స్టెప్పర్ మోటార్స్ ఎలా పనిచేస్తాయి

ఈ పోస్ట్‌లో మనం స్టెప్పర్ మోటర్ గురించి తెలుసుకోబోతున్నాం. స్టెప్పర్ మోటారు అంటే ఏమిటి, దాని ప్రాథమిక పని విధానం, స్టెప్పర్ మోటారు రకాలు, స్టెప్పింగ్ మోడ్‌లు మరియు చివరగా దాని ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఏమిటో మేము అన్వేషిస్తాము.

స్టెప్పర్ మోటర్ అంటే ఏమిటి?

స్టెప్పర్ మోటారు బ్రష్ లేని మోటారు, దాని భ్రమణ షాఫ్ట్ (రోటర్) నిర్ణీత సంఖ్యలో దశలతో ఒక భ్రమణాన్ని పూర్తి చేస్తుంది. భ్రమణం యొక్క దశల స్వభావం కారణంగా దీనికి స్టెప్పర్ మోటర్ అని పేరు వచ్చింది.

స్టెప్పర్ మోటారు అందిస్తుంది భ్రమణ కోణంపై ఖచ్చితమైన నియంత్రణ మరియు వేగం. ఇది ఓపెన్-లూప్ డిజైన్, అంటే భ్రమణాన్ని ట్రాక్ చేయడానికి ఫీడ్‌బ్యాక్ విధానం అమలు చేయబడదు.

ఇది దాని వేగాన్ని మారుస్తుంది, తిరిగే దిశను మార్చవచ్చు మరియు తక్షణమే ఒక స్థానానికి లాక్ చేస్తుంది. రోటర్‌లో ఉన్న దంతాల సంఖ్యను బట్టి దశల సంఖ్య నిర్ణయించబడుతుంది. ఉదాహరణకు: ఒక స్టెప్పర్ మోటారు 200 దంతాలను కలిగి ఉంటే,

360 (డిగ్రీ) / 200 (దంతాల సంఖ్య) = 1.8 డిగ్రీ

కాబట్టి, ప్రతి దశ 1.8 డిగ్రీ ఉంటుంది. స్టెప్పర్ మోటార్లు మైక్రోకంట్రోలర్లు మరియు డ్రైవర్ సర్క్యూట్ ద్వారా నియంత్రించబడతాయి. ఇది లేజర్ ప్రింటర్లు, 3 డి ప్రింటర్లు, ఆప్టికల్ డ్రైవ్‌లు, రోబోటిక్స్ మొదలైన వాటిలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ప్రాథమిక పని విధానం:

ఒక స్టెప్పర్ మోటారులో స్టేటర్ లేదా మోటారు యొక్క కదలకుండా ఉండే భాగం అని పిలువబడే ఇన్సులేటెడ్ రాగి తీగతో అనేక సంఖ్యలో స్తంభాలు ఉండవచ్చు. మోటారు యొక్క కదిలే భాగాన్ని రోటర్ అని పిలుస్తారు, దీనిలో అనేక సంఖ్యలో దంతాలు ఉంటాయి.

ఒక ధ్రువం శక్తివంతం అయినప్పుడు, సమీప దంతాలు ఆ శక్తివంతుడైన ధ్రువంతో సమలేఖనం అవుతాయి మరియు రోటర్‌పై ఉన్న ఇతర దంతాలు కొద్దిగా ఆఫ్‌సెట్ చేయబడతాయి లేదా ఇతర అన్-ఎనర్జైజ్డ్ స్తంభాలతో అమర్చబడవు.

తరువాతి ధ్రువం శక్తివంతమవుతుంది మరియు మునుపటి ధ్రువం శక్తివంతం అవుతుంది, ఇప్పుడు అమర్చబడని ధ్రువాలు ప్రస్తుతం శక్తివంతం చేయబడిన ధ్రువంతో సమలేఖనం అవుతాయి, ఇది ఒకే దశ.

తరువాతి ధ్రువం శక్తివంతమవుతుంది మరియు మునుపటి ధ్రువం శక్తివంతం అవుతుంది, ఇది మరొక దశ చేస్తుంది మరియు ఈ చక్రం ఒక పూర్తి భ్రమణాన్ని చేయడానికి అనేకసార్లు కొనసాగుతుంది.

స్టెప్పర్ మోటార్ ఎలా పనిచేస్తుందో మరొక చాలా సరళమైన ఉదాహరణ ఇక్కడ ఉంది:

సాధారణంగా రోటర్ పళ్ళు ఉత్తర మరియు దక్షిణ ధృవం పద్ధతిలో ప్రత్యామ్నాయంగా అమర్చబడిన అయస్కాంతాలు. ధ్రువాలను తిప్పికొట్టడం మరియు ధ్రువ ఆకర్షణ వలె కాకుండా, ఇప్పుడు ధ్రువ వైండింగ్ ‘ఎ’ శక్తివంతమైంది మరియు శక్తినిచ్చే ధ్రువాన్ని ఉత్తర ధ్రువంగా మరియు రోటర్‌ను దక్షిణ ధ్రువంగా ume హిస్తుంది, ఇది చిత్రంలో చూపిన విధంగా ధ్రువం ‘ఎ’ స్టేటర్ వైపు రోటర్ యొక్క దక్షిణ ధ్రువాన్ని ఆకర్షిస్తుంది.

ఇప్పుడు పోల్ A డి-ఎనర్జైజ్ చేయబడింది మరియు పోల్ ‘బి’ శక్తివంతమైంది, ఇప్పుడు రోటర్ యొక్క దక్షిణ ధ్రువం ధ్రువం ‘బి’ తో సమలేఖనం అవుతుంది. సారూప్య ధ్రువం ‘సి’ మరియు పోల్ ‘డి’ ఒక భ్రమణాన్ని పూర్తి చేయడానికి ఒకే పద్ధతిలో శక్తినిస్తాయి మరియు శక్తినిస్తాయి.

స్టెప్పర్ మోటర్ వర్కింగ్ మెకానిజం ఎలా ఉంటుందో ఇప్పుడు మీకు అర్థం అవుతుంది.

స్టెప్పర్ మోటారు రకాలు:

స్టెప్పర్ మోటారులో మూడు రకాలు ఉన్నాయి:

• శాశ్వత అయస్కాంత స్టెప్పర్
• వేరియబుల్ అయిష్టత స్టెప్పర్
• హైబ్రిడ్ సింక్రోనస్ స్టెప్పర్

శాశ్వత మాగ్నెట్ స్టెప్పర్:

శాశ్వత అయస్కాంత స్టెప్పర్ మోటార్లు రోటర్లో శాశ్వత అయస్కాంత దంతాలను ఉపయోగిస్తాయి, ఇవి ప్రత్యామ్నాయ ధ్రువ పద్ధతిలో (ఉత్తర-దక్షిణ-ఉత్తర-దక్షిణ ……) అమర్చబడి ఉంటాయి, ఇది ఎక్కువ టార్క్ అందిస్తుంది.

వేరియబుల్ అయిష్టత స్టెప్పర్:

వేరియబుల్ అయిష్టత గల స్టెప్పర్ మృదువైన ఇనుప పదార్థాన్ని రోటర్‌గా అనేక పళ్ళతో ఉపయోగిస్తుంది మరియు కనీస అయిష్టత కనీస గ్యాప్‌లో సంభవిస్తుందనే సూత్రం ఆధారంగా పనిచేస్తుంది, అనగా రోటర్ యొక్క సమీప దంతాలు శక్తివంతం అయినప్పుడు ధ్రువం వైపు ఆకర్షితులవుతాయి, ఒక లోహం ఆకర్షించినట్లు ఒక అయస్కాంతం వైపు.

హైబ్రిడ్ సింక్రోనస్ స్టెప్పర్:

హైబ్రిడ్ స్టెప్పర్ మోటారులో పైన పేర్కొన్న రెండు పద్ధతులు కలిపి గరిష్ట టార్క్ పొందుతాయి. ఇది స్టెప్పర్ మోటారు యొక్క అత్యంత సాధారణ రకం మరియు ఖరీదైన పద్ధతి.
స్టెప్పింగ్ మోడ్‌లు:

3 రకాల స్టెప్పింగ్ మోడ్‌లు ఉన్నాయి

Step పూర్తి స్టెప్పింగ్ మోడ్
• హాఫ్-స్టెప్పింగ్ మోడ్
• మైక్రో స్టెప్పింగ్ మోడ్

పూర్తి స్టెప్పింగ్ మోడ్:

పూర్తి దశ మోడ్‌లో ఈ క్రింది ఉదాహరణ ద్వారా అర్థం చేసుకోవచ్చు: ఒక స్టెప్పర్ మోటారుకు 200 దంతాలు ఉంటే, ఒక పూర్తి దశ 1.8 డిగ్రీ (ఇది వ్యాసం ప్రారంభంలో ఇవ్వబడింది) ఇది 1.8 డిగ్రీ కంటే తక్కువ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ తిప్పదు.

పూర్తి దశను రెండు రకాలుగా వర్గీకరించారు:

Phase సింగిల్ ఫేజ్ మోడ్
Phase రెండు దశల మోడ్

రెండు దశల మోడ్‌లో, రోటర్ ఒక పూర్తి అడుగు పడుతుంది, ఈ రెండింటి మధ్య ప్రాథమిక వ్యత్యాసం, సింగిల్ మోడ్ తక్కువ టార్క్ ఇస్తుంది మరియు రెండు దశ మోడ్ ఎక్కువ టార్క్ ఇస్తుంది.

• సింగిల్ ఫేజ్ మోడ్:

సింగిల్ ఫేజ్ మోడ్‌లో ఒక దశలో (మూసివేసే / ధ్రువ సమూహం) ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో మాత్రమే శక్తినిస్తుంది, ఇది తక్కువ శక్తిని తీసుకునే పద్ధతి, అయితే ఇది తక్కువ టార్క్ కూడా ఇస్తుంది.

• రెండు దశల మోడ్:

రెండు దశల మోడ్‌లో, రెండు దశలు (రెండు సమూహాల వైండింగ్ / పోల్) ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో శక్తినిస్తాయి, ఇది ఎక్కువ టార్క్ (30% నుండి 40%) సింగిల్ ఫేజ్ మోడ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

హాఫ్ స్టెప్పింగ్ మోడ్:

మోటారు యొక్క రెట్టింపు రిజల్యూషన్ కోసం హాఫ్ స్టెప్పింగ్ మోడ్ జరుగుతుంది. పేరు సూచించినట్లుగా సగం దశలో, ఒక పూర్తి దశలో సగం పడుతుంది, పూర్తి 1.8 డిగ్రీకి బదులుగా, సగం దశ 0.9 డిగ్రీ పడుతుంది.
సింగిల్ ఫేజ్ మోడ్ మరియు డబుల్ ఫేజ్ మోడ్‌ను ప్రత్యామ్నాయంగా మార్చడం ద్వారా హాఫ్ స్టెప్ సాధించవచ్చు. ఇది యాంత్రిక భాగాలపై ఒత్తిడిని తగ్గిస్తుంది మరియు భ్రమణంలో సున్నితత్వాన్ని పెంచుతుంది. సగం దశ టార్క్ను 15% తగ్గిస్తుంది. కానీ మోటారుకు వర్తించే కరెంట్‌ను పెంచడం ద్వారా టార్క్ పెంచవచ్చు.

మైక్రో స్టెప్పింగ్:

సున్నితమైన భ్రమణం కోసం మైక్రో స్టెప్పింగ్ జరుగుతుంది. ఒక పూర్తి దశ 256 దశల వరకు విభజించబడింది. మైక్రో స్టెప్పింగ్ కోసం దీనికి ప్రత్యేక మైక్రోస్టెప్ కంట్రోలర్ అవసరం. దీని టార్క్ సుమారు 30% తగ్గుతుంది.

ద్రవ భ్రమణం కోసం డ్రైవర్లు సైనూసోయిడల్ వేవ్‌ను ఇన్పుట్ చేయాలి. డ్రైవర్లు 90 డిగ్రీల దశతో రెండు సైనూసోయిడల్ ఇన్పుట్ ఇస్తారు.

ఇది భ్రమణంపై ఉత్తమ నియంత్రణను ఇస్తుంది మరియు యాంత్రిక ఒత్తిడిని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది మరియు కార్యాచరణ శబ్దాన్ని తగ్గిస్తుంది.

స్టెప్పర్ మోటారు యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు క్రింది పాయింట్లతో తెలుసుకోవచ్చు:

ప్రయోజనాలు:

Ang కోణీయ భ్రమణంపై ఉత్తమ నియంత్రణ.
Slow నెమ్మదిగా వేగంతో అధిక టార్క్.
Rot భ్రమణ దిశలో తక్షణ మార్పు.
Mechan కనీస యాంత్రిక నిర్మాణం.

ప్రతికూలతలు:

Rot రోటర్‌ను స్థిర స్థానానికి లాక్ చేయడానికి చేసిన భ్రమణ సమయంలో కూడా శక్తి వినియోగించబడుతుంది.
Rot భ్రమణ లోపాలను సరిదిద్దడానికి మరియు ప్రస్తుత స్థితిని తెలుసుకోవడానికి ఫీడ్‌బ్యాక్ విధానం లేదు.
• దీనికి సంక్లిష్టమైన డ్రైవర్ సర్క్యూట్ అవసరం.
High టార్క్ అధిక వేగంతో తగ్గించబడుతుంది.
High అధిక వేగంతో మోటారును నియంత్రించడం అంత సులభం కాదు.