स्टेपर मोटर्समध्ये अचूकता वाढवण्याच्या पद्धती

अभियांत्रिकी क्षेत्रात हे सर्वज्ञात आहे की यांत्रिक सहिष्णुतेचा वापर कितीही केला तरी कल्पना करता येण्याजोग्या प्रत्येक प्रकारच्या उपकरणासाठी अचूकता आणि अचूकतेवर मोठा प्रभाव पडतो. ही वस्तुस्थितीही खरी आहेस्टेपर मोटर्स. उदाहरणार्थ, स्टँडर्ड बिल्ट स्टेपर मोटरची टॉलरन्स लेव्हल प्रति स्टेप सुमारे ±5 टक्के एरर असते. या मार्गाने गैर-संचयित त्रुटी आहेत. बहुतेक स्टेपर मोटर्स प्रति पायरी 1.8 अंश हलवतात, ज्याचा परिणाम 0.18 अंशांच्या संभाव्य त्रुटी श्रेणीमध्ये होतो, जरी आपण प्रति रोटेशन 200 चरणांबद्दल बोलत आहोत (आकृती 1 पहा).

2-फेज स्टेपर मोटर्स - GSSD मालिका

अचूकतेसाठी लघु चरण

मानक, नॉन-क्युम्युलेटिव्ह, ±5 टक्के अचूकतेसह, अचूकता वाढवण्याचा पहिला आणि सर्वात तार्किक मार्ग म्हणजे मोटरचे सूक्ष्म स्टेप करणे. मायक्रो स्टेपिंग ही स्टेपर मोटर्स नियंत्रित करण्याची एक पद्धत आहे जी केवळ उच्च रिझोल्यूशनच नाही तर कमी वेगात नितळ गती देखील मिळवते, ज्याचा काही अनुप्रयोगांमध्ये मोठा फायदा होऊ शकतो.

चला आमच्या 1.8-डिग्री स्टेप अँगलने सुरुवात करूया. या स्टेप अँगलचा अर्थ असा होतो की जशी मोटार मंदावते तसतशी प्रत्येक पायरी संपूर्ण भागाचा एक मोठा भाग बनते. कमी आणि कमी वेगाने, तुलनेने मोठ्या पायरीच्या आकारामुळे मोटरमध्ये कॉगिंग होते. संथ गतीने ऑपरेशनची ही कमी झालेली गुळगुळीतता कमी करण्याचा एक मार्ग म्हणजे प्रत्येक मोटर पायरीचा आकार कमी करणे. येथेच मायक्रो स्टेपिंग हा एक महत्त्वाचा पर्याय बनतो.

मोटर विंडिंगला विद्युत प्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी पल्स-विड्थ मॉड्युलेटेड (PWM) वापरून मायक्रो स्टेपिंग साध्य केले जाते. असे होते की मोटर ड्रायव्हर दोन व्होल्टेज साइन लहरी मोटर विंडिंग्समध्ये वितरित करतो, ज्यापैकी प्रत्येक दुसऱ्या टप्प्याच्या बाहेर 90 अंश आहे. तर, एका वळणावर करंट वाढत असताना, दुसऱ्या वळणावर ते कमी होऊन करंटचे हळूहळू हस्तांतरण होते, ज्यामुळे सुरळीत हालचाल होते आणि मानक फुल स्टेप (किंवा अगदी सामान्य अर्ध्या पायरी) नियंत्रणापेक्षा अधिक सुसंगत टॉर्क उत्पादन मिळते. (चित्र 2 पहा).

एकल-अक्षस्टेपर मोटर कंट्रोलर + ड्रायव्हर चालवतो

मायक्रो स्टेपिंग कंट्रोलच्या आधारे अचूकता वाढवण्याचा निर्णय घेताना, अभियंत्यांना याचा विचार करावा लागेल की याचा उर्वरित मोटर वैशिष्ट्यांवर कसा परिणाम होतो. मायक्रो स्टेपिंग वापरून टॉर्क डिलिव्हरी, लो-स्पीड मोशन आणि रेझोनान्सची गुळगुळीतता सुधारली जाऊ शकते, परंतु नियंत्रण आणि मोटर डिझाइनमधील ठराविक मर्यादा त्यांना त्यांच्या आदर्श एकूण वैशिष्ट्यांपर्यंत पोहोचण्यापासून रोखतात. स्टेपर मोटरच्या ऑपरेशनमुळे, मायक्रो स्टेपिंग ड्राइव्ह केवळ खऱ्या साइन वेव्हचा अंदाज लावू शकतात. याचा अर्थ असा की काही टॉर्क रिपल, रेझोनन्स आणि नॉइज सिस्टममध्ये राहतील जरी यापैकी प्रत्येक मायक्रो स्टेपिंग ऑपरेशनमध्ये मोठ्या प्रमाणात कमी झाला आहे.

यांत्रिक अचूकता

तुमच्या स्टेपर मोटरमध्ये अचूकता मिळवण्यासाठी आणखी एक यांत्रिक समायोजन म्हणजे लहान जडत्व भार वापरणे. जर मोटार मोठ्या जडत्वाशी जोडली गेली असेल जेव्हा ती थांबवण्याचा प्रयत्न करते, तर भार थोडासा ओव्हर-फिरवण्यास कारणीभूत ठरेल. ही बऱ्याचदा लहान त्रुटी असल्यामुळे ती दुरुस्त करण्यासाठी मोटर कंट्रोलरचा वापर केला जाऊ शकतो.

शेवटी, आम्ही कंट्रोलरकडे परत वळतो. या पद्धतीसाठी काही अभियांत्रिकी प्रयत्न करावे लागतील. अचूकता सुधारण्यासाठी, तुम्ही वापरण्यासाठी निवडलेल्या मोटरसाठी विशेषत: ऑप्टिमाइझ केलेले नियंत्रक वापरू शकता. अंतर्भूत करण्यासाठी ही एक अतिशय अचूक पद्धत आहे. मोटरचा प्रवाह अचूकपणे हाताळण्याची कंट्रोलरची क्षमता जितकी चांगली असेल तितकी अधिक अचूकता तुम्ही वापरत असलेल्या स्टेपर मोटरमधून मिळवू शकता. याचे कारण म्हणजे स्टेपिंग मोशन सुरू करण्यासाठी मोटर विंडिंगला किती विद्युत प्रवाह प्राप्त होतो हे नियंत्रक नियंत्रित करतो.

ऍप्लिकेशनवर अवलंबून मोशन सिस्टममध्ये अचूकता ही एक सामान्य आवश्यकता आहे. अचूकता निर्माण करण्यासाठी स्टेपर सिस्टम एकत्र कसे कार्य करते हे समजून घेणे अभियंता प्रत्येक मोटरच्या यांत्रिक घटकांच्या निर्मितीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या तंत्रज्ञानासह उपलब्ध तंत्रज्ञानाचा लाभ घेऊ देते.