स्टेपर मोटर: विशेषताओं काम सिद्धांत चार्ट विवरण,

विभिन्न उपकरणों, जिनमें से कुछ प्रक्रिया के संचालन स्वचालित करने के लिए तैयार कर रहे हैं के आधुनिक विद्युत उपयोग बहुत सारे हैं। तो एक स्टेपर मोटर है। इस डिवाइस के आपरेशन के सिद्धांत और डिवाइस आलेख में वर्णित।

यह क्या है?

तो करने के लिए एक नियंत्रण संकेत संचारित करने के लिए विद्युत यांत्रिक उपकरण कहा जाता है यांत्रिक गति रोटर की। प्रत्येक आंदोलन एक सख्ती से पूर्व निर्धारित फिक्सिंग की स्थिति में समाप्त होता है। डिवाइस एक कोणीय या रैखिक है। यह याद है कि स्टेपर के लायक है मोटर, के सिद्धांत जिसके नीचे समझाया जाएगा, एक तुल्यकालिक डिवाइस है।

खुले पाश के साथ नियंत्रण प्रणाली (प्रतिक्रिया के बिना)

अक्सर, यह उपकरण एक विशेष इलेक्ट्रॉनिक सर्किट द्वारा नियंत्रित है। यह केवल एसी स्रोत फ़ीड। इस तरह के इंजन अक्सर सर्किट कि आवृत्ति नियंत्रण रोटेशन की आवश्यकता होती है में किया जाता है। यह महंगा और जटिल प्रतिक्रिया पाश के लिए की जरूरत से बचा जाता है, और मोटर संरक्षण आसान (केवल तेजी से de-को स्फूर्ति प्रदान करने की आवश्यकता है)।

ऑपरेशन के इस सिद्धांत खुले संचार के साथ प्रणालियों में इस्तेमाल किया जाता है। यह याद रखा जाना चाहिए ने कहा कि सर्किट (प्रतिक्रिया पाश के बिना) देखने का एक आर्थिक बिंदु से फायदेमंद है, लेकिन यह कुछ महत्वपूर्ण सीमाएं हैं।

इस प्रकार, रोटर के रोटेशन अपेक्षाकृत अस्थिर, oscillatory के कारण घूर्णी आवृत्ति और किसी भी मामले में गति की अन्य विशेषताओं संभव है, जो वे एक राय पाश के साथ डीसी मोटर में हैं के रूप में के रूप में सही नहीं हो सकता है। कदम मोटर कंपन को कम करने के लिए तरीकों की तलाश करने के लिए आवश्यक के दायरे का विस्तार करने के लिए।

सिस्टम विन्यास

बेहतर कदम मोटर और अपने ऑपरेशन के सिद्धांत की संरचना को समझने के लिए, यह अपने नियंत्रण सर्किट, जो है के बारे में 20 साल पहले पंच कार्डों के निर्माण के लिए इस्तेमाल किया गया था के तहत डिवाइस के आपरेशन पर विचार करना संभव है। इस प्रयोजन के लिए आमतौर पर तीन और चार चरण स्टेपर मोटर का इस्तेमाल किया। अब हम पहले आपरेशन की योजना पर विचार करें।

हम पहले से ही उल्लेख किया है कि मोटर रोटर प्रत्येक नियंत्रण नाड़ी के जवाब में एक पूर्व निर्धारित दूरी पर घुमाया जाता है। इस रोटेशन के मूल्य डिग्री में व्यक्त किया जाता है और एक कदम कहा जाता है। तर्क सर्किट संकेत अधिग्रहण के दौरान सक्रिय होता है, और फिर तुरंत सक्रिय करने के लिए सही चरण निर्धारण करते हैं। उसके बाद, यह भेजता है पलटनेवाला के लिए एक संकेत है, वर्तमान है, जो स्टेपर मोटर्स प्रयोग किया जाता है चार्ज करते हैं। इस उपकरण की विशेषताओं नियंत्रण योजनाओं के विभिन्न प्रकार के उपयोग की आवश्यकता। एक नियम के रूप, बाद, आम ट्रांजिस्टर में रखा जाता है अपेक्षाकृत हाल ही में इस उद्देश्य के लिए इस्तेमाल किया हालांकि एकीकृत परिपथों। इसकी उच्च क्षमता उत्पादन स्वचालित रूप से चरण उत्तेजना घुमावदार (प्रथम, उदाहरण के लिए) के साथ वांछित है। संभावित कम हो जाता है, तो चरण के एक स्वचालित अक्षम करना है। तो मोटर संरक्षण कार्यान्वित किया।

चरणों क्रमसूचक संख्या 1, 2, 3, आदि से दर्शाया जाता है या पत्र ए, बी, सी, आदि द्वारा अंतिम विकल्प केवल कुछ दो चरण मोटर्स के मामले में किया जाता है। इस प्रकार, किसी भी समय में केवल एक चरण (इंजन के प्रकार पर निर्भर करता है) दो, तीन या चार उपलब्ध से सक्रिय। इस तरह के एक उपकरण यह स्थायी रूप से परिस्थिति में उल्लेख किया है के संचालन के सिद्धांतों समझा, लेकिन यह समझा जाना चाहिए कि इस सर्किट एक आदर्श प्रक्रिया नियंत्रण नहीं है में।

और कदम वेतन वृद्धि

सबसे आसान विकल्प नियंत्रण परिपथ से एकल दालों को खिलाने के लिए है। इस मामले में, उदाहरण के लिए, इंजन एक बार आगे कुछ दूरी पर ड्राइव स्प्रोकेट विधानसभा लाइन बदल जाता है पर है। यह ध्यान देने योग्य है कि जब बड़े पैमाने पर तंत्र आगे लागू करने के केवल एक कदम आगे कंपन की समस्या विकट हो, और एक काफी जड़ता ही महसूस किया बनाता है।

ऐसे मामलों में और अधिक उचित एक का उपयोग करने के कदम मोटर, जो एक ड्राइविंग नाड़ी में कई आंदोलनों बनाने के लिए कर सकते हैं। इसके अलावा एक ठीक दाँत कंघी के साथ एक स्टार का उपयोग करने के चोट नहीं करता है। वैसे, इस तरह के प्रत्येक आंदोलन वेतन वृद्धि कहा जाता है।

वर्णित मामलों में, हम को बढ़ा एक और कई कदम क्रमशः के बराबर होती है,। प्रत्येक चक्र के बाद, किसी भी समय स्टॉप पर इंजन है, तो सब कुछ फिर से दोहराया है। यह, वृद्धिशील ट्रैफ़िक और वृद्धिशील नियंत्रण कहा जाता है क्रमशः।

किसी भी आंदोलन कुछ चरणों में किया जाता है (जैसा कि ऊपर उल्लेख), रोटर कंपन नहीं हो सकता। जब एक कदम आंदोलन, दोलन एक विशेष इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस के साथ बुझाने है। आम तौर पर स्टेपर मोटर्स (विशेषताओं जिनमें से हम विचार कर रहे हैं) उच्च प्रौद्योगिकी उपकरणों के लिए अपने काम जटिल इलेक्ट्रॉनिक "भरने" का एक बहुत आवश्यकता है।

कुल मिलाकर नियंत्रण सिद्धांत

कुछ उत्पादन लाइनों में चार मुहल्लों से अधिक कदम, विधानसभा लाइनों की संख्या में से एक वेतन वृद्धि के लिए। भंडारण युक्ति (आंतरिक फ्लैश मेमोरी, कंप्यूटर की हार्ड ड्राइव) से डेटा नियंत्रक को भेज दिया जाता है, वे ब्लॉक से ब्लॉक किया जाता है। उनमें से प्रत्येक प्रतीकों (32, 48 या 64) की एक निश्चित संख्या में शामिल हैं, और विभिन्न प्रणालियों में और यह आंकड़ा अलग काम डिवाइस में गंभीरता से भिन्न हो सकते हैं।

आश्चर्य नहीं कि घर का बना माइक्रो कंप्यूटर Arduino के आधार पर हाल के वर्षों में आम हो गया। एक स्टेपर मोटर, इस डिजाइन में आदर्श है क्योंकि में इस तरह के एक बंधुआ यह दोनों एक प्रणोदन प्रणाली के खिलौने के लिए, और नहीं बल्कि जटिल औद्योगिक उपकरणों के लिए के रूप में समायोजित कर सकते हैं।

एक डेटा ब्लॉक नियंत्रक के एक अर्धचालक स्मृति में इसके उपयोग से पहले स्थानांतरित कर रहा है, और फिर निर्देश है कि (बिजली की मोटर इन विशेषताओं पता लगाने के लिए आवश्यक है कनेक्ट करने से पहले) पहले डेटा ब्लॉक में दर्ज किया गया है के अनुसार आंदोलन शुरू होता है।

अनुदेश निष्पादन प्रणाली के बाद दूसरे नंबर पर डेटा सरणी पढ़ने शुरू होता है। प्रत्येक आंदोलन छोटे कदम की अधिकता के होते हैं, तो जरूरत से पहले मुख्य नियंत्रक अतिरिक्त झरना माउंट करने के लिए। सबसे अधिक बार यह समारोह इनपुट नियंत्रक द्वारा किया जाता है। यह एक निश्चित अंतराल निर्दिष्ट सिस्टम (Arduino) के साथ दूसरे नियंत्रण पाश करने के लिए डेटा भेजता है। इस मामले में स्टेपर मोटर अधिभार अनुरोधों के खिलाफ की रक्षा कर रहा है।

एस एम के उपयोग की बारीकियों से कुछ

हम स्टेपर मोटर्स का उपयोग कर, और साथ ही इस क्षेत्र में आमतौर पर इस्तेमाल किया शब्दों की एक परिभाषा देने की बारीकियों से कुछ के बारे में आपको बता दूँगा:

- छोटे पिच कोण। आप जानते हैं, प्रत्येक ड्राइविंग नाड़ी मोटर रोटर के बाद कुछ निश्चित डिग्री पर घुमाया जाता है। पिच कम है, उच्च तत्काल गति हो सकता है। यह पता चला है कि स्टेपर मोटर्स में अच्छी तरह से एक बहुत छोटे से कदम प्रदान कर सकता है महत्वपूर्ण है। इस मामले में स्टेपर संख्या एक कदम में घुमावों की संख्या है, और इस मूल्य इंजीनियरों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। यह निम्न सूत्र का उपयोग कर की जाती है:

एस = 360 / θS, जहां एस - कदम संख्या, θ - कदम कोण (रोटेशन कोण)।

ज्यादातर मामलों में, स्टेपर मोटर ड्राइव क्रांति प्रति 96, 128 या 132 चरणों को पूरा कर सकते हैं। चार चरण मॉडल कभी कभी केवल एक ही कारोबार के लिए सटीक मोटर्स की 200 दुर्लभ प्रजातियां में एक फर्क 500 या 1000 कदम तुरंत किया जा सकता है। हालांकि, साधारण प्रजातियों के लिए अप्राप्य क्योंकि वे रोटेशन कोण 90, 45 या 15 ° है।

- उच्च परिशुद्धता गति। यह इस पैरामीटर डिवाइस की समग्र गुणवत्ता को निर्धारित करता है। आप पहले से ही पता है कि स्टेपर मोटर का काम रोकने के लिए और डेटा ब्लॉक के बाद एक निश्चित स्थान पर लॉक करने के लिए उसे आवश्यकता है। बेशक, साधारण यांत्रिकी हमें स्पष्ट रूप से है कि जड़ता, घर्षण बलों और अन्य कारकों के कारण बताता है पूर्व निर्धारित मापदंडों से विचलन के सभी प्रकार के कर सकते हैं।

प्रतिकूल घटनाओं के खिलाफ लड़ाई

रोटर और स्टेटर दांतों के बीच की खाई को हमेशा निर्धारण की कठोरता को बढ़ाने के लिए एक न्यूनतम है। बहुत पोजीशनिंग सटीकता इन्वर्टर केवल, अन्य कारकों के रूप में यह एक बहुत कम हद तक प्रभावित होता है की विशेषताओं पर निर्भर करता है।

और अब इस तरह के अधिकतम स्थिर पल के रूप में महत्वपूर्ण सुविधाओं और अवधारणाओं, के एक नंबर पर विचार करने की जरूरत है, इन सभी प्रावधानों के "मृत" रोटर और स्थिति सटीकता के प्रावधानों। उपरोक्त शर्तों का निर्धारण करने के लिए, वहाँ दो तुरंत स्वीकार आम अवधारणा है।

अधिकतम स्थिर प्रभाव

हम पहले से ही कहा है के रूप में, यह सिर्फ दो स्थानों है:

• बनाए रखने की। यह अधिकतम प्रभाव है कि सैद्धांतिक रूप से स्टेपर मोटर के शाफ्ट से लागू किया जा सकता आंदोलन पैदा करने के बिना पहले से ही उत्साहित है।
• फिक्सिंग। तदनुसार, यह भी अधिकतम स्थिर प्रभाव जो सैद्धांतिक रूप से आगे रोटेशन के कारण के बिना गैर उत्साहित मोटर शाफ्ट के लिए लागू किया जा सकता है।

पकड़े अधिक बल है, कम अप्रत्याशित लोड की वजह से स्थिति त्रुटियों के घटित होने की संभावना (बिजली की मोटरों के लिए इनकार किया संधारित्र, उदाहरण के लिए)। पूर्ण फिक्सिंग बिंदु केवल इंजन है कि स्थायी चुंबक का उपयोग के उन मॉडलों में संभव है।

"डेड" रोटर स्थिति

वहाँ सिर्फ तीन पदों, जिस पर रोटर पूरी तरह से बंद हो जाता है कर रहे हैं:

• संतुलन की स्थिति। यह उत्साहित स्टेपर मोटर की एक पूरी स्टॉप के लिए आता है।
• फिक्सेशन। इसके अलावा, एक राज्य में जो रोटर बंद हो जाता है। लेकिन इस अवधि के उन इंजन एक स्थायी चुंबक डिजाइन है कि के लिए ही प्रयोग किया जाता है।
• स्टेपर मोटर्स कि पर्यावरण और ऊर्जा सुरक्षा के सभी मानकों को पूरा, के आधुनिक मॉडल में जब रोटर पूरी तरह से डी-सक्रिय बंद कर दिया जाता है और घुमावदार।

स्थिति सटीकता के बारे में

अंत में, सबसे महत्वपूर्ण अवधारणाओं के बारे में बात करते हैं। यह स्थिति सटीकता के बारे में है। आप अनुमान लगा सकते हैं कि यह कैसे महत्वपूर्ण है जब जटिल औद्योगिक उपकरण ऑपरेटिंग। दो महत्वपूर्ण शब्द हैं:

• कोणीय स्थिति में त्रुटि। यह मानक कोणीय राज्य है, जो अक्सर एक स्थान से दूसरे स्थान तक रोटर के हस्तांतरण के मामलों में देखा जाता है से सकारात्मक या नकारात्मक प्रस्थान के रूप में परिभाषित किया गया है। एक नियम के रूप में, जड़ता और बुरे फिटिंग भागों दोषी ठहराते हैं।
• स्थिति सटीकता। यह त्रुटियों कि स्टेपिंग आंदोलन की पूरी अवधि के दौरान हो के रोटर की कोणीय स्थिति की अधिकतम मूल्य है।

महत्वपूर्ण! स्टेपर मोटर्स की प्रत्येक श्रेणी के लिए विनियामक जानकारी प्राप्त करें अपने उत्पादकों की आधिकारिक पेज पर दोनों हो सकता है, साथ ही से संदर्भ प्रलेखन कि उत्पादों के इस प्रकार के साथ आता है। आमतौर पर, त्रुटि मान 0.08 से करने के लिए -0,03 ° की सीमा में है। 0,08 ° + 0,03 ° = 0,11 °: सीधे शब्दों में कहें, स्थिति सटीकता इन दोनों आंकड़ों का योग के रूप में गणना की जाती है।

इस प्रकार, कदम मोटर है, जो हम काम कर रहे सिद्धांत का वर्णन एक उच्च परिशुद्धता उपकरण को दर्शाता है।

निष्क्रियता के क्षण के लिए विद्युत चुम्बकीय पल की एक उच्च अनुपात

आप पहले से ही प्रतिनिधित्व के रूप में, के द्वारा एक स्टेपर मोटर जितनी जल्दी संभव हो की आवश्यकता है नियंत्रण नाड़ी की नियंत्रक की प्राप्ति के बाद तुरंत आगे बढ़ने के लिए। इसे रोकने के लिए के रूप में तेजी से होना चाहिए, एक उच्च स्थिति सटीकता होने। के दौरान आंदोलन नियंत्रण पल्स अनुक्रम बाधा उत्पन्न होती है, तो मोटर स्थिति पिछले नाड़ी द्वारा निर्धारित में संचालित करने के लिए बंद हो जाएगा।

यह भी ध्यान रखें कि विद्युत चुम्बकीय एसई में निष्क्रियता के क्षण से संबंधित टोक़ पारंपरिक बिजली की मोटरों के लिए की तुलना में काफी अधिक होना चाहिए में वहन किया जाना चाहिए।

कदम रोटेशन आवृत्ति और दालों की आवृत्ति

एसएम में घूर्णन गति वास्तव में "स्टेपिंग गति" की परिभाषा को पूरा करने के लिए साहित्य बार संभव में शब्द "गति" के बजाय प्रति इकाई समय कई कदम है के बाद से। मोटर कनेक्ट करने से पहले, इन बारीकियों पढ़ने के लिए करना चाहिए।

स्टेपर मोटर्स के बहुमत के बाद से, इस आवृत्ति नियंत्रण दालों की संख्या के बराबर है, असामान्य तकनीकी हैंडबुक अपने पद नहीं है आश्चर्यचकित हो। विशेष रूप से, इस तरह के इंजन के लिए अक्सर इकाई हर्ट्ज (हर्ट्ज) है।

यह समझना महत्वपूर्ण है कि मोटर रोटर की कदम वास्तविक गति किसी भी मामले को प्रतिबिंबित नहीं करता में बदल जाता है महत्वपूर्ण है। विशेषज्ञों का मानना है स्टेपर मोटर के वर्णन में उपयोग करने के लिए नहीं कोई कारण प्रति मिनट है, जो पारंपरिक मोटर्स की तकनीकी विशेषताओं के वर्णन में प्रयोग किया जाता है क्रांतियों की एक ही नंबर है नहीं है। वास्तविक गति और उसके अनुरूप स्टेपर निम्न सूत्र का उपयोग कर की गणना के बीच अनुपात:

एन = 60F / एस, जहां n - घूर्णन गति प्रति मिनट क्रांतियों में व्यक्त किया; च - रोटेशन आवृत्ति पर होते हैं; एस - चरणों की संख्या।

वैसे, कैसे बिजली की मोटरों के लिए आवश्यक संधारित्र निर्धारित करने के लिए? बहुत ही सरल! इसे यहाँ पर्याप्त इस सूत्र का उपयोग करने के लिए:

सी = 66 · Pnom

यह अनुमान लगाना क्या Pnom के तहत होती है मुश्किल नहीं है रेटेड पावर किलोवाट में मोटर की।

सबसे सरल मोटर कनेक्शन आरेख EM-178

और अब हम मॉडल EM-178, जो आमतौर पर औद्योगिक प्रिंटर में इस्तेमाल किया जाता है के लिए स्टेपर मोटर का एक सीधा संबंध पर विचार करेगी।

चरण 0	सफेद नियंत्रक
चरण 1	नारंगी
चरण 2	आप लाल को स्टेपर मोटर नियंत्रक कनेक्ट
चरण 3	यह नीला कनेक्टर से कनेक्ट होता है
कुल "+" शक्ति	भूरे रंग के नियंत्रक

एक बड़े पैमाने पर काम पेंट बस काम नहीं करेगा, क्योंकि वहाँ, विभिन्न मॉडल के लाखों लोगों विशेषताओं जिनमें से काफी अंतर होता है।

वर्तमान में, इस डिजाइन के मोटर्स के विभिन्न प्रकार के। इस लेख में हम सबसे आम चर्चा करेंगे।

जेट इंजन

यह उपकरणों सामान्यतः आज इस्तेमाल इस तरह का है। वास्तव में, यह लगभग एक मानक तीन चरण मोटर, जिस पर छह स्टेटर दांत हैं। सीधे शब्दों में कहें, हर दो दांत, एक दूसरे का विरोध करने, एक ही चरण के हैं। कॉयल की खेतों में प्रयुक्त धारावाहिक या समानांतर कनेक्शन।

रोटर के संबंध में है, तो यह केवल चार दांत है। ज्यादातर मामलों में, निर्माताओं स्टेटर और रोटर चुंबकीय सामग्री से बना है, लेकिन अक्सर पारंपरिक धातुओं के केवल बड़े पैमाने पर रोटार पाया जा सकता है। बात पदार्थों है कि उनके निर्माण में जाते हैं, वहाँ केवल एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है: वे चुंबकीय क्षेत्र की सर्वोत्तम संभव चालकता प्रदान करना चाहिए। यह अत्यंत महत्वपूर्ण है कि अगर हम स्टेपर मोटर पर विचार करें: आपरेशन सीधे चुंबकीय क्षेत्र की ताकत से संबंधित।

एक स्थायी चुंबक के साथ उपकरण

बेलनाकार आकृति के लिए प्रयोग किया जाता रोटर चुंबक के रूप में, स्टेटर भी व्यक्ति घुमावदार के साथ चार दांत है। दृढ़ता से पिच कोण कम करने के लिए, इन मॉडलों में स्टेपर मोटर्स रोटर डंडे की संख्या, और स्टेटर पर दांतों की संख्या के रूप में वृद्धि की जानी चाहिए। हालांकि, यह याद रखना चाहिए कि ये दोनों विकल्प काफी सख्त शारीरिक सीमाएं हैं। इस लेख का अंतिम पैरा में संरचना के विकल्प (द्विध्रुवी स्टेपर मोटर) के बारे में जानकारी है, लेकिन इन मॉडलों इतनी बार नहीं देखा जा सकता।

हमने कहा है, कदम डिवाइस स्थायी चुंबक के साथ भी जब घुमावदार तनाव से हटा एक सख्ती से निश्चित स्थिति में बंद कर दिया जाता है। बंद कर दिया स्थिति - इस मामले में, यह एक ही ताला तंत्र है, जो हम ऊपर चर्चा शुरू हो गया।

स्थायी चुंबक के उपयोग कई तरह से उचित है, लेकिन एक ही समय में, उनके उपयोग कई समस्याओं को जन्म दे सकता है। सबसे पहले, कीमत सस्ती से दूर है। वैसे, एक स्टेपर मोटर कितना है? स्थायी चुंबक के साथ मूल्य मॉडल हजार 100 से अधिक रूबल है।

दूसरे, चुंबकीय क्षेत्र की अधिकतम घनत्व, बहुत अधिक नहीं हो सकता है के बाद से इस मूल्य वाहक ही की चुंबकन द्वारा सीमित है। इस प्रकार, अपेक्षाकृत सस्ती स्थायी फेराइट मैग्नेट एक कम या ज्यादा पर्याप्त क्षेत्र शक्ति प्राप्त करने के लिए अनुमति नहीं है। और क्या इस सिद्धांत के अनुसार काम कर रहे बिजली की मोटरों के प्रकार हैं?

संकर स्थापना

वहाँ स्टेपर मोटर का एक और प्रकार, आंशिक रूप से एक ही सिद्धांत का उपयोग कर रहा है। हाइब्रिड मॉडल दोनों जेट और उपयोग कर संचालन चुंबकीय मोटर्स।

रोटर प्रतिक्रियाशील कदम मोटर के रूप में लगभग एक ही संरचना है, लेकिन घुमावदार एक अलग सर्किट के बने होते हैं। तथ्य यह है कि प्रत्येक ध्रुव घुमावदार केवल एक का तार (तीन चरण स्टेपर मोटर) है। यह अनुमान लगाना कि चार चरण मॉडल में दो कुंडलियां घाव है मुश्किल नहीं है। समापन bifilar योजना द्वारा आयोजित किया जाता है। सुविधा है कि विभिन्न ध्रुवाभिसारिता (एक द्विध्रुवी स्टेपर मोटर) कॉयल की उत्तेजना पर की एक चुंबकीय क्षेत्र।