स्टेपर मोटर्स में सटीकता बढ़ाने के तरीके

इंजीनियरिंग क्षेत्र में यह सर्वविदित है कि यांत्रिक सहनशीलता का उपयोग की परवाह किए बिना कल्पना किए जाने वाले हर प्रकार के उपकरण की सटीकता और सटीकता पर एक बड़ा प्रभाव पड़ता है। ये बात सच भी हैस्टेपर मोटर्स. उदाहरण के लिए, एक मानक निर्मित स्टेपर मोटर में प्रति चरण लगभग ±5 प्रतिशत त्रुटि का सहनशीलता स्तर होता है। वैसे ये गैर-संचयी त्रुटियाँ हैं। अधिकांश स्टेपर मोटरें प्रति चरण 1.8 डिग्री चलती हैं, जिसके परिणामस्वरूप 0.18 डिग्री की संभावित त्रुटि सीमा होती है, भले ही हम प्रति रोटेशन 200 चरणों के बारे में बात कर रहे हों (चित्र 1 देखें)।

2-चरण स्टेपर मोटर्स - जीएसएसडी श्रृंखला

सटीकता के लिए लघु कदम

±5 प्रतिशत की मानक, गैर-संचयी, सटीकता के साथ, सटीकता बढ़ाने का पहला और सबसे तार्किक तरीका मोटर को माइक्रो स्टेप करना है। माइक्रो स्टेपिंग, स्टेपर मोटर्स को नियंत्रित करने की एक विधि है जो न केवल उच्च रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करती है बल्कि कम गति पर चिकनी गति भी प्राप्त करती है, जो कुछ अनुप्रयोगों में एक बड़ा लाभ हो सकता है।

आइए हमारे 1.8-डिग्री चरण कोण से प्रारंभ करें। इस चरण कोण का अर्थ है कि जैसे-जैसे मोटर धीमी होती है, प्रत्येक चरण पूरे का एक बड़ा हिस्सा बन जाता है। धीमी और धीमी गति पर, अपेक्षाकृत बड़े चरण का आकार मोटर में रुकावट का कारण बनता है। धीमी गति पर संचालन की इस घटी हुई सहजता को कम करने का एक तरीका प्रत्येक मोटर चरण के आकार को कम करना है। यहीं पर माइक्रो स्टेपिंग एक महत्वपूर्ण विकल्प बन जाता है।

मोटर वाइंडिंग में करंट को नियंत्रित करने के लिए पल्स-विड्थ मॉड्यूलेटेड (पीडब्लूएम) का उपयोग करके माइक्रो स्टेपिंग हासिल की जाती है। होता यह है कि मोटर चालक मोटर वाइंडिंग में दो वोल्टेज साइन तरंगें भेजता है, जिनमें से प्रत्येक दूसरे के साथ चरण से 90 डिग्री बाहर होती है। इसलिए, जब एक वाइंडिंग में करंट बढ़ता है, तो दूसरी वाइंडिंग में यह घटता है जिससे करंट का क्रमिक स्थानांतरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप चिकनी गति होती है और एक मानक पूर्ण चरण (या यहां तक ​​कि सामान्य आधा चरण) नियंत्रण से प्राप्त टॉर्क उत्पादन की तुलना में अधिक सुसंगत टॉर्क उत्पादन होता है। (चित्र 2 देखें)।

एकल अक्षस्टेपर मोटर नियंत्रक + चालक संचालित होता है

माइक्रो स्टेपिंग नियंत्रण के आधार पर सटीकता में वृद्धि पर निर्णय लेते समय, इंजीनियरों को यह विचार करना होगा कि यह मोटर की बाकी विशेषताओं को कैसे प्रभावित करता है। जबकि माइक्रो स्टेपिंग का उपयोग करके टॉर्क डिलीवरी, कम गति की गति और अनुनाद की सहजता में सुधार किया जा सकता है, नियंत्रण और मोटर डिजाइन में विशिष्ट सीमाएं उन्हें उनके आदर्श समग्र विशेषताओं तक पहुंचने से रोकती हैं। स्टेपर मोटर के संचालन के कारण, माइक्रो स्टेपिंग ड्राइव केवल एक वास्तविक साइन तरंग का अनुमान लगा सकते हैं। इसका मतलब यह है कि कुछ टॉर्क तरंग, प्रतिध्वनि और शोर सिस्टम में बने रहेंगे, भले ही माइक्रो स्टेपिंग ऑपरेशन में इनमें से प्रत्येक बहुत कम हो जाए।

यांत्रिक सटीकता

आपके स्टेपर मोटर में सटीकता प्राप्त करने के लिए एक और यांत्रिक समायोजन एक छोटे जड़त्व भार का उपयोग करना है। यदि मोटर को रुकने की कोशिश करते समय बड़ी जड़ता से जोड़ा जाता है, तो लोड कुछ हद तक ओवर-रोटेशन का कारण बनेगा। क्योंकि यह अक्सर एक छोटी सी त्रुटि होती है, इसे ठीक करने के लिए मोटर नियंत्रक का उपयोग किया जा सकता है।

अंत में, हम नियंत्रक की ओर वापस लौटते हैं। इस विधि में कुछ इंजीनियरिंग प्रयास की आवश्यकता हो सकती है। सटीकता में सुधार करने के लिए, आप एक नियंत्रक का उपयोग करना चाह सकते हैं जो विशेष रूप से उस मोटर के लिए अनुकूलित है जिसे आपने उपयोग करने के लिए चुना है। यह शामिल करने का एक बहुत ही सटीक तरीका है। मोटर करंट में सटीक रूप से हेरफेर करने की नियंत्रक की क्षमता जितनी बेहतर होगी, आप अपने द्वारा उपयोग किए जा रहे स्टेपर मोटर से उतनी ही अधिक सटीकता प्राप्त कर सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि नियंत्रक यह नियंत्रित करता है कि स्टेपिंग गति शुरू करने के लिए मोटर वाइंडिंग को कितना करंट प्राप्त होता है।

अनुप्रयोग के आधार पर गति प्रणालियों में परिशुद्धता एक सामान्य आवश्यकता है। यह समझना कि स्टेपर सिस्टम परिशुद्धता बनाने के लिए एक साथ कैसे काम करता है, एक इंजीनियर को उपलब्ध तकनीकों का लाभ उठाने की अनुमति देता है, जिसमें प्रत्येक मोटर के यांत्रिक घटकों के निर्माण में उपयोग की जाने वाली तकनीकें भी शामिल हैं।