સ્ટેપર મોટરનું વિગતવાર જ્ઞાન, હવે સ્ટેપર મોટર વાંચવામાં ડર નથી!

એક એક્ટ્યુએટર તરીકે,સ્ટેપર મોટરમેકાટ્રોનિક્સના મુખ્ય ઉત્પાદનોમાંનું એક છે, જેનો ઉપયોગ વિવિધ ઓટોમેશન કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સમાં વ્યાપકપણે થાય છે. માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને કમ્પ્યુટર ટેકનોલોજીના વિકાસ સાથે, સ્ટેપર મોટર્સની માંગ દિવસેને દિવસે વધી રહી છે, અને તેનો ઉપયોગ વિવિધ રાષ્ટ્રીય આર્થિક ક્ષેત્રોમાં થાય છે.

01 શું છેસ્ટેપર મોટર

સ્ટેપર મોટર એક ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ઉપકરણ છે જે ઇલેક્ટ્રિકલ પલ્સને સીધા યાંત્રિક ગતિમાં રૂપાંતરિત કરે છે. મોટર કોઇલ પર લાગુ થતા ઇલેક્ટ્રિકલ પલ્સના ક્રમ, આવર્તન અને સંખ્યાને નિયંત્રિત કરીને, સ્ટેપર મોટરના સ્ટીયરિંગ, ગતિ અને પરિભ્રમણ કોણને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. પોઝિશન સેન્સિંગ સાથે ક્લોઝ્ડ-લૂપ ફીડબેક કંટ્રોલ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કર્યા વિના, સ્ટેપર મોટર અને તેના સાથેના ડ્રાઇવરથી બનેલી સરળ, ઓછી કિંમતની ઓપન-લૂપ કંટ્રોલ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ સ્થિતિ અને ગતિ નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

02 સ્ટેપર મોટરમૂળભૂત રચના અને કાર્ય સિદ્ધાંત
મૂળભૂત માળખું:

 

捕获
捕获

કાર્ય સિદ્ધાંત: સ્ટેપર મોટર ડ્રાઇવર બાહ્ય નિયંત્રણ પલ્સ અને દિશા સંકેત અનુસાર, તેના આંતરિક લોજિક સર્કિટ દ્વારા, સ્ટેપર મોટર વિન્ડિંગ્સને ચોક્કસ સમય ક્રમમાં આગળ અથવા ઉર્જાથી નિયંત્રિત કરે છે, જેથી મોટર આગળ / ઉલટાવી શકાય, અથવા લોક થાય.

૧.૮ ડિગ્રી બે-તબક્કાની સ્ટેપર મોટરને ઉદાહરણ તરીકે લો: જ્યારે બંને વિન્ડિંગ્સ ઉર્જાયુક્ત અને ઉત્તેજિત થાય છે, ત્યારે મોટર આઉટપુટ શાફ્ટ સ્થિર અને લોક કરેલી સ્થિતિમાં રહેશે. મહત્તમ ટોર્ક જે મોટરને રેટ કરેલા પ્રવાહ પર લોક રાખશે તે હોલ્ડિંગ ટોર્ક છે. જો કોઈ એક વિન્ડિંગ્સમાં પ્રવાહ રીડાયરેક્ટ કરવામાં આવે છે, તો મોટર આપેલ દિશામાં એક પગલું (૧.૮ ડિગ્રી) ફેરવશે.
તેવી જ રીતે, જો બીજા વિન્ડિંગમાં પ્રવાહ દિશા બદલે છે, તો મોટર પહેલાની વિરુદ્ધ દિશામાં એક પગલું (1.8 ડિગ્રી) ફરશે. જ્યારે કોઇલ વિન્ડિંગ્સમાંથી પ્રવાહોને ઉત્તેજના તરફ ક્રમિક રીતે રીડાયરેક્ટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે મોટર ખૂબ જ ઉચ્ચ ચોકસાઈ સાથે આપેલ દિશામાં સતત પગલામાં ફરશે. બે-તબક્કાના સ્ટેપર મોટરના 1.8 ડિગ્રી પરિભ્રમણ માટે એક અઠવાડિયાનું 200 પગલાં લાગે છે.

બે-તબક્કાના સ્ટેપર મોટર્સમાં બે પ્રકારના વિન્ડિંગ્સ હોય છે: બાયપોલર અને યુનિપોલર. બાયપોલર મોટર્સમાં પ્રતિ ફેઝ માત્ર એક જ વિન્ડિંગ કોઇલ હોય છે, મોટરમાં એક જ કોઇલમાં કરંટનું સતત પરિભ્રમણ ક્રમિક રીતે ચલ ઉત્તેજના માટે હોય છે, ડ્રાઇવ સર્કિટની ડિઝાઇનમાં ક્રમિક સ્વિચિંગ માટે આઠ ઇલેક્ટ્રોનિક સ્વીચોની જરૂર પડે છે.

યુનિપોલર મોટર્સમાં દરેક તબક્કા પર વિરુદ્ધ ધ્રુવીયતાના બે વિન્ડિંગ કોઇલ હોય છે, અને મોટર
એક જ તબક્કા પર બે વાઇન્ડિંગ કોઇલને વારાફરતી ઉર્જા આપીને સતત ફરે છે.
ડ્રાઇવ સર્કિટ ફક્ત ચાર ઇલેક્ટ્રોનિક સ્વીચોની જરૂર પડે તે રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે. બાયપોલરમાં
ડ્રાઇવ મોડમાં, મોટરનો આઉટપુટ ટોર્ક લગભગ 40% વધે છે
યુનિપોલર ડ્રાઇવ મોડ કારણ કે દરેક તબક્કાના વિન્ડિંગ કોઇલ 100% ઉત્તેજિત હોય છે.
03, સ્ટેપર મોટર લોડ
A. મોમેન્ટ લોડ (Tf)

ટીએફ = જી * આર
G: વજન લોડ કરો
r: ત્રિજ્યા

B. જડતા ભાર (TJ)

ટીજે = જે * ડીડબલ્યુ/ડીટી
J = M * (R12+R22) / 2 (કિલો * સેમી)
M: લોડ માસ
R1: બાહ્ય રિંગની ત્રિજ્યા
R2: આંતરિક રિંગનો ત્રિજ્યા
dω/dt: કોણીય પ્રવેગ

捕获

04, સ્ટેપર મોટર સ્પીડ-ટોર્ક વળાંક
સ્પીડ-ટોર્ક વળાંક એ સ્ટેપરની આઉટપુટ લાક્ષણિકતાઓની મહત્વપૂર્ણ અભિવ્યક્તિ છે
મોટર્સ.

捕获1

 

A. સ્ટેપર મોટર ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી પોઈન્ટ
ચોક્કસ બિંદુએ સ્ટેપર મોટર મોટરની ગતિ મૂલ્ય.

n = q * Hz / (360 * D)
n: રેવ/સેકન્ડ
હર્ટ્ઝ: આવર્તન મૂલ્ય
D: ડ્રાઇવ સર્કિટ ઇન્ટરપોલેશન મૂલ્ય
q: સ્ટેપર મોટર સ્ટેપ એંગલ

ઉદાહરણ તરીકે, ૧.૮° ના પિચ એંગલ સાથે સ્ટેપર મોટર, ૧/૨ ઇન્ટરપોલેશન ડ્રાઇવ સાથે(એટલે ​​કે, પ્રતિ પગલું 0.9°), 500 Hz ની ઓપરેટિંગ આવર્તન પર 1.25 r/s ની ગતિ ધરાવે છે.

B. સ્ટેપર મોટર સ્વ-પ્રારંભ ક્ષેત્ર
તે વિસ્તાર જ્યાં સ્ટેપર મોટર સીધી શરૂ અને બંધ કરી શકાય છે.

C. સતત કામગીરી ક્ષેત્ર
આ વિસ્તારમાં, સ્ટેપર મોટર સીધી શરૂ અથવા બંધ કરી શકાતી નથી. સ્ટેપર મોટર્સઆ વિસ્તાર પહેલા સેલ્ફ-સ્ટાર્ટ વિસ્તારમાંથી પસાર થવો જોઈએ અને પછી પહોંચવા માટે તેને ઝડપી બનાવવો જોઈએઓપરેટિંગ એરિયા. એ જ રીતે, આ વિસ્તારમાં સ્ટેપર મોટરને સીધી બ્રેક કરી શકાતી નથી,નહિંતર, સ્ટેપર મોટરને સ્ટેપથી બહાર કાઢવાનું સરળ છે, પહેલા તેને ધીમું કરવું આવશ્યક છેસ્વ-શરૂઆત ક્ષેત્ર અને પછી બ્રેક લગાવી.

ડી. સ્ટેપર મોટર મહત્તમ શરૂઆતની આવર્તન
મોટર નો-લોડ સ્થિતિ, ખાતરી કરવા માટે કે સ્ટેપર મોટર સ્ટેપ ઓપરેશન ગુમાવે નહીંમહત્તમ પલ્સ આવર્તન.

ઇ. સ્ટેપર મોટર મહત્તમ ઓપરેટિંગ આવર્તન
મહત્તમ પલ્સ ફ્રીક્વન્સી કે જેના પર મોટર એક પણ પગલું ગુમાવ્યા વિના ચલાવવા માટે ઉત્સાહિત થાય છેકોઈ ભાર વગર.

F. સ્ટેપર મોટરનો સ્ટાર્ટિંગ ટોર્ક / પુલ-ઇન ટોર્ક
ચોક્કસ પલ્સ ફ્રીક્વન્સીમાં સ્ટેપર મોટર શરૂ કરવા અને ચલાવવાનું શરૂ કરવા માટે, વગરમહત્તમ લોડ ટોર્કના પગલાં ગુમાવવા.

જી. સ્ટેપર મોટર રનિંગ ટોર્ક/ડ્રો-ઇન ટોર્ક
મહત્તમ લોડ ટોર્ક જે સ્ટેપર મોટરના સ્થિર સંચાલનને સંતોષે છેપગલું ગુમાવ્યા વિના ચોક્કસ પલ્સ ફ્રીક્વન્સી.

05 સ્ટેપર મોટર પ્રવેગક/મંદી ગતિ નિયંત્રણ

જ્યારે સ્ટેપર મોટર ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી પોઇન્ટ સતત ગતિ-ટોર્ક વળાંકમાં હોય છેઓપરેશન ક્ષેત્ર, મોટરની શરૂઆત કેવી રીતે ટૂંકી કરવી અથવા પ્રવેગક અથવા મંદી કેવી રીતે બંધ કરવીસમય, જેથી મોટર શ્રેષ્ઠ ગતિ સ્થિતિમાં લાંબા સમય સુધી ચાલે, જેનાથી ગતિ વધેમોટરનો અસરકારક ચાલવાનો સમય ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, સ્ટેપર મોટરનો ગતિશીલ ટોર્ક લાક્ષણિકતા વળાંક છેઓછી ગતિએ આડી સીધી રેખા; ઊંચી ગતિએ, વળાંક ઘાતાંકીય રીતે ઘટે છેઇન્ડક્ટન્સના પ્રભાવને કારણે.

捕获

આપણે જાણીએ છીએ કે સ્ટેપર મોટરનો ભાર TL છે, ધારો કે આપણે F0 થી F1 માં વેગ આપવા માંગીએ છીએસૌથી ટૂંકો સમય (tr), સૌથી ટૂંકો સમય tr કેવી રીતે ગણતરી કરવો?
(1) સામાન્ય રીતે, TJ = 70% Tm
(2) tr = 1.8 * 10 -5 * J * q * (F1-F0)/(TJ -TL)
(3) F (t) = (F1-F0) * t/tr + F0, 0

B. હાઇ સ્પીડ સ્થિતિમાં ઘાતાંકીય પ્રવેગ
(૧) સામાન્ય રીતે

ટીજે0 = ૭૦% ટીએમ0
ટીજે1 = ૭૦%ટીએમ1
ટીએલ = 60% ટીએમ1
(૨)

tr = F4 * [(TJ 0-TL)/(TJ 1-TL)] માં

(૩)

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)
નોંધો.
J લોડ હેઠળ મોટર રોટરની રોટેશનલ જડતા દર્શાવે છે.
q એ દરેક પગલાનો પરિભ્રમણ કોણ છે, જે સ્ટેપર મોટરનો સ્ટેપ એંગલ છે
સમગ્ર ડ્રાઇવનો કેસ.
ડિલેરેશન ઓપરેશનમાં, ઉપરોક્ત પ્રવેગક પલ્સ ફ્રીક્વન્સીને ફક્ત ઉલટાવી શકાય છે
ગણતરી કરેલ.

06 સ્ટેપર મોટર કંપન અને અવાજ

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, નો-લોડ ઓપરેશનમાં સ્ટેપર મોટર, જ્યારે મોટર ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સીમોટર રોટરની સહજ આવર્તન પડઘો પાડશે તેની નજીક અથવા બરાબર હશે, ગંભીર ઇચ્છાપગલાની બહારની ઘટના બને છે.

રેઝોનન્સ માટે ઘણા ઉકેલો:

A. વાઇબ્રેશન ઝોન ટાળો: જેથી મોટરની ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી અંદર ન આવેકંપન શ્રેણી

B. સબડિવિઝન ડ્રાઇવ મોડ અપનાવો: વાઇબ્રેશન ઘટાડવા માટે માઇક્રો-સ્ટેપ ડ્રાઇવ મોડનો ઉપયોગ કરો
દરેકના રિઝોલ્યુશનને વધારવા માટે મૂળ એક પગલાને અનેક પગલાઓમાં વિભાજીત કરીને
મોટર સ્ટેપ. મોટરના તબક્કા અને વર્તમાન ગુણોત્તરને સમાયોજિત કરીને આ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
માઇક્રોસ્ટેપિંગ સ્ટેપ એંગલ ચોકસાઈમાં વધારો કરતું નથી, પરંતુ મોટરને વધુ ચલાવવામાં મદદ કરે છે.
સરળ અને ઓછા અવાજ સાથે. હાફ-સ્ટેપ ઓપરેશન માટે ટોર્ક સામાન્ય રીતે 15% ઓછો હોય છે
ફુલ-સ્ટેપ ઓપરેશન કરતાં, અને સાઈન વેવ કરંટ કંટ્રોલ માટે 30% ઓછું.


પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-૦૯-૨૦૨૨

તમારો સંદેશ અમને મોકલો:

તમારો સંદેશ અહીં લખો અને અમને મોકલો.

તમારો સંદેશ અમને મોકલો:

તમારો સંદેશ અહીં લખો અને અમને મોકલો.