स्टेपर मोटर्ससर्वो मोटर्सच्या तुलनेत कमी खर्चाचा फायदा असलेली, ही एक स्वतंत्र गती उपकरणे आहेत जी यांत्रिक आणि विद्युत ऊर्जेचे रूपांतर करतात. जी मोटर यांत्रिक ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेत रूपांतर करते तिला 'जनरेटर' म्हणतात; जी मोटर विद्युत ऊर्जेचे यांत्रिक ऊर्जेत रूपांतर करते तिला 'मोटर' म्हणतात. स्टेपर मोटर्स आणि सर्वो मोटर्स ही गती नियंत्रण उत्पादने आहेत जी ऑटोमेशन उपकरणांच्या हालचालीचे आणि त्यांच्या हालचालीच्या पद्धतीचे अचूक स्थान निश्चित करू शकतात आणि त्यांचा वापर प्रामुख्याने ऑटोमेशन उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये केला जातो.
स्टेपर मोटर रोटरचे तीन प्रकार आहेत: रिॲक्टिव्ह (व्हीआर प्रकार), परमनंट मॅग्नेट (पीएम प्रकार) आणि हायब्रीड (एचबी प्रकार). १) रिॲक्टिव्ह (व्हीआर प्रकार): रोटरच्या दातांसहित गियर. २) परमनंट मॅग्नेट (पीएम प्रकार): कायमस्वरूपी चुंबकासहित रोटर. ३) हायब्रीड (एचबी प्रकार): कायमस्वरूपी चुंबक आणि रोटरचे दाते या दोन्हींसहित गियर. स्टेपर मोटर्सचे वर्गीकरण स्टेटरवरील विंडिंगनुसार केले जाते: यामध्ये टू-फेज, थ्री-फेज आणि फाईव्ह-फेज सिरीज असतात. दोन स्टेटर असलेल्या मोटर्सना टू-फेज मोटर्स आणि पाच स्टेटर असलेल्या मोटर्सना फाईव्ह-फेज मोटर्स म्हटले जाते. स्टेपर मोटरमध्ये जितके जास्त फेज आणि बीट्स असतील, तितकी ती अधिक अचूक असते.
एचबी मोटर्स अत्यंत अचूक लहान टप्प्यांची हालचाल साध्य करू शकतात, तर पीएम मोटर्सना सामान्यतः उच्च नियंत्रण अचूकतेची आवश्यकता नसते.एचबी मोटर्सगुंतागुंतीच्या, अचूक रेषीय गती नियंत्रणाच्या गरजा पूर्ण करू शकतात. पीएम मोटर्स टॉर्क आणि आकारमानाने तुलनेने लहान असतात, त्यांना सामान्यतः उच्च नियंत्रण अचूकतेची आवश्यकता नसते आणि त्या खर्चाने अधिक किफायतशीर असतात. उद्योग: वस्त्रोद्योग यंत्रसामग्री, अन्न पॅकेजिंग. उत्पादन प्रक्रिया आणि मोटर नियंत्रण अचूकतेच्या बाबतीत,एचबी स्टेपर मोटर्सपीएम स्टेपर मोटर्सपेक्षा अधिक उच्च दर्जाचे असतात.
स्टेपर मोटर्स आणि सर्वो मोटर्स ही दोन्ही गती नियंत्रण उत्पादने आहेत, परंतु त्यांच्या उत्पादन कार्यक्षमतेत फरक असतो. स्टेपर मोटर हे एक डिस्क्रीट मोशन डिव्हाइस आहे जे एक कमांड स्वीकारते आणि एक स्टेप कार्यान्वित करते. स्टेपर मोटर्स इनपुट पल्स सिग्नलचे कोनीय विस्थापनात रूपांतर करतात. जेव्हा स्टेपर मोटर ड्रायव्हरला पल्स सिग्नल मिळतो, तेव्हा तो स्टेपर मोटरला सेट केलेल्या दिशेने एका निश्चित कोनाने फिरवतो. सर्वो मोटर ही एक सर्वो प्रणाली आहे, ज्यामध्ये विद्युत सिग्नलचे टॉर्क आणि गतीमध्ये रूपांतर करून एका नियंत्रित वस्तूला चालवले जाते, ज्यामुळे गती आणि स्थितीची अचूकता नियंत्रित करता येते.
✓ स्टेपर मोटर्स आणि सर्वो मोटर्स कमी वारंवारतेची वैशिष्ट्ये, क्षणिक वारंवारतेची वैशिष्ट्ये आणि अतिभार क्षमता या बाबतीत बरेच वेगळे असतात.
नियंत्रण अचूकता: स्टेपर मोटर्सचे टप्पे आणि पंक्ती जितक्या जास्त असतील, तितकी अचूकता जास्त असते; एसी सर्वो मोटर्सची नियंत्रण अचूकता मोटर शाफ्टच्या मागील बाजूस असलेल्या रोटरी एन्कोडरद्वारे सुनिश्चित केली जाते, एन्कोडर स्केल्स जितके जास्त असतील, तितकी अचूकता जास्त असते.
✓ कमी-वारंवारतेची वैशिष्ट्ये: स्टेपर मोटर्समध्ये कमी वेगात कमी-वारंवारतेच्या कंपनाची घटना घडण्याची शक्यता असते, स्टेपर मोटर्सच्या कार्यतत्त्वानुसार निर्धारित झालेली ही कमी-वारंवारतेची कंपनाची घटना मशीनच्या सामान्य कार्यासाठी हानिकारक असते, आणि सामान्यतः या कमी-वारंवारतेच्या कंपनाच्या घटनेवर मात करण्यासाठी डॅम्पिंग तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो; एसी सर्वो सिस्टीममध्ये अनुनाद दमन कार्य असते, जे यंत्रसामग्रीच्या दृढतेची कमतरता भरून काढू शकते. कार्य अतिशय सुरळीत असते आणि कमी वेगातही कंपनाची कोणतीही घटना घडत नाही.
✓ टॉर्क-फ्रिक्वेन्सी वैशिष्ट्ये: स्टेपर मोटर्सचा आउटपुट टॉर्क वेग वाढल्याने कमी होतो, त्यामुळे त्यांचा कमाल ऑपरेटिंग वेग 300-600RPM असतो; सर्वो मोटर्स रेटेड वेगापर्यंत (साधारणपणे 2000-3000RPM) रेटेड टॉर्क आउटपुट करू शकतात आणि रेटेड वेगाच्या वर स्थिर पॉवर आउटपुट असते.
✓ ओव्हरलोड क्षमता: स्टेपर मोटर्समध्ये ओव्हरलोड क्षमता नसते; सर्वो मोटर्समध्ये प्रबळ ओव्हरलोड क्षमता असते.
✓ प्रतिसाद कार्यक्षमता: स्टेपर मोटर्सना स्थिर अवस्थेतून कार्यकारी वेगापर्यंत (प्रति मिनिट अनेकशे फेऱ्या) वेग वाढवण्यासाठी २००-४०० मिलिसेकंद लागतात; एसी सर्वोची वेग वाढवण्याची क्षमता अधिक चांगली असते आणि जलद सुरू/थांबवण्याची आवश्यकता असलेल्या नियंत्रण परिस्थितींमध्ये त्याचा वापर केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, पॅनासोनिक मासा ४०० वॅटचा एसी सर्वो, स्थिर अवस्थेतून त्याच्या ३००० RPM च्या निर्धारित वेगापर्यंत फक्त काही मिलिसेकंदात वेग वाढवतो.
कार्यप्रणाली: स्टेपर मोटर्स ओपन-लूप नियंत्रित असतात, आणि जेव्हा सुरुवातीची वारंवारता खूप जास्त असते किंवा भार खूप जास्त असतो तेव्हा स्टेप लॉस किंवा ब्लॉकिंग होण्याची शक्यता असते, आणि थांबताना वेग खूप जास्त असल्यास ओव्हरशूट होण्याची शक्यता असते; एसी सर्वो क्लोज्ड-लूप नियंत्रित असतो, आणि ड्रायव्हर थेट मोटर एन्कोडर फीडबॅक सिग्नलचे सॅम्पलिंग करू शकतो, त्यामुळे सामान्यतः स्टेपर मोटरमध्ये स्टेप लॉस किंवा ओव्हरशूट होत नाही, आणि नियंत्रणाची कार्यक्षमता अधिक विश्वसनीय असते.
कार्यक्षमतेच्या बाबतीत एसी सर्वो स्टेपर मोटरपेक्षा सरस आहे, परंतु स्टेपर मोटरचा फायदा म्हणजे तिची कमी किंमत. प्रतिसाद गती, ओव्हरलोड क्षमता आणि कार्यप्रदर्शनाच्या बाबतीत एसी सर्वो स्टेपर मोटर्सपेक्षा श्रेष्ठ आहे, परंतु स्टेपर मोटर्स त्यांच्या खर्च-कार्यक्षमतेच्या फायद्यामुळे काही कमी आव्हानात्मक परिस्थितीत वापरल्या जातात. क्लोज्ड-लूप तंत्रज्ञानाच्या वापरामुळे, क्लोज्ड-लूप स्टेपर मोटर्स उत्कृष्ट अचूकता आणि कार्यक्षमता प्रदान करू शकतात, ज्यामुळे सर्वो मोटर्सच्या काही कार्यक्षमतेची पूर्तता होऊ शकते, तसेच कमी किंमतीचा फायदाही मिळतो.
भविष्याचा वेध घ्या आणि उदयोन्मुख क्षेत्रांची रूपरेषा तयार करा. स्टेपर मोटरच्या उपयोगांमध्ये संरचनात्मक बदल झाले आहेत, ज्यात पारंपरिक बाजारपेठ संतृप्त झाली आहे आणि नवीन उद्योग उदयास येत आहेत. कंपनीची कंट्रोल मोटर्स आणि ड्राइव्ह सिस्टीम उत्पादने वैद्यकीय उपकरणे, सर्व्हिस रोबोट्स, औद्योगिक स्वचालन, माहिती आणि दळणवळण, सुरक्षा आणि इतर उदयोन्मुख उद्योगांमध्ये खोलवर रुजलेली आहेत, ज्यांचा एकूण व्यवसायात तुलनेने मोठा वाटा आहे आणि ती वेगाने वाढत आहेत. स्टेपर मोटर्सची मागणी ही अर्थव्यवस्था, तंत्रज्ञान, औद्योगिक स्वचालनाची पातळी आणि स्टेपर मोटर्सच्या स्वतःच्या तांत्रिक विकासाच्या पातळीशी संबंधित आहे. ऑफिस ऑटोमेशन, डिजिटल कॅमेरे आणि घरगुती उपकरणे यांसारख्या पारंपरिक उद्योगांमध्ये बाजारपेठ संतृप्त झाली आहे, तर ३डी प्रिंटिंग, सौर ऊर्जा निर्मिती, वैद्यकीय उपकरणे आणि ऑटोमोटिव्ह उपयोगांसारखे नवीन उद्योग सतत उदयास येत आहेत.
| फील्ड्स | विशिष्ट अनुप्रयोग |
| ऑफिस ऑटोमेशन | प्रिंटर, स्कॅनर, कॉपियर, एमएफपी इत्यादी. |
| स्टेज लाइटिंग | प्रकाशाची दिशा नियंत्रण, फोकस, रंग बदलणे, स्पॉट नियंत्रण, प्रकाशयोजना प्रभाव, इत्यादी. |
| बँकिंग | एटीएम मशीन, नोटा छापणे, बँक कार्ड बनवणे, पैसे मोजण्याची मशीन, इत्यादी. |
| वैद्यकीय | सीटी स्कॅनर, हिमॅटोलॉजी अॅनालायझर, बायोकेमिस्ट्री अॅनालायझर, इत्यादी. |
| औद्योगिक | वस्त्रोद्योग यंत्रसामग्री, पॅकेजिंग यंत्रसामग्री, रोबोट, कन्व्हेयर, असेंब्ली लाइन, प्लेसमेंट मशीन इत्यादी. |
| संवाद | सिग्नल कंडिशनिंग, मोबाईल अँटेना पोझिशनिंग, इत्यादी. |
| सुरक्षा | पाळत ठेवणाऱ्या कॅमेऱ्यांसाठी गती नियंत्रण. |
| ऑटोमोटिव्ह | तेल/गॅस व्हॉल्व्ह नियंत्रण, हलकी सुकाणू प्रणाली. |
उदयोन्मुख उद्योग १: ३डी प्रिंटिंग संशोधन आणि विकास (R&D) तंत्रज्ञानामध्ये सातत्याने नवनवीन शोध लावत आहे आणि त्याच्या उपयोजन क्षेत्राचा विस्तार करत आहे, ज्यामुळे देशांतर्गत आणि आंतरराष्ट्रीय बाजारपेठा अंदाजे ३०% दराने वाढत आहेत. ३डी प्रिंटिंग हे डिजिटल मॉडेल्सवर आधारित असून, भौतिक वस्तू तयार करण्यासाठी एकावर एक साहित्य रचले जाते. मोटर हा ३डी प्रिंटरवरील एक महत्त्वाचा ऊर्जा घटक आहे, मोटरच्या अचूकतेचा ३डी प्रिंटिंगच्या परिणामावर परिणाम होतो, सामान्यतः ३डी प्रिंटिंगमध्ये स्टेपर मोटर्सचा वापर केला जातो. २०१९ मध्ये, जागतिक ३डी प्रिंटिंग उद्योगाचा आकार १२ अब्ज डॉलर्स होता, जो मागील वर्षाच्या तुलनेत ३०% नी वाढला होता.
उदयोन्मुख उद्योग २: मोबाईल रोबोट्स संगणक-नियंत्रित असतात, ज्यात हालचाल, स्वयंचलित मार्गक्रमण, बहु-सेन्सर नियंत्रण, नेटवर्क संवाद इत्यादी कार्ये असतात. व्यावहारिक उत्पादनातील त्यांचा सर्वात महत्त्वाचा उपयोग हाताळणीसाठी होतो, ज्यात मानकीकरणाचा अभाव मोठ्या प्रमाणात असतो.
मोबाईल रोबोटच्या ड्राइव्ह मॉड्यूलमध्ये स्टेपर मोटर्सचा वापर केला जातो आणि मुख्य ड्राइव्ह रचना ही ड्राइव्ह मोटर्स आणि रिडक्शन गिअर्स (गिअरबॉक्सेस) पासून एकत्र करून तयार केली जाते. परदेशांच्या तुलनेत देशांतर्गत औद्योगिक रोबोट उद्योगाची सुरुवात उशिरा झाली असली तरी, तो मोबाईल रोबोटच्या क्षेत्रात परदेशांपेक्षा पुढे आहे. सध्या, मोबाईल रोबोटचे मुख्य घटक प्रामुख्याने देशांतर्गत उत्पादित केले जातात आणि देशांतर्गत उद्योगांनी सर्व बाबतीत अचूकतेच्या आवश्यकता मूलभूतपणे पूर्ण केल्या आहेत, तसेच परदेशी स्पर्धक उद्योग कमी आहेत.
चीनच्या मोबाईल रोबोट बाजाराचा आकार २०१९ मध्ये अंदाजे ६.२ अब्ज डॉलर्स असेल, जो मागील वर्षाच्या तुलनेत ४५% नी वाढला आहे. स्वच्छतेच्या कार्यक्षमतेत लक्षणीय वाढ करणारे व्यावसायिक स्वच्छता रोबोट आंतरराष्ट्रीय स्तरावर सादर करण्यात आले आहेत. २०१८ मध्ये सादर झालेला 'दुसरा रोबोट' हा मानवाकृती रोबोटच्या (ह्युमनॉइड रोबोट) पाठोपाठ आला आहे. 'दुसरा रोबोट' हा एक बुद्धिमान व्यावसायिक व्हॅक्यूमिंग रोबोट असून, त्यात अडथळे, पायऱ्या आणि मानवी हालचाली ओळखण्यासाठी अनेक सेन्सर्स आहेत. तो एकदा चार्ज केल्यावर तीन तास चालू शकतो आणि १,५०० चौरस मीटरपर्यंतची जागा स्वच्छ करू शकतो. 'दुसरा रोबोट' स्वच्छता कर्मचाऱ्यांच्या दैनंदिन कामाचा बहुतांश भार कमी करू शकतो आणि सध्याच्या स्वच्छतेच्या कामाव्यतिरिक्त व्हॅक्यूमिंग व साफसफाईची वारंवारता वाढवू शकतो.
उदयोन्मुख उद्योग ३: ५जी च्या आगमनामुळे, कम्युनिकेशन बेस स्टेशन्ससाठी अँटेनांची संख्या वाढत आहे आणि त्यासाठी आवश्यक असलेल्या मोटर्सची संख्याही वाढत आहे. सर्वसाधारणपणे, सामान्य कम्युनिकेशन बेस स्टेशन्ससाठी ३ अँटेना, ४जी बेस स्टेशन्ससाठी ४-६ अँटेना लागतात, आणि ५जी ॲप्लिकेशन्ससाठी बेस स्टेशन्स व अँटेनांच्या संख्येत आणखी वाढ होते, कारण त्यांना पारंपरिक मोबाईल फोन कम्युनिकेशन आणि आयओटी (IoT) कम्युनिकेशन ॲप्लिकेशन्सचा समावेश करावा लागतो. गिअरबॉक्स घटकांसह असलेली कंट्रोल मोटर उत्पादने ही बेस स्टेशन अँटेना प्लांट्ससाठी एक मुख्य प्रवाहातील कस्टम डेव्हलपमेंट बनत आहेत. प्रत्येक ईएससी (ESC) अँटेनासाठी गिअरबॉक्ससह एक कंट्रोल मोटर वापरली जाते.
२०१९ मध्ये ४जी बेस स्टेशन्सच्या संख्येत १७.२ लाखांनी वाढ झाली आणि ५जी उभारणीमुळे एका नवीन पर्वाची सुरुवात होण्याची अपेक्षा आहे. २०१९ मध्ये, चीनमधील मोबाईल फोन बेस स्टेशन्सची संख्या ८४.१ लाखांवर पोहोचली, त्यापैकी ५४.४ लाख ४जी बेस स्टेशन्स होती, जे एकूण संख्येच्या ६५% होते. २०१९ मध्ये, नवीन ४जी बेस स्टेशन्सच्या संख्येत १७.२ लाखांनी वाढ झाली, जी २०१५ नंतरची सर्वाधिक वाढ होती. याची मुख्य कारणे म्हणजे: १) ग्रामीण भागातील दुर्लक्षित भागांना जोडण्यासाठी नेटवर्कचा विस्तार. २) ५जी नेटवर्क उभारणीचा पाया घालण्यासाठी कोअर नेटवर्कची क्षमता अद्ययावत केली जाईल. चीनचा ५जी व्यावसायिक परवाना जून २०१९ मध्ये जारी केला जाईल आणि मे २०२० पर्यंत देशभरात अडीच लाखांहून अधिक ५जी बेस स्टेशन्स सुरू केली जातील.
उदयोन्मुख उद्योग ५: वैद्यकीय उपकरणे हे स्टेपर मोटर्सच्या मुख्य उपयोगांपैकी एक आहे आणि विक-टेक ज्या क्षेत्रात खोलवर गुंतलेली आहे त्यापैकी हे एक आहे. धातूपासून ते प्लॅस्टिकपर्यंत, वैद्यकीय उपकरणांच्या उत्पादनात उच्च पातळीच्या अचूकतेची आवश्यकता असते. अनेक वैद्यकीय उपकरण उत्पादक अचूकतेची आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी सर्वो मोटर्सचा वापर करतात, परंतु स्टेपर मोटर्स सर्वोपेक्षा अधिक किफायतशीर आणि लहान असल्यामुळे, आणि त्यांची अचूकता काही वैद्यकीय उपकरणांच्या गरजा पूर्ण करू शकत असल्यामुळे, वैद्यकीय उपकरण निर्मिती उद्योगात स्टेपर मोटर्सचा वापर केला जातो आणि काही ठिकाणी त्या सर्वो मोटर्सची जागाही घेतात.
पोस्ट करण्याची वेळ: १९ मे २०२३