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

स्टेपर मोटर्स

स्टेपर मोटर में स्थायी चुम्बकों वाला एक रोटर और एक स्थिर स्टेटर होता है जो वाइंडिंग को वहन करता है। जब करंट स्टेटर वाइंडिंग्स के माध्यम से चलता है, तो यह एक चुंबकीय प्रवाह वितरण उत्पन्न करता है जो एक मोड़ बल लागू करने के लिए रोटर के चुंबकीय क्षेत्र वितरण के साथ संपर्क करता है। स्टेपर मोटर्स में बहुत अधिक पोल संख्या होती है, आमतौर पर 50 या अधिक। स्टेपर मोटर चालक प्रत्येक ध्रुव को क्रम से सक्रिय करता है ताकि रोटर वृद्धि या चरणों की श्रृंखला में घूम सके। ध्रुवों की संख्या बहुत अधिक होने के कारण गति निरंतर प्रतीत होती है।

सिद्धांत रूप में, गियरबॉक्स का उपयोग टॉर्क बढ़ाने के लिए किया जा सकता है, लेकिन यहीं पर स्टेपर मोटर्स की कम गति एक समस्या बन जाती है। 1,200 आरपीएम स्टेपर मोटर में 10:1 गियर रिड्यूसर जोड़ने से टॉर्क को परिमाण के क्रम में बढ़ाया जा सकता है, लेकिन यह गति को 120 आरपीएम तक भी कम कर देगा। यदि मोटर का उपयोग बॉल-स्क्रू एक्चुएटर 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 आकार में उपलब्ध नहीं होते हैं, अधिकांश अनुप्रयोग NEMA 17 या NEMA 23 मोटर आकार में आते हैं। परिणामस्वरूप, 1,000 से 2,000 औंस इंच से अधिक टॉर्क पैदा करने में सक्षम स्टेपर मोटर्स का मिलना असामान्य है।

स्टेपर मोटर्स की भी प्रदर्शन सीमाएँ हैं। आप स्टेपर मोटर को स्प्रिंग-मास सिस्टम के रूप में सोच सकते हैं। मोटर को घूमना शुरू करने और भार को स्थानांतरित करने के लिए घर्षण को तोड़ने की आवश्यकता होती है, जिस बिंदु पर रोटर पूरी तरह से नियंत्रित नहीं होता है। परिणामस्वरूप, पाँच कदम आगे बढ़ने के आदेश के परिणामस्वरूप मोटर केवल चार कदम - या छह कदम मुड़ सकती है।

हालाँकि, यदि ड्राइव मोटर को 200 कदम आगे बढ़ने का आदेश देती है, तो वह ऐसा कुछ ही कदमों में करेगी, जो उस समय कुछ प्रतिशत की त्रुटि दर्शाता है। यद्यपि हम स्टेपर मोटर्स को आमतौर पर प्रति क्रांति 25,000 और 50,000 काउंट के बीच रिज़ॉल्यूशन के साथ कमांड करते हैं, क्योंकि मोटर लोड के तहत एक स्प्रिंग-मास सिस्टम है, हमारा विशिष्ट रिज़ॉल्यूशन 2,000 से 6,000 काउंट प्रति क्रांति है। फिर भी, इन संकल्पों पर, 200 कदम की चाल भी एक डिग्री के एक अंश से मेल खाती है।

एनकोडर जोड़ने से सिस्टम गति को सटीक रूप से ट्रैक करने में सक्षम हो जाएगा, लेकिन यह मोटर की बुनियादी भौतिकी को पार करने में सक्षम नहीं होगा। बेहतर स्थिति सटीकता और रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, सर्वो मोटर्स 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 चुंबक के साथ एक रोटर और वाइंडिंग के साथ एक स्थिर स्टेटर शामिल है। यहां 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। परिणामस्वरूप, उन्हें बंद-लूप में चलाया जाना चाहिए।

हालाँकि, बंद-लूप ऑपरेशन नियंत्रक/ड्राइव को यह आदेश देने में सक्षम बनाता है कि लोड एक विशिष्ट स्थिति पर बना रहे, और मोटर इसे वहीं रखने के लिए निरंतर समायोजन करेगा। इस प्रकार, सर्वो मोटर्स वास्तविक रूप से होल्डिंग टॉर्क प्रदान कर सकते हैं। ध्यान दें, हालाँकि, शून्य-स्पीड टॉर्क परिदृश्य लोड को नियंत्रित करने और कमांड किए गए स्थान के बारे में दोलन को रोकने के लिए मोटर के उचित आकार पर निर्भर करता है।

सर्वो मोटर्स आमतौर पर दुर्लभ-पृथ्वी मैग्नेट का उपयोग करते हैं जबकि स्टेपर मोटर्स अक्सर कम महंगे पारंपरिक मैग्नेट का उपयोग करते हैं। दुर्लभ-पृथ्वी चुंबक छोटे पैकेज में उच्च टॉर्क के विकास को सक्षम बनाते हैं। सर्वो मोटर्स को अपने समग्र भौतिक आकार से टॉर्क का लाभ भी मिलता है। सर्वो मोटर का व्यास आमतौर पर NEMA 17 से लेकर 220 मिमी तक होता है। इन संयुक्त कारकों के परिणामस्वरूप, सर्वो मोटर्स 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 ऑपरेशन के परिणामस्वरूप बेहतर स्थिति सटीकता भी प्रदान करते हैं।

अंतिम विचार

सर्वो मोटर्स एक निर्विवाद प्रदर्शन लाभ प्रदान करते हैं। हालाँकि, दोहराव के संदर्भ में, स्टेपर मोटर्स काफी प्रतिस्पर्धी हो सकते हैं। यह बिंदु स्टेपर मोटर्स के बारे में एक आम ग़लतफ़हमी को सामने लाता है, जो खोई हुई गति का मिथक है। जैसा कि हमने पहले चर्चा की, स्टेपर मोटर की मास-स्प्रिंग प्रकृति के परिणामस्वरूप कुछ चरण खो सकते हैं। हालाँकि, ड्राइव स्टेपर को कोणीय स्थान पर जाने का आदेश दे रही है, खोए हुए कदम रोटेशन से रोटेशन तक नहीं ले जाए जाते हैं। रोटेशन से रोटेशन तक, स्टेपर मोटर्स अत्यधिक दोहराए जाने योग्य हैं। भविष्य के ब्लॉग पोस्ट में इस विषय पर अधिक विस्तृत चर्चा देखें।

उपरोक्त चर्चा हमें स्टेपर अक्षों और सर्वो अक्षों के बीच अंतिम मुख्य अंतर पर ले आती है, जो कि लागत है। स्टेपर मोटर्स को आमतौर पर फीडबैक की आवश्यकता नहीं होती है, वे कम महंगे मैग्नेट का उपयोग करते हैं, और वे शायद ही कभी गियरबॉक्स को शामिल करते हैं। उच्च ध्रुव संख्या और होल्डिंग टॉर्क उत्पन्न करने की उनकी क्षमता के कारण, वे शून्य गति पर कम बिजली की खपत करते हैं। परिणामस्वरूप, एक स्टेपर मोटर एक तुलनीय सर्वो मोटर की तुलना में कम महंगी हो सकती है।

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

जब आपका आवेदन क्षमा योग्य है लेकिन आपका बजट नहीं है, तो स्टेपर मोटर पर विचार करें। यदि प्रदर्शन सबसे महत्वपूर्ण पहलू है, तो एक सर्वो मोटर काम करेगी लेकिन अधिक भुगतान करने के लिए तैयार रहें।