स्टेपर मोटरहरूप्रतिक्रिया उपकरणहरू (अर्थात् ओपन-लूप नियन्त्रण) को प्रयोग बिना गति नियन्त्रण र स्थिति नियन्त्रणको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, त्यसैले यो ड्राइभ समाधान किफायती र भरपर्दो दुवै छ। स्वचालन उपकरणहरू, उपकरणहरूमा, स्टेपर ड्राइभ धेरै व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ। तर उपयुक्त स्टेपर मोटर कसरी छनौट गर्ने, स्टेपर ड्राइभको उत्कृष्ट प्रदर्शन कसरी गर्ने वा थप प्रश्नहरू छन् भन्ने बारे प्राविधिक कर्मचारीहरूको धेरै प्रयोगकर्ताहरू छन्। यो पेपरले स्टेपर मोटरहरूको चयनको बारेमा छलफल गर्दछ, केही स्टेपर मोटर इन्जिनियरिङ अनुभवको प्रयोगमा केन्द्रित गर्दै, मलाई आशा छ कि स्वचालन उपकरणहरूमा स्टेपर मोटरहरूको लोकप्रियता सन्दर्भमा भूमिका खेल्नेछ।
१, परिचयस्टेपर मोटर
स्टेपर मोटरलाई पल्स मोटर वा स्टेप मोटर पनि भनिन्छ। इनपुट पल्स सिग्नल अनुसार उत्तेजना अवस्था परिवर्तन हुँदा यो प्रत्येक पटक निश्चित कोणबाट अगाडि बढ्छ, र उत्तेजना अवस्था अपरिवर्तित रहँदा निश्चित स्थितिमा स्थिर रहन्छ। यसले स्टेपर मोटरलाई इनपुट पल्स सिग्नललाई आउटपुटको लागि सम्बन्धित कोणीय विस्थापनमा रूपान्तरण गर्न अनुमति दिन्छ। इनपुट पल्सहरूको संख्या नियन्त्रण गरेर तपाईंले उत्तम स्थिति प्राप्त गर्न आउटपुटको कोणीय विस्थापन सही रूपमा निर्धारण गर्न सक्नुहुन्छ; र इनपुट पल्सहरूको आवृत्ति नियन्त्रण गरेर तपाईंले आउटपुटको कोणीय गतिलाई सही रूपमा नियन्त्रण गर्न सक्नुहुन्छ र गति नियमनको उद्देश्य प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ। १९६० को दशकको अन्त्यमा, विभिन्न प्रकारका व्यावहारिक स्टेपर मोटरहरू अस्तित्वमा आए, र पछिल्ला ४० वर्षहरूमा द्रुत विकास देखिएको छ। स्टेपर मोटरहरूले DC मोटरहरू, एसिन्क्रोनस मोटरहरू, साथै सिंक्रोनस मोटरहरूसँगै सक्षम भएका छन्, आधारभूत प्रकारको मोटर बन्न पुगेका छन्। स्टेपर मोटरहरू तीन प्रकारका छन्: प्रतिक्रियाशील (VR प्रकार), स्थायी चुम्बक (PM प्रकार) र हाइब्रिड (HB प्रकार)। हाइब्रिड स्टेपर मोटरले स्टेपर मोटरको पहिलो दुई रूपहरूको फाइदाहरू संयोजन गर्दछ। स्टेपर मोटरमा रोटर (रोटर कोर, स्थायी चुम्बक, शाफ्ट, बल बेयरिङ), स्टेटर (वाइन्डिङ, स्टेटर कोर), अगाडि र पछाडिको भागको क्याप्स, आदि हुन्छन्। सबैभन्दा सामान्य दुई-चरण हाइब्रिड स्टेपर मोटरमा ८ ठूला दाँत, ४० साना दाँत र ५० साना दाँत भएको स्टेटर र रोटर हुन्छ; तीन-चरणको मोटरमा ९ ठूला दाँत, ४५ साना दाँत र ५० साना दाँत भएको स्टेटर र रोटर हुन्छ।
२, नियन्त्रण सिद्धान्त
दस्टेपर मोटरपावर सप्लाईमा सिधै जडान गर्न सकिँदैन, न त यसले सिधै विद्युतीय पल्स सिग्नलहरू प्राप्त गर्न सक्छ, यो विशेष इन्टरफेस मार्फत प्राप्त गर्नुपर्छ - पावर सप्लाई र नियन्त्रकसँग अन्तरक्रिया गर्न स्टेपर मोटर ड्राइभर। स्टेपर मोटर ड्राइभर सामान्यतया रिंग वितरक र पावर एम्पलीफायर सर्किट मिलेर बनेको हुन्छ। रिंग डिभाइडरले नियन्त्रकबाट नियन्त्रण सिग्नलहरू प्राप्त गर्दछ। प्रत्येक पटक पल्स सिग्नल प्राप्त गर्दा रिंग डिभाइडरको आउटपुट एक पटक रूपान्तरण हुन्छ, त्यसैले पल्स सिग्नलको उपस्थिति वा अनुपस्थिति र फ्रिक्वेन्सीले स्टेपर मोटरको गति उच्च छ वा कम छ, सुरु गर्न वा रोक्नको लागि गति बढाउँदै छ वा घटाउँदै छ भनेर निर्धारण गर्न सक्छ। रिंग वितरकले यसको आउटपुट अवस्था संक्रमणहरू सकारात्मक वा नकारात्मक क्रममा छन् कि छैनन् भनेर निर्धारण गर्न नियन्त्रकबाट दिशा सिग्नलको पनि निगरानी गर्नुपर्छ, र यसरी स्टेपर मोटरको स्टेयरिङ निर्धारण गर्नुपर्छ।
३, मुख्य प्यारामिटरहरू
①ब्लक नम्बर: मुख्यतया २०, २८, ३५, ४२, ५७, ६०, ८६, आदि।
②फेज नम्बर: स्टेपर मोटर भित्र कुण्डलीहरूको संख्या, स्टेपर मोटर फेज नम्बरमा सामान्यतया दुई-चरण, तीन-चरण, पाँच-चरण हुन्छ। चीनले मुख्यतया दुई-चरण स्टेपर मोटरहरू प्रयोग गर्दछ, तीन-चरणमा पनि केही अनुप्रयोगहरू छन्। जापानमा प्रायः पाँच-चरण स्टेपर मोटरहरू प्रयोग गरिन्छ।
③चरण कोण: पल्स सिग्नल अनुरूप, मोटर रोटर रोटेशनको कोणीय विस्थापन। स्टेपर मोटर चरण कोण गणना सूत्र निम्नानुसार छ।
चरण कोण = ३६०° ÷ (२ मि.मि.)
m स्टेपर मोटरको चरणहरूको संख्या
Z स्टेपर मोटरको रोटरको दाँतको संख्या हो।
माथिको सूत्र अनुसार, दुई-चरण, तीन-चरण र पाँच-चरण स्टेपर मोटरहरूको चरण कोण क्रमशः १.८°, १,२° र ०.७२° छ।
④ होल्डिङ टर्क: यो मूल्याङ्कन गरिएको करेन्ट मार्फत मोटरको स्टेटर वाइन्डिङको टर्क हो, तर रोटर घुम्दैन, स्टेटरले रोटरलाई लक गर्छ। होल्डिङ टर्क स्टेपर मोटरहरूको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर हो, र मोटर चयनको लागि मुख्य आधार हो।
⑤ पोजिसनिङ टर्क: मोटरले करेन्ट पास नगर्दा बाह्य बलले रोटर घुमाउन आवश्यक पर्ने टर्क हो। टर्क मोटरको मूल्याङ्कन गर्न कार्यसम्पादन सूचकहरू मध्ये एक हो, अन्य प्यारामिटरहरू समान छन् भने, पोजिसनिङ टर्क जति सानो हुन्छ, यसको अर्थ "स्लट प्रभाव" सानो हुन्छ, कम गतिको टर्क फ्रिक्वेन्सी विशेषताहरूमा चल्ने मोटरको सहजताको लागि त्यति नै फाइदाजनक हुन्छ: मुख्यतया बाहिर निकालिएको टर्क फ्रिक्वेन्सी विशेषताहरूलाई जनाउँछ, निश्चित गतिमा मोटर स्थिर सञ्चालनले चरण गुमाए बिना अधिकतम टर्कको सामना गर्न सक्छ। चरण गुमाए बिना अधिकतम टर्क र गति (फ्रिक्वेन्सी) बीचको सम्बन्ध वर्णन गर्न क्षण-फ्रिक्वेन्सी कर्भ प्रयोग गरिन्छ। टर्क फ्रिक्वेन्सी कर्भ स्टेपर मोटरको एक महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर हो र मोटर चयनको लागि मुख्य आधार हो।
⑥ मूल्याङ्कन गरिएको वर्तमान: मूल्याङ्कन गरिएको टर्क कायम राख्न आवश्यक मोटर घुमाउरो वर्तमान, प्रभावकारी मान
४, बिन्दुहरू चयन गर्दै
औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग हुने स्टेपर मोटरको गति ६०० ~ १५००rpm सम्म हुन्छ, गति बढी हुन्छ, तपाईं बन्द-लूप स्टेपर मोटर ड्राइभलाई विचार गर्न सक्नुहुन्छ, वा थप उपयुक्त सर्वो ड्राइभ कार्यक्रम स्टेपर मोटर चयन चरणहरू छनौट गर्न सक्नुहुन्छ (तलको चित्र हेर्नुहोस्)।
(१) चरण कोणको छनोट
मोटरको चरणहरूको संख्या अनुसार, तीन प्रकारका चरण कोणहरू छन्: १.८° (दुई-चरण), १.२° (तीन-चरण), ०.७२° (पाँच-चरण)। अवश्य पनि, पाँच-चरण चरण कोणमा उच्चतम शुद्धता हुन्छ तर यसको मोटर र ड्राइभर महँगो हुन्छन्, त्यसैले यो चीनमा विरलै प्रयोग गरिन्छ। थप रूपमा, मुख्यधारा स्टेपर ड्राइभरहरूले अब उप-विभाजन ड्राइभ प्रविधि प्रयोग गरिरहेका छन्, तलका ४ उप-विभाजनहरूमा, उप-विभाजन चरण कोण शुद्धता अझै पनि ग्यारेन्टी गर्न सकिन्छ, त्यसैले यदि चरण कोण शुद्धता सूचकहरू विचारबाट मात्र छन् भने, पाँच-चरण चरण कोण मोटरलाई दुई-चरण वा तीन-चरण चरण मोटरद्वारा प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, ५ मिमी स्क्रू लोडको लागि कुनै प्रकारको लिडको प्रयोगमा, यदि दुई-चरण स्टेपिङ मोटर प्रयोग गरिएको छ र ड्राइभरलाई ४ उपविभाजनमा सेट गरिएको छ भने, मोटरको प्रति क्रान्तिमा पल्सको संख्या २०० x ४ = ८०० छ, र पल्स बराबर ५ ÷ ८०० = ०.००६२५ मिमी = ६.२५μm छ भने, यो शुद्धताले धेरैजसो अनुप्रयोग आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ।
(२) स्थिर टर्क (होल्डिङ टर्क) चयन
सामान्यतया प्रयोग हुने लोड ट्रान्समिशन मेकानिजमहरूमा सिंक्रोनस बेल्ट, फिलामेन्ट बार, र्याक र पिनियन, आदि समावेश छन्। ग्राहकहरूले पहिले आफ्नो मेसिन लोड (मुख्यतया एक्सेलेरेशन टर्क प्लस घर्षण टर्क) गणना गर्छन् जुन मोटर शाफ्टमा आवश्यक लोड टर्कमा रूपान्तरण हुन्छ। त्यसपछि, विद्युतीय फ्लोअरहरूलाई आवश्यक पर्ने अधिकतम चल्ने गति अनुसार, स्टेपर मोटरको उपयुक्त होल्डिङ टर्क छनौट गर्न निम्न दुई फरक प्रयोग केसहरू ① आवश्यक मोटर गति 300pm वा कमको प्रयोगको लागि: यदि मेसिन लोडलाई मोटर शाफ्टमा आवश्यक लोड टर्क T1 मा रूपान्तरण गरिन्छ भने, यो लोड टर्कलाई सुरक्षा कारक SF (सामान्यतया 1.5-2.0 को रूपमा लिइन्छ) द्वारा गुणा गरिन्छ, अर्थात्, आवश्यक स्टेपर मोटर होल्डिङ टर्क Tn ②2 को लागि 300pm वा बढीको मोटर गति आवश्यक पर्ने अनुप्रयोगहरूको लागि: अधिकतम गति Nmax सेट गर्नुहोस्, यदि मेसिन लोडलाई मोटर शाफ्टमा रूपान्तरण गरिन्छ भने, आवश्यक लोड टर्क T1 हो, त्यसपछि यो लोड टर्कलाई सुरक्षा कारक SF (सामान्यतया 2.5-3.5) द्वारा गुणा गरिन्छ, जसले होल्डिङ टर्क Tn दिन्छ। चित्र ४ हेर्नुहोस् र उपयुक्त मोडेल चयन गर्नुहोस्। त्यसपछि जाँच गर्न र तुलना गर्न क्षण-आवृत्ति वक्र प्रयोग गर्नुहोस्: क्षण-आवृत्ति वक्रमा, प्रयोगकर्तालाई आवश्यक पर्ने अधिकतम गति Nmax T2 को अधिकतम हराएको चरण टर्कसँग मेल खान्छ, त्यसपछि अधिकतम हराएको चरण टर्क T2 T1 भन्दा २०% भन्दा बढी हुनुपर्छ। अन्यथा, ठूलो टर्क भएको नयाँ मोटर चयन गर्न आवश्यक छ, र नयाँ चयन गरिएको मोटरको टर्क फ्रिक्वेन्सी वक्र अनुसार फेरि जाँच गर्नुहोस् र तुलना गर्नुहोस्।
(३) मोटर बेस नम्बर जति ठूलो हुन्छ, होल्डिङ टर्क त्यति नै ठूलो हुन्छ।
(४) मिल्दो स्टेपर ड्राइभर चयन गर्न मूल्याङ्कन गरिएको वर्तमान अनुसार।
उदाहरणका लागि, मोटर ५७CM२३ को मूल्याङ्कन गरिएको करेन्ट ५A हो, त्यसपछि तपाईंले ड्राइभको अधिकतम स्वीकार्य करेन्ट ५A भन्दा बढीसँग मेल खानुहुन्छ (कृपया ध्यान दिनुहोस् कि यो शिखर मानको सट्टा प्रभावकारी मान हो), अन्यथा यदि तपाईंले केवल ३A ड्राइभको अधिकतम करेन्ट छनौट गर्नुभयो भने, मोटरको अधिकतम आउटपुट टर्क लगभग ६०% मात्र हुन सक्छ!
५, आवेदन अनुभव
(१) स्टेपर मोटर कम आवृत्ति अनुनाद समस्या
सबडिभिजन स्टेपर ड्राइभ स्टेपर मोटरहरूको कम फ्रिक्वेन्सी अनुनाद कम गर्ने प्रभावकारी तरिका हो। १५० आरपीएम भन्दा कम, सबडिभिजन ड्राइभ मोटरको कम्पन कम गर्न धेरै प्रभावकारी हुन्छ। सैद्धान्तिक रूपमा, सबडिभिजन जति ठूलो हुन्छ, स्टेपर मोटर कम्पन कम गर्ने प्रभाव त्यति नै राम्रो हुन्छ, तर वास्तविक अवस्था यो हो कि स्टेपर मोटर कम्पन कम गर्ने सुधार प्रभाव चरम सीमामा पुगेपछि सबडिभिजन ८ वा १६ मा बढ्छ।
हालैका वर्षहरूमा, स्वदेश र विदेशमा एन्टी-लो-फ्रिक्वेन्सी रेजोनान्स स्टेपर ड्राइभरहरू सूचीबद्ध गरिएका छन्, लेइसाईको DM, DM-S शृङ्खलाका उत्पादनहरू, एन्टी-लो-फ्रिक्वेन्सी रेजोनान्स टेक्नोलोजी। ड्राइभरहरूको यो शृङ्खलाले हार्मोनिक क्षतिपूर्ति प्रयोग गर्दछ, आयाम र चरण मिल्दो क्षतिपूर्ति मार्फत, स्टेपर मोटरको कम आवृत्ति कम्पनलाई धेरै कम गर्न सक्छ, मोटरको कम कम्पन र कम आवाज सञ्चालन प्राप्त गर्न।
(२) स्थिति शुद्धतामा स्टेपर मोटर उपविभाजनको प्रभाव
स्टेपर मोटर सबडिभिजन ड्राइभ सर्किटले उपकरणको चालको सहजता मात्र सुधार गर्न सक्दैन, तर उपकरणको स्थिति शुद्धतालाई प्रभावकारी रूपमा पनि सुधार गर्न सक्छ। परीक्षणहरूले देखाउँछन् कि: सिंक्रोनस बेल्ट ड्राइभ गति प्लेटफर्ममा, स्टेपर मोटर ४ सबडिभिजनमा, मोटरलाई प्रत्येक चरणमा सही रूपमा राख्न सकिन्छ।
पोस्ट समय: जुन-११-२०२३