స్టెప్పర్ మోటార్ నియంత్రణ

ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మారుస్తాయి మరియు స్టెప్పర్ మోటార్ల కొరకు, అవి విద్యుత్ ప్రేరణల శక్తిని రోటర్ యొక్క భ్రమణ కదలికలుగా మారుస్తాయి. ప్రతి పల్స్ యొక్క చర్య ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే చలనం అధిక ఖచ్చితత్వంతో ప్రారంభించబడుతుంది మరియు పునరావృతమవుతుంది, ఖచ్చితమైన స్థానాలు అవసరమయ్యే పరికరాల కోసం బాల్ మోటార్లు సమర్థవంతమైన డ్రైవ్‌లను తయారు చేస్తాయి.

శాశ్వత మాగ్నెట్ స్టెప్పర్ మోటార్లు: శాశ్వత మాగ్నెట్ రోటర్, స్టేటర్ వైండింగ్‌లు మరియు మాగ్నెటిక్ కోర్. చూపిన విధంగా శక్తి కాయిల్స్ అయస్కాంత ఉత్తర మరియు దక్షిణ ధ్రువాలను సృష్టిస్తాయి. స్టేటర్ యొక్క కదిలే అయస్కాంత క్షేత్రం రోటర్‌ను అన్ని సమయాల్లో దానితో సమలేఖనం చేయడానికి బలవంతం చేస్తుంది. ఈ భ్రమణ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని రోటర్‌ను తిప్పడానికి స్టేటర్ కాయిల్స్ సిరీస్ ఉత్తేజాన్ని నియంత్రించడం ద్వారా ట్యూన్ చేయవచ్చు.

ఫిగర్ రెండు-దశల మోటారు కోసం ఒక సాధారణ ఉత్తేజిత పద్ధతి యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. A దశలో రెండు స్టేటర్ కాయిల్స్ శక్తివంతం చేయబడతాయి మరియు వ్యతిరేక అయస్కాంత ధ్రువాలు ఒకదానికొకటి ఆకర్షిస్తున్నందున ఇది రోటర్‌ని ఆకర్షించడానికి మరియు లాక్ చేయడానికి కారణమవుతుంది.దశ A యొక్క వైండింగ్‌లు ఆపివేయబడినప్పుడు, దశ B యొక్క వైండింగ్‌లు ఆన్ చేయబడతాయి, రోటర్ సవ్యదిశలో తిరుగుతుంది (ఇంగ్లీష్ CW - సవ్యదిశలో, CCW - అపసవ్య దిశలో) 90 °.

అప్పుడు దశ B ఆపివేయబడుతుంది మరియు దశ A ఆన్ అవుతుంది, కానీ స్తంభాలు ఇప్పుడు ప్రారంభంలో ఉన్న దానికి విరుద్ధంగా ఉన్నాయి. ఇది తదుపరి 90 ° మలుపుకు దారితీస్తుంది. దశ A తర్వాత స్విచ్ ఆఫ్ చేయబడుతుంది, దశ B రివర్స్ పోలారిటీతో స్విచ్ ఆన్ చేయబడుతుంది. ఈ దశలను పునరావృతం చేయడం వలన రోటర్ 90° ఇంక్రిమెంట్‌లలో సవ్యదిశలో తిరుగుతుంది.

చిత్రంలో చూపిన దశలవారీ నియంత్రణను సింగిల్-ఫేజ్ నియంత్రణ అంటారు. స్టెప్పింగ్ కంట్రోల్ యొక్క మరింత ఆమోదయోగ్యమైన మార్గం రెండు-దశల క్రియాశీల నియంత్రణ, ఇక్కడ మోటారు యొక్క రెండు దశలు ఎల్లప్పుడూ ఆన్‌లో ఉంటాయి, అయితే చిత్రంలో చూపిన విధంగా వాటిలో ఒకదానిలోని ధ్రువణత మారుతుంది.

ఈ నియంత్రణ స్టెప్పర్ మోటారు యొక్క రోటర్ కదిలేలా చేస్తుంది, తద్వారా ఇది ఏర్పడిన ఉత్తర మరియు దక్షిణ ధ్రువాల మధ్యలో, మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ ప్రోట్రూషన్‌ల మధ్య ప్రతి అడుగుతో సమలేఖనం అవుతుంది. రెండు దశలు ఎల్లప్పుడూ ఆన్‌లో ఉన్నందున, ఈ నియంత్రణ పద్ధతి ఒక క్రియాశీల దశతో నియంత్రణ కంటే 41.4% ఎక్కువ టార్క్‌ను అందిస్తుంది, అయితే రెండు రెట్లు విద్యుత్ శక్తి అవసరం.

సగం అడుగు

స్టెప్పర్ మోటారును "సెమీ-స్టెప్డ్" కూడా చేయవచ్చు, ఆపై దశ పరివర్తన సమయంలో ట్రిప్పింగ్ దశ జోడించబడుతుంది. ఇది పిచ్ కోణాన్ని సగానికి తగ్గిస్తుంది. ఉదాహరణకు, 90 °కి బదులుగా, ఒక స్టెప్పర్ మోటారు చిత్రంలో చూపిన విధంగా ప్రతి "సగం అడుగు"లో 45 ° భ్రమణాలను చేయగలదు.

కానీ హాఫ్ స్టెప్ మోడ్ రెండు యాక్టివ్ ఫేజ్‌లతో స్టెప్ కంట్రోల్‌తో పోలిస్తే 15-30% టార్క్ నష్టాన్ని పరిచయం చేస్తుంది, ఎందుకంటే స్టెప్‌లో సగం సమయంలో వైండింగ్‌లలో ఒకటి క్రియారహితంగా ఉంటుంది మరియు ఇది చివరికి విద్యుదయస్కాంత శక్తిని కోల్పోయేలా చేస్తుంది. రోటర్, అంటే నికర టార్క్ నష్టం.

బైపోలార్ కాయిల్

రెండు-దశల దశ నియంత్రణ రెండు-పోల్ స్టేటర్ వైండింగ్ ఉనికిని ఊహిస్తుంది. ప్రతి దశకు దాని స్వంత కాయిల్ ఉంటుంది మరియు కాయిల్స్ ద్వారా కరెంట్ రివర్స్ అయినప్పుడు, విద్యుదయస్కాంత ధ్రువణాలు కూడా మారుతాయి. ప్రారంభ దశ విలక్షణమైనది రెండు-దశల డ్రైవర్ చిత్రంలో చూపబడింది. నియంత్రణ పథకం పట్టికలో చూపబడింది. కాయిల్స్ ద్వారా ప్రస్తుత దిశను మార్చడం ద్వారా దశల్లో అయస్కాంత ధ్రువణతను మార్చడం ఎంత సరళంగా సాధ్యమవుతుందో చూడవచ్చు.

సింగిల్ పోల్ కాయిల్

మరొక విలక్షణమైన కాయిల్ ఒక యూనిపోలార్ కాయిల్.ఇక్కడ కాయిల్స్ రెండు భాగాలుగా విభజించబడ్డాయి మరియు కాయిల్ యొక్క ఒక భాగాన్ని శక్తివంతం చేసినప్పుడు, ఉత్తర ధ్రువం సృష్టించబడుతుంది, మరొక భాగాన్ని శక్తివంతం చేసినప్పుడు, ఒక దక్షిణ ధ్రువం సృష్టించబడుతుంది. ఈ పరిష్కారాన్ని యూనిపోలార్ కాయిల్ అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే కరెంట్‌కు బాధ్యత వహించే విద్యుత్ ధ్రువణత ఎప్పుడూ మారదు. నియంత్రణ దశలు చిత్రంలో చూపబడ్డాయి.

ఈ డిజైన్ సరళమైన ఎలక్ట్రానిక్ బ్లాక్‌ను ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది. అయితే, బైపోలార్ కాయిల్‌తో పోలిస్తే దాదాపు 30% టార్క్ ఇక్కడ పోతుంది ఎందుకంటే కాయిల్స్‌లో సగం వైర్ బైపోలార్ కాయిల్‌గా ఉంటుంది.

ఇతర వంపు కోణాలు

చిన్న పిచ్ కోణాలను పొందేందుకు, రోటర్ మరియు స్టేటర్ రెండింటిలోనూ పెద్ద సంఖ్యలో స్తంభాలను కలిగి ఉండటం అవసరం. 7.5° రోటర్ 12 పోల్ జతలను కలిగి ఉంటుంది మరియు స్టేటర్ మాగ్నెటిక్ కోర్ 12 ప్రోట్రూషన్‌లను కలిగి ఉంటుంది. రెండు బాబిన్ చెవులు మరియు రెండు కాయిల్స్.

ఇది 7.5° యొక్క ప్రతి దశకు 48 స్తంభాలను ఇస్తుంది. చిత్రంలో మీరు విభాగంలో 4-పోల్ లగ్‌లను చూడవచ్చు. పెద్ద డిస్ప్లేస్‌మెంట్‌లను సాధించడానికి దశలను కలపడం సాధ్యమవుతుంది, ఉదాహరణకు 7.5 ° యొక్క ఆరు దశలు 45 ° యొక్క రోటర్ భ్రమణానికి దారి తీస్తుంది.

ఖచ్చితత్వం

స్టెప్పర్ మోటార్లు యొక్క ఖచ్చితత్వం ఒక దశకు 6-7% (సంచితం లేకుండా). 7.5° స్టెప్‌లతో కూడిన స్టెప్పర్ మోటారు, ఇప్పటికే ఎన్ని దశలు తీసుకున్నప్పటికీ, సిద్ధాంతపరంగా అంచనా వేసిన స్థానం నుండి 0.5°లోపు ఉంటుంది. యాంత్రికంగా ప్రతి 360 ° దశలవారీగా పునరావృతమవుతుంది కాబట్టి లోపం పేరుకుపోదు. లోడ్ లేకుండా, ఒకదానికొకటి సంబంధించి స్టేటర్ మరియు రోటర్ పోల్స్ యొక్క భౌతిక స్థానం అన్ని సమయాల్లో ఒకే విధంగా ఉంటుంది.

ప్రతిధ్వని

స్టెప్పర్ మోటార్లు వాటి స్వంత ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉంటాయి ఎందుకంటే అవి స్ప్రింగ్ వెయిట్ వంటి సిస్టమ్‌లు. మోటారు యొక్క సహజ ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ వలె లయ ఒకే విధంగా ఉన్నప్పుడు, మోటారు ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే శబ్దం వినబడుతుంది మరియు కంపనం విస్తరించబడుతుంది.

ప్రతిధ్వని పాయింట్ మోటార్ అప్లికేషన్, దాని లోడ్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది, అయితే సాధారణంగా ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ సెకనుకు 70 నుండి 120 దశల వరకు ఉంటుంది. చెత్త సందర్భంలో, మోటారు ప్రతిధ్వనిలోకి వెళితే నియంత్రణ ఖచ్చితత్వాన్ని కోల్పోతుంది.

సిస్టమ్ రెసొనెన్స్ సమస్యలను నివారించడానికి సులభమైన మార్గం ఏమిటంటే, ప్రతిధ్వని పాయింట్ నుండి రిథమ్‌ను మార్చడం. సగం లేదా మైక్రో-స్టెప్ మోడ్‌లో, ప్రతిధ్వని సమస్య తగ్గుతుంది ఎందుకంటే వేగం పెరిగేకొద్దీ ప్రతిధ్వని పాయింట్ వదిలివేయబడుతుంది.

టార్క్

స్టెప్పర్ మోటారు యొక్క టార్క్ ఒక ఫంక్షన్: స్టెప్ స్పీడ్, స్టేటర్ వైండింగ్ కరెంట్, మోటారు రకం. నిర్దిష్ట స్టెప్పర్ మోటార్ యొక్క శక్తి కూడా ఈ మూడు అంశాలకు సంబంధించినది.స్టెప్పర్ మోటార్ యొక్క టార్క్ అనేది ఘర్షణ టార్క్ మరియు జడత్వ టార్క్ యొక్క మొత్తం.

సెంటీమీటర్‌కు గ్రాముల ఘర్షణ టార్క్ అనేది 1 సెం.మీ పొడవున్న లివర్ ఆర్మ్‌తో నిర్దిష్ట సంఖ్యలో గ్రాముల బరువున్న లోడ్‌ను తరలించడానికి అవసరమైన శక్తి.మోటారు యొక్క స్టెప్ స్పీడ్ పెరిగేకొద్దీ మోటారులో వెనుక EMF అని గమనించడం ముఖ్యం. , అంటే, మోటారు ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది. ఇది స్టేటర్ వైండింగ్‌లలో కరెంట్‌ను పరిమితం చేస్తుంది మరియు టార్క్‌ను తగ్గిస్తుంది.