স্টেপার মোটর
একটি স্টেপার মোটর একটি ইলেক্ট্রোমেকানিকাল ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিকে শ্যাফ্টের বিচ্ছিন্ন কৌণিক গতিতে রূপান্তর করে। স্টেপার মোটরগুলির ব্যবহার মেশিনগুলির কার্যকারী সংস্থাগুলিকে আন্দোলনের শেষে তাদের অবস্থান ঠিক করে কঠোরভাবে ডোজ করা আন্দোলনগুলি সম্পাদন করতে দেয়।
স্টেপার মোটর হল অ্যাকচুয়েটর যা স্থির কৌণিক আন্দোলন (পদক্ষেপ) প্রদান করে। রটার কোণে যেকোনো পরিবর্তন হল ইনপুট পালসের স্টেপার মোটরের প্রতিক্রিয়া।
একটি পৃথক বৈদ্যুতিক স্টেপার মোটর ড্রাইভ স্বাভাবিকভাবেই ডিজিটাল কন্ট্রোল ডিভাইসের সাথে মিলিত হয়, যা এটিকে ডিজিটালি নিয়ন্ত্রিত ধাতব কাটার মেশিনে, শিল্প রোবট এবং ম্যানিপুলেটরগুলিতে, ঘড়ির প্রক্রিয়াগুলিতে সফলভাবে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়।
একটি পৃথক বৈদ্যুতিক ড্রাইভ একটি সিরিজ ব্যবহার করে প্রয়োগ করা যেতে পারে অ্যাসিঙ্ক্রোনাস বৈদ্যুতিক মোটর, যা বিশেষ নিয়ন্ত্রণের কারণে ধাপ মোডে কাজ করতে পারে।
সমস্ত ধরণের স্টেপার মোটরগুলির পরিচালনার নীতিটি নিম্নরূপ। একটি ইলেকট্রনিক সুইচের সাহায্যে, ভোল্টেজ ডাল তৈরি হয়, যা স্টেপার মোটরের স্টেটারে অবস্থিত কন্ট্রোল কয়েলগুলিতে খাওয়ানো হয়।
কন্ট্রোল কয়েলের উত্তেজনার অনুক্রমের উপর নির্ভর করে, মোটরের অপারেটিং ফাঁকে চৌম্বক ক্ষেত্রের এক বা অন্য একটি পৃথক পরিবর্তন ঘটে। স্টেপার মোটরের নিয়ন্ত্রণ কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্রের অক্ষের কৌণিক স্থানচ্যুতির সাথে, এর রটারটি চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুসরণে বিচ্ছিন্নভাবে ঘোরে। রটারের ঘূর্ণনের আইনটি নিয়ন্ত্রণ ডালের ক্রম, শুল্ক চক্র এবং ফ্রিকোয়েন্সি, সেইসাথে স্টেপার মোটরের ধরন এবং ডিজাইনের পরামিতি দ্বারা নির্ধারিত হয়।
একটি স্টিপার মোটরের অপারেশনের নীতি (রটারের বিচ্ছিন্ন গতিবিধি প্রাপ্ত করা) একটি দ্বি-ফেজ স্টেপার মোটরের সহজ সার্কিটের উদাহরণ ব্যবহার করে বিবেচনা করা হবে (চিত্র 1)।
ভাত। 1. একটি সক্রিয় রটার সহ একটি স্টেপার মোটরের সরলীকৃত চিত্র
স্টেপার মোটরের দুটি জোড়া স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত স্টেটর খুঁটি রয়েছে যার উপর উত্তেজনা (নিয়ন্ত্রণ) উইন্ডিংগুলি অবস্থিত: টার্মিনাল 1H — 1K সহ 3 ওয়াইন্ডিং এবং টার্মিনাল 2H — 2K সহ 2 উইন্ডিং। প্রতিটি উইন্ডিং স্টেটর 1 SM এর বিপরীত মেরুতে অবস্থিত দুটি অংশ নিয়ে গঠিত।
বিবেচিত স্কিমের রটারটি একটি দ্বি-মেরু স্থায়ী চুম্বক।কয়েলগুলি একটি কন্ট্রোল ডিভাইস থেকে ডাল দ্বারা চালিত হয় যা ইনপুট কন্ট্রোল ডালের একক-চ্যানেল সিকোয়েন্সকে মাল্টি-চ্যানেল ওয়ানে রূপান্তর করে (স্টেপার মোটরের পর্যায়গুলির সংখ্যা অনুসারে)।
অবস্থানটি স্থিতিশীল হবে কারণ রটারে কাজ করে এমন একটি সিঙ্ক্রোনাইজিং মুহূর্ত রয়েছে যা রটারকে ভারসাম্যের অবস্থানে ফিরিয়ে আনতে থাকে: M = Mmax x sinα,
যেখানে M.max — সর্বোচ্চ মুহূর্ত, α — স্টেটর এবং রটার চৌম্বক ক্ষেত্রের অক্ষের মধ্যে কোণ।
যখন কন্ট্রোল ইউনিট কয়েল 3 থেকে কয়েল 2 এ ভোল্টেজ স্যুইচ করে, তখন অনুভূমিক খুঁটি সহ একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়, যেমন স্টেটর চৌম্বক ক্ষেত্র স্টেটরের পরিধির এক চতুর্থাংশের সাথে একটি পৃথক ঘূর্ণন করে। এই ক্ষেত্রে, স্টেটর এবং রটারের অক্ষগুলির মধ্যে একটি অপসারণের কোণ α = 90 ° প্রদর্শিত হবে এবং সর্বাধিক টর্ক Mmax রটারে কাজ করবে। রটারটি একটি কোণ α = 90 ° দিয়ে ঘুরবে এবং একটি নতুন স্থিতিশীল অবস্থান নেবে। এইভাবে, স্টেটর ফিল্ডের স্টেপিং মোশনের পরে, মোটরের রটার ধাপে ধাপে চলে।
স্টেপার মোটর শূন্য থেকে অপারেটিং এক ইনপুট সিগন্যালের ফ্রিকোয়েন্সি হঠাৎ বা ধীরে ধীরে বৃদ্ধির মাধ্যমে শুরু হয়, স্টপটি শূন্য হ্রাস করে এবং বিপরীতটি হয় স্টেপার মোটরের উইন্ডিংগুলির সুইচিং ক্রম পরিবর্তন করে।
স্টেপার মোটরগুলি নিম্নলিখিত পরামিতিগুলির দ্বারা চিহ্নিত করা হয়: পর্যায়গুলির সংখ্যা (নিয়ন্ত্রণ কয়েল) এবং তাদের সংযোগ স্কিম, স্টেপার মোটরের প্রকার (সক্রিয় বা প্যাসিভ রটার সহ), একক রটার স্টেপ (একক পালস সহ রটারের ঘূর্ণনের কোণ) ), নামমাত্র পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ, সর্বাধিক স্ট্যাটিক টাইম মোমেন্ট, রেট করা টর্ক, জড়তার রটার মোমেন্ট, ত্বরণ ফ্রিকোয়েন্সি।
স্টেপার মোটর হল একক-ফেজ, দুই-ফেজ এবং একটি সক্রিয় বা প্যাসিভ রটার সহ মাল্টিফেজ। স্টেপার মোটর একটি ইলেকট্রনিক কন্ট্রোল ইউনিট দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। একটি স্টেপার মোটর কন্ট্রোল স্কিমের একটি উদাহরণ চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে।
ভাত। 2. একটি ওপেন-লুপ স্টেপার মোটর বৈদ্যুতিক ড্রাইভের কার্যকরী চিত্র
ভোল্টেজ ডালের আকারে একটি নিয়ন্ত্রণ সংকেত ব্লক 1 এর ইনপুটে সরবরাহ করা হয়, যা ডালের ক্রমকে রূপান্তরিত করে, উদাহরণস্বরূপ, ইউনিপোলার ডালগুলির একটি চার-ফেজ সিস্টেমে (স্টেপার মোটরের পর্যায়গুলির সংখ্যা অনুসারে) .
ব্লক 2 সুইচ 3-এর স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের জন্য প্রয়োজনীয় সময়কাল এবং প্রশস্ততা সম্পর্কিত এই ডালগুলি তৈরি করে, যার আউটপুটগুলির সাথে স্টেপার মোটর 4 এর উইন্ডিংগুলি সংযুক্ত থাকে। সুইচ এবং অন্যান্য ব্লকগুলি সরাসরি বর্তমান উত্স দ্বারা চালিত হয় 5.
একটি বিচ্ছিন্ন ড্রাইভের মানের জন্য বর্ধিত প্রয়োজনীয়তার সাথে, একটি স্টেপার বৈদ্যুতিক ড্রাইভের একটি ক্লোজড সার্কিট (চিত্র 3) ব্যবহার করা হয়, যা একটি স্টেপার মোটর ছাড়াও, একটি কনভার্টার পি, একটি কমিউটেটর কে এবং একটি স্টেপ সেন্সর ডিএসএইচ অন্তর্ভুক্ত করে। এই ধরনের একটি বিচ্ছিন্ন ড্রাইভে, ওয়ার্কিং মেকানিজম RM এর শ্যাফটের প্রকৃত অবস্থান এবং স্টেপার মোটরের গতি সম্পর্কে তথ্য স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রকের ইনপুটে দেওয়া হয়, যা ড্রাইভের গতিবিধির সেট প্রকৃতি প্রদান করে।
ভাত। 3. একটি ক্লোজড-লুপ ডিসক্রিট ড্রাইভের কার্যকরী চিত্র
আধুনিক বিযুক্ত ড্রাইভ সিস্টেম মাইক্রোপ্রসেসর নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে। স্টেপার মোটর ড্রাইভের জন্য অ্যাপ্লিকেশনের পরিসীমা ক্রমাগত প্রসারিত হচ্ছে। ওয়েল্ডিং মেশিন, সিঙ্ক্রোনাইজিং ডিভাইস, টেপ এবং রেকর্ডিং প্রক্রিয়া, অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিনগুলির জন্য জ্বালানী সরবরাহ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় তাদের ব্যবহার আশাব্যঞ্জক।
স্টেপার মোটরগুলির সুবিধা:
-
উচ্চ নির্ভুলতা, এমনকি একটি ওপেন-লুপ কাঠামো সহ, যেমন স্টিয়ারিং কোণ সেন্সর ছাড়া;
-
ডিজিটাল ম্যানেজমেন্ট অ্যাপ্লিকেশনের সাথে নেটিভ ইন্টিগ্রেশন;
-
যান্ত্রিক সুইচের অভাব যা প্রায়শই অন্যান্য ধরণের ইঞ্জিনগুলির সাথে সমস্যা সৃষ্টি করে।
স্টেপার মোটরগুলির অসুবিধা:
-
কম টর্ক, কিন্তু ক্রমাগত ড্রাইভ মোটর তুলনায়;
-
সীমিত গতি;
-
ঝাঁকুনি আন্দোলনের কারণে উচ্চ স্তরের কম্পন;
-
ওপেন-লুপ সিস্টেমে ডাল হারানোর সাথে বড় ত্রুটি এবং দোলন।
স্টেপার মোটরগুলির সুবিধাগুলি তাদের অসুবিধাগুলিকে ছাড়িয়ে যায়, তাই এগুলি প্রায়শই এমন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় যেখানে ড্রাইভ ডিভাইসগুলির ছোট শক্তি যথেষ্ট।
নিবন্ধটি Daineko V.A., Kovalinsky A.I. বই থেকে উপকরণ ব্যবহার করে। কৃষি উদ্যোগের বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম।