స్టెప్పర్ మోటార్లు
స్టెప్పర్ మోటార్ అనేది ఎలక్ట్రోమెకానికల్ పరికరం, ఇది విద్యుత్ సంకేతాలను షాఫ్ట్ యొక్క వివిక్త కోణీయ కదలికలుగా మారుస్తుంది. స్టెప్పర్ మోటారుల ఉపయోగం యంత్రాల యొక్క పని శరీరాలు కదలిక ముగింపులో వారి స్థానాన్ని ఫిక్సింగ్ చేయడం ద్వారా ఖచ్చితంగా మోతాదు కదలికలను నిర్వహించడానికి అనుమతిస్తుంది.
స్టెప్పర్ మోటార్లు స్థిర కోణీయ కదలికలను (స్టెప్స్) అందించే యాక్యుయేటర్లు. రోటర్ కోణంలో ఏదైనా మార్పు ఇన్పుట్ పల్స్కు స్టెప్పర్ మోటార్ యొక్క ప్రతిస్పందన.
వివిక్త ఎలక్ట్రిక్ స్టెప్పర్ మోటార్ డ్రైవ్ సహజంగా డిజిటల్ నియంత్రణ పరికరాలతో మిళితం చేయబడింది, ఇది డిజిటల్ నియంత్రణలో ఉన్న మెటల్ కట్టింగ్ మెషీన్లలో, పారిశ్రామిక రోబోట్లు మరియు మానిప్యులేటర్లలో, క్లాక్ మెకానిజమ్లలో విజయవంతంగా ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది.
శ్రేణిని ఉపయోగించి వివిక్త విద్యుత్ డ్రైవ్ కూడా అమలు చేయబడుతుంది అసమకాలిక ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు, ఇది ప్రత్యేక నియంత్రణ కారణంగా స్టెప్ మోడ్లో పని చేస్తుంది.
అన్ని రకాలైన స్టెప్పర్ మోటార్లు ఆపరేషన్ సూత్రం క్రింది విధంగా ఉంటుంది. ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్ సహాయంతో, వోల్టేజ్ పప్పులు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, ఇవి స్టెప్పర్ మోటార్ యొక్క స్టేటర్లో ఉన్న నియంత్రణ కాయిల్స్కు మృదువుగా ఉంటాయి.
నియంత్రణ కాయిల్స్ యొక్క ఉత్తేజిత క్రమాన్ని బట్టి, మోటారు యొక్క ఆపరేటింగ్ గ్యాప్లో అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒకటి లేదా మరొక వివిక్త మార్పు సంభవిస్తుంది. స్టెప్పర్ మోటారు యొక్క నియంత్రణ కాయిల్స్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క అక్షం యొక్క కోణీయ స్థానభ్రంశంతో, దాని రోటర్ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని అనుసరించి వివిక్తంగా తిరుగుతుంది. రోటర్ యొక్క భ్రమణ చట్టం నియంత్రణ పప్పుల క్రమం, విధి చక్రం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ, అలాగే స్టెప్పర్ మోటర్ యొక్క రకం మరియు డిజైన్ పారామితుల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
స్టెప్పర్ మోటార్ (రోటర్ యొక్క వివిక్త కదలికను పొందడం) యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం రెండు-దశల స్టెప్పర్ మోటార్ (Fig. 1) యొక్క సరళమైన సర్క్యూట్ యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించి పరిగణించబడుతుంది.
అన్నం. 1. యాక్టివ్ రోటర్తో స్టెప్పర్ మోటర్ యొక్క సరళీకృత రేఖాచిత్రం
స్టెప్పర్ మోటారు రెండు జతల స్పష్టంగా నిర్వచించబడిన స్టేటర్ స్తంభాలను కలిగి ఉంది, దానిపై ఉత్తేజిత (నియంత్రణ) వైండింగ్లు ఉన్నాయి: టెర్మినల్స్ 1H - 1K మరియు వైండింగ్ 2 టెర్మినల్స్తో 2H - 2K. ప్రతి వైండింగ్ స్టేటర్ 1 SM యొక్క వ్యతిరేక ధ్రువాల వద్ద ఉన్న రెండు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది.
పరిగణించబడిన పథకంలో రోటర్ రెండు-పోల్ శాశ్వత అయస్కాంతం.ఇన్పుట్ కంట్రోల్ పల్స్ల సింగిల్-ఛానల్ క్రమాన్ని బహుళ-ఛానల్గా మార్చే నియంత్రణ పరికరం నుండి కాయిల్స్ పప్పుల ద్వారా శక్తిని పొందుతాయి (స్టెప్పర్ మోటార్ యొక్క దశల సంఖ్య ప్రకారం).
రోటర్పై సింక్రొనైజింగ్ క్షణం పని చేస్తున్నందున స్థానం స్థిరంగా ఉంటుంది, ఇది రోటర్ను సమతౌల్య స్థితికి తిరిగి ఇస్తుంది: M = Mmax x sinα,
ఇక్కడ M.max - గరిష్ట క్షణం, α - స్టేటర్ మరియు రోటర్ అయస్కాంత క్షేత్రాల అక్షాల మధ్య కోణం.
కంట్రోల్ యూనిట్ కాయిల్ 3 నుండి కాయిల్ 2కి వోల్టేజ్ను మార్చినప్పుడు, క్షితిజ సమాంతర ధ్రువాలతో ఒక అయస్కాంత క్షేత్రం ఉత్పత్తి అవుతుంది, అనగా. స్టేటర్ అయస్కాంత క్షేత్రం స్టేటర్ చుట్టుకొలతలో నాలుగింట ఒక వంతుతో వివిక్త భ్రమణాన్ని చేస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, స్టేటర్ మరియు రోటర్ α = 90 ° యొక్క అక్షాల మధ్య విభేదం యొక్క కోణం కనిపిస్తుంది మరియు గరిష్ట టార్క్ Mmax రోటర్పై పని చేస్తుంది. రోటర్ కోణం α = 90 ° ద్వారా తిరుగుతుంది మరియు కొత్త స్థిరమైన స్థానాన్ని తీసుకుంటుంది. అందువలన, స్టేటర్ ఫీల్డ్ యొక్క స్టెప్పింగ్ మోషన్ తర్వాత, మోటారు యొక్క రోటర్ దశలవారీగా కదులుతుంది.
ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని సున్నా నుండి ఆపరేటింగ్కు ఆకస్మికంగా లేదా క్రమంగా పెంచడం ద్వారా స్టెప్పర్ మోటారు ప్రారంభించబడుతుంది, సున్నాని తగ్గించడం ద్వారా స్టాప్ చేయబడుతుంది మరియు స్టెప్పర్ మోటర్ యొక్క వైండింగ్ల స్విచింగ్ సీక్వెన్స్ను మార్చడం ద్వారా రివర్స్ అవుతుంది.
స్టెప్పర్ మోటార్లు క్రింది పారామితుల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి: దశల సంఖ్య (నియంత్రణ కాయిల్స్) మరియు వాటి కనెక్షన్ పథకం, స్టెప్పర్ మోటారు రకం (క్రియాశీల లేదా నిష్క్రియ రోటర్తో), సింగిల్ రోటర్ దశ (ఒకే పల్స్తో రోటర్ యొక్క భ్రమణ కోణం ), నామమాత్రపు విద్యుత్ సరఫరా వోల్టేజ్, గరిష్ట స్టాటిక్ టైమ్ క్షణం, రేట్ చేయబడిన టార్క్, రోటర్ క్షణం జడత్వం, త్వరణం ఫ్రీక్వెన్సీ.
స్టెప్పర్ మోటార్లు ఒకే-దశ, రెండు-దశ మరియు మల్టీఫేజ్ క్రియాశీల లేదా నిష్క్రియ రోటర్తో ఉంటాయి. స్టెప్పర్ మోటార్ ఎలక్ట్రానిక్ కంట్రోల్ యూనిట్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. స్టెప్పర్ మోటార్ నియంత్రణ పథకం యొక్క ఉదాహరణ మూర్తి 2లో చూపబడింది.
అన్నం. 2. ఓపెన్-లూప్ స్టెప్పర్ మోటార్ ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ యొక్క ఫంక్షనల్ రేఖాచిత్రం
వోల్టేజ్ పప్పుల రూపంలో నియంత్రణ సిగ్నల్ బ్లాక్ 1 యొక్క ఇన్పుట్కు సరఫరా చేయబడుతుంది, ఇది పప్పుల క్రమాన్ని మారుస్తుంది, ఉదాహరణకు, యూనిపోలార్ పప్పుల యొక్క నాలుగు-దశల వ్యవస్థగా (స్టెప్పర్ మోటర్ యొక్క దశల సంఖ్యకు అనుగుణంగా) .
స్విచ్ 3 యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్కు అవసరమైన వ్యవధి మరియు వ్యాప్తికి సంబంధించి బ్లాక్ 2 ఈ పల్స్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, స్టెప్పర్ మోటార్ 4 యొక్క వైండింగ్లు అనుసంధానించబడిన అవుట్పుట్లకు స్విచ్ మరియు ఇతర బ్లాక్లు డైరెక్ట్ కరెంట్ సోర్స్ ద్వారా శక్తిని పొందుతాయి. 5.
వివిక్త డ్రైవ్ యొక్క నాణ్యత కోసం పెరిగిన అవసరాలతో, స్టెప్పర్ ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ (Fig. 3) యొక్క క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది ఒక స్టెప్పర్ మోటారుతో పాటు, కన్వర్టర్ P, కమ్యుటేటర్ K మరియు స్టెప్ సెన్సార్ DShలను కలిగి ఉంటుంది. అటువంటి వివిక్త డ్రైవ్లో, వర్కింగ్ మెకానిజం RM యొక్క షాఫ్ట్ యొక్క వాస్తవ స్థానం మరియు స్టెప్పర్ మోటర్ యొక్క వేగం గురించి సమాచారం ఆటోమేటిక్ రెగ్యులేటర్ యొక్క ఇన్పుట్కు అందించబడుతుంది, ఇది డ్రైవ్ యొక్క కదలిక యొక్క సెట్ స్వభావాన్ని అందిస్తుంది.
అన్నం. 3. క్లోజ్డ్-లూప్ డిస్క్రీట్ డ్రైవ్ యొక్క ఫంక్షనల్ రేఖాచిత్రం
ఆధునిక వివిక్త డ్రైవ్ సిస్టమ్లు మైక్రోప్రాసెసర్ నియంత్రణలను ఉపయోగిస్తాయి. స్టెప్పర్ మోటార్ డ్రైవ్ల కోసం అప్లికేషన్ల పరిధి నిరంతరం విస్తరిస్తోంది. వారి ఉపయోగం వెల్డింగ్ యంత్రాలు, సమకాలీకరించే పరికరాలు, టేప్ మరియు రికార్డింగ్ మెకానిజమ్స్, అంతర్గత దహన యంత్రాల కోసం ఇంధన సరఫరా నియంత్రణ వ్యవస్థలలో ఆశాజనకంగా ఉంది.
స్టెప్పర్ మోటార్స్ యొక్క ప్రయోజనాలు:
-
అధిక ఖచ్చితత్వం, ఓపెన్-లూప్ నిర్మాణంతో కూడా, అనగా. స్టీరింగ్ యాంగిల్ సెన్సార్ లేకుండా;
-
డిజిటల్ మేనేజ్మెంట్ అప్లికేషన్లతో స్థానిక ఏకీకరణ;
-
ఇతర రకాల ఇంజిన్లతో తరచుగా సమస్యలను కలిగించే యాంత్రిక స్విచ్లు లేకపోవడం.
స్టెప్పర్ మోటార్లు యొక్క ప్రతికూలతలు:
-
తక్కువ టార్క్, కానీ నిరంతర డ్రైవ్ మోటార్లు పోలిస్తే;
-
పరిమిత వేగం;
-
జెర్కీ కదలిక కారణంగా అధిక స్థాయి కంపనం;
-
ఓపెన్-లూప్ సిస్టమ్స్లో పప్పుల నష్టంతో పెద్ద లోపాలు మరియు డోలనాలు.
స్టెప్పర్ మోటారుల యొక్క ప్రయోజనాలు వాటి ప్రతికూలతలను అధిగమించాయి, కాబట్టి అవి తరచుగా డ్రైవ్ పరికరాల యొక్క చిన్న శక్తి తగినంతగా ఉన్న సందర్భాలలో ఉపయోగించబడతాయి.
వ్యాసం డైనెకో V.A., కోవాలిన్స్కీ A.I పుస్తకం నుండి పదార్థాలను ఉపయోగిస్తుంది. వ్యవసాయ సంస్థల విద్యుత్ పరికరాలు.