स्टेपर मोटर्समध्ये अचूकता वाढवण्याच्या पद्धती

अभियांत्रिकी क्षेत्रात हे सर्वज्ञात आहे की यांत्रिक सहनशीलतेचा वापर कोणत्याही प्रकारच्या उपकरणाच्या अचूकतेवर आणि अचूकतेवर मोठा प्रभाव पडतो. ही वस्तुस्थिती देखील खरी आहे.स्टेपर मोटर्स. उदाहरणार्थ, एका मानक बांधलेल्या स्टेपर मोटरची सहनशीलता पातळी प्रति चरण सुमारे ±5 टक्के त्रुटी असते. तसे, या गैर-संचयी त्रुटी आहेत. बहुतेक स्टेपर मोटर्स प्रति चरण 1.8 अंश हलतात, ज्यामुळे 0.18 अंशांची संभाव्य त्रुटी श्रेणी निर्माण होते, जरी आपण प्रति रोटेशन 200 पावलांबद्दल बोलत असलो तरी (आकृती 1 पहा).

२-फेज स्टेपर मोटर्स - GSSD मालिका

अचूकतेसाठी लघु चरण

±५ टक्के प्रमाणित, नॉन-क्युम्युलेटिव्ह, अचूकतेसह, अचूकता वाढवण्याचा पहिला आणि सर्वात तार्किक मार्ग म्हणजे मोटरला मायक्रो स्टेप करणे. मायक्रो स्टेपिंग ही स्टेपर मोटर्स नियंत्रित करण्याची एक पद्धत आहे जी केवळ उच्च रिझोल्यूशनच नाही तर कमी वेगाने सुरळीत हालचाल देखील प्राप्त करते, जी काही अनुप्रयोगांमध्ये एक मोठा फायदा असू शकते.

चला आपल्या १.८-अंशाच्या स्टेप अँगलपासून सुरुवात करूया. या स्टेप अँगलचा अर्थ असा आहे की मोटर जसजशी मंदावते तसतसे प्रत्येक स्टेप संपूर्ण भागाचा मोठा भाग बनते. मंद आणि मंद गतीने, तुलनेने मोठ्या स्टेप आकारामुळे मोटरमध्ये कोगिंग होते. मंद गतीने ऑपरेशनची ही कमी झालेली गुळगुळीतता कमी करण्याचा एक मार्ग म्हणजे प्रत्येक मोटर स्टेपचा आकार कमी करणे. येथेच मायक्रो स्टेपिंग एक महत्त्वाचा पर्याय बनतो.

मोटर विंडिंग्जमध्ये प्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी पल्स-विड्थ मॉड्युलेटेड (PWM) वापरून मायक्रो स्टेपिंग साध्य केले जाते. असे होते की मोटर ड्रायव्हर मोटर विंडिंग्जमध्ये दोन व्होल्टेज साइन वेव्हज वितरीत करतो, ज्यापैकी प्रत्येक दुसऱ्या विंडिंगपेक्षा 90 अंशांनी फेजच्या बाहेर असतो. म्हणून, एका विंडिंगमध्ये विद्युत प्रवाह वाढत असताना, दुसऱ्या विंडिंगमध्ये तो कमी होतो ज्यामुळे विद्युत प्रवाहाचे हळूहळू हस्तांतरण होते, ज्यामुळे स्थिर गती मिळते आणि मानक पूर्ण चरण (किंवा अगदी सामान्य अर्ध चरण) नियंत्रणापेक्षा अधिक सुसंगत टॉर्क उत्पादन होते (आकृती 2 पहा).

एकल-अक्षस्टेपर मोटर कंट्रोलर + ड्रायव्हर चालतो

मायक्रो स्टेपिंग कंट्रोलवर आधारित अचूकता वाढवण्याचा निर्णय घेताना, अभियंत्यांना हे उर्वरित मोटर वैशिष्ट्यांवर कसे परिणाम करते याचा विचार करावा लागतो. मायक्रो स्टेपिंग वापरून टॉर्क वितरण, कमी-वेगवान गती आणि अनुनाद यांची सहजता सुधारली जाऊ शकते, परंतु नियंत्रण आणि मोटर डिझाइनमधील विशिष्ट मर्यादा त्यांना त्यांच्या आदर्श एकूण वैशिष्ट्यांपर्यंत पोहोचण्यापासून रोखतात. स्टेपर मोटरच्या ऑपरेशनमुळे, मायक्रो स्टेपिंग ड्राइव्ह फक्त खऱ्या साइन वेव्हच्या जवळ येऊ शकतात. याचा अर्थ असा की मायक्रो स्टेपिंग ऑपरेशनमध्ये यापैकी प्रत्येक मोठ्या प्रमाणात कमी झाला तरीही काही टॉर्क रिपल, अनुनाद आणि आवाज सिस्टममध्ये राहतील.

यांत्रिक अचूकता

तुमच्या स्टेपर मोटरमध्ये अचूकता मिळविण्यासाठी आणखी एक यांत्रिक समायोजन म्हणजे कमी इनर्शिया लोड वापरणे. जर मोटर थांबण्याचा प्रयत्न करताना मोठ्या इनर्शियाला जोडलेली असेल, तर लोडमुळे थोडासा जास्त फिरतो. कारण ही अनेकदा एक छोटीशी चूक असते, ती दुरुस्त करण्यासाठी मोटर कंट्रोलरचा वापर केला जाऊ शकतो.

शेवटी, आपण कंट्रोलरकडे वळूया. या पद्धतीसाठी काही अभियांत्रिकी प्रयत्न करावे लागू शकतात. अचूकता सुधारण्यासाठी, तुम्ही निवडलेल्या मोटरसाठी विशेषतः ऑप्टिमाइझ केलेला कंट्रोलर वापरू शकता. ही एक अतिशय अचूक पद्धत आहे जी समाविष्ट करण्यासाठी आहे. मोटर करंट अचूकपणे हाताळण्याची कंट्रोलरची क्षमता जितकी चांगली असेल तितकी तुम्ही वापरत असलेल्या स्टेपर मोटरमधून तुम्हाला अधिक अचूकता मिळू शकेल. कारण स्टेपिंग मोशन सुरू करण्यासाठी मोटर विंडिंग्ज किती करंट प्राप्त करतात हे कंट्रोलर नियंत्रित करतो.

गती प्रणालींमध्ये अचूकता ही अनुप्रयोगानुसार एक सामान्य आवश्यकता आहे. स्टेपर प्रणाली अचूकता निर्माण करण्यासाठी एकत्रितपणे कशी कार्य करते हे समजून घेतल्याने अभियंता उपलब्ध असलेल्या तंत्रज्ञानाचा फायदा घेऊ शकतो, ज्यामध्ये प्रत्येक मोटरच्या यांत्रिक घटकांच्या निर्मितीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे.