्षेत्र के साथ एक कोण पर घूमता है। प्रत्येक विद्युत पल्स इनपुट के लिए, विद्युत रोटर एक कोण से घूमता है और एक चरण आगे बढ़ता है। यह इनपुट पल्स की संख्या के समानुपाती कोणीय विस्थापन और पल्स आवृत्ति के समानुपाती गति उत्पन्न करता है। वाइंडिंग को सक्रिय करने का क्रम बदलने से मोटर की गति उलट जाती है। इस प्रकार, पल्स की संख्या, आवृत्ति और प्रत्येक चरण की मोटर वाइंडिंग को सक्रिय करने के क्रम को नियंत्रित करके स्टेपर मोटर के घूर्णन को नियंत्रित किया जा सकता है।

इस मोटर में स्क्रू को आउटगोइंग एक्सिस के रूप में उपयोग किया जाता है, और मोटर के बाहर स्क्रू के साथ एक बाहरी ड्राइव नट जुड़ा होता है, जो स्क्रू और नट को एक दूसरे के सापेक्ष घूमने से रोकता है, जिससे रैखिक गति प्राप्त होती है। इसका परिणाम एक अत्यंत सरलीकृत डिज़ाइन है जो बाहरी यांत्रिक लिंकेज लगाए बिना कई अनुप्रयोगों में सटीक रैखिक गति के लिए रैखिक स्टेपर मोटर्स के सीधे उपयोग की अनुमति देता है।

               बाह्य रूप से संचालित रैखिक मोटरों के लाभ

 

सटीक रैखिक स्क्रू स्टेपर मोटर सिलेंडरों की जगह ले सकते हैंकुछ अनुप्रयोगलीनियर स्क्रू स्टेपर मोटर्स सटीक स्थिति निर्धारण, नियंत्रणीय गति और उच्च सटीकता जैसे लाभ प्रदान करती हैं। इनका उपयोग विनिर्माण, सटीक अंशांकन, सटीक द्रव मापन, सटीक स्थिति निर्धारण और उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता वाले कई अन्य क्षेत्रों सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है।

▲उच्च परिशुद्धता, ±0.01 मिमी तक की सटीक और दोहराने योग्य स्थिति निर्धारण सटीकता

लीनियर स्क्रू स्टेपिंग मोटर अपनी सरल संचरण प्रक्रिया, सटीक स्थिति निर्धारण, दोहराव और पूर्ण सटीकता के कारण इंटरपोलेशन लैग की समस्या को कम करती है। यह "रोटरी मोटर + स्क्रू" प्रणाली की तुलना में अधिक आसानी से प्राप्त की जा सकती है। लीनियर स्क्रू स्टेपिंग मोटर के साधारण स्क्रू की दोहराव स्थिति निर्धारण सटीकता ±0.05 मिमी तक और बॉल स्क्रू की दोहराव स्थिति निर्धारण सटीकता ±0.01 मिमी तक पहुंच सकती है।

▲ उच्च गति, 300 मीटर/मिनट तक

लीनियर स्क्रू स्टेपिंग मोटर की गति 300 मीटर/मिनट और त्वरण 10 ग्राम है, जबकि बॉल स्क्रू की गति 120 मीटर/मिनट और त्वरण 1.5 ग्राम है। ऊष्मा की समस्या का सफलतापूर्वक समाधान होने के बाद लीनियर स्क्रू स्टेपिंग मोटर की गति में और सुधार किया जा सकेगा, जबकि सर्वो मोटर और बॉल स्क्रू की गति सीमित है और इसमें और सुधार करना मुश्किल है।

लंबी आयु और आसान रखरखाव

लीनियर स्क्रू स्टेपिंग मोटर उच्च परिशुद्धता के लिए उपयुक्त है क्योंकि माउंटिंग गैप के कारण गतिशील और स्थिर भागों के बीच कोई संपर्क नहीं होता है और मूवर्स की उच्च गति वाली प्रत्यावर्ती गति के कारण कोई घिसाव नहीं होता है। बॉल स्क्रू उच्च गति वाली प्रत्यावर्ती गति में सटीकता की गारंटी नहीं दे सकता है, और उच्च गति घर्षण के कारण स्क्रू नट घिस जाएगा, जिससे गति की सटीकता प्रभावित होगी और उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता पूरी नहीं हो पाएगी।

               बाह्य ड्राइव रैखिक मोटर का चयन

रेखीय गति से संबंधित उत्पाद या समाधान बनाते समय, हम इंजीनियरों को निम्नलिखित बिंदुओं पर ध्यान केंद्रित करने का सुझाव देते हैं।

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1. सिस्टम का लोड कितना है?

सिस्टम के भार में स्थैतिक भार और गतिशील भार शामिल होते हैं, और अक्सर भार का आकार ही मोटर के मूल आकार को निर्धारित करता है।

स्थैतिक भार: वह अधिकतम बल जिसे पेंच विश्राम अवस्था में सहन कर सकता है।

गतिशील भार: गतिमान अवस्था में पेंच द्वारा सहन किया जा सकने वाला अधिकतम बल।

2. मोटर की रेखीय गति क्या है?

लीनियर मोटर की चलने की गति स्क्रू के लीड से सीधे संबंधित होती है; स्क्रू का एक चक्कर नट के एक लीड के बराबर होता है। कम गति के लिए, कम लीड वाला स्क्रू चुनना उचित होता है, और उच्च गति के लिए, अधिक लीड वाला स्क्रू चुनना उचित होता है।

3. सिस्टम की सटीकता की आवश्यकता क्या है?

पेंच की सटीकता: पेंच की सटीकता को आम तौर पर रैखिक सटीकता द्वारा मापा जाता है, यानी पेंच के एक शुष्क वृत्त के लिए घूमने के बाद वास्तविक यात्रा और सैद्धांतिक यात्रा के बीच की त्रुटि।

पुनरावर्ती स्थिति निर्धारण सटीकता: पुनरावर्ती स्थिति निर्धारण सटीकता को सिस्टम की उस सटीकता के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसके द्वारा वह निर्दिष्ट स्थिति तक बार-बार पहुँचने में सक्षम होता है, जो सिस्टम के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक है।

बैकलैश: स्क्रू और नट के बीच का वह बैकलैश जो स्थिर अवस्था में होता है जब दोनों अक्षीय सापेक्षिक गतिमान होते हैं। कार्य समय बढ़ने के साथ-साथ घिसाव के कारण बैकलैश भी बढ़ता जाता है। बैकलैश को कम करने या ठीक करने के लिए बैकलैश निवारण नट का उपयोग किया जा सकता है। जब द्विदिशात्मक स्थिति निर्धारण की आवश्यकता होती है, तो बैकलैश एक चिंता का विषय बन जाता है।

4. अन्य विकल्प

चयन प्रक्रिया में निम्नलिखित बातों पर भी विचार करना आवश्यक है: क्या लीनियर स्टेपर मोटर की माउंटिंग यांत्रिक डिजाइन के अनुरूप है? गतिशील वस्तु को नट से कैसे जोड़ा जाएगा? स्क्रू रॉड का प्रभावी स्ट्रोक कितना है? किस प्रकार का ड्राइव इसके अनुकूल होगा?

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पोस्ट करने का समय: 16 नवंबर 2022

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