एक कार्यवाहकको रूपमा,स्टेपर मोटरमेकाट्रोनिक्सको प्रमुख उत्पादनहरू मध्ये एक हो, जुन विभिन्न स्वचालन नियन्त्रण प्रणालीहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स र कम्प्युटर प्रविधिको विकाससँगै, स्टेपर मोटरहरूको माग दिन प्रतिदिन बढ्दै गइरहेको छ, र तिनीहरू विभिन्न राष्ट्रिय आर्थिक क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ।
०१ के होस्टेपर मोटर
स्टेपर मोटर एक इलेक्ट्रोमेकानिकल उपकरण हो जसले विद्युतीय पल्सलाई प्रत्यक्ष रूपमा यान्त्रिक गतिमा रूपान्तरण गर्दछ। मोटर कोइलमा लागू हुने विद्युतीय पल्सहरूको अनुक्रम, आवृत्ति र संख्या नियन्त्रण गरेर, स्टेपर मोटरको स्टेयरिङ, गति र घुमाउने कोण नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। स्थिति सेन्सिङको साथ बन्द-लूप प्रतिक्रिया नियन्त्रण प्रणालीको प्रयोग बिना, स्टेपर मोटर र यसको साथमा चालक मिलेर बनेको सरल, कम लागतको खुला-लूप नियन्त्रण प्रणाली प्रयोग गरेर सटीक स्थिति र गति नियन्त्रण प्राप्त गर्न सकिन्छ।
02 स्टेपर मोटरआधारभूत संरचना र कार्य सिद्धान्त
आधारभूत संरचना:
कार्य सिद्धान्त: स्टेपर मोटर चालकले बाह्य नियन्त्रण पल्स र दिशा संकेत अनुसार, यसको आन्तरिक तर्क सर्किट मार्फत, स्टेपर मोटर विन्डिङहरूलाई निश्चित समय अनुक्रममा अगाडि वा उल्टो ऊर्जामा नियन्त्रण गर्दछ, ताकि मोटर अगाडि / उल्टो घुमाउने, वा लक गर्ने।
उदाहरणको रूपमा १.८ डिग्री दुई-चरणको स्टेपर मोटरलाई लिनुहोस्: जब दुबै विन्डिङहरू सक्रिय र उत्तेजित हुन्छन्, मोटर आउटपुट शाफ्ट स्थिर र स्थितिमा लक हुनेछ। रेटेड करेन्टमा मोटरलाई लक राख्ने अधिकतम टर्क होल्डिंग टर्क हो। यदि कुनै एक विन्डिङमा रहेको करेन्ट पुन: निर्देशित गरियो भने, मोटर दिइएको दिशामा एक कदम (१.८ डिग्री) घुम्नेछ।
त्यस्तै गरी, यदि अर्को वाइन्डिङमा रहेको करेन्टले दिशा परिवर्तन गर्छ भने, मोटर पहिलेको विपरीत दिशामा एक कदम (१.८ डिग्री) घुम्नेछ। जब कुण्डली वाइन्डिङहरू मार्फत प्रवाहित करेन्टहरू क्रमिक रूपमा उत्तेजनामा पुन: निर्देशित हुन्छन्, मोटर धेरै उच्च शुद्धताका साथ दिइएको दिशामा निरन्तर चरणमा घुम्नेछ। दुई-चरणको १.८ डिग्री स्टेपर मोटरको लागि एक हप्ताको घुमाउन २०० कदम लाग्छ।
दुई-चरण स्टेपर मोटरहरूमा दुई प्रकारका विन्डिङहरू हुन्छन्: द्विध्रुवीय र एकध्रुवीय। द्विध्रुवीय मोटरहरूमा प्रति चरण एउटा मात्र घुमाउरो कुण्डल हुन्छ, एउटै कुण्डलीमा विद्युत् प्रवाहको मोटर निरन्तर घुमाउरो हुन्छ जसले क्रमिक रूपमा परिवर्तनशील उत्तेजना प्रदान गर्दछ, ड्राइभ सर्किटको डिजाइनलाई क्रमिक स्विचिङको लागि आठ इलेक्ट्रोनिक स्विचहरू आवश्यक पर्दछ।
एकध्रुवीय मोटरहरूमा प्रत्येक चरणमा विपरीत ध्रुवीयताको दुई घुमाउरो कुण्डलहरू हुन्छन्, र मोटर
एउटै चरणमा रहेका दुई घुमाउरो कुण्डलीहरूलाई वैकल्पिक रूपमा ऊर्जा प्रदान गरेर निरन्तर घुमाउँछ।
ड्राइभ सर्किट केवल चार इलेक्ट्रोनिक स्विचहरू आवश्यक पर्ने गरी डिजाइन गरिएको छ। द्विध्रुवीमा
ड्राइभ मोडमा, मोटरको आउटपुट टर्कको तुलनामा लगभग ४०% ले बढ्छ
एकध्रुवीय ड्राइभ मोड किनभने प्रत्येक चरणको घुमाउरो कुण्डलहरू १००% उत्तेजित हुन्छन्।
०३, स्टेपर मोटर लोड
A. मोमेन्ट लोड (Tf)
Tf = G * r
G: तौल लोड गर्नुहोस्
r: त्रिज्या
B. जडत्व भार (TJ)
TJ = J * dw/dt
J = M * (R12+R22) / २ (किग्रा * सेमी)
M: लोड पिण्ड
R1: बाहिरी घेराको त्रिज्या
R2: भित्री घेराको त्रिज्या
dω/dt: कोणीय त्वरण
०४, स्टेपर मोटर गति-टोर्क वक्र
गति-टोर्क कर्भ स्टेपरको आउटपुट विशेषताहरूको एक महत्त्वपूर्ण अभिव्यक्ति हो
मोटरहरू।
A. स्टेपर मोटर सञ्चालन आवृत्ति बिन्दु
निश्चित बिन्दुमा स्टेपर मोटर मोटरको गति मान।
n = q * Hz / (३६० * D)
n: पुनरावृत्ति/सेकेन्ड
हर्ट्ज: फ्रिक्वेन्सी मान
D: ड्राइभ सर्किट इन्टरपोलेसन मान
q: स्टेपर मोटर चरण कोण
उदाहरणका लागि, १.८° को पिच कोण भएको स्टेपर मोटर, १/२ इन्टरपोलेसन ड्राइभ भएको(अर्थात्, प्रति कदम ०.९°), ५०० हर्ट्जको सञ्चालन आवृत्तिमा १.२५ r/s को गति छ।
ख. स्टेपर मोटर सेल्फ-स्टार्ट क्षेत्र
स्टेपर मोटर सिधै सुरु गर्न र रोक्न सकिने क्षेत्र।
C. निरन्तर सञ्चालन क्षेत्र
यस क्षेत्रमा, स्टेपर मोटर सिधै सुरु वा बन्द गर्न सकिँदैन। स्टेपर मोटरहरूयो क्षेत्र पहिले सेल्फ-स्टार्ट क्षेत्रबाट गुज्रनु पर्छ र त्यसपछि पुग्नको लागि गति बढाउनु पर्छसञ्चालन क्षेत्र। त्यसैगरी, यस क्षेत्रमा रहेको स्टेपर मोटरलाई सिधै ब्रेक गर्न सकिँदैन,अन्यथा स्टेपर मोटरलाई स्टेपबाट बाहिर निकाल्न सजिलो हुन्छ, पहिले यसलाई ढिलो गर्नुपर्छस्व-सुरु गर्ने क्षेत्र र त्यसपछि ब्रेक लगाइयो।
D. स्टेपर मोटरको अधिकतम सुरुवात आवृत्ति
मोटर नो-लोड अवस्था, स्टेपर मोटरले स्टेप अपरेशन गुमाउँदैन भनेर सुनिश्चित गर्नअधिकतम पल्स आवृत्ति।
E. स्टेपर मोटरको अधिकतम सञ्चालन आवृत्ति
अधिकतम पल्स फ्रिक्वेन्सी जसमा मोटर एक पाइला पनि नगुमाईकन चल्न उत्साहित हुन्छकुनै भार बिना।
F. स्टेपर मोटर सुरु हुने टर्क / पुल-इन टर्क
सुरु गर्न र चलाउन सुरु गर्न निश्चित पल्स फ्रिक्वेन्सीमा स्टेपर मोटर पूरा गर्न, बिनाअधिकतम लोड टर्कको चरणहरू गुमाउनु।
G. स्टेपर मोटर रनिङ टर्क/ड्र-इन टर्क
अधिकतम लोड टर्क जसले स्टेपर मोटरको स्थिर सञ्चालनलाई सन्तुष्ट पार्छचरण गुमाउनु बिना निश्चित पल्स फ्रिक्वेन्सी।
०५ स्टेपर मोटरको त्वरण/मन्दीकरण गति नियन्त्रण
जब स्टेपर मोटर सञ्चालन आवृत्ति बिन्दु निरन्तरको गति-टोर्क कर्भमा हुन्छसञ्चालन क्षेत्र, मोटरको सुरुवात कसरी छोटो पार्ने वा एक्सेलेरेशन वा डिसेलेरेसन रोक्नेसमय, ताकि मोटर उत्तम गतिको अवस्थामा लामो समयसम्म चलोस्, जसले गर्दा बढ्छमोटरको प्रभावकारी सञ्चालन समय धेरै महत्त्वपूर्ण छ।
तलको चित्रमा देखाइए अनुसार, स्टेपर मोटरको गतिशील टर्क विशेषता वक्र होकम गतिमा तेर्सो सिधा रेखा; उच्च गतिमा, वक्र घातीय रूपमा घट्छइन्डक्टन्सको प्रभावका कारण।
हामीलाई थाहा छ कि स्टेपर मोटरको भार TL हो, मानौं हामी F0 बाट F1 मा गति बढाउन चाहन्छौंसबैभन्दा छोटो समय (tr), सबैभन्दा छोटो समय tr कसरी गणना गर्ने?
(१) सामान्यतया, TJ = ७०% Tm
(२) tr = १.८ * १० -५ * J * q * (F1-F0)/(TJ -TL)
(3) F (t) = (F1-F0) * t/tr + F0, 0
B. उच्च गतिको अवस्थामा घातांकीय त्वरण
(१) सामान्यतया
TJ० = ७०% Tm०
TJ1 = ७०% Tm1
TL = ६०% Tm1
(२)
tr = F4 * [(TJ 0-TL)/(TJ 1-TL)] मा
(३)
F (t) = F2 * [1 - e^(-t/F4)] + F0, 0
F2 = (TL-TJ 0) * (F1-F0)/TJ 1-TJ 0)
F4 = 1.8 * 10-5 * J * q * F2/(TJ 0-TL)
नोटहरू।
J ले लोड अन्तर्गत मोटर रोटरको घूर्णन जडत्वलाई जनाउँछ।
q प्रत्येक चरणको परिक्रमण कोण हो, जुन स्टेपर मोटरको चरण कोण हो
सम्पूर्ण ड्राइभको मामलामा।
डिसेलेरेसन अपरेशनमा, माथिको एक्सेलेरेशन पल्स फ्रिक्वेन्सीलाई उल्टाउनुहोस्
गणना गरिएको।
०६ स्टेपर मोटरको कम्पन र आवाज
सामान्यतया, नो-लोड सञ्चालनमा स्टेपर मोटर, जब मोटर सञ्चालन आवृत्तिमोटर रोटरको निहित फ्रिक्वेन्सीको नजिक वा बराबर छ भने प्रतिध्वनि हुनेछ, गम्भीर इच्छाचरण बाहिरको घटना हुन्छ।
अनुनादको लागि धेरै समाधानहरू:
A. कम्पन क्षेत्रबाट बच्नुहोस्: ताकि मोटरको सञ्चालन आवृत्ति भित्र नपरोस्कम्पन दायरा
ख. उपविभाजन ड्राइभ मोड अपनाउनुहोस्: कम्पन कम गर्न माइक्रो-स्टेप ड्राइभ मोड प्रयोग गर्नुहोस्
प्रत्येक चरणको रिजोल्युसन बढाउन मूल एक चरणलाई धेरै चरणहरूमा विभाजन गर्दै
मोटर चरण। यो मोटरको चरण र वर्तमान अनुपात समायोजन गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ।
माइक्रोस्टेपिङले स्टेप एंगलको शुद्धता बढाउँदैन, तर मोटरलाई बढी चलाउँछ।
सहज र कम आवाज सहित। आधा-चरण सञ्चालनको लागि टर्क सामान्यतया १५% कम हुन्छ
पूर्ण-चरण सञ्चालनको लागि भन्दा, र साइन वेभ वर्तमान नियन्त्रणको लागि ३०% कम।
पोस्ट समय: नोभेम्बर-०९-२०२२