ഒരു ആക്യുവേറ്റർ എന്ന നിലയിൽ,സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർവിവിധ ഓട്ടോമേഷൻ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മെക്കാട്രോണിക്‌സിന്റെ പ്രധാന ഉൽപ്പന്നങ്ങളിലൊന്നാണ്. മൈക്രോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സിന്റെയും കമ്പ്യൂട്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും വികാസത്തോടെ, സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോറുകളുടെ ആവശ്യം അനുദിനം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, അവ വിവിധ ദേശീയ സാമ്പത്തിക മേഖലകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
01 എന്താണ് ഒരുസ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ
വൈദ്യുത പൾസുകളെ നേരിട്ട് മെക്കാനിക്കൽ ചലനമാക്കി മാറ്റുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോമെക്കാനിക്കൽ ഉപകരണമാണ് സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ. മോട്ടോർ കോയിലിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുത പൾസുകളുടെ ക്രമം, ആവൃത്തി, എണ്ണം എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോറിന്റെ സ്റ്റിയറിംഗ്, വേഗത, ഭ്രമണ ആംഗിൾ എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. പൊസിഷൻ സെൻസിംഗുള്ള ഒരു ക്ലോസ്ഡ്-ലൂപ്പ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം ഉപയോഗിക്കാതെ, ഒരു സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോറും അതിനോടൊപ്പമുള്ള ഡ്രൈവറും ചേർന്ന ലളിതവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമായ ഓപ്പൺ-ലൂപ്പ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച് കൃത്യമായ സ്ഥാനവും വേഗത നിയന്ത്രണവും നേടാനാകും.
02 സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർഅടിസ്ഥാന ഘടനയും പ്രവർത്തന തത്വവും
അടിസ്ഥാന ഘടന:
പ്രവർത്തന തത്വം: സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ ഡ്രൈവർ ബാഹ്യ നിയന്ത്രണ പൾസും ദിശ സിഗ്നലും അനുസരിച്ച്, അതിന്റെ ആന്തരിക ലോജിക് സർക്യൂട്ട് വഴി, ഒരു നിശ്ചിത സമയക്രമത്തിൽ സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ വിൻഡിംഗുകളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു, അങ്ങനെ മോട്ടോർ ഫോർവേഡ് / റിവേഴ്സ് റൊട്ടേഷൻ, അല്ലെങ്കിൽ ലോക്ക് ചെയ്യുന്നു.
ഉദാഹരണത്തിന് 1.8 ഡിഗ്രി ടു-ഫേസ് സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ എടുക്കുക: രണ്ട് വൈൻഡിംഗുകളും ഊർജ്ജസ്വലമാക്കുകയും എക്സൈറ്റേറ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, മോട്ടോർ ഔട്ട്പുട്ട് ഷാഫ്റ്റ് നിശ്ചലമാവുകയും സ്ഥാനത്ത് ലോക്ക് ചെയ്യുകയും ചെയ്യും. റേറ്റുചെയ്ത കറന്റിൽ മോട്ടോറിനെ ലോക്ക് ചെയ്യുന്ന പരമാവധി ടോർക്ക് ഹോൾഡിംഗ് ടോർക്ക് ആണ്. വൈൻഡിംഗുകളിൽ ഒന്നിലെ കറന്റ് റീഡയറക്ട് ചെയ്താൽ, മോട്ടോർ ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിൽ ഒരു പടി (1.8 ഡിഗ്രി) കറങ്ങും.
അതുപോലെ, മറ്റേ വിൻഡിംഗിലെ കറന്റ് ദിശ മാറിയാൽ, മോട്ടോർ ഒരു പടി (1.8 ഡിഗ്രി) മുമ്പത്തേതിന്റെ വിപരീത ദിശയിൽ കറങ്ങും. കോയിൽ വിൻഡിംഗുകളിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുതധാരകൾ തുടർച്ചയായി ആവേശത്തിലേക്ക് തിരിച്ചുവിടുമ്പോൾ, മോട്ടോർ വളരെ ഉയർന്ന കൃത്യതയോടെ നൽകിയിരിക്കുന്ന ദിശയിൽ തുടർച്ചയായ ഒരു ഘട്ടത്തിൽ കറങ്ങും. ഒരു ആഴ്ചയിൽ 1.8 ഡിഗ്രി രണ്ട്-ഘട്ട സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ റൊട്ടേഷന് 200 ഘട്ടങ്ങൾ എടുക്കും.
രണ്ട് ഘട്ട സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോറുകൾക്ക് രണ്ട് തരം വിൻ‌ഡിംഗുകളുണ്ട്: ബൈപോളാർ, യൂണിപോളാർ. ബൈപോളാർ മോട്ടോറുകൾക്ക് ഓരോ ഘട്ടത്തിലും ഒരു വിൻ‌ഡിംഗ് കോയിൽ മാത്രമേയുള്ളൂ, തുടർച്ചയായി വേരിയബിൾ എക്സൈറ്റേഷൻ ആകുന്നതിന് ഒരേ കോയിലിലെ വൈദ്യുതധാരയുടെ മോട്ടോർ തുടർച്ചയായ ഭ്രമണം, ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ടിന്റെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് തുടർച്ചയായ സ്വിച്ചിംഗിനായി എട്ട് ഇലക്ട്രോണിക് സ്വിച്ചുകൾ ആവശ്യമാണ്.
ഏകധ്രുവ മോട്ടോറുകൾക്ക് ഓരോ ഘട്ടത്തിലും വിപരീത ധ്രുവതയുള്ള രണ്ട് വൈൻഡിംഗ് കോയിലുകൾ ഉണ്ട്, കൂടാതെ മോട്ടോർ
ഒരേ ഫേസിൽ രണ്ട് വൈൻഡിംഗ് കോയിലുകളെ മാറിമാറി ഊർജ്ജസ്വലമാക്കുന്നതിലൂടെ തുടർച്ചയായി കറങ്ങുന്നു.
നാല് ഇലക്ട്രോണിക് സ്വിച്ചുകൾ മാത്രം ആവശ്യമുള്ള തരത്തിലാണ് ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ട് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. ബൈപോളാർ
ഡ്രൈവ് മോഡിൽ, മോട്ടോറിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് ടോർക്ക് ഇതിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഏകദേശം 40% വർദ്ധിച്ചു
ഓരോ ഘട്ടത്തിലെയും വൈൻഡിംഗ് കോയിലുകൾ 100% ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ ഏകധ്രുവ ഡ്രൈവ് മോഡ്.
03, സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ ലോഡ്
A. മൊമെന്റ് ലോഡ് (Tf)
ടിഎഫ് = ജി * ആർ
G: ലോഡ് ഭാരം
r: ആരം
ബി. ഇനേർഷ്യ ലോഡ് (TJ)
ടിജെ = ജെ * dw/dt
J = M * (R12+R22) / 2 (കിലോഗ്രാം * സെ.മീ)
M: ലോഡ് മാസ്
R1: പുറം വളയത്തിന്റെ ആരം
R2: അകത്തെ വളയത്തിന്റെ ആരം
dω/dt: കോണീയ ത്വരണം
04, സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ വേഗത-ടോർക്ക് കർവ്
സ്റ്റെപ്പറിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് സവിശേഷതകളുടെ ഒരു പ്രധാന പ്രകടനമാണ് സ്പീഡ്-ടോർക്ക് കർവ്.
മോട്ടോറുകൾ.
എ. സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി പോയിന്റ്
ഒരു നിശ്ചിത ഘട്ടത്തിൽ സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ മോട്ടോറിന്റെ വേഗത മൂല്യം.
n = q * Hz / (360 * D)
n: റെവ/സെക്കൻഡ്
Hz: ഫ്രീക്വൻസി മൂല്യം
D: ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ട് ഇന്റർപോളേഷൻ മൂല്യം
q: സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ സ്റ്റെപ്പ് ആംഗിൾ
ഉദാഹരണത്തിന്, 1.8° പിച്ച് ആംഗിൾ ഉള്ള ഒരു സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ, 1/2 ഇന്റർപോളേഷൻ ഡ്രൈവ് ഉള്ള(അതായത്, ഒരു സ്റ്റെപ്പിന് 0.9°), 500 Hz പ്രവർത്തന ആവൃത്തിയിൽ 1.25 r/s വേഗതയുണ്ട്.
ബി. സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ സെൽഫ്-സ്റ്റാർട്ട് ഏരിയ
സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ നേരിട്ട് സ്റ്റാർട്ട് ചെയ്യാനും നിർത്താനും കഴിയുന്ന സ്ഥലം.
സി. തുടർച്ചയായ പ്രവർത്തന മേഖല
ഈ ഭാഗത്ത്, സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ നേരിട്ട് സ്റ്റാർട്ട് ചെയ്യാനോ നിർത്താനോ കഴിയില്ല. സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോറുകൾഈ ഭാഗം ആദ്യം സെൽഫ്-സ്റ്റാർട്ട് ഏരിയയിലൂടെ കടന്നുപോകണം, തുടർന്ന് എത്താൻ ത്വരിതപ്പെടുത്തണം.പ്രവർത്തന മേഖല. അതുപോലെ, ഈ ഭാഗത്തുള്ള സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ നേരിട്ട് ബ്രേക്ക് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല,അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ സ്റ്റെപ്പ് ഓഫ് ചെയ്യാൻ എളുപ്പമാണ്, ആദ്യം വേഗത കുറയ്ക്കണംസ്വയം ആരംഭിക്കുന്ന ഭാഗത്തേക്ക് മാറി, പിന്നീട് ബ്രേക്ക് ചെയ്തു.
ഡി. സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ പരമാവധി ആരംഭ ആവൃത്തി
മോട്ടോർ നോ-ലോഡ് അവസ്ഥ, സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോറിന്റെ സ്റ്റെപ്പ് പ്രവർത്തനം നഷ്ടപ്പെടുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻപരമാവധി പൾസ് ആവൃത്തി.
E. സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ പരമാവധി ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി
ഒരു ചുവട് പോലും നഷ്ടപ്പെടാതെ മോട്ടോർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ ആവേശഭരിതമാകുന്ന പരമാവധി പൾസ് ആവൃത്തിലോഡ് ഇല്ലാതെ.
എഫ്. സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ സ്റ്റാർട്ടിംഗ് ടോർക്ക് / പുൾ-ഇൻ ടോർക്ക്
ഒരു നിശ്ചിത പൾസ് ഫ്രീക്വൻസിയിൽ സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ സ്റ്റാർട്ട് ചെയ്യാനും പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനും, ഇല്ലാതെപരമാവധി ലോഡ് ടോർക്കിന്റെ ഘട്ടങ്ങൾ നഷ്ടപ്പെടുന്നു.
ജി. സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ റണ്ണിംഗ് ടോർക്ക്/ഡ്രോ-ഇൻ ടോർക്ക്
സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോറിന്റെ സ്ഥിരതയുള്ള പ്രവർത്തനത്തെ തൃപ്തിപ്പെടുത്തുന്ന പരമാവധി ലോഡ് ടോർക്ക് aഘട്ടം നഷ്ടപ്പെടാതെ ഒരു നിശ്ചിത പൾസ് ഫ്രീക്വൻസി.
05 സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ ആക്സിലറേഷൻ/ഡെസിലറേഷൻ മോഷൻ കൺട്രോൾ
തുടർച്ചയായ വേഗത-ടോർക്ക് വക്രത്തിൽ സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി പോയിന്റ് വരുമ്പോൾപ്രവർത്തന മേഖല, മോട്ടോർ സ്റ്റാർട്ട് ചെയ്യുന്നതോ നിർത്തുന്നതോ ആയ ആക്സിലറേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ഡീസെലറേഷൻ എങ്ങനെ ചെറുതാക്കാംസമയം, അങ്ങനെ മോട്ടോർ മികച്ച വേഗതയിൽ കൂടുതൽ സമയം പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അതുവഴി വർദ്ധിക്കുന്നുമോട്ടോറിന്റെ ഫലപ്രദമായ പ്രവർത്തന സമയം വളരെ നിർണായകമാണ്.
താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോറിന്റെ ഡൈനാമിക് ടോർക്ക് സ്വഭാവ വക്രംകുറഞ്ഞ വേഗതയിൽ ഒരു തിരശ്ചീന നേർരേഖ; ഉയർന്ന വേഗതയിൽ, വക്രം ക്രമാതീതമായി കുറയുന്നു.ഇൻഡക്റ്റൻസിന്റെ സ്വാധീനം കാരണം.
സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ ലോഡ് TL ആണെന്ന് നമുക്കറിയാം, F0 ൽ നിന്ന് F1 ലേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്താൻ നമ്മൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെന്ന് കരുതുകഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സമയം (tr), ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സമയം tr എങ്ങനെ കണക്കാക്കാം?
(1) സാധാരണയായി, TJ = 70% Tm
(2) tr = 1.8 * 10 -5 * J * q * (F1-F0)/(TJ -TL)
(3) F (t) = (F1-F0) * t/tr + F0, 0
ബി. ഉയർന്ന വേഗതയിൽ എക്സ്പോണൻഷ്യൽ ആക്സിലറേഷൻ
(1) സാധാരണയായി
ടിജെ0 = 70% ടിഎം0
ടിജെ1 = 70% ടിഎം1
ലിബിയ = 60% ലിബിയ1
(2)
tr = F4 * [(TJ 0-TL)/(TJ 1-TL)] ൽ
(3)
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)
കുറിപ്പുകൾ.
ലോഡിന് കീഴിലുള്ള മോട്ടോർ റോട്ടറിന്റെ ഭ്രമണ ജഡത്വത്തെ J സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
q എന്നത് ഓരോ ഘട്ടത്തിന്റെയും ഭ്രമണകോണാണ്, ഇത് സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോറിന്റെ സ്റ്റെപ്പ് കോൺ ആണ്
മുഴുവൻ ഡ്രൈവിന്റെയും കേസ്.
ഡീസെലറേഷൻ പ്രവർത്തനത്തിൽ, മുകളിൽ പറഞ്ഞ ആക്സിലറേഷൻ പൾസ് ഫ്രീക്വൻസി റിവേഴ്സ് ചെയ്താൽ മതി,
കണക്കാക്കിയത്.
06 സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ വൈബ്രേഷനും ശബ്ദവും
പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, നോ-ലോഡ് ഓപ്പറേഷനിൽ സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ, മോട്ടോർ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി ആയിരിക്കുമ്പോൾമോട്ടോർ റോട്ടറിന്റെ അന്തർലീനമായ ആവൃത്തിയോട് അടുത്തോ തുല്യമോ ആണെങ്കിൽ പ്രതിധ്വനിക്കും, ഗുരുതരമായ ഇച്ഛാശക്തിപടിയ്ക്ക് പുറത്തുള്ള പ്രതിഭാസം സംഭവിക്കുന്നു.
അനുരണനത്തിനുള്ള നിരവധി പരിഹാരങ്ങൾ:
എ. വൈബ്രേഷൻ സോൺ ഒഴിവാക്കുക: മോട്ടോറിന്റെ പ്രവർത്തന ആവൃത്തി പരിധിക്കുള്ളിൽ വരാതിരിക്കാൻവൈബ്രേഷൻ ശ്രേണി
ബി. സബ്ഡിവിഷൻ ഡ്രൈവ് മോഡ് സ്വീകരിക്കുക: വൈബ്രേഷൻ കുറയ്ക്കുന്നതിന് മൈക്രോ-സ്റ്റെപ്പ് ഡ്രൈവ് മോഡ് ഉപയോഗിക്കുക
ഓരോന്നിന്റെയും റെസല്യൂഷൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് യഥാർത്ഥ ഒരു ഘട്ടത്തെ ഒന്നിലധികം ഘട്ടങ്ങളായി വിഭജിക്കുന്നു
മോട്ടോർ സ്റ്റെപ്പ്. മോട്ടോറിന്റെ ഫേസ്-കറന്റ് അനുപാതം ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ട് ഇത് നേടാനാകും.
മൈക്രോസ്റ്റെപ്പിംഗ് സ്റ്റെപ്പ് ആംഗിൾ കൃത്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നില്ല, പക്ഷേ മോട്ടോർ കൂടുതൽ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നു.
സുഗമമായും കുറഞ്ഞ ശബ്ദത്തോടെയും. പകുതി-ഘട്ട പ്രവർത്തനത്തിന് ടോർക്ക് സാധാരണയായി 15% കുറവാണ്.
ഫുൾ-സ്റ്റെപ്പ് പ്രവർത്തനത്തേക്കാൾ, സൈൻ വേവ് കറന്റ് നിയന്ത്രണത്തിന് 30% കുറവ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: നവംബർ-09-2022