एक स्टेपर मोटर क्या है: प्रकार और इसके कार्य

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एक स्टेपर मोटर एक विद्युत उपकरण है जो विद्युत शक्ति को यांत्रिक शक्ति में परिवर्तित करता है। इसके अलावा, यह एक ब्रशलेस, सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर है जो पूर्ण घुमाव को चरणों की एक विस्तृत संख्या में विभाजित कर सकती है। मोटर की स्थिति को किसी भी प्रतिक्रिया तंत्र के बिना सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जब तक कि मोटर ध्यान से आवेदन के आकार का हो। स्टेपर मोटर्स स्विच करने के समान हैं अनिच्छा मोटर्स। स्टेपर मोटर मैग्नेट के संचालन के सिद्धांत का उपयोग करता है ताकि बिजली की एक पल्स प्रदान किए जाने पर मोटर शाफ्ट को एक सटीक दूरी मोड़ सके। स्टेटर में आठ पोल हैं, और रोटर में छह पोल हैं। रोटर को एक पूर्ण क्रांति बनाने के लिए 24 चरणों को स्थानांतरित करने के लिए 24 दालों की आवश्यकता होगी। यह कहने का एक और तरीका यह है कि मोटर प्राप्त करने वाली प्रत्येक पल्स के लिए रोटर ठीक 15 ° बढ़ जाएगा।

निर्माण और कार्य सिद्धांत

स्टेपर मोटर का निर्माण से संबंधित है डीसी यंत्र । इसमें रोटर जैसा एक स्थायी चुंबक शामिल है जो बीच में है और यह एक बार बल लगाएगा। यह रोटर एक के माध्यम से संलग्न है। स्टेटर जो एक चुंबकीय कुंडली के माध्यम से घाव भर है। स्टेटर को रोटर के पास व्यवस्थित किया जाता है ताकि स्टेटर के भीतर चुंबकीय क्षेत्र रोटर की गति को नियंत्रित कर सके।




स्टेपर मोटर

स्टेपर मोटर को प्रत्येक स्टेटर को एक-एक करके सक्रिय करके नियंत्रित किया जा सकता है। तो स्टेटर चुंबक और विद्युत चुम्बकीय ध्रुव की तरह काम करेगा जो आगे बढ़ने के लिए रोटर पर प्रतिकारक ऊर्जा का उपयोग करता है। स्टेटर के वैकल्पिक मैग्नेटाइजिंग के साथ-साथ डीमैगनेटाइजिंग रोटर को धीरे-धीरे स्थानांतरित कर देगा और इसे महान नियंत्रण से गुजरने की अनुमति देगा।



स्टेपर मोटर काम सिद्धांत इलेक्ट्रो-चुंबकत्व है। इसमें एक रोटर शामिल होता है जिसे एक स्थायी चुंबक के साथ बनाया जाता है जबकि एक स्टेटर इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के साथ होता है। स्टेटर की विंडिंग को आपूर्ति प्रदान करने के बाद स्टेटर के भीतर चुंबकीय क्षेत्र विकसित किया जाएगा। अब मोटर में रोटर स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के साथ चलना शुरू कर देगा। तो यह इस मोटर का मूलभूत कार्य सिद्धांत है।

स्टेपर मोटर निर्माण

स्टेपर मोटर निर्माण

इस मोटर में, एक नरम लोहा होता है जो विद्युत चुम्बकीय स्टेटर के माध्यम से संलग्न होता है। स्टेटर के साथ-साथ रोटर के डंडे स्टीपर के प्रकार पर निर्भर नहीं करते हैं। एक बार जब इस मोटर के स्टेटर को ऊर्जावान कर दिया जाता है, तो रोटर को स्टेटर के साथ लाइन अप करने के लिए घुमाएगा अन्यथा स्टेटर के माध्यम से कम से कम अंतराल हो जाता है। इस प्रकार, स्टेपर मोटर को घुमाने के लिए श्रृंखला में सक्रिय किया जाता है।

ड्राइविंग तकनीक

स्टेपर मोटर ड्राइविंग तकनीक s उनके विशेष डिजाइन के कारण कुछ विशेष सर्किट के साथ संभव हो सकता है। इस मोटर को चलाने के लिए कई तरीके हैं, उनमें से कुछ पर चार-चरण स्टेपर मोटर का उदाहरण देकर नीचे चर्चा की गई है।


एकल उत्तेजना मोड

स्टेपर मोटर चलाने की मूल विधि एक एकल उत्तेजना मोड है। यह एक पुरानी विधि है और वर्तमान में इसका ज्यादा उपयोग नहीं किया जाता है लेकिन किसी को इस तकनीक के बारे में जानना होगा। इस तकनीक में प्रत्येक चरण अन्यथा एक दूसरे के बगल में स्टेटर को एक विशेष सर्किट के साथ वैकल्पिक रूप से एक-एक करके चालू किया जाएगा। यह रोटर को आगे बढ़ने के लिए स्टेटर को चुम्बकित और विघटित करेगा।

फुल स्टेप ड्राइव

इस तकनीक में, दो स्टेटर बहुत कम समय अवधि में एक के बजाय एक समय में सक्रिय होते हैं। इस तकनीक के परिणामस्वरूप उच्च टोक़ प्राप्त होता है और मोटर उच्च भार को चलाने की अनुमति देता है।

हाफ स्टेप ड्राइव

यह तकनीक काफी हद तक फुल स्टेप ड्राइव से संबंधित है क्योंकि दो स्टेटर को एक दूसरे के बगल में व्यवस्थित किया जाएगा ताकि यह पहले सक्रिय हो जाए जबकि तीसरा उसके बाद सक्रिय हो जाएगा। दो स्टेटर को स्विच करने के लिए इस तरह का चक्र पहले और उसके बाद तीसरा स्टेटर मोटर चलाएगा। यह तकनीक टोक़ को कम करते हुए स्टेपर मोटर के बेहतर रिज़ॉल्यूशन का परिणाम देगी।

माइक्रो स्टेपिंग

इस तकनीक को इसकी सटीकता के कारण सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है। चर चरण करंट द्वारा आपूर्ति करेगा स्टेपर मोटर ड्राइवर सर्किट एक साइनसोइडल तरंग के रूप में स्टेटर कॉइल की ओर। हर कदम की सटीकता को इस छोटे कदम वर्तमान द्वारा बढ़ाया जा सकता है। इस तकनीक का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है क्योंकि यह उच्च सटीकता प्रदान करता है और साथ ही साथ ऑपरेटिंग शोर को काफी हद तक कम करता है।

स्टेपर मोटर सर्किट और इसका संचालन

स्टेपर मोटर्स अलग से काम करते हैं डीसी ब्रश मोटर्स , जो वोल्टेज को उनके टर्मिनलों पर लागू होने पर घुमाते हैं। दूसरी ओर स्टेपर मोटर्स, प्रभावी रूप से कई दांतेदार इलेक्ट्रोमैग्नेट्स को लोहे के केंद्रीय गियर के आकार के टुकड़े के आसपास व्यवस्थित करते हैं। इलेक्ट्रोमैग्नेट एक बाहरी नियंत्रण सर्किट द्वारा सक्रिय होते हैं, उदाहरण के लिए, एक माइक्रोकंट्रोलर।

स्टेपर मोटर सर्किट

स्टेपर मोटर सर्किट

मोटर शाफ्ट को मोड़ने के लिए, पहले एक इलेक्ट्रोमैग्नेट को शक्ति दी जाती है, जो गियर के दांतों को चुंबकीय रूप से इलेक्ट्रोमैग्नेट के दांतों की ओर आकर्षित करती है। इस बिंदु पर जब गियर के दांत इस प्रकार पहले इलेक्ट्रोमैग्नेट से जुड़ जाते हैं, तो वे अगले इलेक्ट्रोमैग्नेट से थोड़ा ऑफसेट होते हैं। इसलिए जब अगला इलेक्ट्रोमैग्नेट चालू होता है और पहला बंद होता है, तो गियर अगले एक के साथ संरेखित करने के लिए थोड़ा घूमता है और वहां से प्रक्रिया को दोहराया जाता है। उन मामूली घुमावों में से प्रत्येक को एक चरण कहा जाता है, जिसमें पूर्णांक घुमाव के साथ पूर्णांक संख्या होती है।

इस तरह, मोटर को एक सटीक मोड़ दिया जा सकता है। स्टेपर मोटर लगातार घूमती नहीं है, वे चरणों में घूमती हैं। 90 के साथ 4 कॉइल हैंयाएक दूसरे के बीच कोण स्टेटर पर तय। जिस तरह से कॉइल आपस में जुड़े हुए हैं, उसी से स्टेपर मोटर कनेक्शन निर्धारित होते हैं। एक स्टेपर मोटर में, कॉइल कनेक्ट नहीं होते हैं। मोटर में 90 हैयाचक्रीय क्रम में सक्रिय होने वाले कॉइल के साथ रोटेशन कदम, शाफ्ट रोटेशन दिशा का निर्धारण करता है।

इस मोटर के काम को स्विच को संचालित करके दिखाया गया है। कॉइल 1-सेकंड के अंतराल में श्रृंखला में सक्रिय होते हैं। शाफ्ट 90 घूमता हैयाहर बार अगला कुंडल सक्रिय होता है। इसका लो-स्पीड टॉर्क सीधे करंट के साथ अलग-अलग होगा।

स्टेपर मोटर के प्रकार

तीन मुख्य प्रकार के स्टेपर मोटर्स हैं, वे हैं:

  • स्थायी चुंबक स्टेपर
  • हाइब्रिड तुल्यकालिक स्टेपर
  • परिवर्तनीय अनिच्छा स्टेपर

स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर

स्थायी चुंबक मोटर्स रोटर में एक स्थायी चुंबक (पीएम) का उपयोग करते हैं और रोटर पीएम और स्टेटर इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के बीच आकर्षण या प्रतिकर्षण पर काम करते हैं।

बाजार में उपलब्ध विभिन्न प्रकार के स्टेपर मोटर्स की तुलना में यह सबसे सामान्य प्रकार का स्टेपर मोटर है। इस मोटर में मोटर के निर्माण में स्थायी मैग्नेट शामिल हैं। इस तरह की मोटर को टिन-कैन / कैन-स्टैक मोटर के रूप में भी जाना जाता है। इस स्टेपर मोटर का मुख्य लाभ विनिर्माण लागत कम है। हर क्रांति के लिए, इसमें 48-24 चरण होते हैं।

चर अनिच्छा स्टेपर मोटर

परिवर्तनीय अनिच्छा (वीआर) मोटर्स में एक सादे लोहे का रोटर होता है और इस सिद्धांत पर आधारित होता है कि न्यूनतम अनिच्छा न्यूनतम अंतराल के साथ होती है, इसलिए रोटर बिंदु स्टेटर चुंबक ध्रुवों की ओर आकर्षित होते हैं।

चर अनिच्छा की तरह स्टेपर मोटर मोटर का मूल प्रकार है और इसका उपयोग पिछले कई वर्षों से किया जाता है। जैसा कि नाम से पता चलता है, रोटर की कोणीय स्थिति मुख्य रूप से चुंबकीय सर्किट की अनिच्छा पर निर्भर करती है जिसे स्टेटर के दांतों के साथ-साथ एक रोटर के बीच भी बनाया जा सकता है।

हाइब्रिड सिंक्रोनस स्टेपर मोटर

हाइब्रिड स्टेपर मोटर्स को नाम दिया गया है क्योंकि वे छोटे पैकेज आकारों में अधिकतम शक्ति प्राप्त करने के लिए स्थायी चुंबक (पीएम) और चर अनिच्छा (वीआर) तकनीकों के संयोजन का उपयोग करते हैं।

सबसे लोकप्रिय प्रकार की मोटर है हाइब्रिड स्टेपर मोटर क्योंकि यह गति, कदम रिज़ॉल्यूशन और होल्डिंग टॉर्क के संदर्भ में स्थायी चुंबक रोटर के साथ तुलना में एक अच्छा प्रदर्शन देता है। लेकिन, स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर्स की तुलना में इस प्रकार का स्टेपर मोटर महंगा है। यह मोटर स्थायी चुंबक और चर अनिच्छा स्टेपर मोटर्स दोनों की विशेषताओं को जोड़ती है। इन मोटरों का उपयोग किया जाता है, जहां 1.5, 1.8 और 2.5 डिग्री की तरह कम कदम वाले कोण की आवश्यकता होती है।

स्टेपर मोटर का चयन कैसे करें?

अपनी आवश्यकता के लिए स्टेपर मोटर का चयन करने से पहले, मोटर की टॉर्क-स्पीड वक्र की जांच करना बहुत महत्वपूर्ण है। तो यह जानकारी मोटर के डिजाइनर से उपलब्ध है, और यह एक निर्दिष्ट गति से मोटर के टोक़ का एक चित्रमय प्रतीक है। मोटर की टॉर्क-स्पीड वक्र को एप्लिकेशन की आवश्यकताओं से निकटता से मेल खाना चाहिए, अन्यथा अपेक्षित सिस्टम प्रदर्शन प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

तारों के प्रकार

स्टेपर मोटर्स आमतौर पर दो-चरण वाली मोटर होती हैं जैसे कि एकध्रुवीय अन्यथा द्विध्रुवी। एकध्रुवीय मोटर में प्रत्येक चरण के लिए, दो घुमाव होते हैं। यहाँ, केंद्र-टैप एक ध्रुव की ओर दो वाइंडिंग के बीच एक सामान्य सीसा है। एकध्रुवीय मोटर में 5 से 8 लीड होते हैं।

निर्माण में, जहां दो ध्रुवों के आम को केंद्र-टैप से विभाजित किया गया है, लेकिन इस स्टेपर मोटर में छह लीड शामिल हैं। यदि दो-पोल केंद्र के नल अंदर कम हैं, तो इस मोटर में पांच लीड शामिल हैं। 8 लीड वाले यूनिपोलर में श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन दोनों की सुविधा होगी जबकि मोटर में पाँच लीड या छह लीड वाले स्टेटर कॉइल की श्रृंखला कनेक्शन होती है। एकध्रुवीय मोटर के संचालन को सरल बनाया जा सकता है क्योंकि उन्हें संचालित करते समय, ड्राइविंग सर्किट के भीतर धारा के प्रवाह को उलटने की कोई आवश्यकता नहीं होती है जिसे बाइफ़िलर मोटर्स के रूप में जाना जाता है।

एक द्विध्रुवीय स्टेपर मोटर में, प्रत्येक पोल के लिए, एक एकल वाइंडिंग होती है। ड्राइविंग सर्किट के माध्यम से आपूर्ति की दिशा को बदलने की आवश्यकता है ताकि यह जटिल हो जाए, इसलिए इन मोटर्स को यूनिफिलर मोटर्स कहा जाता है।

क्लीयर मोटर कंट्रोल वारींग क्लॉक पल्स द्वारा

स्टेपर मोटर नियंत्रण सर्किट एक सरल और कम लागत वाला सर्किट है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से कम बिजली अनुप्रयोगों में किया जाता है। सर्किट को चित्र में दिखाया गया है, जिसमें एक स्थिर बहु-वाइब्रेटर के रूप में 555 टाइमर आईसी शामिल हैं। आवृत्ति की गणना दिए गए संबंध का उपयोग करके की जाती है।

आवृत्ति = 1 / टी = 1.45 / (आरए + 2 आरबी) सी कहां आरए = आरबी = आर 2 = आर 3 = 4.7 किलो ओम और सी = सी 2 = 100 .F।

क्लीयर मोटर कंट्रोल वारींग क्लॉक पल्स द्वारा

क्लीयर मोटर कंट्रोल वारींग क्लॉक पल्स द्वारा

टाइमर का आउटपुट दो 7474 दोहरे flip D 'फ्लिप-फ्लॉप (U4 और U3) के लिए एक घड़ी के रूप में उपयोग किया जाता है जिसे रिंग काउंटर के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है। जब पावर को शुरू में स्विच किया जाता है, तो केवल पहला फ्लिप-फ्लॉप सेट किया जाता है (यानी U3 के पिन 5 पर क्यू आउटपुट लॉजिक '1' में होगा) और अन्य तीन फ्लिप-फ्लॉप रीसेट हैं (यानी क्यू का आउटपुट लॉजिक पर है) ०)। क्लॉक पल्स मिलने पर, पहले फ्लिप-फ्लॉप का लॉजिक of 1 ’आउटपुट दूसरे फ्लिप-फ्लॉप (U3 का पिन 9) में स्थानांतरित हो जाता है।

इस प्रकार, तर्क 1 आउटपुट हर घड़ी पल्स के साथ परिपत्र रूप से बदलता रहता है। सभी चार फ्लिप-फ्लॉप के क्यू आउटपुट ULN2003 (U2) के अंदर डार्लिंग-टन ट्रांजिस्टर सरणियों द्वारा प्रवर्धित किए जाते हैं और स्टेपर मोटर वाइंडिंग से जुड़े होते हैं नारंगी, भूरे, पीले, काले से 16, 15,14, ULN2003 के 13 और लाल के लिए + वी आपूर्ति।

वाइंडिंग का सामान्य बिंदु + 12 वी डीसी आपूर्ति से जुड़ा है, जो ULN2003 के पिन 9 से भी जुड़ा हुआ है। वाइंडिंग के लिए उपयोग किया जाने वाला रंग कोड मेक से मेक में भिन्न हो सकता है। जब बिजली चालू हो जाती है, तो नियंत्रण संकेत पहले फ्लिप-फ्लॉप के SET पिन से जुड़ा होता है और अन्य तीन फ्लिप-फ्लॉप का CLR पिन सक्रिय 'कम' हो जाता है (क्योंकि R1 द्वारा गठित पावर-ऑन-रीसेट सर्किट के कारण) -C1 संयोजन) पहला फ्लिप-फ्लॉप सेट करें और शेष तीन फ्लिप-फ्लॉप रीसेट करें।

रीसेट होने पर, IC3 का Q1, उच्च ’हो जाता है जबकि अन्य सभी Q आउटपुट। कम’ हो जाते हैं। रीसेट स्विच दबाकर एक बाहरी रीसेट को सक्रिय किया जा सकता है। रीसेट स्विच दबाकर, आप स्टेपर मोटर को रोक सकते हैं। रीसेट स्विच जारी करने से मोटर फिर से उसी दिशा में घूमने लगती है।

स्टेपर मोटर और सर्वो मोटर के बीच अंतर

सर्वो मोटर उच्च टोक़ और गति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जबकि स्टेपर मोटर कम खर्चीली है, इसलिए उनका उपयोग किया जाता है जहां उच्च होल्डिंग टोक़, कम-से-मध्यम के साथ त्वरण, खुले अन्यथा बंद-लूप ऑपरेशन लचीलेपन की आवश्यकता होती है। स्टेपर मोटर और सर्वो मोटर के बीच अंतर में निम्नलिखित शामिल हैं।

स्टेपर मोटर

सर्वो मोटर

असतत चरणों में चलने वाली मोटर को स्टेपर मोटर के रूप में जाना जाता है।एक सर्वो मोटर एक प्रकार की बंद-लूप मोटर है जो गति प्रतिक्रिया और स्थिति प्रदान करने के लिए एक एनकोडर से जुड़ी होती है।

स्टेपर मोटर का उपयोग किया जाता है जहां नियंत्रण, साथ ही साथ परिशुद्धता, मुख्य प्राथमिकताएं हैंसर्वो मोटर का उपयोग किया जाता है जहां गति मुख्य प्राथमिकता है

स्टेपर मोटर की समग्र पोल संख्या 50 से 100 तक होती हैसर्वो मोटर की कुल पोल संख्या 4to 12 से होती है
एक बंद लूप सिस्टम में, ये मोटर्स एक निरंतर पल्स के साथ चलते हैंइन मोटरों को स्थिति को नियंत्रित करने के लिए दालों को बदलने के लिए एक एनकोडर की आवश्यकता होती है।

कम स्पीड में टॉर्क ज्यादा होता हैउच्च गति में टॉर्क कम है
शॉर्ट स्ट्रोक के दौरान पोजिशनिंग का समय तेज होता हैलंबे स्ट्रोक के दौरान पोजिशनिंग का समय तेज होता है
जड़ता का उच्च सहिष्णुता आंदोलनजड़ता का कम सहिष्णुता आंदोलन
यह मोटर कम कठोरता तंत्र जैसे चरखी और बेल्ट के लिए उपयुक्त हैकम कठोरता तंत्र के लिए उपयुक्त नहीं है
जवाबदारी ज्यादा हैजवाबदेही कम है
ये उतार-चढ़ाव भार के लिए उपयोग किए जाते हैंये उतार-चढ़ाव भार के लिए उपयोग नहीं किए जाते हैं
लाभ / ट्यूनिंग के समायोजन की आवश्यकता नहीं हैलाभ / ट्यूनिंग के समायोजन की आवश्यकता है

स्टेपर मोटर बनाम डीसी मोटर

स्टेपर और डीसी मोटर्स दोनों का उपयोग विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है लेकिन इन दोनों मोटर्स के बीच मुख्य अंतर थोड़ा भ्रमित है। यहां, हम इन दो डिज़ाइनों के बीच कुछ सामान्य विशेषताओं को सूचीबद्ध कर रहे हैं। प्रत्येक विशेषता नीचे चर्चा की गई है।

विशेषताएँ

स्टेपर मोटर

डीसी यंत्र

नियंत्रण के लक्षण सरल और माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करता हैसरल और कोई अतिरिक्त आवश्यकता नहीं है
गति सीमा 200 से 2000 आरपीएम तक कमउदारवादी
विश्वसनीयता उच्चउदारवादी
दक्षता कमउच्च
टोक़ या गति लक्षण कम गति पर उच्चतम टोक़कम गति पर उच्च टोक़
लागत कमकम

स्टेपर मोटर के पैरामीटर

स्टेपर मोटर मापदंडों में मुख्य रूप से चरण कोण, प्रत्येक क्रांति के लिए कदम, प्रत्येक सेकंड के लिए कदम और आरपीएम शामिल हैं।

चरण कोण

स्टेपर मोटर के चरण कोण को उस कोण के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जिस पर मोटर का रोटर स्टेटर के इनपुट को एक बार पल्स देने के बाद बदल जाता है। मोटर के रिज़ॉल्यूशन को मोटर के चरणों की संख्या और रोटर के क्रांतियों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

समाधान = रोटर की क्रांति की चरण / संख्या की संख्या

मोटर की व्यवस्था को चरण-कोण के माध्यम से तय किया जा सकता है और इसे डिग्री के भीतर व्यक्त किया जाता है। मोटर का संकल्प (स्टेप नंबर) नहीं है। चरणों की जो रोटर की एक क्रांति के भीतर बनाते हैं। जब मोटर का चरण-कोण छोटा होता है तो इस मोटर की व्यवस्था के लिए रिज़ॉल्यूशन अधिक होता है।

इस मोटर के माध्यम से वस्तुओं की व्यवस्था की सटीकता मुख्य रूप से संकल्प पर निर्भर करती है। एक बार रिज़ॉल्यूशन अधिक होने पर सटीकता कम होगी।

कुछ सटीकता मोटर्स एकल क्रांति के भीतर 1000 कदम बना सकते हैं, जिसमें चरण-कोण का 0.36 डिग्री शामिल है। एक विशिष्ट मोटर में प्रत्येक क्रांति के लिए 200 कदम के साथ 1.8 डिग्री चरण कोण शामिल होता है। अलग-अलग चरण कोण जैसे 15 डिग्री, 45 डिग्री और 90 डिग्री सामान्य मोटर्स में बहुत आम हैं। कोणों की संख्या दो से छह तक बदल सकती है और स्लेटेड पोल भागों के माध्यम से एक छोटा कदम कोण प्राप्त किया जा सकता है।

प्रत्येक क्रांति के लिए कदम

प्रत्येक रिज़ॉल्यूशन के चरणों को कुल क्रांति के लिए आवश्यक चरण कोणों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। इसके लिए सूत्र 360 ° / स्टेप कोण है।

प्रत्येक दूसरे के लिए कदम

इस तरह के पैरामीटर का उपयोग मुख्य रूप से प्रत्येक सेकंड के भीतर कवर किए गए चरणों की संख्या को मापने के लिए किया जाता है।

प्रति मिनिट चक्र

RPM प्रति मिनट की क्रांति है। इसका उपयोग क्रांति की आवृत्ति को मापने के लिए किया जाता है। इसलिए इस पैरामीटर का उपयोग करके, हम एक ही मिनट में क्रांतियों की संख्या की गणना कर सकते हैं। स्टेपर मोटर के मापदंडों के बीच मुख्य संबंध निम्नलिखित की तरह है।

प्रत्येक सेकंड के लिए कदम = क्रांति प्रति मिनट क्रांति प्रति कदम / 60

8051 माइक्रोकंट्रोलर के साथ स्टेपर मोटर इंटरफेसिंग

मोटर के चार तारों को 0 और 1 देकर वेव ड्राइव, फुल स्टेप ड्राइव और हाफ स्टेप ड्राइव जैसे तीन मोड्स का उपयोग करके 8051 के साथ स्टेपर मोटर इंटरफेसिंग बहुत सरल है, जिस ड्राइव मोड पर हमें इस मोटर को चलाने के लिए चुनना है।

शेष दो तारों को एक वोल्टेज आपूर्ति के लिए युग्मित किया जाना चाहिए। यहां एकध्रुवीय स्टेपर मोटर का उपयोग किया जाता है जहां कॉइल के चार छोर ULN2003A का उपयोग करके माइक्रोकंट्रोलर में पोर्ट -2 के प्राथमिक चार पिन से जुड़े होते हैं।

यह माइक्रोकंट्रोलर कॉइल्स को चलाने के लिए पर्याप्त करंट की आपूर्ति नहीं करता है, इसलिए वर्तमान ड्राइवर IC को ULN2003A पसंद है। ULN2003A का उपयोग किया जाना चाहिए और यह NPN डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर के 7- जोड़े का संग्रह है। डार्लिंगटन जोड़ी की डिजाइनिंग दो द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के माध्यम से की जा सकती है जो अधिकतम वर्तमान प्रवर्धन प्राप्त करने के लिए जुड़े हुए हैं।

ULN2003A ड्राइवर आईसी में, इनपुट पिन 7 हैं, आउटपुट पिन 7 हैं, जहां दो पिन बिजली आपूर्ति और घरेलू टर्मिनल के लिए हैं। यहां 4-इनपुट और 4-आउटपुट पिन का उपयोग किया जाता है। ULN2003A के विकल्प के रूप में, L293D IC को वर्तमान के प्रवर्धन के लिए भी उपयोग किया जाता है।

आपको दो सामान्य तारों और चार कॉइल तारों का बहुत सावधानी से निरीक्षण करने की आवश्यकता है अन्यथा स्टीपर मोटर चालू नहीं होगी। मल्टीमीटर के माध्यम से प्रतिरोध को मापकर इसे देखा जा सकता है लेकिन मल्टीमीटर ने तारों के दो चरणों के बीच कोई रीडिंग प्रदर्शित नहीं की है। एक बार जब आम तार और अन्य दो तार बराबर चरण में होते हैं, तो उसे एक समान प्रतिरोध दिखाना होगा, जबकि समान चरण में दो कॉइल खत्म बिंदु दोहरे प्रतिरोध का प्रदर्शन करेंगे, साथ ही साथ सामान्य बिंदु और एक समापन बिंदु के बीच प्रतिरोध की तुलना में।

समस्या निवारण

  • समस्या निवारण मोटर की स्थिति की जांच करने की प्रक्रिया है कि मोटर काम कर रही है या नहीं। निम्न चेकलिस्ट का उपयोग स्टेपर मोटर के समस्या निवारण के लिए किया जाता है।
  • सबसे पहले, कनेक्शन और साथ ही सर्किट के कोड को सत्यापित करें।
  • यदि यह ठीक है, तो अगले सत्यापित करें कि मोटर को उचित वोल्टेज की आपूर्ति मिलती है या फिर यह केवल कंपन करता है लेकिन फिर भी घूमता नहीं है।
  • यदि वोल्टेज की आपूर्ति ठीक है, तो चार कॉइल के समापन बिंदुओं को सत्यापित करें जो ULN2003A आईसी से संबद्ध हैं।
  • सबसे पहले, दो सामान्य एंडपॉइंट्स की खोज करें और उन्हें 12v सप्लाई के लिए ठीक करें, इसके बाद आईसी ULN2003A में अवशिष्ट चार तारों को ठीक करें। जब तक स्टेपर मोटर चालू नहीं हो जाती, तब तक सभी संभव संयोजनों का प्रयास करें। यदि इस का कनेक्शन उचित नहीं है तो यह मोटर घूमने के स्थान पर कंपन करेगी।

क्या स्टेपर मोटर्स लगातार चल सकती है?

आम तौर पर, सभी मोटरें लगातार चलती या घूमती रहती हैं, लेकिन अधिकांश मोटरें बिजली के दौरान बंद नहीं कर सकतीं, जब आप बिजली की आपूर्ति के तहत मोटर के शाफ्ट को प्रतिबंधित करने का प्रयास करते हैं तो यह जल जाएगा या टूट जाएगा।

वैकल्पिक रूप से, स्टेपर मोटर्स एक असतत कदम बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, फिर वहां फिर से कदम रखने और वहां रहने के लिए प्रतीक्षा करें। अगर हम दोबारा कदम रखने से पहले कम समय के लिए मोटर को एक ही स्थान पर ठहराना चाहते हैं तो यह लगातार घूमता हुआ दिखेगा। इन मोटर्स की बिजली की खपत अधिक होती है, लेकिन मुख्य रूप से मोटर के बंद होने या खराब तरीके से डिजाइन किए जाने के बाद बिजली का अपव्यय मुख्य रूप से होता है। इस कारण से, मोटर की वर्तमान आपूर्ति अक्सर कम हो जाती है क्योंकि मोटर लंबे समय तक होल्डिंग की स्थिति में होती है।

मुख्य कारण है, एक बार मोटर घूमने के बाद, इसके इनपुट विद्युत शक्ति भाग को यांत्रिक शक्ति में बदला जा सकता है। जब मोटर को घुमाते समय रोका जाता है, तो सभी इनपुट पावर को कॉइल के अंदर गर्मी में बदला जा सकता है।

लाभ

स्टेपर मोटर के फायदे निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

  • असभ्यता
  • सरल निर्माण
  • एक ओपन-लूप कंट्रोल सिस्टम में काम कर सकता है
  • रखरखाव कम है
  • यह किसी भी स्थिति में काम करता है
  • विश्वसनीयता अधिक है
  • मोटर का रोटेशन कोण इनपुट पल्स के लिए आनुपातिक है।
  • स्टैंडस्टिल में मोटर का फुल टॉर्क है।
  • अच्छा स्टेपर मोटर्स की सटीकता की स्थिति और गति की पुनरावृत्ति एक कदम की 3 - 5% की सटीकता है और यह त्रुटि एक कदम से अगले तक गैर-संचयी है।
  • शुरू करने, रोकने और उलटने के लिए उत्कृष्ट प्रतिक्रिया।
  • बहुत विश्वसनीय है क्योंकि मोटर में कोई संपर्क ब्रश नहीं हैं। इसलिए मोटर का जीवन केवल असर के जीवन पर निर्भर है।
  • डिजिटल इनपुट दालों के लिए मोटर की प्रतिक्रिया ओपन-लूप नियंत्रण प्रदान करती है, जिससे मोटर सरल और कम खर्चीली हो जाती है।
  • शाफ्ट पर सीधे युग्मित होने वाले भार के साथ बहुत कम गति वाले सिंक्रोनस रोटेशन को प्राप्त करना संभव है।
  • घूर्णी गति की एक विस्तृत श्रृंखला को महसूस किया जा सकता है क्योंकि गति इनपुट दालों की आवृत्ति के आनुपातिक है।

नुकसान

स्टेपर मोटर के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

  • दक्षता कम है
  • एक मोटर की टॉर्क तेजी के साथ तेजी से गिरावट आएगी
  • सटीकता कम है
  • संभावित मिस्ड चरणों को निर्दिष्ट करने के लिए फ़ीडबैक का उपयोग नहीं किया जाता है
  • जड़ता अनुपात की ओर छोटा टोक़
  • बेहद शोर-शराबा
  • यदि मोटर को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो प्रतिध्वनि हो सकती है
  • बहुत तेज़ गति से इस मोटर का संचालन आसान नहीं है।
  • समर्पित नियंत्रण सर्किट आवश्यक है
  • डीसी मोटर्स की तुलना में, यह अधिक वर्तमान का उपयोग करता है

अनुप्रयोग

स्टेपर मोटर के अनुप्रयोग निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

  1. औद्योगिक मशीनें - ऑटोमोटिव गेज और मशीन टूलिंग स्वचालित उत्पादन उपकरण में स्टेपर मोटर्स का उपयोग किया जाता है।
  2. सुरक्षा - सुरक्षा उद्योग के लिए नए निगरानी उत्पाद।
  3. मेडिकल - स्टेपर मोटर्स का उपयोग मेडिकल स्कैनर, सैंपलर के अंदर किया जाता है, और यह डिजिटल डेंटल फोटोग्राफी, द्रव पंप, श्वासयंत्र और रक्त विश्लेषण मशीनरी के अंदर भी पाया जाता है।
  4. उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स - स्वचालित डिजिटल कैमरा फ़ोकस और ज़ूम फ़ंक्शंस के लिए कैमरों में स्टेपर मोटर्स।

और व्यावसायिक मशीन अनुप्रयोग, कंप्यूटर बाह्य उपकरणों के अनुप्रयोग भी हैं।

इस प्रकार, यह सब के बारे में है स्टेपर मोटर का अवलोकन जैसे निर्माण, कार्य सिद्धांत, मतभेद, फायदे, नुकसान, और इसके अनुप्रयोग। अब आपको सुपर मोटर्स के प्रकारों और उनके अनुप्रयोगों के बारे में एक विचार मिल गया है यदि आपके पास इस विषय या विद्युत पर कोई प्रश्न हैं इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं नीचे टिप्पणी छोड़ दें।

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