हाई स्पीड पर ड्राइविंग स्टेपर मोटर्स

स्टेपर मोटर्स इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइनों में लागू करने के लिए सरल मोटर्स में से एक हैं जहां परिशुद्धता और दोहराने की आवश्यकता होती है। दुर्भाग्यवश, स्टेपर मोटर्स का निर्माण मोटर पर एक कम गति वाली सीमा रखता है, जो इलेक्ट्रॉनिक्स मोटर को गति दे सकता है उससे काफी कम है। जब एक स्टेपर मोटर की उच्च गति संचालन की आवश्यकता होती है, तो कार्यान्वयन की कठिनाई बढ़ जाती है, क्योंकि कई कारक खेलने के लिए आते हैं।

हाई स्पीड स्टेपर मोटर कारक

कई कारक महत्वपूर्ण गति और कार्यान्वयन चुनौतियां बन जाते हैं जब स्टेपर मोटर्स उच्च गति पर संचालित होते हैं। कई घटकों की तरह, स्टेपर मोटर्स का असली दुनिया व्यवहार आदर्श नहीं है और सिद्धांत से बहुत रोना है। स्टेपर मोटर्स की अधिकतम गति 1000-3000 आरपीएम प्राप्त करने योग्य गति के साथ निर्माता, मॉडल और मोटर के अधिष्ठापन से भिन्न होगी (उच्च गति के लिए, सर्वो मोटर बेहतर विकल्प हैं)। उच्च गति पर स्टेपर मोटर ड्राइविंग को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं:

जड़ता

किसी भी चलती वस्तु में जड़ता होती है जो किसी ऑब्जेक्ट के त्वरण में परिवर्तन का प्रतिरोध करती है। निचले गति अनुप्रयोगों में, बिना किसी चरण के वांछित गति पर एक स्टेपर मोटर को चलाने शुरू करना संभव है। हालांकि, उच्च गति पर एक स्टेपर मोटर पर लोड ड्राइव करने का प्रयास तुरंत कदम छोड़ने और स्थिति खोने का एक शानदार तरीका है। थोड़ा जड़ प्रभाव के साथ बहुत हल्के भार के अलावा, एक स्टेपर मोटर को स्थिति और परिशुद्धता बनाए रखने के लिए कम गति से उच्च गति तक रैंप करना चाहिए। उन्नत स्टेपर मोटर नियंत्रण में जड़ता की भरपाई करने के लिए त्वरण सीमाएं और रणनीतियों शामिल हैं।

टोक़ घटता है

एक स्टेपर मोटर की टोक़ प्रत्येक परिचालन गति के लिए समान नहीं है लेकिन स्टेपिंग गति बढ़ने के साथ ही गिर जाती है। इसका कारण स्टेपर मोटर्स के परिचालन प्रधानाचार्यों पर आधारित है। स्टेपर मोटर्स के लिए ड्राइव सिग्नल एक कदम उठाने के लिए बल बनाने के लिए मोटर के कॉइल्स में एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। चुंबकीय क्षेत्र को पूर्ण शक्ति तक आने में लगने वाला समय कॉइल, ड्राइव वोल्टेज और वर्तमान सीमा के अधिष्ठापन पर निर्भर करता है। जैसे ही ड्राइविंग की गति बढ़ जाती है, उस समय कॉइल्स अपनी पूरी ताकत कम कर देता है और मोटर टोक़ उत्पन्न कर सकता है।

ड्राइव सिग्नल

एक स्टेपर मोटर में बल को अधिकतम करने के लिए, ड्राइव सिग्नल वर्तमान अधिकतम ड्राइव वर्तमान तक पहुंचना चाहिए, और उच्च गति वाले अनुप्रयोगों में, इसे जितनी जल्दी हो सके किया जाना चाहिए। एक उच्च वोल्टेज सिग्नल के साथ एक स्टेपर मोटर ड्राइविंग उच्च गति पर टोक़ को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है जो निरंतर वर्तमान स्टेपर ड्राइवर समाधानों में स्वचालित रूप से लागू होते हैं।

मृत्यु क्षेत्र

एक मोटर की आदर्श अवधारणा इसे गति से बढ़ने के साथ ही टोक़ में कमी के साथ किसी भी गति से प्रेरित होने की अनुमति देती है। दुर्भाग्य से, स्टेपर मोटर्स में अक्सर एक मृत क्षेत्र होता है जहां मोटर किसी दिए गए गति पर लोड नहीं चला सकती है। यह सिस्टम में अनुनाद के कारण है और हर उत्पाद और डिजाइन के लिए भिन्न होता है।

गूंज

स्टेपर मोटर्स ड्राइव मैकेनिकल सिस्टम और सभी यांत्रिक सिस्टम अनुनाद से पीड़ित हो सकते हैं। अनुनाद तब होता है जब ड्राइविंग आवृत्ति प्रणाली की प्राकृतिक आवृत्ति से मेल खाती है और सिस्टम में जोड़ा गया ऊर्जा अपनी कंपन और इसके वेग की बजाय टोक़ की हानि को बढ़ाता है। उन अनुप्रयोगों में जहां अत्यधिक कंपन में समस्याएं होंगी, अनुनाद स्टेपर मोटर गति पर खोजना और छोड़ना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। कंपनियां बर्दाश्त करने वाले अनुप्रयोगों को अनुनाद से बचना चाहिए जहां से यह संभव है क्योंकि यह सिस्टम के जीवन को काफी कम कर सकता है।

पग आकार

स्टेपर मोटर्स में कुछ ड्राइविंग रणनीतियों उपलब्ध हैं, जिनमें माइक्रो स्टेपिंग शामिल है जो मोटर द्वारा पूर्ण चरणों से कम की अनुमति देता है। इन सूक्ष्म कदमों ने सटीकता में कमी आई है, लेकिन वे कम गति पर स्टेपर मोटर ऑपरेशन को शांत बनाते हैं। स्टेपर मोटर्स को इतनी तेजी से संचालित किया जा सकता है, और मोटर को माइक्रो चरण या पूर्ण चरण में कोई फर्क नहीं पड़ता। पूर्ण गति संचालन के लिए, पूर्ण चरणों के साथ एक स्टेपर मोटर ड्राइविंग अक्सर आवश्यक है। हालांकि, स्टेपर मोटर त्वरण वक्र के माध्यम से माइक्रो स्टेपिंग का उपयोग सिस्टम में शोर और कंपन को काफी कम कर सकता है।