स्टेपर मोटर्सचा वेग कसा कमी केला जातो?

स्टेपर मोटर्सस्टेपर मोटर्स ही विद्युत-यांत्रिक उपकरणे आहेत जी विद्युत स्पंदनांचे थेट यांत्रिक गतीमध्ये रूपांतर करतात. मोटर कॉइल्सना दिलेल्या विद्युत स्पंदनांचा क्रम, वारंवारता आणि संख्या नियंत्रित करून, स्टेपर मोटर्सना दिशा बदलणे, वेग आणि फिरण्याचा कोन यासाठी नियंत्रित केले जाऊ शकते. स्थिती संवेदनासह असलेल्या क्लोज्ड-लूप फीडबॅक नियंत्रण प्रणालीच्या मदतीशिवाय, स्टेपर मोटर आणि तिच्यासोबतच्या ड्रायव्हरचा समावेश असलेल्या एका साध्या, कमी खर्चाच्या ओपन-लूप नियंत्रण प्रणालीचा वापर करून अचूक स्थिती आणि वेग नियंत्रण साध्य केले जाऊ शकते.

कार्यकारी घटक म्हणून स्टेपिंग मोटर हे मेकाट्रॉनिक्सच्या प्रमुख उत्पादनांपैकी एक असून, विविध ऑटोमेशन नियंत्रण प्रणालींमध्ये त्याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञान आणि अचूक उत्पादन तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे, स्टेपर मोटर्सची मागणी दिवसेंदिवस वाढत आहे. तसेच, गिअरबॉक्ससह जोडलेली स्टेपर मोटर्स आणि गिअर ट्रान्समिशन यंत्रणा देखील अधिकाधिक उपयोगांमध्ये दिसून येत आहे, ज्यामुळे आज प्रत्येकजण या प्रकारच्या गिअरबॉक्स ट्रान्समिशन यंत्रणेला समजून घेतो.

वेग कमी कसा करावास्टेपर मोटर?

एक सामान्यपणे आणि मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाणारी ड्राइव्ह मोटर म्हणून, स्टेपर मोटर सामान्यतः आदर्श ट्रान्समिशन परिणाम साधण्यासाठी मंदन उपकरणांसोबत वापरली जाते; आणि स्टेपर मोटरसाठी सामान्यपणे वापरल्या जाणाऱ्या मंदन उपकरणांमध्ये आणि पद्धतींमध्ये मंदन गिअरबॉक्सेस, एन्कोडर्स, कंट्रोलर्स, पल्स सिग्नल्स इत्यादींचा समावेश होतो.

पल्स सिग्नलद्वारे मंदन: स्टेपर मोटरचा वेग, इनपुट पल्स सिग्नलमधील बदलांवर आधारित असतो. सैद्धांतिकदृष्ट्या, ड्रायव्हरला एक पल्स दिल्यास,स्टेपर मोटरएका स्टेप अँगलने फिरते (विभाजित स्टेप अँगलसाठी उपविभाजित). व्यवहारात, जर पल्स सिग्नल खूप वेगाने बदलला, तर स्टेपर मोटरमध्ये अंतर्गत उलट विद्युत-प्रेरक शक्तीच्या अवमंदन प्रभावामुळे, रोटर आणि स्टेटरमधील चुंबकीय प्रतिक्रिया विद्युत सिग्नलमधील बदलांचे अनुसरण करू शकणार नाही, ज्यामुळे ब्लॉकिंग आणि स्टेप लॉस होईल.

रिडक्शन गिअर बॉक्सद्वारे मंदन: स्टेपर मोटर रिडक्शन गिअर बॉक्ससोबत वापरली जाते. स्टेपर मोटरचा आउटपुट वेग जास्त असतो, पण टॉर्क कमी असतो. ही मोटर रिडक्शन गिअर बॉक्सला जोडलेली असते. गिअर बॉक्समधील अंतर्गत रिडक्शन गिअर्सच्या जाळीतून एक रिडक्शन रेशो तयार होतो, ज्यामुळे स्टेपर मोटरचा आउटपुट वेग कमी होतो आणि ट्रान्समिशन टॉर्क वाढतो, परिणामी आदर्श ट्रान्समिशन परिणाम साधला जातो. मंदनाचा परिणाम गिअर बॉक्सच्या रिडक्शन रेशोवर अवलंबून असतो; रिडक्शन रेशो जितका जास्त, तितका आउटपुट वेग कमी आणि याउलट.

एक्सपोनेंशियल कर्व्हद्वारे गती नियंत्रण: सॉफ्टवेअर प्रोग्रामिंगमध्ये, एक्सपोनेंशियल कर्व्हसाठी प्रथम टाइम कॉन्स्टंटची गणना केली जाते, जो संगणकाच्या मेमरीमध्ये साठवला जातो आणि नंतर कामासाठी निवडला जातो. सामान्यतः, स्टेपर मोटरला वेग वाढवण्यासाठी आणि कमी करण्यासाठी लागणारा वेळ ३००ms पेक्षा जास्त असतो. जर तुम्ही वेग वाढवण्यासाठी आणि कमी करण्यासाठी खूप कमी वेळ वापरला, तर बहुतांश प्रकरणांमध्ये समस्या येऊ शकते.स्टेपर मोटर्सत्यामुळे स्टेपर मोटरचे उच्च वेगाने फिरणे साध्य करणे अवघड होईल.

एन्कोडर-नियंत्रित मंदन: PID नियंत्रण, एक सोपी आणि व्यावहारिक नियंत्रण पद्धत म्हणून, स्टेपर मोटर ड्राइव्हमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते. हे दिलेल्या मूल्य r(t) आणि प्रत्यक्ष आउटपुट मूल्य c(t) वर आधारित आहे, जे नियंत्रण विचलन e(t) तयार करते. समानुपाती, समाकलित आणि अवकल विचलनाच्या रेषीय संयोजनाद्वारे नियंत्रण राशी मिळवून नियंत्रित वस्तूचे नियंत्रण केले जाते. दोन-फेज हायब्रीड स्टेपर मोटरमध्ये एकात्मिक स्थिती सेन्सर वापरला जातो आणि स्थिती डिटेक्टर व वेक्टर नियंत्रणाच्या आधारावर एक स्वयंचलित-समायोज्य PI गती नियंत्रक तयार केला जातो, जो बदलत्या कार्य परिस्थितींमध्ये समाधानकारक क्षणिक वैशिष्ट्ये प्रदान करू शकतो. स्टेपर मोटरच्या गणितीय मॉडेलनुसार, स्टेपर मोटरची PID नियंत्रण प्रणाली तयार केली जाते आणि PID नियंत्रण अल्गोरिदम वापरून नियंत्रण राशी मिळवली जाते, जेणेकरून मोटरला निर्दिष्ट स्थितीपर्यंत हलवता येईल.

शेवटी, नियंत्रणामध्ये चांगली गतिकीय प्रतिसाद वैशिष्ट्ये आहेत याची सिम्युलेशनद्वारे पडताळणी केली जाते. PID नियंत्रकाच्या वापराचे फायदे म्हणजे साधी रचना, मजबुती, विश्वसनीयता इत्यादी, परंतु तो प्रणालीमधील अनिश्चित माहिती प्रभावीपणे हाताळू शकत नाही.