स्टेपिंग मोटर और सर्वो मोटर के संबंध में, एप्लिकेशन की विभिन्न आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त मोटर चुनें

स्टेपर मोटर एक असतत गति उपकरण है, जिसका आधुनिक डिजिटल नियंत्रण प्रौद्योगिकी के साथ एक आवश्यक संबंध है।वर्तमान घरेलू डिजिटल नियंत्रण प्रणाली में, स्टेपर मोटर्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।ऑल-डिजिटल एसी सर्वो सिस्टम के उद्भव के साथ, डिजिटल नियंत्रण प्रणालियों में एसी सर्वो मोटर्स का तेजी से उपयोग किया जा रहा है।डिजिटल नियंत्रण के विकास की प्रवृत्ति को अनुकूलित करने के लिए, स्टेपर मोटर्स या ऑल-डिजिटल एसी सर्वो मोटर्स का उपयोग ज्यादातर गति नियंत्रण प्रणालियों में कार्यकारी मोटर्स के रूप में किया जाता है।यद्यपि दोनों नियंत्रण मोड (पल्स ट्रेन और दिशा संकेत) में समान हैं, प्रदर्शन और अनुप्रयोग अवसरों में बड़े अंतर हैं।अब दोनों के प्रदर्शन की तुलना करें.
नियंत्रण सटीकता अलग है

दो-चरण हाइब्रिड स्टेपर मोटर्स के चरण कोण आम तौर पर 3.6 डिग्री और 1.8 डिग्री होते हैं, और पांच-चरण हाइब्रिड स्टेपर मोटर्स के चरण कोण आम तौर पर 0.72 डिग्री और 0.36 डिग्री होते हैं।छोटे स्टेप एंगल वाले कुछ उच्च-प्रदर्शन वाले स्टेपर मोटर्स भी हैं।उदाहरण के लिए, धीमी गति से चलने वाले तार मशीन टूल्स के लिए स्टोन कंपनी द्वारा निर्मित एक स्टेपिंग मोटर का स्टेप कोण 0.09 डिग्री होता है; बर्जर LAHR द्वारा निर्मित तीन-चरण हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर का स्टेप कोण 0.09 डिग्री है। डीआईपी स्विच को 1.8 डिग्री, 0.9 डिग्री, 0.72 डिग्री, 0.36 डिग्री, 0.18 डिग्री, 0.09 डिग्री, 0.072 डिग्री, 0.036 डिग्री पर सेट किया गया है, जो दो-चरण और पांच-चरण हाइब्रिड स्टेपिंग मोटर्स के चरण कोण के साथ संगत है।

एसी सर्वो मोटर की नियंत्रण सटीकता की गारंटी मोटर शाफ्ट के पीछे के छोर पर रोटरी एनकोडर द्वारा की जाती है।मानक 2500-लाइन एनकोडर वाली मोटर के लिए, ड्राइवर के अंदर चौगुनी आवृत्ति तकनीक के कारण पल्स समतुल्य 360 डिग्री/10000=0.036 डिग्री है।17-बिट एनकोडर वाली मोटर के लिए, हर बार जब ड्राइवर को 217=131072 पल्स प्राप्त होते हैं, तो मोटर एक क्रांति करती है, यानी, इसकी पल्स समतुल्य 360 डिग्री/131072=9.89 सेकंड है।यह 1.8 डिग्री के स्टेप कोण के साथ स्टेपर मोटर के बराबर पल्स का 1/655 है।

निम्न आवृत्ति विशेषताएँ भिन्न हैं:

स्टेपर मोटरें कम गति पर कम आवृत्ति वाले कंपन से ग्रस्त होती हैं।कंपन आवृत्ति लोड स्थिति और ड्राइवर के प्रदर्शन से संबंधित है। आमतौर पर यह माना जाता है कि कंपन आवृत्ति मोटर की नो-लोड टेक-ऑफ आवृत्ति का आधा है।स्टेपिंग मोटर के कार्य सिद्धांत द्वारा निर्धारित यह कम आवृत्ति कंपन घटना मशीन के सामान्य संचालन के लिए बहुत प्रतिकूल है।जब स्टेपर मोटर कम गति पर काम करती है, तो कम आवृत्ति कंपन घटना को दूर करने के लिए आमतौर पर डंपिंग तकनीक का उपयोग किया जाना चाहिए, जैसे मोटर में एक डैम्पर जोड़ना, या ड्राइवर पर उपखंड तकनीक का उपयोग करना आदि।

एसी सर्वो मोटर बहुत सुचारू रूप से चलती है और कम गति पर भी कंपन नहीं करती है।एसी सर्वो सिस्टम में एक अनुनाद दमन फ़ंक्शन होता है, जो मशीन की कठोरता की कमी को कवर कर सकता है, और सिस्टम के अंदर एक आवृत्ति विश्लेषण फ़ंक्शन (एफएफटी) होता है, जो मशीन के अनुनाद बिंदु का पता लगा सकता है और सिस्टम समायोजन की सुविधा प्रदान कर सकता है।

क्षण-आवृत्ति विशेषताएँ भिन्न हैं:

स्टेपर मोटर का आउटपुट टॉर्क गति बढ़ने के साथ कम हो जाता है, और यह उच्च गति पर तेजी से गिर जाएगा, इसलिए इसकी अधिकतम कार्य गति आम तौर पर 300-600RPM होती है।एसी सर्वो मोटर में एक स्थिर टॉर्क आउटपुट होता है, यानी, यह अपनी रेटेड गति (आमतौर पर 2000RPM या 3000RPM) के भीतर एक रेटेड टॉर्क आउटपुट कर सकता है, और यह रेटेड गति से ऊपर एक स्थिर पावर आउटपुट है।

अधिभार क्षमता अलग है:

स्टेपर मोटर्स में आमतौर पर ओवरलोड क्षमता नहीं होती है।एसी सर्वो मोटर में मजबूत अधिभार क्षमता होती है।उदाहरण के तौर पर पैनासोनिक एसी सर्वो सिस्टम को लें, इसमें स्पीड ओवरलोड और टॉर्क ओवरलोड क्षमताएं हैं।इसका अधिकतम टॉर्क रेटेड टॉर्क का तीन गुना है, जिसका उपयोग प्रारंभ के समय जड़त्व भार की जड़ता के क्षण को दूर करने के लिए किया जा सकता है।क्योंकि स्टेपर मोटर में इस प्रकार की अधिभार क्षमता नहीं होती है, मॉडल का चयन करते समय जड़ता के इस क्षण को दूर करने के लिए, अक्सर बड़े टॉर्क वाली मोटर का चयन करना आवश्यक होता है, और मशीन को इतने बड़े टॉर्क की आवश्यकता नहीं होती है सामान्य ऑपरेशन, इसलिए टॉर्क प्रकट होता है। बर्बादी की घटना.

रनिंग प्रदर्शन अलग है:

स्टेपिंग मोटर का नियंत्रण एक ओपन-लूप नियंत्रण है। यदि शुरुआती आवृत्ति बहुत अधिक है या लोड बहुत बड़ा है, तो चरण हानि या रुकावट आसानी से हो जाएगी। जब गति बहुत अधिक हो, तो गति बहुत अधिक होने पर ओवरशूटिंग आसानी से हो जाएगी। इसलिए, इसकी नियंत्रण सटीकता सुनिश्चित करने के लिए, इसे ठीक से संभाला जाना चाहिए। चढ़ाई और मंदी के मुद्दे.एसी सर्वो ड्राइव सिस्टम बंद-लूप नियंत्रण है। ड्राइव सीधे मोटर एनकोडर के फीडबैक सिग्नल का नमूना ले सकता है, और आंतरिक स्थिति लूप और स्पीड लूप का गठन किया जाता है। आम तौर पर, स्टेपिंग मोटर का कोई स्टेप लॉस या ओवरशूट नहीं होगा, और नियंत्रण प्रदर्शन अधिक विश्वसनीय है।

गति प्रतिक्रिया प्रदर्शन अलग है:

एक स्टेपर मोटर को एक ठहराव से कार्यशील गति (आम तौर पर कई सौ चक्कर प्रति मिनट) तक पहुंचने में 200-400 मिलीसेकेंड का समय लगता है।एसी सर्वो प्रणाली का त्वरण प्रदर्शन बेहतर है। उदाहरण के तौर पर सीआरटी एसी सर्वो मोटर को लेते हुए, इसे स्थिर से 3000आरपीएम की रेटेड गति तक पहुंचने में केवल कुछ मिलीसेकंड लगते हैं, जिसका उपयोग उन नियंत्रण अवसरों में किया जा सकता है जिनके लिए तेज़ शुरुआत और स्टॉप की आवश्यकता होती है।

संक्षेप में, प्रदर्शन के कई पहलुओं में एसी सर्वो प्रणाली स्टेपर मोटर से बेहतर है।लेकिन कुछ कम मांग वाले अवसरों में, स्टेपर मोटर्स का उपयोग अक्सर कार्यकारी मोटर्स के रूप में किया जाता है।इसलिए, नियंत्रण प्रणाली की डिजाइन प्रक्रिया में, नियंत्रण आवश्यकताओं और लागत जैसे विभिन्न कारकों पर व्यापक रूप से विचार किया जाना चाहिए, और एक उपयुक्त नियंत्रण मोटर का चयन किया जाना चाहिए।

स्टेपर मोटर एक एक्चुएटर है जो विद्युत दालों को कोणीय विस्थापन में परिवर्तित करता है।आम आदमी के शब्दों में: जब स्टेपर चालक को एक पल्स सिग्नल प्राप्त होता है, तो वह स्टेपर मोटर को निर्धारित दिशा में एक निश्चित कोण (और स्टेप कोण) को घुमाने के लिए चलाता है।
आप सटीक स्थिति के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए दालों की संख्या को नियंत्रित करके कोणीय विस्थापन को नियंत्रित कर सकते हैं; साथ ही, आप पल्स आवृत्ति को नियंत्रित करके मोटर रोटेशन की गति और त्वरण को नियंत्रित कर सकते हैं, ताकि गति विनियमन के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके।
स्टेपर मोटर तीन प्रकार की होती हैं: स्थायी चुंबक (पीएम), प्रतिक्रियाशील (वीआर) और हाइब्रिड (एचबी)।
स्थायी चुंबक स्टेपिंग आम तौर पर दो-चरण होती है, जिसमें छोटे टॉर्क और वॉल्यूम होते हैं, और स्टेप कोण आम तौर पर 7.5 डिग्री या 15 डिग्री होता है;
प्रतिक्रियाशील स्टेपिंग आम तौर पर तीन-चरण होती है, जो बड़े टॉर्क आउटपुट का एहसास कर सकती है, और स्टेपिंग कोण आम तौर पर 1.5 डिग्री होता है, लेकिन शोर और कंपन बहुत बड़े होते हैं।यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका जैसे विकसित देशों में, 1980 के दशक में इसे समाप्त कर दिया गया है;
हाइब्रिड स्टेपर स्थायी चुंबक प्रकार और प्रतिक्रियाशील प्रकार के फायदों के संयोजन को संदर्भित करता है।इसे दो-चरण और पांच-चरण में विभाजित किया गया है: दो-चरण चरण कोण आम तौर पर 1.8 डिग्री है और पांच-चरण चरण कोण आम तौर पर 0.72 डिग्री है।इस प्रकार की स्टेपर मोटर का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।