আপনার রোবট বা সিএনসি মেশিনের জন্য সঠিক মাইক্রো স্টেপার মোটর নির্বাচন করা: চূড়ান্ত নির্বাচন নির্দেশিকা

যখন আপনি একটি উত্তেজনাপূর্ণ প্রকল্প শুরু করেন - তা সে একটি সুনির্দিষ্ট এবং ত্রুটিমুক্ত ডেস্কটপ সিএনসি মেশিন তৈরি করা হোক বা একটি মসৃণভাবে চলমান রোবোটিক আর্ম - সঠিক কোর পাওয়ার উপাদান নির্বাচন করা প্রায়শই সাফল্যের চাবিকাঠি। অসংখ্য কার্যকরী উপাদানের মধ্যে, মাইক্রো স্টেপার মোটরগুলি তাদের সুনির্দিষ্ট ওপেন-লুপ নিয়ন্ত্রণ, চমৎকার টর্ক ধরে রাখার ক্ষমতা এবং তুলনামূলকভাবে কম খরচের কারণে নির্মাতা, প্রকৌশলী এবং নির্মাতাদের পছন্দের পছন্দ হয়ে উঠেছে।

তবে, বিভিন্ন ধরণের মডেল এবং জটিল পরামিতিগুলির মুখোমুখি হয়ে, আপনার রোবট বা সিএনসি মেশিনের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত মাইক্রো স্টেপার মোটর কীভাবে বেছে নেবেন? ভুল বিকল্পটি বেছে নেওয়ার ফলে নিম্নমানের নির্ভুলতা, অপর্যাপ্ত শক্তি, এমনকি প্রকল্প ব্যর্থতাও হতে পারে। এই নির্দেশিকাটি আপনার চূড়ান্ত নির্বাচন নির্দেশিকা হিসেবে কাজ করবে, যা আপনাকে ধাপে ধাপে সমস্ত মূল বিষয়গুলি স্পষ্ট করতে এবং বিজ্ঞ সিদ্ধান্ত নিতে সাহায্য করবে।

ধাপ ১: মূল প্রয়োজনীয়তাগুলি বুঝুন - রোবট এবং সিএনসির মধ্যে মৌলিক পার্থক্য

যেকোনো পরামিতি পরীক্ষা করার আগে, আপনাকে মোটরের জন্য আপনার প্রয়োগের দৃশ্যকল্পের মূল প্রয়োজনীয়তাগুলি স্পষ্ট করতে হবে।

রোবট প্রকল্প (যেমন রোবোটিক অস্ত্র, মোবাইল রোবট):

মূল প্রয়োজনীয়তা: গতিশীল প্রতিক্রিয়া, ওজন, আকার এবং দক্ষতা। রোবটের জয়েন্টগুলির জন্য ঘন ঘন স্টার্ট স্টপ, পরিবর্তনশীল গতি এবং দিক পরিবর্তন প্রয়োজন এবং মোটরের ওজন সরাসরি সামগ্রিক লোড এবং বিদ্যুৎ খরচকে প্রভাবিত করে।

মূল নির্দেশক: টর্ক স্পিড কার্ভ (বিশেষ করে মাঝারি থেকে উচ্চ গতির টর্ক) এবং পাওয়ার টু ওয়েট অনুপাতের দিকে আরও মনোযোগ দিন।

সিএনসি মেশিন টুলস (যেমন ৩-অক্ষ খোদাই মেশিন, লেজার কাটিং মেশিন):

মূল প্রয়োজনীয়তা: থ্রাস্ট, মসৃণতা, টর্ক বজায় রাখা এবং নির্ভুলতা। সিএনসি মেশিন টুলগুলিকে কাটা বা খোদাই করার সময় বিশাল প্রতিরোধকে অতিক্রম করতে হবে, কম্পন এড়াতে মসৃণ গতি বজায় রাখতে হবে এবং সঠিকভাবে অবস্থান নির্ধারণ করতে হবে।

মূল নির্দেশক: কম গতিতে টর্ক বজায় রাখা, কম্পন কমাতে মাইক্রো স্টেপ রেজোলিউশন এবং মোটরের অনমনীয়তার দিকে আরও মনোযোগ দিন।

এই মৌলিক পার্থক্য বোঝা পরবর্তী সকল নির্বাচনী সিদ্ধান্তের ভিত্তি।

ধাপ ২: মাইক্রো স্টেপার মোটরের পাঁচটি মূল পরামিতির ব্যাখ্যা

ডেটা ম্যানুয়ালটিতে আপনাকে অবশ্যই পাঁচটি মূল পরামিতি লক্ষ্য করতে হবে।

১. আকার এবং টর্ক - শক্তির ভিত্তিপ্রস্তর

আকার (মেশিনের ভিত্তি নম্বর): সাধারণত মিলিমিটারে প্রকাশ করা হয় (যেমন NEMA 11, 17, 23)। NEMA স্ট্যান্ডার্ড মোটরগুলির ইনস্টলেশনের মাত্রা নির্ধারণ করে, তাদের কর্মক্ষমতা নয়। NEMA 17 হল ডেস্কটপ রোবট এবং CNC-এর জন্য সবচেয়ে জনপ্রিয় আকার, যা আকার এবং টর্কের মধ্যে একটি ভাল ভারসাম্য অর্জন করে। ছোট NEMA 11/14 হালকা লোড রোবট জয়েন্টগুলির জন্য উপযুক্ত; বড় NEMA 23 বড় CNC মেশিন টুলের জন্য উপযুক্ত।

টর্ক বজায় রাখুন: একক হল N · cm অথবা Oz · in। এটি হল সর্বোচ্চ টর্ক যা মোটরটি চালিত হলে কিন্তু ঘোরানোর সময় উৎপন্ন করতে পারে না। এটি একটি মোটরের শক্তি পরিমাপের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সূচক। CNC মেশিন টুলের জন্য, কাটার বল প্রতিরোধ করার জন্য পর্যাপ্ত ধারণ টর্ক প্রয়োজন; রোবটের জন্য, জয়েন্টগুলির জন্য প্রয়োজনীয় সর্বাধিক টর্ক গণনা করা প্রয়োজন।

প্রয়োজনীয় টর্ক কিভাবে অনুমান করবেন?

সিএনসি মেশিন টুলের জন্য, একটি মোটামুটি নিয়ম হল যে কমপক্ষে ২০-৩০N (প্রায় ২-৩ কিলোগ্রাম) অক্ষীয় থ্রাস্ট প্রদান করতে পারে এমন একটি টর্ক প্রয়োজন। এটি স্ক্রুর সীসা এবং দক্ষতার মাধ্যমে রূপান্তরিত করতে হবে। রোবটগুলির জন্য, বাহুর দৈর্ঘ্য, লোড ওজন এবং ত্বরণের উপর ভিত্তি করে জটিল গতিশীল গণনা প্রয়োজন। ঘর্ষণ এবং জড়তার মতো অনিশ্চিত কারণগুলির সাথে মোকাবিলা করার জন্য ৩০% -৫০% টর্ক মার্জিন রেখে যেতে ভুলবেন না।

2.পদক্ষেপের কোণ এবং নির্ভুলতা - পদক্ষেপের প্রাণ

ধাপ কোণ: যেমন ১.৮° বা ০.৯°। ১.৮° মোটর প্রতি ২০০ ধাপে একবার ঘোরে, যেখানে ০.৯° মোটরের জন্য ৪০০ ধাপ প্রয়োজন। ধাপ কোণ যত ছোট হবে, মোটরের সহজাত নির্ভুলতা তত বেশি হবে। কম গতিতে চলার সময় ০.৯° মোটর সাধারণত মসৃণ হয়।

3. কারেন্ট এবং ভোল্টেজ - ড্রাইভারের মিল

ফেজ কারেন্ট: ইউনিট হল অ্যাম্পিয়ার (A)। এটি হল সর্বোচ্চ রেটযুক্ত কারেন্ট যা মোটরের প্রতিটি ফেজ ওয়াইন্ডিং সহ্য করতে পারে। এই প্যারামিটারটি সরাসরি নির্ধারণ করে যে আপনার কোন ড্রাইভটি বেছে নেওয়া উচিত। ড্রাইভারের আউটপুট কারেন্ট ক্ষমতা মোটরের সাথে মিলিত হতে হবে।

ভোল্টেজ: মোটরগুলিকে সাধারণত তাদের রেট করা ভোল্টেজের জন্য রেট করা হয়, তবে প্রকৃত অপারেটিং ভোল্টেজ এর চেয়ে অনেক বেশি হতে পারে (ড্রাইভার দ্বারা নির্ধারিত)। উচ্চ ভোল্টেজ মোটরের উচ্চ-গতির কর্মক্ষমতা উন্নত করতে সাহায্য করে।

৪. ইন্ডাক্ট্যান্স এবং উচ্চ-গতির কর্মক্ষমতা - মূল বিষয়গুলি যা সহজেই উপেক্ষা করা হয়

মোটরের উচ্চ-গতির টর্ককে প্রভাবিত করে এমন একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল ইন্ডাক্ট্যান্স। কম ইন্ডাক্ট্যান্স মোটর দ্রুত কারেন্ট স্থাপন করতে পারে, যার ফলে উচ্চ গতিতে আরও ভালো কর্মক্ষমতা পাওয়া যায়। যদি আপনার রোবটের জয়েন্টগুলিকে দ্রুত ঘোরানোর প্রয়োজন হয়, অথবা যদি আপনার সিএনসি মেশিন ফিড রেট বাড়াতে চায়, তাহলে আপনার কম ইন্ডাক্ট্যান্স সহ মডেলগুলি বেছে নেওয়া উচিত।

৫. খাদের ধরণ এবং বহির্গামী লাইন পদ্ধতি - যান্ত্রিক সংযোগের বিশদ বিবরণ

খাদের ধরণ: অপটিক্যাল অক্ষ, একক ফ্ল্যাট শ্যাফ্ট, ডাবল ফ্ল্যাট শ্যাফ্ট, গিয়ার শ্যাফ্ট। ডি-টাইপ ট্রিমিং (একক ফ্ল্যাট শ্যাফ্ট) সবচেয়ে সাধারণ এবং কার্যকরভাবে কাপলিংকে পিছলে যাওয়া থেকে রোধ করতে পারে।

বহির্গামী পদ্ধতি: সরাসরি বহির্গামী বা প্লাগ-ইন। প্লাগ-ইন পদ্ধতি (যেমন 4-পিন বা 6-পিন এভিয়েশন হেড) ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য সুবিধাজনক এবং এটি আরও পেশাদার পছন্দ।

ধাপ ৩: একটি অপরিহার্য অংশীদার - কীভাবে স্টেপার মোটর ড্রাইভার নির্বাচন করবেন

মোটরটি নিজেই কাজ করতে পারে না এবং এটিকে একটি স্টেপার মোটর ড্রাইভারের সাথে যুক্ত করতে হবে। ড্রাইভারের গুণমান সরাসরি সিস্টেমের চূড়ান্ত কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে।

মাইক্রোস্টেপ: একটি সম্পূর্ণ ধাপকে একাধিক মাইক্রোস্টেপে (যেমন ১৬, ৩২, ২৫৬ মাইক্রোস্টেপ) ভাগ করুন। মাইক্রো স্টেপিংয়ের প্রধান কাজ হল মোটর গতিকে অত্যন্ত মসৃণ করা, কম্পন এবং শব্দকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করা, যা সিএনসি মেশিন টুলের পৃষ্ঠের মানের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

বর্তমান নিয়ন্ত্রণ: চমৎকার ড্রাইভারগুলিতে স্বয়ংক্রিয় অর্ধ-কারেন্ট ফাংশন রয়েছে। মোটর স্থির থাকলে স্বয়ংক্রিয়ভাবে কারেন্ট কমিয়ে দেয়, তাপ উৎপাদন এবং শক্তি খরচ কমায়।

সাধারণ ড্রাইভার চিপ/মডিউল:

প্রবেশ স্তর: A4988- কম খরচে, সাধারণ রোবট প্রকল্পের জন্য উপযুক্ত।

মূলধারার পছন্দ: TMC2208/TMC2209- নীরব ড্রাইভিং (StealthShop মোড) সমর্থন করে, অত্যন্ত নীরবে চলে, CNC মেশিন টুলের জন্য একটি চমৎকার পছন্দ এবং আরও উন্নত নিয়ন্ত্রণ ফাংশন প্রদান করে।

উচ্চ কর্মক্ষমতা: DRV8825/TB6600- উচ্চতর কারেন্ট এবং ভোল্টেজ সাপোর্ট প্রদান করে, যা এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত যেখানে বেশি টর্কের প্রয়োজন হয়।

মনে রাখবেন: একজন ভালো চালক মোটরের সম্ভাব্যতা সর্বাধিক করতে পারেন।

ধাপ ৪: ব্যবহারিক নির্বাচন প্রক্রিয়া এবং সাধারণ ভুল ধারণা

চার ধাপ নির্বাচন পদ্ধতি:

লোড সংজ্ঞায়িত করুন: আপনার মেশিনটি চলাচলের জন্য সর্বাধিক ওজন, প্রয়োজনীয় ত্বরণ এবং গতি স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করুন।

টর্ক গণনা করুন: প্রয়োজনীয় টর্ক অনুমান করতে একটি অনলাইন টর্ক ক্যালকুলেটর বা যান্ত্রিক সূত্র ব্যবহার করুন।

মোটরের প্রাথমিক নির্বাচন: টর্ক এবং আকারের প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে 2-3টি প্রার্থী মডেল নির্বাচন করুন এবং তাদের টর্ক গতির বক্ররেখা তুলনা করুন।

ম্যাচ ড্রাইভার: মোটরের ফেজ কারেন্ট এবং প্রয়োজনীয় ফাংশনগুলির (যেমন মিউট, হাই সাবডিভিশন) উপর ভিত্তি করে উপযুক্ত ড্রাইভার মডিউল এবং পাওয়ার সাপ্লাই নির্বাচন করুন।

সাধারণ ভুল ধারণা (গর্ত এড়ানোর নির্দেশিকা):

ভুল ধারণা ১: টর্ক যত বেশি হবে, তত ভালো। অতিরিক্ত টর্কের অর্থ হল বৃহত্তর মোটর, ভারী ওজন এবং উচ্চ শক্তি খরচ, যা রোবট জয়েন্টগুলির জন্য বিশেষভাবে ক্ষতিকর।

ভুল ধারণা ২:শুধুমাত্র টর্ক বজায় রাখার উপর মনোযোগ দিন এবং উচ্চ-গতির টর্ক উপেক্ষা করুন। মোটরটিতে কম গতিতে উচ্চ টর্ক থাকে, কিন্তু গতি বাড়ার সাথে সাথে টর্ক হ্রাস পাবে। টর্ক স্পিড কার্ভ চার্টটি পরীক্ষা করে দেখুন।

ভুল ধারণা ৩: অপর্যাপ্ত বিদ্যুৎ সরবরাহ। বিদ্যুৎ সরবরাহ হল সিস্টেমের শক্তির উৎস। একটি দুর্বল বিদ্যুৎ সরবরাহ মোটরটিকে তার পূর্ণ ক্ষমতায় কাজ করতে চালাতে পারে না। বিদ্যুৎ সরবরাহের ভোল্টেজ কমপক্ষে ড্রাইভারের রেট করা ভোল্টেজের মধ্যবিন্দু হওয়া উচিত এবং কারেন্ট ক্ষমতা সমস্ত মোটর ফেজ কারেন্টের যোগফলের 60% এর বেশি হওয়া উচিত।

ধাপ ৫: উন্নত বিবেচনা - কখন আমাদের ক্লোজড লুপ সিস্টেম বিবেচনা করা উচিত?

ঐতিহ্যবাহী স্টেপার মোটরগুলি ওপেন-লুপ নিয়ন্ত্রিত হয়, এবং যদি লোড খুব বেশি হয় এবং মোটরটিকে "ধাপ হারাতে" বাধ্য করে, তাহলে নিয়ামক এটি সম্পর্কে সচেতন হতে পারে না। বাণিজ্যিক গ্রেড সিএনসি মেশিনিংয়ের মতো ১০০% নির্ভরযোগ্যতার প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এটি একটি মারাত্মক ত্রুটি।

ক্লোজড-লুপ স্টেপার মোটরটি মোটরের পিছনের প্রান্তে একটি এনকোডার সংহত করে, যা রিয়েল টাইমে অবস্থান পর্যবেক্ষণ করতে পারে এবং ত্রুটিগুলি সংশোধন করতে পারে। এটি স্টেপার মোটরের জন্য উচ্চ টর্ক এবং সার্ভো মোটরের জন্য নির্ভরযোগ্যতার সুবিধাগুলিকে একত্রিত করে। যদি আপনার প্রকল্প:

বিচ্যুতির কোনও ঝুঁকি অনুমোদিত নয়।

মোটরের সর্বোচ্চ কর্মক্ষমতা সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা প্রয়োজন (ক্লোজড-লুপ উচ্চ গতি প্রদান করতে পারে)।

এটি বাণিজ্যিক পণ্যের জন্য ব্যবহৃত হয়।

সুতরাং, একটি ক্লোজড-লুপ স্টেপার সিস্টেমে বিনিয়োগ করা মূল্যবান।

উপসংহার

আপনার রোবট বা সিএনসি মেশিনের জন্য উপযুক্ত মাইক্রো স্টেপার মোটর নির্বাচন করা একটি সিস্টেম ইঞ্জিনিয়ারিং যার জন্য যান্ত্রিক, বৈদ্যুতিক এবং নিয়ন্ত্রণ দিকগুলির ব্যাপক বিবেচনা প্রয়োজন। কোনও 'সেরা' মোটর নেই, কেবল 'সবচেয়ে উপযুক্ত' মোটর।

মূল বিষয়গুলো সংক্ষেপে বলতে গেলে, অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতি থেকে শুরু করে, রোবটরা গতিশীল কর্মক্ষমতা এবং ওজনকে অগ্রাধিকার দেয়, অন্যদিকে সিএনসি মেশিন টুলগুলি স্ট্যাটিক টর্ক এবং স্থিতিশীলতাকে অগ্রাধিকার দেয়। টর্ক, কারেন্ট এবং ইন্ডাক্ট্যান্সের মূল পরামিতিগুলিকে দৃঢ়ভাবে উপলব্ধি করুন এবং এটিকে একটি চমৎকার ড্রাইভার এবং পর্যাপ্ত পাওয়ার সাপ্লাই দিয়ে সজ্জিত করুন। এই প্রবন্ধের নির্দেশিকা অনুসারে, আমি আশা করি আপনি আত্মবিশ্বাসের সাথে আপনার পরবর্তী দুর্দান্ত প্রকল্পের জন্য নিখুঁত পছন্দ করতে পারবেন, নিশ্চিত করতে পারবেন যে আপনার সৃষ্টিগুলি সঠিকভাবে, শক্তিশালীভাবে এবং নির্ভরযোগ্যভাবে চলবে।