ایک عمل کرنے والے کے طور پر،سٹیپر موٹرmechatronics کی اہم مصنوعات میں سے ایک ہے، جو مختلف آٹومیشن کنٹرول سسٹمز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ مائیکرو الیکٹرانکس اور کمپیوٹر ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، سٹیپر موٹرز کی مانگ میں روز بروز اضافہ ہو رہا ہے، اور وہ مختلف قومی اقتصادی شعبوں میں استعمال ہوتے ہیں۔
01 کیا ہے؟سٹیپر موٹر
سٹیپر موٹر ایک الیکٹرو مکینیکل ڈیوائس ہے جو برقی دالوں کو براہ راست مکینیکل حرکت میں تبدیل کرتی ہے۔ موٹر کوائل پر لگائی جانے والی برقی دالوں کی ترتیب، تعدد اور تعداد کو کنٹرول کرکے، سٹیپر موٹر کے اسٹیئرنگ، رفتار اور گردش کے زاویے کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ پوزیشن سینسنگ کے ساتھ بند لوپ فیڈ بیک کنٹرول سسٹم کے استعمال کے بغیر، سٹیپر موٹر اور اس کے ساتھ چلنے والے ڈرائیور پر مشتمل ایک سادہ، کم لاگت والے اوپن لوپ کنٹرول سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے درست پوزیشن اور رفتار کا کنٹرول حاصل کیا جا سکتا ہے۔
02 سٹیپر موٹربنیادی ڈھانچہ اور کام کرنے کا اصول
بنیادی ڈھانچہ:
کام کرنے کا اصول: سٹیپر موٹر ڈرائیور بیرونی کنٹرول پلس اور سمت سگنل کے مطابق، اس کے اندرونی منطقی سرکٹ کے ذریعے، سٹیپر موٹر وائنڈنگز کو ایک مخصوص وقت کی ترتیب میں آگے یا ریورس انرجیائزڈ میں کنٹرول کرتا ہے، تاکہ موٹر آگے / ریورس روٹیشن، یا لاک ہو۔
مثال کے طور پر 1.8 ڈگری ٹو فیز سٹیپر موٹر لیں: جب دونوں وائنڈنگز متحرک اور پرجوش ہوں گی، تو موٹر آؤٹ پٹ شافٹ سٹیشنری ہو جائے گا اور پوزیشن میں مقفل ہو جائے گا۔ زیادہ سے زیادہ ٹارک جو موٹر کو ریٹیڈ کرنٹ پر بند رکھے گا وہ ہولڈنگ ٹارک ہے۔ اگر وائنڈنگز میں سے کسی ایک میں کرنٹ کو ری ڈائریکٹ کیا جاتا ہے، تو موٹر دی گئی سمت میں ایک قدم (1.8 ڈگری) گھمائے گی۔
اسی طرح، اگر دوسری سمت میں کرنٹ بدلتا ہے، تو موٹر ایک قدم (1.8 ڈگری) پہلے کی مخالف سمت میں گھومے گی۔ جب کوائل وائنڈنگز کے ذریعے کرنٹ کو ترتیب وار جوش کی طرف ری ڈائریکٹ کیا جاتا ہے، تو موٹر انتہائی درستگی کے ساتھ دی گئی سمت میں ایک مسلسل قدم میں گھومے گی۔ دو فیز سٹیپر موٹر کی 1.8 ڈگری کے لیے ایک ہفتے کی گردش 200 قدم لیتی ہے۔
دو فیز سٹیپر موٹرز میں دو قسم کی وائنڈنگز ہوتی ہیں: بائی پولر اور یونی پولر۔ بائپولر موٹرز میں فی فیز صرف ایک سمیٹنے والی کنڈلی ہوتی ہے، ایک ہی کنڈلی میں کرنٹ کی موٹر مسلسل گردش کو ترتیب وار متغیر اتیجیت ہونے کے لیے، ڈرائیو سرکٹ کے ڈیزائن کو ترتیب وار سوئچنگ کے لیے آٹھ الیکٹرانک سوئچز کی ضرورت ہوتی ہے۔
یونی پولر موٹرز میں ہر فیز پر مخالف قطبیت کے دو سمیٹنے والے کنڈلی ہوتے ہیں، اور موٹر
ایک ہی مرحلے پر دو سمیٹنے والی کنڈلیوں کو باری باری توانائی دے کر مسلسل گھومتا ہے۔
ڈرائیو سرکٹ کو صرف چار الیکٹرانک سوئچز کی ضرورت کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ دوئبرووی میں
ڈرائیو موڈ، موٹر کے آؤٹ پٹ ٹارک کے مقابلے میں تقریباً 40 فیصد اضافہ ہوا ہے۔
یونی پولر ڈرائیو موڈ کیونکہ ہر فیز کی سمیٹنے والی کوائلز 100% پرجوش ہیں۔
03، سٹیپر موٹر لوڈ
A. لمحے کا بوجھ (Tf)
Tf = G * r
جی: وزن لوڈ کریں۔
r: رداس
B. Inertia بوجھ (TJ)
TJ = J * dw/dt
J = M * (R12+R22) / 2 (کلوگرام * سینٹی میٹر)
M: بڑے پیمانے پر لوڈ کریں۔
R1: بیرونی انگوٹھی کا رداس
R2: اندرونی انگوٹھی کا رداس
dω/dt: کونیی سرعت
04، سٹیپر موٹر اسپیڈ ٹارک وکر
اسپیڈ ٹارک وکر اسٹیپر کی آؤٹ پٹ خصوصیات کا ایک اہم اظہار ہے۔
موٹرز
A. سٹیپر موٹر آپریٹنگ فریکوئنسی پوائنٹ
ایک خاص نقطہ پر سٹیپر موٹر موٹر کی رفتار کی قیمت۔
n = q * Hz / (360 * D)
n: rev/sec
Hz: تعدد کی قدر
D: ڈرائیو سرکٹ انٹرپولیشن ویلیو
q: سٹیپر موٹر سٹیپ اینگل
مثال کے طور پر، ایک سٹیپر موٹر جس کا پچ زاویہ 1.8° ہے، 1/2 انٹرپولیشن ڈرائیو کے ساتھ(یعنی، 0.9° فی قدم)، 500 Hz کی آپریٹنگ فریکوئنسی پر 1.25 r/s کی رفتار رکھتا ہے۔
B. سٹیپر موٹر سیلف اسٹارٹ ایریا
وہ علاقہ جہاں سٹیپر موٹر کو براہ راست شروع اور روکا جا سکتا ہے۔
C. مسلسل آپریشن کے علاقے
اس علاقے میں، سٹیپر موٹر کو براہ راست شروع یا روکا نہیں جا سکتا. سٹیپر موٹرز اندراس علاقے کو پہلے سیلف اسٹارٹ ایریا سے گزرنا چاہیے اور پھر اس تک پہنچنے کے لیے تیز ہونا چاہیے۔آپریٹنگ ایریا. اسی طرح، اس علاقے میں سٹیپر موٹر کو براہ راست بریک نہیں لگایا جا سکتا،بصورت دیگر اسٹیپر موٹر کو قدم سے باہر نکالنا آسان ہے، سب سے پہلے اسے سست کیا جانا چاہیے۔خود شروع ہونے والے علاقے اور پھر بریک لگا دی گئی۔
D. سٹیپر موٹر زیادہ سے زیادہ شروع ہونے والی فریکوئنسی
موٹر نو لوڈ سٹیٹ، اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ سٹیپر موٹر سٹیپ آپریشن سے محروم نہ ہو۔نبض کی زیادہ سے زیادہ تعدد
E. Stepper موٹر زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ فریکوئنسی
زیادہ سے زیادہ پلس فریکوئنسی جس پر موٹر ایک قدم کھوئے بغیر چلانے کے لیے پرجوش ہے۔بغیر کسی بوجھ کے۔
F. سٹیپر موٹر سٹارٹنگ ٹارک/پل ان ٹارک
شروع کرنے کے لئے ایک مخصوص پلس فریکوئنسی میں سٹیپر موٹر کو پورا کرنے اور چلانے کے بغیر، شروع کرنے کے لئےزیادہ سے زیادہ لوڈ ٹارک کے مراحل کو کھونا۔
جی سٹیپر موٹر چلانے والی ٹارک/ڈرا ان ٹارک
زیادہ سے زیادہ لوڈ ٹارک جو سٹیپر موٹر کے مستحکم آپریشن کو مطمئن کرتا ہے۔قدم کے نقصان کے بغیر نبض کی مخصوص تعدد۔
05 سٹیپر موٹر ایکسلریشن/ڈیلیریشن موشن کنٹرول
جب سٹیپر موٹر آپریٹنگ فریکوئنسی پوائنٹ مسلسل کی رفتار-torque وکر میںآپریشن ریجن، موٹر اسٹارٹ یا ایکسلریشن یا ڈیلیریشن کو روکنے کا طریقہوقت، تاکہ موٹر بہترین رفتار کی حالت میں زیادہ دیر تک چلے، اس طرح اس میں اضافہ ہوتا ہے۔موٹر کا موثر چلانے کا وقت بہت اہم ہے۔
جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، سٹیپر موٹر کا متحرک ٹارک خصوصیت والا وکر ہے۔کم رفتار پر ایک افقی سیدھی لکیر؛ تیز رفتاری سے، وکر تیزی سے کم ہو جاتا ہے۔inductance کے اثر و رسوخ کی وجہ سے.
ہم جانتے ہیں کہ سٹیپر موٹر کا بوجھ TL ہے، فرض کریں کہ ہم F0 سے F1 میں تیز کرنا چاہتے ہیںمختصر ترین وقت (tr)، مختصر ترین وقت کا حساب کیسے لگایا جائے؟
(1) عام طور پر، TJ = 70% Tm
(2) tr = 1.8 * 10 -5 * J * q * (F1-F0)/(TJ -TL)
(3) F (t) = (F1-F0) * t/tr + F0، 0
B. تیز رفتار حالت میں ایکسپونیشنل ایکسلریشن
(1) عام طور پر
TJ0 = 70%Tm0
TJ1 = 70%Tm1
TL = 60%Tm1
(2)
tr = F4 * میں [(TJ 0-TL)/(TJ 1-TL)]
(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)
نوٹس
J بوجھ کے نیچے موٹر روٹر کی گردشی جڑتا کی نشاندہی کرتا ہے۔
q ہر قدم کا گردشی زاویہ ہے، جو میں سٹیپر موٹر کا سٹیپ اینگل ہے۔
پوری ڈرائیو کا معاملہ۔
سست رفتاری کے آپریشن میں، صرف اوپر کی ایکسلریشن پلس فریکوئنسی کو ریورس کریں
حساب کیا
06 سٹیپر موٹر کمپن اور شور
عام طور پر، سٹیپر موٹر بغیر لوڈ آپریشن میں، جب موٹر آپریٹنگ فریکوئنسیموٹر روٹر کی موروثی فریکوئنسی کے قریب یا اس کے برابر ہے، سنجیدہ مرضی گونجے گی۔مرحلہ وار رجحان سے باہر ہو.
گونج کے کئی حل:
A. وائبریشن زون سے بچیں: تاکہ موٹر کی آپریٹنگ فریکوئنسی اندر نہ آئےکمپن کی حد
B. سب ڈویژن ڈرائیو موڈ اپنائیں: کمپن کو کم کرنے کے لیے مائیکرو سٹیپ ڈرائیو موڈ استعمال کریں۔
ہر ایک کی ریزولوشن کو بڑھانے کے لیے اصل ایک قدم کو متعدد مراحل میں ذیلی تقسیم کرنا
موٹر قدم. یہ موٹر کے موجودہ تناسب کے مرحلے کو ایڈجسٹ کرکے حاصل کیا جاسکتا ہے۔
مائیکرو سٹیپنگ سٹیپ اینگل کی درستگی میں اضافہ نہیں کرتی بلکہ موٹر کو زیادہ چلتی ہے۔
آسانی سے اور کم شور کے ساتھ۔ آدھے قدم کے آپریشن کے لیے ٹارک عام طور پر 15% کم ہوتا ہے۔
فل سٹیپ آپریشن کے مقابلے، اور سائن ویو کرنٹ کنٹرول کے لیے 30% کم۔
پوسٹ ٹائم: نومبر-09-2022