स्टेपर मोटर्स इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइनों में लागू करने के लिए सरल मोटरों में से एक हैं जहां सटीकता और दोहराव के स्तर की आवश्यकता होती है। स्टेपर मोटर्स का निर्माण मोटर पर कम गति की सीमा रखता है, गति से कम इलेक्ट्रॉनिक्स मोटर चला सकता है। जब स्टेपर मोटर के उच्च गति संचालन की आवश्यकता होती है, तो कार्यान्वयन की कठिनाई बढ़ जाती है।
हाई-स्पीड स्टेपर मोटर फैक्टर
जब आप स्टेपर मोटर्स को तेज गति से चलाते हैं तो कई कारक डिजाइन और कार्यान्वयन चुनौतियां बन जाते हैं। कई घटकों की तरह, स्टेपर मोटर्स का वास्तविक दुनिया का व्यवहार आदर्श और सिद्धांत से बहुत दूर नहीं है।स्टेपर मोटर्स की अधिकतम गति निर्माता, मॉडल और मोटर के अधिष्ठापन के अनुसार भिन्न होती है, जिसकी गति 1000 RPM से 3000 RPM आमतौर पर प्राप्य होती है।
उच्च गति के लिए, सर्वो मोटर्स एक बेहतर विकल्प हैं।
जड़ता
किसी भी गतिमान वस्तु में जड़ता होती है, जो किसी वस्तु के त्वरण में परिवर्तन का विरोध करती है। कम गति के अनुप्रयोगों में, एक स्टेपर मोटर को वांछित गति से बिना एक कदम खोए ड्राइव करना संभव है। हालांकि, स्टेपर मोटर पर लोड को तुरंत तेज गति से चलाने का प्रयास कदमों को छोड़ने और मोटर की स्थिति को खोने का एक शानदार तरीका है।
एक स्टेपर मोटर को कम जड़त्वीय प्रभावों के साथ हल्के भार को छोड़कर स्थिति और सटीकता बनाए रखने के लिए कम गति से उच्च गति तक रैंप करना चाहिए। उन्नत स्टेपर मोटर नियंत्रणों में त्वरण की सीमाएँ और जड़त्व की क्षतिपूर्ति करने की रणनीतियाँ शामिल हैं।
टॉर्क कर्व्स
स्टेपर मोटर का टॉर्क प्रत्येक परिचालन गति के लिए समान नहीं होता है। कदम बढ़ाने की गति बढ़ने पर यह गिर जाता है।
स्टेपर मोटर्स के लिए ड्राइव सिग्नल एक कदम उठाने के लिए बल बनाने के लिए मोटर कॉइल में एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। चुंबकीय क्षेत्र को पूरी ताकत तक आने में लगने वाला समय कॉइल के इंडक्शन, ड्राइव वोल्टेज और करंट लिमिटेशन पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे ड्राइविंग की गति बढ़ती है, कॉइल पूरी ताकत से रहने का समय कम हो जाता है, और मोटर द्वारा उत्पन्न टॉर्क ड्रॉप ऑफ हो जाता है।
नीचे की रेखा
एक स्टेपर मोटर में बल को अधिकतम करने के लिए ड्राइव सिग्नल करंट को अधिकतम ड्राइव करंट तक पहुंचना चाहिए। हाई-स्पीड एप्लिकेशन में, मैच जितनी जल्दी हो सके होना चाहिए। उच्च वोल्टेज सिग्नल के साथ स्टेपर मोटर चलाने से उच्च गति पर टॉर्क को बेहतर बनाने में मदद मिलती है।
मृत क्षेत्र
मोटर की आदर्श अवधारणा इसे किसी भी गति से चलाने की अनुमति देती है, कम से कम, गति बढ़ने पर टॉर्क में कमी। हालाँकि, स्टेपर मोटर्स अक्सर एक डेड ज़ोन विकसित करते हैं जहाँ मोटर दी गई गति से लोड नहीं चला सकता है।मृत क्षेत्र प्रणाली में अनुनाद से उत्पन्न होता है और प्रत्येक उत्पाद और डिजाइन के लिए भिन्न होता है।
अनुनाद
स्टेपर मोटर्स यांत्रिक प्रणालियों को चलाती हैं, और सभी यांत्रिक प्रणालियां अनुनाद से ग्रस्त हो सकती हैं। अनुनाद तब होता है जब ड्राइविंग आवृत्ति सिस्टम की प्राकृतिक आवृत्ति से मेल खाती है। सिस्टम में ऊर्जा जोड़ने से इसके वेग के बजाय इसके कंपन और टॉर्क के नुकसान में वृद्धि होती है।
उन अनुप्रयोगों में जहां अत्यधिक कंपन समस्याग्रस्त साबित होते हैं, अनुनाद स्टेपर मोटर गति को ढूंढना और छोड़ना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। कंपन को सहन करने वाले अनुप्रयोगों को जहां संभव हो अनुनाद से बचना चाहिए। रेजोनेंस किसी सिस्टम को अल्पावधि में कम कुशल बना सकता है और समय के साथ उसके जीवन को छोटा कर सकता है।
स्टेप साइज
स्टेपर मोटर्स कुछ ड्राइविंग रणनीतियों को नियोजित करती हैं जो मोटर को विभिन्न भार और गति के अनुकूल बनाने में मदद करती हैं। एक युक्ति माइक्रो-स्टेपिंग है, जो मोटर को पूर्ण चरणों से छोटा बनाने देती है।ये सूक्ष्म कदम कम सटीकता प्रदान करते हैं और कम गति पर स्टेपर मोटर संचालन को शांत करते हैं।
स्टेपर मोटर्स केवल इतनी तेज ड्राइव कर सकते हैं, और मोटर को माइक्रो-स्टेप या फुल स्टेप में कोई अंतर नहीं दिखता है। फुल-स्पीड ऑपरेशन के लिए, आप आमतौर पर स्टेपर मोटर को फुल स्टेप्स के साथ चलाना चाहेंगे। हालांकि, स्टेपर मोटर त्वरण वक्र के माध्यम से माइक्रो-स्टेपिंग का उपयोग सिस्टम में शोर और कंपन को काफी कम कर सकता है।
