उत्पाद संपादित करें
स्टेपर मोटर का मूल मॉडल 1930 के दशक के अंत में 1830 से 1860 तक उत्पन्न हुआ। स्थायी चुंबक सामग्री और अर्धचालक प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, स्टेपर मोटर तेजी से विकसित और परिपक्व हुई।1960 के दशक के अंत में, चीन ने स्टेपर मोटर्स का अनुसंधान और निर्माण शुरू किया।तब से 1960 के दशक के अंत तक, कुछ उपकरणों का अध्ययन करने के लिए विश्वविद्यालयों और अनुसंधान संस्थानों द्वारा मुख्य रूप से कम संख्या में उत्पाद विकसित किए गए थे।केवल 1970 के दशक की शुरुआत में ही उत्पादन और अनुसंधान में सफलताएँ मिलीं।70 के दशक के मध्य से 1980 के दशक के मध्य तक, इसने विकास चरण में प्रवेश किया, और विभिन्न उच्च-प्रदर्शन वाले उत्पाद लगातार विकसित किए गए।1980 के दशक के मध्य से, हाइब्रिड स्टेपर मोटर्स के विकास और विकास के कारण, चीन की हाइब्रिड स्टेपर मोटर्स की तकनीक, जिसमें बॉडी टेक्नोलॉजी और ड्राइव तकनीक शामिल है, धीरे-धीरे विदेशी उद्योगों के स्तर तक पहुंच गई है।विभिन्न हाइब्रिड स्टेपर मोटर्स के ड्राइवरों के लिए उत्पाद अनुप्रयोग बढ़ रहे हैं।
एक्चुएटर के रूप में, स्टेपर मोटर मेक्ट्रोनिक्स के प्रमुख उत्पादों में से एक है और इसका व्यापक रूप से विभिन्न स्वचालन उपकरणों में उपयोग किया जाता है।स्टेपिंग मोटर एक ओपन-लूप नियंत्रण तत्व है जो विद्युत पल्स संकेतों को कोणीय या रैखिक विस्थापन में परिवर्तित करता है।जब स्टेपिंग ड्राइवर को पल्स सिग्नल प्राप्त होता है, तो वह स्टेपिंग मोटर को निर्धारित दिशा में एक निश्चित कोण (यानी स्टेपिंग एंगल) पर घुमाने के लिए चलाता है।कोणीय विस्थापन को दालों की संख्या को नियंत्रित करके नियंत्रित किया जा सकता है, ताकि सटीक स्थिति के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके।हाइब्रिड स्टेपर मोटर एक स्टेपर मोटर है जिसे स्थायी चुंबक और प्रतिक्रियाशील के लाभों को मिलाकर डिज़ाइन किया गया है।इसे दो चरण, तीन चरण और पांच चरण में बांटा गया है।दो-चरण चरण कोण आम तौर पर 1.8 डिग्री होता है।तीन-चरण चरण कोण आम तौर पर 1.2 डिग्री होता है।

यह काम किस प्रकार करता है
हाइब्रिड स्टेपर मोटर की संरचना प्रतिक्रियाशील स्टेपर मोटर से भिन्न होती है।हाइब्रिड स्टेपर मोटर के स्टेटर और रोटर सभी एकीकृत हैं, जबकि हाइब्रिड स्टेपर मोटर के स्टेटर और रोटर को दो खंडों में विभाजित किया गया है जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।छोटे-छोटे दाँत भी सतह पर फैले होते हैं।
स्टेटर के दो स्लॉट अच्छी तरह से स्थित हैं, और उन पर वाइंडिंग की व्यवस्था की गई है।ऊपर दिखाए गए दो-चरण 4-जोड़ी मोटर हैं, जिनमें से 1, 3, 5, और 7 ए-चरण घुमावदार चुंबकीय ध्रुव हैं, और 2, 4, 6, और 8 बी-चरण घुमावदार चुंबकीय ध्रुव हैं।जैसा कि ऊपर चित्र में x और y दिशाओं में दिखाया गया है, प्रत्येक चरण के आसन्न चुंबकीय ध्रुव वाइंडिंग को एक बंद चुंबकीय सर्किट बनाने के लिए विपरीत दिशाओं में लपेटा जाता है।
चरण बी की स्थिति चरण ए के समान है। रोटर के दो स्लॉट आधे पिच से कंपित होते हैं (चित्र 5.1.5 देखें), और मध्य एक रिंग के आकार के स्थायी चुंबकीय स्टील से जुड़ा होता है।रोटर के दोनों खंडों के दांतों में विपरीत चुंबकीय ध्रुव होते हैं।प्रतिक्रियाशील मोटर के उसी सिद्धांत के अनुसार, जब तक मोटर ABABA या ABABA के क्रम में सक्रिय है, स्टेपर मोटर लगातार वामावर्त या दक्षिणावर्त घूम सकती है।
जाहिर है, रोटर ब्लेड के एक ही खंड के सभी दांतों की ध्रुवता समान होती है, जबकि विभिन्न खंडों के दो रोटर खंडों की ध्रुवता विपरीत होती है।हाइब्रिड स्टेपर मोटर और प्रतिक्रियाशील स्टेपर मोटर के बीच सबसे बड़ा अंतर यह है कि जब चुंबकीय स्थायी चुंबकीय सामग्री को विचुंबकित किया जाता है, तो एक दोलन बिंदु और एक स्टेप-आउट क्षेत्र होगा।
हाइब्रिड स्टेपर मोटर का रोटर चुंबकीय होता है, इसलिए उसी स्टेटर करंट के तहत उत्पन्न टॉर्क प्रतिक्रियाशील स्टेपर मोटर की तुलना में बड़ा होता है, और इसका स्टेप कोण आमतौर पर छोटा होता है।इसलिए, किफायती सीएनसी मशीन टूल्स को आमतौर पर हाइब्रिड स्टेपर मोटर ड्राइव की आवश्यकता होती है।हालाँकि, हाइब्रिड रोटर में अधिक जटिल संरचना और बड़ी रोटर जड़ता होती है, और इसकी गति प्रतिक्रियाशील स्टेपर मोटर की तुलना में कम होती है।

संरचना और ड्राइव संपादन
स्टेपर मोटर्स के कई घरेलू निर्माता हैं, और उनके कार्य सिद्धांत समान हैं।हाइब्रिड स्टेपर मोटर की संरचना और ड्राइविंग विधि को पेश करने के लिए निम्नलिखित एक उदाहरण के रूप में घरेलू दो-चरण हाइब्रिड स्टेपर मोटर 42B Y G2 50C और उसके ड्राइवर SH20403 को लेता है।[2]
दो-चरण हाइब्रिड स्टेपर मोटर संरचना
औद्योगिक नियंत्रण में, स्टेटर ध्रुवों पर छोटे दांतों और बड़ी संख्या में रोटर दांतों वाली एक संरचना का उपयोग किया जा सकता है जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, और इसके चरण कोण को बहुत छोटा बनाया जा सकता है।चित्र 1 दो

चरण हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर का संरचनात्मक आरेख, और चित्र 2 में स्टेपिंग मोटर वाइंडिंग का वायरिंग आरेख, ए और बी की दो-चरण वाइंडिंग रेडियल दिशा में चरण-पृथक हैं, और साथ में 8 उभरे हुए चुंबकीय ध्रुव हैं स्टेटर की परिधि.7 चुंबकीय ध्रुव ए-चरण वाइंडिंग से संबंधित हैं, और 2, 4, 6, और 8 चुंबकीय ध्रुव बी-चरण वाइंडिंग से संबंधित हैं।स्टेटर की प्रत्येक पोल सतह पर 5 दांत होते हैं, और पोल बॉडी पर नियंत्रण वाइंडिंग होती है।रोटर में एक अंगूठी के आकार का चुंबकीय स्टील और लोहे के कोर के दो खंड होते हैं।रिंग के आकार का चुंबकीय स्टील रोटर की अक्षीय दिशा में चुंबकित होता है।लोहे के कोर के दो खंड क्रमशः चुंबकीय स्टील के दोनों सिरों पर स्थापित किए जाते हैं, ताकि रोटर अक्षीय दिशा में दो चुंबकीय ध्रुवों में विभाजित हो।रोटर कोर पर 50 दांत समान रूप से वितरित होते हैं।कोर के दो खंडों पर छोटे दांत पिच के आधे हिस्से में डगमगाते हैं।स्थिर रोटर की पिच और चौड़ाई समान है।

दो-चरण हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर की कार्य प्रक्रिया
जब दो-चरण नियंत्रण वाइंडिंग क्रम में बिजली प्रसारित करती है, तो प्रति बीट केवल एक चरण वाइंडिंग सक्रिय होती है, और चार बीट एक चक्र का गठन करते हैं।जब नियंत्रण वाइंडिंग के माध्यम से करंट प्रवाहित किया जाता है, तो एक मैग्नेटोमोटिव बल उत्पन्न होता है, जो स्थायी चुंबकीय स्टील द्वारा उत्पन्न मैग्नेटोमोटिव बल के साथ संपर्क करके विद्युत चुम्बकीय टॉर्क उत्पन्न करता है और रोटर को चरणबद्ध गति करने का कारण बनता है।जब ए-चरण वाइंडिंग सक्रिय होती है, तो रोटर एन चरम ध्रुव 1 पर वाइंडिंग द्वारा उत्पन्न एस चुंबकीय ध्रुव रोटर एन ध्रुव को आकर्षित करता है, जिससे चुंबकीय ध्रुव 1 दांत से दांत तक होता है, और चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं निर्देशित होती हैं रोटर एन ध्रुव से चुंबकीय ध्रुव 1 की दांत की सतह तक, और चुंबकीय ध्रुव 5 दांत से दांत तक, चुंबकीय ध्रुव 3 और 7 दांत से नाली तक हैं, जैसा चित्र 4 में दिखाया गया है
图 ए-चरण ऊर्जावान रोटर एन चरम स्टेटर रोटर संतुलन आरेख।क्योंकि रोटर कोर के दो खंडों पर छोटे दांत आधे पिच से डगमगाते हैं, रोटर के एस ध्रुव पर, चुंबकीय ध्रुव 1 'और 5' द्वारा उत्पन्न एस ध्रुव चुंबकीय क्षेत्र रोटर के एस ध्रुव को विकर्षित करता है, जो रोटर के साथ बिल्कुल टूथ-टू-स्लॉट है, और पोल 3' और 7′टूथ सतह एक एन-पोल चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है, जो रोटर के एस-पोल को आकर्षित करती है, जिससे दांत दांतों का सामना करते हैं।ए-चरण वाइंडिंग सक्रिय होने पर रोटर एन-पोल और एस-पोल रोटर संतुलन आरेख चित्र 3 में दिखाया गया है।

क्योंकि रोटर में कुल 50 दांत होते हैं, इसका पिच कोण 360°/50 = 7.2° होता है, और स्टेटर के प्रत्येक पोल पिच पर लगे दांतों की संख्या पूर्णांक नहीं होती है।इसलिए, जब स्टेटर का ए चरण सक्रिय होता है, तो रोटर का एन ध्रुव, और 1 का ध्रुव, पांच दांत रोटर के दांतों के विपरीत होते हैं, और चरण बी वाइंडिंग के चुंबकीय ध्रुव 2 के पांच दांत बगल में होते हैं। रोटर के दांतों में 1/4 पिच मिसलिग्न्मेंट है, यानी 1.8°।जहां वृत्त खींचा गया है, ए-चरण चुंबकीय ध्रुव 3 और रोटर के दांत 3.6 डिग्री विस्थापित हो जाएंगे, और दांत खांचे के साथ संरेखित हो जाएंगे।
चुंबकीय क्षेत्र रेखा रोटर के एन-छोर → ए (1) एस चुंबकीय ध्रुव → चुंबकीय रूप से प्रवाहकीय रिंग → ए (3 ') एन चुंबकीय ध्रुव → रोटर एस-छोर → रोटर एन-छोर के साथ एक बंद वक्र है।जब चरण ए को बंद कर दिया जाता है और चरण बी को सक्रिय किया जाता है, तो चुंबकीय ध्रुव 2 एन ध्रुवीयता उत्पन्न करता है, और एस ध्रुव रोटर के निकटतम 7 दांत आकर्षित होते हैं, जिससे रोटर चुंबकीय ध्रुव 2 और रोटर के दांतों को दांतों तक पहुंचाने के लिए 1.8 डिग्री दक्षिणावर्त घूमता है। , बी चरण वाइंडिंग के स्टेटर दांतों का चरण विकास चित्र 5 में दिखाया गया है, इस समय, चुंबकीय ध्रुव 3 और रोटर दांतों में 1/4 पिच मिसलिग्न्मेंट है।
सादृश्य से, यदि ऊर्जाकरण चार बीट्स के क्रम में जारी रहता है, तो रोटर चरण दर चरण दक्षिणावर्त दिशा में घूमता है।हर बार जब ऊर्जाकरण किया जाता है, तो प्रत्येक पल्स 1.8 ° से घूमती है, जिसका अर्थ है कि चरण कोण 1.8 ° है, और रोटर को एक बार घूमने के लिए 360 ° / 1.8 ° = 200 पल्स की आवश्यकता होती है (चित्र 4 और 5 देखें)।

रोटर एस के चरम छोर पर भी यही सच है। जब घुमावदार दांत दांतों के विपरीत होते हैं, तो इसके बगल के एक चरण का चुंबकीय ध्रुव 1.8 डिग्री से गलत हो जाता है।3 स्टेपर मोटर ड्राइवर स्टेपर मोटर में सामान्य रूप से काम करने के लिए ड्राइवर और नियंत्रक होना चाहिए।ड्राइवर की भूमिका एक रिंग में नियंत्रण दालों को वितरित करना और शक्ति को बढ़ाना है, ताकि मोटर के घूर्णन को नियंत्रित करने के लिए स्टेपर मोटर की वाइंडिंग एक निश्चित क्रम में सक्रिय हो।स्टेपर मोटर 42BYG250C का ड्राइवर SH20403 है।10V ~ 40V DC बिजली आपूर्ति के लिए, A +, A-, B + और B- टर्मिनलों को स्टेपर मोटर के चार लीड से जोड़ा जाना चाहिए।DC + और DC- टर्मिनल ड्राइवर की DC बिजली आपूर्ति से जुड़े हैं।इनपुट इंटरफ़ेस सर्किट में सामान्य टर्मिनल शामिल है (इनपुट टर्मिनल बिजली आपूर्ति के सकारात्मक टर्मिनल से कनेक्ट करें)।, पल्स सिग्नल इनपुट (स्पंदों की एक श्रृंखला इनपुट, आंतरिक रूप से स्टेपर मोटर ए, बी चरण को चलाने के लिए आवंटित), दिशा सिग्नल इनपुट (स्टेपर मोटर के सकारात्मक और नकारात्मक रोटेशन का एहसास कर सकता है), ऑफ़लाइन सिग्नल इनपुट।
लाभसंपादित करें
हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर को दो चरणों, तीन चरणों और पांच चरणों में विभाजित किया गया है: दो-चरण स्टेपिंग कोण आम तौर पर 1.8 डिग्री है और पांच-चरण स्टेपिंग कोण आम तौर पर 0.72 डिग्री है।चरण कोण में वृद्धि के साथ, चरण कोण कम हो जाता है, और सटीकता में सुधार होता है।इस स्टेप मोटर का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।हाइब्रिड स्टेपर मोटर्स प्रतिक्रियाशील और स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर्स दोनों के फायदों को जोड़ती हैं: पोल जोड़े की संख्या रोटर दांतों की संख्या के बराबर होती है, जिसे आवश्यकतानुसार एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न किया जा सकता है;वाइंडिंग इंडक्शन के साथ बदलता रहता है
रोटर स्थिति परिवर्तन छोटा है, इष्टतम संचालन नियंत्रण प्राप्त करना आसान है;अक्षीय चुंबकीयकरण चुंबकीय सर्किट, उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद के साथ नई स्थायी चुंबक सामग्री का उपयोग, मोटर प्रदर्शन में सुधार के लिए अनुकूल है;रोटर चुंबकीय स्टील उत्तेजना प्रदान करता है;कोई स्पष्ट दोलन नहीं.[3]