आपके आवेदन के लिए कौन सा सही है? आइए गति, त्वरण और मूल्य लक्ष्यों सहित प्रमुख निर्णय मानदंडों का पता लगाएं।

स्टेपर मोटर्स

स्टेपर मोटर में स्थायी चुंबक वाला रोटर और वाइंडिंग को ले जाने वाला स्थिर स्टेटर होता है। जब स्टेटर वाइंडिंग से करंट गुजरता है, तो यह एक चुंबकीय फ्लक्स वितरण उत्पन्न करता है जो रोटर के चुंबकीय क्षेत्र वितरण के साथ मिलकर एक टर्निंग फोर्स लगाता है। स्टेपर मोटर में बहुत अधिक पोल काउंट होते हैं, आमतौर पर 50 या उससे अधिक। स्टेपर मोटर ड्राइवर प्रत्येक पोल को क्रम से सक्रिय करता है ताकि रोटर वृद्धि या चरणों की एक श्रृंखला में घूम सके। बहुत अधिक पोल काउंट के कारण, गति निरंतर प्रतीत होती है।

सिद्धांत रूप में, टॉर्क बढ़ाने के लिए गियरबॉक्स का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन यहीं पर स्टेपर मोटर की कम गति एक समस्या बन जाती है। 1,200 RPM स्टेपर मोटर में 10:1 गियर रिड्यूसर जोड़ने से टॉर्क में एक क्रम की वृद्धि हो सकती है, लेकिन यह गति को 120 RPM तक कम कर देगा। यदि मोटर का उपयोग बॉल-स्क्रू एक्ट्यूएटर या इसी तरह के उपकरण को चलाने के लिए किया जा रहा है, तो यह संभवतः एप्लिकेशन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त गति प्रदान नहीं करेगा।

स्टेपर मोटर आम तौर पर NEMA 34 से बड़े फ्रेम साइज़ में उपलब्ध नहीं होते हैं, ज़्यादातर एप्लीकेशन NEMA 17 या NEMA 23 मोटर साइज़ में आते हैं। नतीजतन, 1,000 से 2,000 औंस इंच से ज़्यादा टॉर्क पैदा करने में सक्षम स्टेपर मोटर मिलना असामान्य है।

स्टेपर मोटर की प्रदर्शन सीमाएँ भी होती हैं। आप स्टेपर मोटर को स्प्रिंग-मास सिस्टम के रूप में सोच सकते हैं। मोटर को घूमने और लोड को हिलाने के लिए घर्षण को तोड़ने की ज़रूरत होती है, जिस बिंदु पर रोटर पूरी तरह से नियंत्रित नहीं होता है। नतीजतन, पाँच कदम आगे बढ़ने का आदेश देने पर मोटर केवल चार कदम आगे बढ़ सकती है - या छह।

यदि ड्राइव मोटर को 200 कदम आगे बढ़ने का आदेश देता है, तो वह कुछ ही कदम आगे बढ़ेगा, जो उस समय कुछ प्रतिशत की त्रुटि दर्शाता है। हालाँकि हम स्टेपर मोटर को आम तौर पर 25,000 से 50,000 काउंट प्रति चक्कर के रिज़ॉल्यूशन के साथ आदेश देते हैं, क्योंकि मोटर लोड के तहत एक स्प्रिंग-मास सिस्टम है, हमारा सामान्य रिज़ॉल्यूशन 2,000 से 6,000 काउंट प्रति चक्कर है। फिर भी, इन रिज़ॉल्यूशन पर, 200-चरण की चाल भी एक अंश डिग्री के बराबर होती है।

एनकोडर जोड़ने से सिस्टम मूवमेंट को सटीक रूप से ट्रैक करने में सक्षम होगा, लेकिन यह मोटर के मूल भौतिकी को पार करने में सक्षम नहीं होगा। बेहतर पोजिशनिंग सटीकता और रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, सर्वो मोटर एक बेहतर समाधान प्रदान करते हैं।

सर्वो मोटर्स

स्टेपर मोटर्स की तरह, सर्वो मोटर्स के भी कई कार्यान्वयन हैं। आइए सबसे आम डिज़ाइन पर विचार करें, जिसमें स्थायी चुंबकों वाला रोटर और वाइंडिंग के साथ एक स्थिर स्टेटर शामिल है। यहाँ भी, करंट एक चुंबकीय क्षेत्र वितरण बनाता है जो टॉर्क विकसित करने के लिए रोटर पर कार्य करता है। हालाँकि, सर्वो मोटर्स में स्टेपर मोटर्स की तुलना में पोल ​​की संख्या काफी कम होती है। नतीजतन, उन्हें बंद लूप में चलाना चाहिए।

बंद-लूप संचालन नियंत्रक/ड्राइव को यह आदेश देने में सक्षम बनाता है कि लोड एक विशिष्ट स्थिति पर बना रहे, तथा मोटर इसे वहीं पर बनाए रखने के लिए निरंतर समायोजन करेगी। इस प्रकार, सर्वो मोटर वास्तविक होल्डिंग टॉर्क प्रदान कर सकती है। ध्यान दें, हालाँकि, शून्य-गति टॉर्क परिदृश्य लोड को नियंत्रित करने और आदेशित स्थान के बारे में दोलन को रोकने के लिए मोटर के उचित आकार पर निर्भर करता है।

सर्वो मोटर आम तौर पर दुर्लभ-पृथ्वी चुंबकों का उपयोग करते हैं जबकि स्टेपर मोटर अक्सर कम महंगे पारंपरिक चुंबकों का उपयोग करते हैं। दुर्लभ-पृथ्वी चुंबक छोटे पैकेज में उच्च टॉर्क के विकास को सक्षम करते हैं। सर्वो मोटरों को उनके समग्र भौतिक आकार से टॉर्क का लाभ भी मिलता है। सर्वो मोटर का व्यास आम तौर पर NEMA 17 से लेकर 220 मिमी तक होता है। इन संयुक्त कारकों के परिणामस्वरूप, सर्वो मोटर 250 फुट-पाउंड तक का टॉर्क दे सकते हैं।

गति और टॉर्क का संयोजन सर्वो मोटर्स को स्टेपर मोटर्स की तुलना में बेहतर त्वरण प्रदान करने में सक्षम बनाता है। वे बंद-लूप संचालन के परिणामस्वरूप बेहतर पोजिशनिंग सटीकता भी प्रदान करते हैं।

अंतिम विचार

सर्वो मोटर एक निर्विवाद प्रदर्शन लाभ प्रदान करते हैं। हालांकि, दोहराव के मामले में, स्टेपर मोटर काफी प्रतिस्पर्धी हो सकते हैं। यह बिंदु स्टेपर मोटर के बारे में एक आम गलत धारणा को सामने लाता है, जो खोई हुई गति का मिथक है। जैसा कि हमने पहले चर्चा की थी, स्टेपर मोटर की द्रव्यमान-स्प्रिंग प्रकृति के परिणामस्वरूप कुछ खोए हुए कदम हो सकते हैं। क्योंकि ड्राइव स्टेपर को एक कोणीय स्थान पर जाने का आदेश दे रहा है, खोए हुए कदम रोटेशन से रोटेशन तक नहीं चलते हैं। रोटेशन से रोटेशन तक, स्टेपर मोटर अत्यधिक दोहराए जाने योग्य हैं। भविष्य के ब्लॉग पोस्ट में इस विषय पर अधिक विस्तृत चर्चा के लिए देखें।

ऊपर की चर्चा हमें स्टेपर अक्ष और सर्वो अक्ष के बीच अंतिम मुख्य अंतर पर ले जाती है, जो कि लागत है। स्टेपर मोटरों को आम तौर पर फीडबैक की आवश्यकता नहीं होती है, वे कम महंगे चुंबकों का उपयोग करते हैं, और वे शायद ही कभी गियरबॉक्स को शामिल करते हैं। उच्च ध्रुव गणना और होल्डिंग टॉर्क उत्पन्न करने की उनकी क्षमता के कारण, वे शून्य गति पर कम बिजली की खपत करते हैं। नतीजतन, एक स्टेपर मोटर एक तुलनीय सर्वो मोटर की तुलना में एक क्रम के परिमाण तक कम महंगी हो सकती है।

संक्षेप में, स्टेपर मोटर्स कम गति, कम त्वरण और कम सटीकता आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए अच्छे समाधान हैं। स्टेपर मोटर्स कॉम्पैक्ट और सस्ती भी होती हैं। यह इन मोटर्स को चिकित्सा, बायोटेक, सुरक्षा और रक्षा, और अर्धचालक विनिर्माण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। सर्वो मोटर्स उच्च गति, उच्च त्वरण और उच्च सटीकता की आवश्यकता वाले सिस्टम के लिए एक बेहतर विकल्प हैं। व्यापार-बंद एक उच्च लागत और जटिलता है। सर्वो मोटर्स का उपयोग आमतौर पर पैकेजिंग, रूपांतरण, वेब प्रसंस्करण और इसी तरह के अनुप्रयोगों में किया जाता है।

जब आपका आवेदन माफ़ करने लायक हो लेकिन आपका बजट ऐसा न हो, तो स्टेपर मोटर पर विचार करें। अगर प्रदर्शन सबसे महत्वपूर्ण पहलू है, तो सर्वो मोटर काम करेगी लेकिन ज़्यादा पैसे देने के लिए तैयार रहें।