उत्पादन संपादन
स्टेपर मोटरचे मूळ मॉडेल 1930 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात 1830 ते 1860 मध्ये आले. कायम चुंबक सामग्री आणि सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे, स्टेपर मोटर लवकर विकसित आणि परिपक्व झाली.1960 च्या उत्तरार्धात, चीनने स्टेपर मोटर्सचे संशोधन आणि उत्पादन करण्यास सुरुवात केली.तेव्हापासून ते 1960 च्या दशकाच्या उत्तरार्धापर्यंत, काही उपकरणांचा अभ्यास करण्यासाठी विद्यापीठे आणि संशोधन संस्थांनी विकसित केलेली उत्पादने ही प्रामुख्याने कमी प्रमाणात होती.केवळ 1970 च्या दशकाच्या सुरुवातीस उत्पादन आणि संशोधनात प्रगती झाली.70 च्या दशकाच्या मध्यापासून ते 1980 च्या दशकाच्या मध्यापर्यंत, ते विकासाच्या टप्प्यात आले आणि विविध उच्च-कार्यक्षमता उत्पादने सतत विकसित केली गेली.1980 च्या दशकाच्या मध्यापासून, हायब्रीड स्टेपर मोटर्सच्या विकास आणि विकासामुळे, चीनच्या हायब्रीड स्टेपर मोटर्सचे तंत्रज्ञान, ज्यात बॉडी टेक्नॉलॉजी आणि ड्राईव्ह तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे, हळूहळू परदेशी उद्योगांच्या पातळीवर पोहोचला आहे.विविध हायब्रिड स्टेपर मोटर्स त्याच्या ड्रायव्हर्ससाठी उत्पादन अनुप्रयोग वाढत आहेत.
अॅक्ट्युएटर म्हणून, स्टेपर मोटर हे मेकाट्रॉनिक्सच्या प्रमुख उत्पादनांपैकी एक आहे आणि विविध ऑटोमेशन उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.स्टेपिंग मोटर हे ओपन-लूप कंट्रोल एलिमेंट आहे जे इलेक्ट्रिकल पल्स सिग्नल्सला कोनीय किंवा रेखीय विस्थापनात रूपांतरित करते.जेव्हा स्टेपिंग ड्रायव्हरला पल्स सिग्नल प्राप्त होतो, तेव्हा तो स्टेपिंग मोटरला निश्चित कोनात (म्हणजे, स्टेपिंग अँगल) सेट दिशेने फिरवतो.कोनीय विस्थापन हे डाळींची संख्या नियंत्रित करून नियंत्रित केले जाऊ शकते, जेणेकरून अचूक स्थितीचे उद्दिष्ट साध्य करता येईल.हायब्रीड स्टेपर मोटर ही एक स्टेपर मोटर आहे जी स्थायी चुंबक आणि रिऍक्टिव्हचे फायदे एकत्र करून डिझाइन केलेली आहे.हे दोन टप्पे, तीन टप्पे आणि पाच टप्प्यात विभागले गेले आहे.दोन-चरण चरण कोन साधारणपणे 1.8 अंश असतो.तीन-चरण चरण कोन साधारणपणे 1.2 अंश असतो.

हे कसे कार्य करते
हायब्रिड स्टेपर मोटरची रचना प्रतिक्रियाशील स्टेपर मोटरपेक्षा वेगळी आहे.हायब्रीड स्टेपर मोटरचे स्टेटर आणि रोटर सर्व समाकलित केलेले आहेत, तर हायब्रिड स्टेपर मोटरचे स्टेटर आणि रोटर खालील आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे दोन विभागांमध्ये विभागलेले आहेत.पृष्ठभागावर लहान दात देखील वितरीत केले जातात.
स्टेटरचे दोन स्लॉट व्यवस्थित आहेत आणि त्यावर विंडिंग्स लावलेले आहेत.वर दर्शविलेल्या टू-फेज 4-पेअर मोटर्स आहेत, त्यापैकी 1, 3, 5, आणि 7 हे A-फेज वळण करणारे चुंबकीय ध्रुव आहेत आणि 2, 4, 6, आणि 8 हे B-फेज वळण करणारे चुंबकीय ध्रुव आहेत.वरील आकृतीत x आणि y दिशानिर्देशांमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे बंद चुंबकीय सर्किट तयार करण्यासाठी प्रत्येक टप्प्याच्या समीप चुंबकीय ध्रुव विंडिंग्स विरुद्ध दिशेने जखमेच्या आहेत.
फेज B ची स्थिती फेज A सारखीच आहे. रोटरचे दोन स्लॉट अर्ध्या पिचने अडकलेले आहेत (चित्र 5.1.5 पहा), आणि मध्यभागी रिंग-आकाराच्या कायम चुंबकीय स्टीलने जोडलेले आहे.रोटरच्या दोन विभागांच्या दातांना विरुद्ध चुंबकीय ध्रुव असतात.रिऍक्टिव्ह मोटरच्या समान तत्त्वानुसार, जोपर्यंत मोटार ABABA किंवा ABABA च्या क्रमाने ऊर्जावान आहे, तोपर्यंत स्टेपर मोटर सतत घड्याळाच्या उलट दिशेने किंवा घड्याळाच्या दिशेने फिरू शकते.
साहजिकच, रोटर ब्लेड्सच्या एकाच सेगमेंटवरील सर्व दातांची ध्रुवता समान असते, तर वेगवेगळ्या सेगमेंटच्या दोन रोटर विभागांची ध्रुवता विरुद्ध असते.हायब्रीड स्टेपर मोटर आणि रिऍक्टिव्ह स्टेपर मोटरमधील सर्वात मोठा फरक असा आहे की जेव्हा चुंबकीय स्थायी चुंबकीय सामग्रीचे विचुंबकीकरण केले जाते तेव्हा एक दोलन बिंदू आणि एक स्टेप-आउट झोन असेल.
हायब्रीड स्टेपर मोटरचा रोटर चुंबकीय असतो, त्यामुळे त्याच स्टेटर करंटखाली निर्माण होणारा टॉर्क हा रिऍक्टिव्ह स्टेपर मोटरपेक्षा मोठा असतो आणि त्याचा स्टेप एंगल सहसा लहान असतो.म्हणून, किफायतशीर CNC मशीन टूल्सना सामान्यतः हायब्रिड स्टेपर मोटर ड्राइव्हची आवश्यकता असते.तथापि, संकरित रोटरमध्ये अधिक जटिल संरचना आणि मोठ्या रोटरची जडत्व असते आणि त्याची गती प्रतिक्रियाशील स्टेपर मोटरच्या तुलनेत कमी असते.

रचना आणि ड्राइव्ह संपादन
स्टेपर मोटर्सचे अनेक घरगुती उत्पादक आहेत आणि त्यांच्या कार्याची तत्त्वे समान आहेत.हायब्रीड स्टेपर मोटरची रचना आणि चालविण्याच्या पद्धतीचा परिचय देण्यासाठी खालील उदाहरण म्हणून घरगुती टू-फेज हायब्रिड स्टेपर मोटर 42B Y G2 50C आणि त्याचा ड्रायव्हर SH20403 घेते.[२]
टू-फेज हायब्रिड स्टेपर मोटर स्ट्रक्चर
औद्योगिक नियंत्रणामध्ये, आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे स्टेटरच्या खांबावर लहान दात आणि मोठ्या संख्येने रोटर दात असलेली रचना वापरली जाऊ शकते आणि त्याचे चरण कोन खूप लहान केले जाऊ शकते.आकृती 1 दोन

फेज हायब्रीड स्टेपिंग मोटरचा स्ट्रक्चरल डायग्राम, आणि आकृती 2 मधील स्टेपिंग मोटर वाइंडिंगचा वायरिंग आकृती, A आणि B चे दोन-फेज विंडिंग रेडियल दिशेने फेज-विभक्त आहेत आणि सोबत 8 पसरलेले चुंबकीय ध्रुव आहेत. स्टेटरचा घेर.7 चुंबकीय ध्रुव A-फेज विंडिंगचे आहेत आणि 2, 4, 6, आणि 8 चुंबकीय ध्रुव B-फेज विंडिंगचे आहेत.स्टेटरच्या प्रत्येक खांबाच्या पृष्ठभागावर 5 दात आहेत आणि खांबाच्या शरीरावर नियंत्रण विंडिंग आहेत.रोटरमध्ये रिंग-आकाराचे चुंबकीय स्टील आणि लोखंडी कोरचे दोन भाग असतात.रिंग-आकाराचे चुंबकीय स्टील रोटरच्या अक्षीय दिशेने चुंबकीय आहे.लोह कोरचे दोन विभाग अनुक्रमे चुंबकीय स्टीलच्या दोन टोकांवर स्थापित केले जातात, ज्यामुळे रोटर अक्षीय दिशेने दोन चुंबकीय ध्रुवांमध्ये विभागला जातो.रोटर कोरवर 50 दात समान रीतीने वितरीत केले जातात.गाभ्याच्या दोन भागांवरील लहान दात खेळपट्टीच्या अर्ध्या भागाने अडकलेले असतात.निश्चित रोटरची खेळपट्टी आणि रुंदी समान आहे.

द्वि-चरण हायब्रिड स्टेपिंग मोटरची कार्य प्रक्रिया
जेव्हा दोन-फेज कंट्रोल विंडिंग क्रमाने वीज प्रसारित करतात, तेव्हा प्रति बीट फक्त एक फेज वाइंडिंग ऊर्जावान होते आणि चार बीट्स एक चक्र बनवतात.जेव्हा कंट्रोल विंडिंगमधून विद्युतप्रवाह जातो तेव्हा एक चुंबकीय शक्ती निर्माण होते, जी कायम चुंबकीय स्टीलद्वारे निर्माण केलेल्या चुंबकीय शक्तीशी संवाद साधून इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टॉर्क तयार करते आणि रोटरला पायरीच्या दिशेने हालचाल करण्यास प्रवृत्त करते.जेव्हा A-फेज वळण ऊर्जावान होते, तेव्हा रोटर N अत्यंत ध्रुव 1 वर वळणामुळे निर्माण होणारा S चुंबकीय ध्रुव रोटर N पोलला आकर्षित करतो, ज्यामुळे चुंबकीय ध्रुव 1 दात-टू-टूथ असतो आणि चुंबकीय क्षेत्र रेषा निर्देशित होतात. रोटर N ध्रुव पासून चुंबकीय ध्रुव 1 च्या दाताच्या पृष्ठभागापर्यंत, आणि चुंबकीय ध्रुव 5 दात-ते-दात, चुंबकीय ध्रुव 3 आणि 7 हे आकृती 4 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे दात-ते-खोबणी आहेत
图 ए-फेज एनर्जाइज्ड रोटर एन एक्स्ट्रीम स्टेटर रोटर बॅलन्स डायग्राम.रोटरच्या S ध्रुवावर, रोटरच्या कोरच्या दोन भागांवरील लहान दात अर्ध्या पिचने अडकलेले असल्यामुळे, चुंबकीय ध्रुव 1' आणि 5′ द्वारे निर्माण होणारे S ध्रुव चुंबकीय क्षेत्र रोटरच्या S ध्रुवाला मागे टाकते, जे रोटरसह अगदी टूथ-टू-स्लॉट आहे, आणि ध्रुव 3 ' आणि 7′दात पृष्ठभाग एन-पोल चुंबकीय क्षेत्र तयार करते, जे रोटरच्या एस-पोलला आकर्षित करते, जेणेकरून दात दातांसमोर येतात.रोटर एन-पोल आणि एस-पोल रोटर बॅलन्स आकृती जेव्हा ए-फेज विंडिंग ऊर्जावान होते तेव्हा आकृती 3 मध्ये दाखवले आहे.

रोटरला एकूण 50 दात असल्यामुळे, त्याचा पिच कोन 360°/50 = 7.2° आहे आणि स्टेटरच्या प्रत्येक पोल पिचने व्यापलेल्या दातांची संख्या पूर्णांक नाही.म्हणून, जेव्हा स्टेटरचा A फेज सक्रिय होतो, तेव्हा रोटरचा N ध्रुव आणि 1 चा ध्रुव रोटरच्या दातांच्या विरुद्ध असतो आणि B फेजच्या चुंबकीय ध्रुव 2 चे पाच दात पुढे वळण घेतात. रोटरच्या दातांमध्ये 1/4 पिच चुकीचे संरेखन असते, म्हणजे 1.8 °.जेथे वर्तुळ काढले जाईल, तेथे A-फेज चुंबकीय ध्रुव 3 आणि रोटरचे दात 3.6 ° विस्थापित होतील आणि दात खोबणीसह संरेखित केले जातील.
चुंबकीय क्षेत्र रेषा रोटरच्या एन-एंडच्या बाजूने एक बंद वक्र आहे → A (1) S चुंबकीय ध्रुव → चुंबकीय प्रवाहकीय रिंग → A (3 ') N चुंबकीय ध्रुव → रोटर एस-एंड → रोटर एन-एंड.जेव्हा फेज A बंद केला जातो आणि फेज B ऊर्जावान होतो, तेव्हा चुंबकीय ध्रुव 2 N ध्रुवीयता निर्माण करतो आणि S ध्रुव रोटर 7 दात त्याच्या सर्वात जवळ आकर्षित होतात, ज्यामुळे रोटर चुंबकीय ध्रुव 2 आणि रोटर दात दात मिळवण्यासाठी 1.8 ° घड्याळाच्या दिशेने फिरतो. , B फेज विंडिंगच्या स्टेटर दातांचा फेज डेव्हलपमेंट अंजीर 5 मध्ये दर्शविला आहे, यावेळी, चुंबकीय ध्रुव 3 आणि रोटरच्या दातांमध्ये 1/4 पिच चुकीचे संरेखन आहे.
सादृश्यतेनुसार, उर्जा चार ठोक्यांच्या क्रमाने चालू ठेवल्यास, रोटर घड्याळाच्या दिशेने टप्प्याटप्प्याने फिरतो.प्रत्‍येक वेळी ऊर्जाकरण केल्‍यास, प्रत्‍येक पल्‍स 1.8° मधून फिरते, याचा अर्थ स्टेप अँगल 1.8° आहे आणि रोटर एकदा फिरवण्‍यासाठी 360° / 1.8° = 200 पल्स आवश्‍यक आहेत (आकृती 4 आणि 5 पहा).

रोटर S च्या टोकाच्या टोकालाही हेच खरे आहे. जेव्हा वळणाचे दात दातांच्या विरुद्ध असतात, तेव्हा त्याच्या पुढील एका टप्प्याचा चुंबकीय ध्रुव 1.8 ° ने चुकीचा संरेखित केला जातो.3 स्टेपर मोटर ड्रायव्हर स्टेपर मोटरमध्ये सामान्यपणे काम करण्यासाठी ड्रायव्हर आणि कंट्रोलर असणे आवश्यक आहे.ड्रायव्हरची भूमिका म्हणजे कंट्रोल पल्स एका रिंगमध्ये वितरीत करणे आणि शक्ती वाढवणे, ज्यामुळे मोटरच्या रोटेशनवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी स्टेपर मोटरचे विंडिंग एका विशिष्ट क्रमाने ऊर्जावान होते.स्टेपर मोटर 42BYG250C चा चालक SH20403 आहे.10V ～ 40V DC वीज पुरवठ्यासाठी, A+, A-, B+, आणि B- टर्मिनल्स स्टेपर मोटरच्या चार लीडशी जोडलेले असणे आवश्यक आहे.DC + आणि DC- टर्मिनल ड्रायव्हरच्या DC वीज पुरवठ्याशी जोडलेले आहेत.इनपुट इंटरफेस सर्किटमध्ये सामान्य टर्मिनल (इनपुट टर्मिनल पॉवर सप्लायच्या सकारात्मक टर्मिनलशी कनेक्ट करा) समाविष्ट आहे., पल्स सिग्नल इनपुट (डाळींची मालिका इनपुट करा, स्टेपर मोटर ए, बी फेज चालविण्यासाठी अंतर्गत वाटप), दिशा सिग्नल इनपुट (स्टेपर मोटरचे सकारात्मक आणि नकारात्मक रोटेशन लक्षात येऊ शकते), ऑफलाइन सिग्नल इनपुट.
लाभ संपादन
हायब्रीड स्टेपिंग मोटर दोन टप्प्यांत, तीन टप्प्यांत आणि पाच टप्प्यांत विभागली गेली आहे: दोन-फेज स्टेपिंग कोन सामान्यतः 1.8 अंश असतो आणि पाच-चरण स्टेपिंग कोन सामान्यतः 0.72 अंश असतो.स्टेप अँगलच्या वाढीसह, स्टेप अँगल कमी होतो आणि अचूकता सुधारली जाते.ही स्टेप मोटर सर्वात जास्त वापरली जाते.हायब्रीड स्टेपर मोटर्स रिऍक्टिव्ह आणि कायम चुंबक स्टेपर मोटर्सचे फायदे एकत्र करतात: ध्रुव जोड्यांची संख्या रोटरच्या दातांच्या संख्येइतकी असते, जी आवश्यकतेनुसार विस्तृत श्रेणीमध्ये भिन्न असू शकते;वळण इंडक्टन्स बदलते
रोटर स्थिती बदल लहान आहे, इष्टतम ऑपरेशन नियंत्रण साध्य करणे सोपे आहे;अक्षीय चुंबकीकरण चुंबकीय सर्किट, उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पादनासह नवीन कायम चुंबक सामग्री वापरून, मोटर कार्यक्षमतेत सुधारणा करण्यासाठी अनुकूल आहे;रोटर चुंबकीय स्टील उत्तेजना प्रदान करते;कोणतेही स्पष्ट दोलन नाही.[३]