स्टेपर मोटर्सबद्दल जाणून घेणे आवश्यक असलेल्या गोष्टी

१. स्टेपर मोटर म्हणजे काय?

स्टेपर मोटर हा एक अ‍ॅक्च्युएटर आहे जो इलेक्ट्रिकल स्पंदनांना अँगुलर डिस्प्लेसमेंटमध्ये रूपांतरित करतो. स्पष्टपणे सांगायचे तर: जेव्हा स्टेपर ड्रायव्हरला पल्स सिग्नल मिळतो तेव्हा तो स्टेपर मोटरला एका निश्चित कोनात (आणि स्टेप अँगल) सेट दिशेने फिरवण्यासाठी चालवतो. अचूक पोझिशनिंगचा उद्देश साध्य करण्यासाठी तुम्ही अँगुलर डिस्प्लेसमेंट नियंत्रित करण्यासाठी पल्सची संख्या नियंत्रित करू शकता; त्याच वेळी, तुम्ही मोटर रोटेशनचा वेग आणि प्रवेग नियंत्रित करण्यासाठी पल्सची वारंवारता नियंत्रित करू शकता, जेणेकरून वेग नियमनाचा उद्देश साध्य होईल.

२. कोणत्या प्रकारचे स्टेपर मोटर्स आहेत?

स्टेपिंग मोटर्सचे तीन प्रकार आहेत: परमनंट मॅग्नेट (पीएम), रिअॅक्टिव्ह (व्हीआर) आणि हायब्रिड (एचबी). परमनंट मॅग्नेट स्टेपिंग साधारणपणे टू-फेज असते, ज्यामध्ये टॉर्क आणि व्हॉल्यूम कमी असतो आणि स्टेपिंग अँगल साधारणपणे ७.५ अंश किंवा १५ अंश असतो; रिअॅक्टिव्ह स्टेपिंग साधारणपणे थ्री-फेज असते, ज्यामध्ये टॉर्क आउटपुट जास्त असतो आणि स्टेपिंग अँगल साधारणपणे १.५ अंश असतो, परंतु आवाज आणि कंपन खूप जास्त असते. ८० च्या दशकात युरोप आणि युनायटेड स्टेट्स आणि इतर विकसित देशांमध्ये हे वगळण्यात आले आहे; हायब्रिड स्टेपिंग म्हणजे परमनंट मॅग्नेट प्रकार आणि रिअॅक्शन प्रकाराचे फायदे यांचे मिश्रण. ते टू-फेज आणि फाइव्ह-फेजमध्ये विभागले गेले आहे: टू-फेज स्टेपिंग अँगल साधारणपणे १.८ अंश असतो आणि फाइव्ह-फेज स्टेपिंग अँगल साधारणपणे ०.७२ अंश असतो. या प्रकारची स्टेपर मोटर सर्वात जास्त वापरली जाते.

३. होल्डिंग टॉर्क (होल्डिंग टॉर्क) म्हणजे काय?

होल्डिंग टॉर्क (होल्डिंग टॉर्क) म्हणजे स्टेपर मोटर सक्रिय असताना पण फिरत नसताना रोटरला लॉक करणाऱ्या स्टेटरच्या टॉर्कचा संदर्भ. हे स्टेपर मोटरच्या सर्वात महत्त्वाच्या पॅरामीटर्सपैकी एक आहे आणि सामान्यतः कमी वेगाने स्टेपर मोटरचा टॉर्क होल्डिंग टॉर्कच्या जवळ असतो. स्टेपर मोटरचा आउटपुट टॉर्क वाढत्या वेगाने कमी होत राहिल्याने आणि आउटपुट पॉवर वाढत्या वेगाने बदलत असल्याने, स्टेपर मोटर मोजण्यासाठी होल्डिंग टॉर्क सर्वात महत्त्वाच्या पॅरामीटर्सपैकी एक बनतो. उदाहरणार्थ, जेव्हा लोक 2N.m स्टेपिंग मोटर म्हणतात, तेव्हा याचा अर्थ विशेष सूचनांशिवाय 2N.m होल्डिंग टॉर्क असलेली स्टेपिंग मोटर असते.

४. डेटेंट टॉर्क म्हणजे काय?

जेव्हा स्टेपिंग मोटर सक्रिय नसते तेव्हा स्टेटर रोटरला जो टॉर्क लॉक करतो तो म्हणजे DETENT TORQUE. चीनमध्ये DETENT TORQUE चे भाषांतर एकसमान पद्धतीने केले जात नाही, ज्यामुळे गैरसमज होणे सोपे आहे; रिअॅक्टिव्ह स्टेपिंग मोटरचा रोटर हा कायमस्वरूपी चुंबक नसल्यामुळे, त्यात DETENT TORQUE नसतो.

 

५. स्टेपिंग मोटरची अचूकता किती आहे? ती संचयी आहे का?

साधारणपणे, स्टेपर मोटरची अचूकता स्टेपिंग अँगलच्या 3-5% असते आणि ती संचयी नसते.

६. स्टेपर मोटरच्या बाहेरील बाजूस किती तापमानाला परवानगी आहे?

स्टेपिंग मोटरचे उच्च तापमान प्रथम मोटरच्या चुंबकीय पदार्थाचे डीमॅग्नेटाइझेशन करेल, ज्यामुळे टॉर्क ड्रॉप होईल किंवा स्टेपच्या बाहेरही जाईल, म्हणून मोटरच्या बाह्य भागासाठी अनुमत कमाल तापमान वेगवेगळ्या मोटर्सच्या चुंबकीय पदार्थाच्या डीमॅग्नेटाइझेशन बिंदूवर अवलंबून असले पाहिजे; सर्वसाधारणपणे, चुंबकीय पदार्थाचा डीमॅग्नेटाइझेशन बिंदू १३० अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त असतो आणि त्यापैकी काही २०० अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त असतात, म्हणून स्टेपिंग मोटरचा बाह्य भाग ८०-९० अंश सेल्सिअस तापमान श्रेणीत असणे पूर्णपणे सामान्य आहे.

 

७. स्टेपर मोटरचा फिरण्याचा वेग वाढल्याने त्याचा टॉर्क का कमी होतो?

जेव्हा स्टेपिंग मोटर फिरते, तेव्हा मोटर वाइंडिंगच्या प्रत्येक टप्प्यातील इंडक्टन्स रिव्हर्स इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स तयार करेल; फ्रिक्वेन्सी जितकी जास्त असेल तितकी रिव्हर्स इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स जास्त असेल. त्याच्या कृती अंतर्गत, फ्रिक्वेन्सी (किंवा वेग) वाढल्याने मोटर फेज करंट कमी होतो, ज्यामुळे टॉर्क कमी होतो.

 

८. स्टेपर मोटर सामान्यपणे कमी वेगाने का चालू शकते, परंतु जर ती एका विशिष्ट वेगापेक्षा जास्त असेल तर ती सुरू होऊ शकत नाही आणि शिट्टीचा आवाज का येतो?

स्टेपिंग मोटरमध्ये एक तांत्रिक पॅरामीटर असतो: नो-लोड स्टार्ट फ्रिक्वेन्सी, म्हणजेच, स्टेपिंग मोटरची पल्स फ्रिक्वेन्सी कोणत्याही लोडशिवाय सामान्यपणे सुरू होऊ शकते, जर पल्स फ्रिक्वेन्सी या मूल्यापेक्षा जास्त असेल, तर मोटर सामान्यपणे सुरू होऊ शकत नाही आणि ती स्टेप किंवा ब्लॉकिंग गमावू शकते. लोडच्या बाबतीत, सुरुवातीची वारंवारता कमी असावी. जर मोटरला उच्च गतीने रोटेशन मिळवायचे असेल, तर पल्स फ्रिक्वेन्सी प्रवेगक असावी, म्हणजेच, सुरुवातीची वारंवारता कमी असावी आणि नंतर एका विशिष्ट प्रवेगाने इच्छित उच्च फ्रिक्वेन्सी (मोटर गती कमी ते उच्च) पर्यंत वाढवावी.

 

९. कमी वेगाने टू-फेज हायब्रिड स्टेपिंग मोटरच्या कंपन आणि आवाजावर कसा मात करावी?

कमी वेगाने फिरताना स्टेपर मोटर्समध्ये कंपन आणि आवाज हे अंतर्निहित तोटे आहेत, जे सामान्यतः खालील प्रोग्रामद्वारे दूर केले जाऊ शकतात:

अ. जर स्टेपिंग मोटर रेझोनन्स क्षेत्रात काम करत असेल, तर रिडक्शन रेशो सारख्या यांत्रिक ट्रान्समिशनमध्ये बदल करून रेझोनन्स क्षेत्र टाळता येते;

ब. उपविभाग फंक्शनसह ड्रायव्हर स्वीकारा, जो सर्वात सामान्यपणे वापरला जाणारा आणि सोपा मार्ग आहे;

क. स्टेपिंग मोटरच्या जागी लहान स्टेप अँगल असलेली स्टेपिंग मोटर वापरा, जसे की थ्री-फेज किंवा फाइव्ह-फेज स्टेपिंग मोटर;

ड. एसी सर्वो मोटर्सवर स्विच करा, जे कंपन आणि आवाज जवळजवळ पूर्णपणे मात करू शकतात, परंतु जास्त किमतीत;

ई. चुंबकीय डँपर असलेल्या मोटर शाफ्टमध्ये, बाजारात अशी उत्पादने आहेत, परंतु मोठ्या प्रमाणात यांत्रिक रचना बदलते.

 

१०. ड्राइव्हचा उपविभाजन अचूकता दर्शवतो का?

स्टेपर मोटर इंटरपोलेशन हे मूलतः एक इलेक्ट्रॉनिक डॅम्पिंग तंत्रज्ञान आहे (कृपया संबंधित साहित्य पहा), ज्याचा मुख्य उद्देश स्टेपर मोटरच्या कमी-फ्रिक्वेन्सी कंपनाचे क्षीणन करणे किंवा काढून टाकणे आहे आणि मोटरची चालू अचूकता सुधारणे हे इंटरपोलेशन तंत्रज्ञानाचे केवळ एक आकस्मिक कार्य आहे. उदाहरणार्थ, १.८° च्या स्टेपिंग अँगलसह टू-फेज हायब्रिड स्टेपिंग मोटरसाठी, जर इंटरपोलेशन ड्रायव्हरचा इंटरपोलेशन क्रमांक ४ वर सेट केला असेल, तर मोटरचे चालू रिझोल्यूशन प्रति पल्स ०.४५° असते. मोटरची अचूकता ०.४५° पर्यंत पोहोचू शकते किंवा त्यापर्यंत पोहोचू शकते की नाही हे इंटरपोलेशन ड्रायव्हरच्या इंटरपोलेशन करंट नियंत्रणाच्या अचूकतेसारख्या इतर घटकांवर देखील अवलंबून असते. उपविभाजित ड्राइव्ह अचूकतेचे वेगवेगळे उत्पादक मोठ्या प्रमाणात बदलू शकतात; उपविभाजित बिंदू जितके मोठे असतील तितके अचूकता नियंत्रित करणे कठीण होईल.

 

११. फोर-फेज हायब्रिड स्टेपिंग मोटर आणि ड्रायव्हरच्या सिरीज कनेक्शन आणि पॅरलल कनेक्शनमध्ये काय फरक आहे?

फोर-फेज हायब्रिड स्टेपिंग मोटर सामान्यतः टू-फेज ड्रायव्हरद्वारे चालविली जाते, म्हणून, फोर-फेज मोटरला टू-फेज वापरात जोडण्यासाठी कनेक्शनचा वापर सिरीज किंवा पॅरलल कनेक्शन पद्धतीने केला जाऊ शकतो. सिरीज कनेक्शन पद्धत सामान्यतः अशा प्रसंगी वापरली जाते जिथे मोटरचा वेग तुलनेने जास्त असतो आणि आवश्यक ड्रायव्हरचा आउटपुट करंट मोटरच्या फेज करंटच्या 0.7 पट असतो, त्यामुळे मोटर हीटिंग कमी असते; समांतर कनेक्शन पद्धत सामान्यतः अशा प्रसंगी वापरली जाते जिथे मोटरचा वेग तुलनेने जास्त असतो (ज्याला हाय-स्पीड कनेक्शन पद्धत देखील म्हणतात), आणि आवश्यक ड्रायव्हरचा आउटपुट करंट मोटरच्या फेज करंटच्या 1.4 पट असतो, त्यामुळे मोटर हीटिंग मोठी असते.

१२. स्टेपर मोटर ड्रायव्हर डीसी पॉवर सप्लाय कसा ठरवायचा?

अ. व्होल्टेजचे निर्धारण

हायब्रिड स्टेपर मोटर ड्रायव्हर पॉवर सप्लाय व्होल्टेज सामान्यतः विस्तृत श्रेणीचा असतो (जसे की IM483 पॉवर सप्लाय व्होल्टेज 12 ~ 48VDC), पॉवर सप्लाय व्होल्टेज सामान्यतः मोटरच्या ऑपरेटिंग स्पीड आणि रिस्पॉन्स आवश्यकतांनुसार निवडला जातो. जर मोटरचा कामाचा वेग जास्त असेल किंवा रिस्पॉन्स आवश्यकता जलद असेल, तर व्होल्टेज मूल्य देखील जास्त असेल, परंतु पॉवर सप्लाय व्होल्टेजच्या लहर ड्रायव्हरच्या कमाल इनपुट व्होल्टेजपेक्षा जास्त असू शकत नाही याकडे लक्ष द्या, अन्यथा ड्रायव्हरचे नुकसान होऊ शकते.

B. विद्युतधारेचे निर्धारण

पॉवर सप्लाय करंट सामान्यतः ड्रायव्हरच्या आउटपुट फेज करंट I नुसार निश्चित केला जातो. जर रेषीय पॉवर सप्लाय वापरला असेल, तर पॉवर सप्लाय करंट I च्या 1.1 ते 1.3 पट असू शकतो. जर स्विचिंग पॉवर सप्लाय वापरला असेल, तर पॉवर सप्लाय करंट I च्या 1.5 ते 2.0 पट असू शकतो.

 

१३. हायब्रिड स्टेपिंग मोटर ड्रायव्हरचा ऑफलाइन सिग्नल फ्री सामान्यतः कोणत्या परिस्थितीत वापरला जातो?

जेव्हा ऑफलाइन सिग्नल फ्री कमी असतो, तेव्हा ड्रायव्हरकडून मोटरला जाणारा करंट आउटपुट बंद होतो आणि मोटर रोटर फ्री स्टेटमध्ये (ऑफलाइन स्टेट) असतो. काही ऑटोमेशन उपकरणांमध्ये, जर ड्राइव्ह एनर्जाइज्ड नसताना तुम्हाला मोटर शाफ्ट थेट (मॅन्युअली) फिरवावा लागत असेल, तर तुम्ही मोटर ऑफलाइन करण्यासाठी आणि मॅन्युअल ऑपरेशन किंवा अॅडजस्टमेंट करण्यासाठी फ्री सिग्नल कमी सेट करू शकता. मॅन्युअल ऑपरेशन पूर्ण झाल्यानंतर, स्वयंचलित नियंत्रण सुरू ठेवण्यासाठी फ्री सिग्नल पुन्हा हाय सेट करा.

 

१४. टू-फेज स्टेपिंग मोटरला ऊर्जा दिली जाते तेव्हा त्याच्या फिरण्याची दिशा समायोजित करण्याचा सोपा मार्ग कोणता आहे?

मोटर आणि ड्रायव्हर वायरिंगचे A+ आणि A- (किंवा B+ आणि B-) फक्त संरेखित करा.

 

१५. वापरासाठी टू-फेज आणि फाइव्ह-फेज हायब्रिड स्टेपर मोटर्समध्ये काय फरक आहे?

प्रश्न उत्तर:

साधारणपणे, मोठ्या स्टेप अँगल असलेल्या टू-फेज मोटर्समध्ये चांगली हाय-स्पीड वैशिष्ट्ये असतात, परंतु कमी-स्पीड कंपन झोन असतो. पाच-फेज मोटर्समध्ये लहान स्टेप अँगल असतो आणि ते कमी वेगाने सहजतेने चालतात. म्हणून, मोटर चालविण्याच्या अचूकतेची आवश्यकता जास्त असते आणि प्रामुख्याने कमी-स्पीड विभागात (सामान्यत: 600 आरपीएम पेक्षा कमी) प्रसंगी पाच-फेज मोटर वापरली पाहिजे; उलट, जर मोटरच्या हाय-स्पीड कामगिरीचा पाठपुरावा करायचा असेल तर, जास्त आवश्यकता नसलेल्या प्रसंगी अचूकता आणि गुळगुळीतपणा दोन-फेज मोटर्सच्या कमी किमतीत निवडला पाहिजे. याव्यतिरिक्त, पाच-फेज मोटर्सचा टॉर्क सामान्यतः 2NM पेक्षा जास्त असतो, लहान टॉर्क अनुप्रयोगांसाठी, दोन-फेज मोटर्स सामान्यतः वापरले जातात, तर कमी-स्पीड स्मूथनेसची समस्या उपविभाजित ड्राइव्ह वापरून सोडवता येते.