একটি অ্যাকচুয়েটর হিসাবে,স্টেপার মোটরমেকাট্রনিক্সের অন্যতম প্রধান পণ্য হলো স্টেপার মোটর, যা বিভিন্ন অটোমেশন কন্ট্রোল সিস্টেমে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। মাইক্রোইলেকট্রনিক্স এবং কম্পিউটার প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে স্টেপার মোটরের চাহিদা দিন দিন বাড়ছে এবং এগুলো বিভিন্ন জাতীয় অর্থনৈতিক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হচ্ছে।
০১ কি একটিস্টেপার মোটর
স্টেপার মোটর একটি ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল ডিভাইস যা সরাসরি বৈদ্যুতিক স্পন্দনকে যান্ত্রিক গতিতে রূপান্তরিত করে। মোটরের কয়েলে প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক স্পন্দনের ক্রম, কম্পাঙ্ক এবং সংখ্যা নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে স্টেপার মোটরের দিক পরিবর্তন, গতি এবং ঘূর্ণন কোণ নিয়ন্ত্রণ করা যায়। পজিশন সেন্সিং সহ একটি ক্লোজড-লুপ ফিডব্যাক কন্ট্রোল সিস্টেম ব্যবহার না করে, একটি স্টেপার মোটর এবং এর সাথে থাকা ড্রাইভার দ্বারা গঠিত একটি সহজ, স্বল্প খরচের ওপেন-লুপ কন্ট্রোল সিস্টেম ব্যবহার করে সঠিক অবস্থান এবং গতি নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা সম্ভব।
02 স্টেপার মোটরমৌলিক কাঠামো এবং কার্যপ্রণালী
মৌলিক কাঠামোঃ
কার্যপ্রণালী: স্টেপার মোটর ড্রাইভার বাহ্যিক নিয়ন্ত্রণ পালস এবং দিকনির্দেশক সংকেত অনুসারে, তার অভ্যন্তরীণ লজিক সার্কিটের মাধ্যমে একটি নির্দিষ্ট সময়ানুক্রমে স্টেপার মোটরের ওয়াইন্ডিংকে সামনে বা পিছনে চালিত করে, যার ফলে মোটরটি সামনে/পিছনে ঘোরে অথবা স্থির হয়ে যায়।
উদাহরণস্বরূপ একটি ১.৮ ডিগ্রি টু-ফেজ স্টেপার মোটরের কথা ধরা যাক: যখন উভয় ওয়াইন্ডিংয়ে শক্তি সঞ্চারিত হয় এবং তা সক্রিয় থাকে, তখন মোটরের আউটপুট শ্যাফট স্থির এবং একটি নির্দিষ্ট অবস্থানে আবদ্ধ থাকে। যে সর্বোচ্চ টর্ক মোটরটিকে রেটেড কারেন্টে আবদ্ধ রাখতে পারে, তাকে হোল্ডিং টর্ক বলা হয়। যদি কোনো একটি ওয়াইন্ডিংয়ে কারেন্টের দিক পরিবর্তন করা হয়, তবে মোটরটি একটি নির্দিষ্ট দিকে এক ধাপ (১.৮ ডিগ্রি) ঘুরবে।
একইভাবে, যদি অন্য ওয়াইন্ডিং-এর কারেন্টের দিক পরিবর্তন হয়, তাহলে মোটরটি আগেরটির বিপরীত দিকে এক ধাপ (১.৮ ডিগ্রি) ঘুরবে। যখন কয়েল ওয়াইন্ডিং-এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট পর্যায়ক্রমে এক্সাইটেশনের দিকে পুনঃনির্দেশিত হয়, তখন মোটরটি প্রদত্ত দিকে অত্যন্ত নির্ভুলতার সাথে একটানা ধাপে ঘুরতে থাকে। একটি টু-ফেজ স্টেপার মোটরের ১.৮ ডিগ্রি ঘূর্ণনের জন্য এক সপ্তাহে ২০০টি ধাপ লাগে।
দ্বি-ফেজ স্টেপার মোটরের দুই ধরনের ওয়াইন্ডিং থাকে: বাইপোলার এবং ইউনিপোলার। বাইপোলার মোটরের প্রতি ফেজে কেবল একটি ওয়াইন্ডিং কয়েল থাকে, একই কয়েলে তড়িৎ প্রবাহের মাধ্যমে মোটরের অবিচ্ছিন্ন ঘূর্ণন পর্যায়ক্রমে পরিবর্তনশীল হয় এবং এই পর্যায়ক্রমিক সুইচিংয়ের জন্য ড্রাইভ সার্কিটের নকশায় আটটি ইলেকট্রনিক সুইচের প্রয়োজন হয়।
ইউনিপোলার মোটরের প্রতিটি ফেজে বিপরীত পোলারিটির দুটি ওয়াইন্ডিং কয়েল থাকে এবং মোটরটি
একই দশায় পর্যায়ক্রমে দুটি কুণ্ডলীতে শক্তি সরবরাহ করার মাধ্যমে এটি অবিরাম ঘুরতে থাকে।
ড্রাইভ সার্কিটটি এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যাতে মাত্র চারটি ইলেকট্রনিক সুইচের প্রয়োজন হয়। বাইপোলার
ড্রাইভ মোডে, মোটরের আউটপুট টর্ক প্রায় ৪০% বৃদ্ধি পায়।
একমেরু ড্রাইভ মোড, কারণ প্রতিটি ফেজের ওয়াইন্ডিং কয়েলগুলো ১০০% উত্তেজিত থাকে।
০৩, স্টেপার মোটর লোড
এ. মোমেন্ট লোড (Tf)
Tf = G * r
জি: লোড ওজন
r: ব্যাসার্ধ
খ. জড়তা লোড (TJ)
TJ = J * dw/dt
J = M * (R12+R22) / 2 (কেজি * সেমি)
M: লোড ভর
R1: বাইরের বলয়ের ব্যাসার্ধ
R2: ভিতরের রিং এর ব্যাসার্ধ
dω/dt: কৌণিক ত্বরণ
০৪, স্টেপার মোটরের গতি-টর্ক বক্ররেখা
স্পিড-টর্ক কার্ভ হলো স্টেপার মোটরের আউটপুট বৈশিষ্ট্যের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রকাশ।
মোটর।
এ. স্টেপার মোটরের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি পয়েন্ট
একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে স্টেপার মোটরের গতিবেগের মান।
n = q * Hz / (360 * D)
n: ঘূর্ণন/সেকেন্ড
Hz: কম্পাঙ্কের মান
D: ড্রাইভ সার্কিট ইন্টারপোলেশন মান
প্রশ্ন: স্টেপার মোটরের স্টেপ অ্যাঙ্গেল
উদাহরণস্বরূপ, 1.8° পিচ কোণ এবং 1/2 ইন্টারপোলেশন ড্রাইভ সহ একটি স্টেপার মোটর।(অর্থাৎ, প্রতি ধাপে ০.৯°), ৫০০ হার্জ অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সিতে এর গতিবেগ ১.২৫ আর/সেকেন্ড।
খ. স্টেপার মোটরের স্ব-প্রারম্ভিক এলাকা
যে স্থান থেকে স্টেপার মোটর সরাসরি চালু এবং বন্ধ করা যায়।
গ. অবিচ্ছিন্ন কার্যক্রম এলাকা
এই এলাকায় স্টেপার মোটর সরাসরি চালু বা বন্ধ করা যায় না। স্টেপার মোটরএই এলাকাটিকে প্রথমে সেলফ-স্টার্ট এলাকা অতিক্রম করতে হবে এবং তারপরে পৌঁছানোর জন্য গতি বাড়াতে হবে।অপারেটিং এলাকা। একইভাবে, এই এলাকার স্টেপার মোটরকে সরাসরি ব্রেক করা যায় না,অন্যথায় স্টেপার মোটরের স্টেপ নষ্ট হয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা থাকে, তাই প্রথমে এর গতি কমাতে হবে।সেলফ-স্টার্ট এলাকায় নিয়ে গিয়ে তারপর ব্রেক করা হলো।
ডি. স্টেপার মোটরের সর্বোচ্চ প্রারম্ভিক কম্পাঙ্ক
মোটরের নো-লোড অবস্থা, যা নিশ্চিত করে যে স্টেপার মোটর তার স্টেপ অপারেশন হারাবে না।সর্বোচ্চ স্পন্দন কম্পাঙ্ক।
ই. স্টেপার মোটরের সর্বোচ্চ অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি
সর্বোচ্চ স্পন্দন কম্পাঙ্ক, যেটিতে মোটরটি কোনো ধাপ না হারিয়ে চলতে শুরু করে।কোনো লোড ছাড়া।
এফ. স্টেপার মোটরের প্রারম্ভিক টর্ক / পুল-ইন টর্ক
স্টেপার মোটরকে একটি নির্দিষ্ট পালস ফ্রিকোয়েন্সিতে চালু ও সচল করার জন্য, ছাড়াসর্বোচ্চ লোড টর্কের ধাপগুলো হ্রাস পাচ্ছে।
জি. স্টেপার মোটরের চলমান টর্ক/প্রবেশ টর্ক
একটি স্টেপার মোটরের স্থিতিশীল কার্যক্রম নিশ্চিত করে এমন সর্বোচ্চ লোড টর্ক হলো...ধাপের কোনো ক্ষতি ছাড়াই একটি নির্দিষ্ট স্পন্দন কম্পাঙ্ক।
০৫ স্টেপার মোটরের ত্বরণ/মন্থরতা গতি নিয়ন্ত্রণ
যখন স্টেপার মোটরের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি পয়েন্টটি অবিচ্ছিন্ন গতি-টর্ক বক্ররেখায় থাকেঅপারেশন অঞ্চল, কীভাবে মোটরের স্টার্ট বা স্টপ ত্বরণ বা মন্দন সংক্ষিপ্ত করা যায়সময়, যাতে মোটরটি সর্বোত্তম গতিতে বেশিক্ষণ চলে, যার ফলে বৃদ্ধি পায়মোটরের কার্যকর চলার সময় অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
নিচের চিত্রে যেমন দেখানো হয়েছে, স্টেপার মোটরের ডাইনামিক টর্ক ক্যারেক্টারিস্টিক কার্ভটি হলোকম গতিতে এটি একটি অনুভূমিক সরলরেখা; বেশি গতিতে বক্রতা সূচকীয়ভাবে হ্রাস পায়।আবেশের প্রভাবে।
আমরা জানি যে স্টেপার মোটরের লোড হলো TL, ধরা যাক আমরা F0 থেকে F1 পর্যন্ত গতি বাড়াতে চাই।সংক্ষিপ্ততম সময় (tr) কীভাবে গণনা করা হয়?
(1) সাধারণত, TJ = 70% Tm
(2) tr = 1.8 * 10 -5 * J * q * (F1-F0)/(TJ -TL)
(3) F (t) = (F1-F0) * t/tr + F0, 0
খ. উচ্চ গতির অবস্থায় সূচকীয় ত্বরণ
(1) সাধারণত
TJ0 = 70%Tm0
TJ1 = 70%Tm1
TL = 60%Tm1
(2)
tr = F4 * In [(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)
নোট।
J হলো লোডের অধীনে মোটর রোটরের ঘূর্ণন জড়তা।
q হলো প্রতিটি ধাপের ঘূর্ণন কোণ, যা হলো স্টেপার মোটরের ধাপ কোণ।
সম্পূর্ণ ড্রাইভের ঘটনা।
মন্দন প্রক্রিয়ায়, উপরের ত্বরণ স্পন্দন কম্পাঙ্ককে কেবল উল্টে দেওয়া যেতে পারে।
গণনা করা হয়েছে।
০৬ স্টেপার মোটরের কম্পন এবং শব্দ
সাধারণভাবে বলতে গেলে, স্টেপার মোটর নো-লোড অপারেশনে, যখন মোটরের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সিমোটর রোটরের অন্তর্নিহিত কম্পাঙ্কের কাছাকাছি বা সমান হলে অনুরণিত হবে, গুরুতর হবেঅসময়ে ঘটা ঘটনা।
অনুরণনের জন্য কয়েকটি সমাধান:
ক. কম্পন অঞ্চল পরিহার করুন: যাতে মোটরের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি এর মধ্যে নেমে না আসে।কম্পন পরিসীমা
খ. উপবিভাজন ড্রাইভ মোড গ্রহণ করুন: কম্পন কমাতে মাইক্রো-স্টেপ ড্রাইভ মোড ব্যবহার করুন
প্রতিটির রেজোলিউশন বাড়ানোর জন্য মূল এক ধাপটিকে একাধিক ধাপে বিভক্ত করা
মোটর স্টেপ। মোটরের ফেজ ও কারেন্টের অনুপাত সমন্বয় করার মাধ্যমে এটি অর্জন করা যায়।
মাইক্রোস্টেপিং স্টেপ অ্যাঙ্গেলের নির্ভুলতা বাড়ায় না, কিন্তু মোটরকে আরও বেশি চালায়।
মসৃণভাবে এবং কম শব্দে। হাফ-স্টেপ অপারেশনের ক্ষেত্রে টর্ক সাধারণত ১৫% কম থাকে।
ফুল-স্টেপ অপারেশনের চেয়ে এবং সাইন ওয়েভ কারেন্ট কন্ট্রোলের ক্ষেত্রে ৩০% কম।
পোস্ট করার সময়: ০৯-নভেম্বর-২০২২