एक स्थायी चुंबक स्टेपर यन्त्र एक संगत और अत्यधिक कुशल उपकरण है जिसमें कई अनुप्रयोग हैं। चूंकि रोटर स्थायी मैग्नेट से बना होता है, इसलिए इसे किसी भी बाहरी उत्तेजना की आवश्यकता नहीं होती है जो इसे खिलौने, छोटे मोटर्स आदि जैसे अनुप्रयोगों में बहुत उपयोगी बनाता है, क्योंकि इसके डिजाइन पहलुओं के कारण, प्रत्येक घुमाव के चरण-कोण को आसानी से डिज़ाइन किया जा सकता है, जो इसे चिकित्सा उपकरणों और वैमानिकी संरचनाओं जैसे नाजुक अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाता है। अपने छोटे आकार के कारण, यह अत्यधिक मोबाइल और उपयोग करने में आसान है। यह आलेख स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर के अवलोकन पर चर्चा करता है।
स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर क्या है?
परिभाषा: यह एक विद्युत ऊर्जा रूपांतरण उपकरण है, जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। एक स्टेपर मोटर में, रोटर और स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र इस तरह से उत्तेजित होते हैं कि रोटर चुंबकीय क्षेत्र और स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र का संपर्क टोक़ पैदा करता है। एक स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर में, रोटार कॉइल उत्साहित नहीं हैं, इसके बजाय, हम स्थायी मैग्नेट का उपयोग करते हैं।
पारंपरिक स्टेपर मोटर्स में, इलेक्ट्रोमैग्नेट्स का उपयोग किया जाता है, जिसे रोटर चुंबकीय क्षेत्र के निर्माण के लिए बाहरी रूप से उत्साहित करने की आवश्यकता होती है। लेकिन इस मामले में, हम स्थायी चुंबक का उपयोग करते हैं। यह रोटर उत्तेजना प्रणाली को कम करता है और ऑपरेशन के लिए मोटर को अधिक अनुकूल बनाता है। रोटर उत्तेजना की अनुपस्थिति के कारण, नुकसान भी कम हो जाते हैं।
स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर निर्माण
इसमें दो मूलभूत भाग होते हैं। स्थिर भाग को स्टेटर भी कहा जाता है। स्टेटर में, स्टेटर डंडे को ऐसे रखा जाता है, जब आरेख में दिखाए गए अनुसार घुमावदार के साथ उत्तेजित होने पर, प्रत्येक स्टेटर ध्रुव एक चुंबकीय ध्रुव बनाता है। यदि यह एक दो-ध्रुव मशीन है, तो विपरीत ध्रुव श्रृंखला में जुड़े आम घुमावदार से उत्साहित हैं, जैसे कि, उत्तर और दक्षिण में से प्रत्येक विपरीत ध्रुव।
निर्माण
इसी तरह, ध्रुवों की अन्य दो जोड़ी एक चक्र में श्रृंखला घुमावदार होने से उत्साहित हैं, जैसे कि वे भी एक जोड़ी ध्रुव बनाते हैं। रोटर स्थायी मैग्नेट से बना होता है। सिरेमिक जैसी कई सामग्रियां हैं जिनका उपयोग स्थायी चुंबक के रूप में किया जा सकता है। रोटर मैग्नेट एक बाहरी शाफ्ट से जुड़ा होता है, जैसे कि, रोटेशन पर, यह यांत्रिक आउटपुट प्रदान करता है।
स्टेपर मोटर का सिद्धांत
स्टेपर मोटर का कार्य सिद्धांत एक पारंपरिक मोटर के समान है। यह लॉरेंट्ज़ फोर्स कानून के सिद्धांत पर काम करता है। जिसके अनुसार, जब भी एक प्रवाहित होने वाले चालक को एक चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो यह एक बल का अनुभव करता है, फ्लक्स की बातचीत के कारण।
जो फ्लक्स इंटरैक्ट करता है वह स्टेटर मैग्नेटिक फ्लक्स और रोटर मैग्नेटिक फ्लक्स है। स्टेटर चुंबकीय प्रवाह बाहरी उत्तेजनाओं के कारण और रोटर चुंबकीय प्रवाह स्थायी मैग्नेट के कारण बनाया जाता है। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि, फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम के कारण मोटर की दिशा नियंत्रित होती है।
स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर का कार्य
काम कर रहे स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर को निम्नलिखित मोड में समझाया जा सकता है
कार्य करने की विधा १
मोड 1 - इस मोड में, स्टेटर पोल का एक चरण चुंबकीय युग्मों के दो जोड़े बनाने के लिए श्रृंखला घुमावदार के साथ एक साथ उत्तेजित होता है। यह ध्यान दिया जा सकता है कि, इस मोड में, बी चरण बिल्कुल उत्साहित नहीं है। जब A चरण उत्तेजित होता है, तो यह उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव बनाता है। इस समय, रोटर चुंबकीय ध्रुव स्टेटर चुंबकीय ध्रुवों की ओर आकर्षित होता है।
मोड 2 - इस मोड में, स्टेटर ध्रुवों के बी चरण को चुंबकीय ध्रुवों के दो जोड़े बनाने के लिए श्रृंखला घुमावदार के साथ एक साथ उत्तेजित किया जाता है। यह ध्यान दिया जा सकता है कि, इस मोड में, ए चरण बिल्कुल भी उत्साहित नहीं है। जब बी चरण उत्तेजित होता है, तो यह उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव बनाता है। इस समय, रोटर चुंबकीय ध्रुव स्टेटर चुंबकीय ध्रुवों की ओर आकर्षित होता है। जो मोड 1 से रोटर को दक्षिणावर्त दिशा में घुमाता है।
काम करने का तरीका २
मोड 3 - फिर से इस मोड में, स्टेटर पोल का एक चरण चुंबकीय ध्रुवों के दो जोड़े बनाने के लिए श्रृंखला घुमावदार के साथ एक साथ उत्तेजित होता है। यह ध्यान दिया जा सकता है कि, इस मोड में, बी चरण बिल्कुल उत्साहित नहीं है। जब A चरण उत्तेजित होता है, तो यह उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव बनाता है। इस समय, रोटर चुंबकीय ध्रुव स्टेटर चुंबकीय ध्रुवों की ओर आकर्षित होता है। यह मोड 2 से रोटर को दक्षिणावर्त दिशा में घुमाता है।
मोड 4 - इस मोड में फिर से, स्टेटर पोल के बी चरण दो चुंबकीय ध्रुवों के जोड़े बनाने के लिए श्रृंखला घुमावदार के साथ एक साथ उत्तेजित होते हैं। यह ध्यान दिया जा सकता है कि, इस मोड में, ए चरण बिल्कुल भी उत्साहित नहीं है। जब बी चरण उत्तेजित होता है, तो यह उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव बनाता है। इस समय, रोटर चुंबकीय ध्रुव स्टेटर चुंबकीय ध्रुवों की ओर आकर्षित होता है। जो मोड 3 से रोटर को दक्षिणावर्त दिशा में घुमाता है।
इस तरीके से, रोटर मोड 1 से मोड 4 तक एक पूर्ण क्रांति करता है।
स्टेपर मोटर के फायदे और नुकसान
एक स्थायी चुंबक स्टेपर के फायदे मोटर हैं
- यह आकार में कॉम्पैक्ट और छोटा है, जो इसे कई अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाता है
- किसी भी बाहरी उत्तेजना के अभाव में, नुकसान कम होते हैं
- किसी भी बाहरी उत्तेजना की अनुपस्थिति के कारण, रखरखाव कम है।
- इसे मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए बाहरी सर्किट से जोड़ा जा सकता है
- रोटर वाइंडिंग का पता लगाने के लिए सेंसर का उपयोग किया जा सकता है
- गति और टोक़ की एक विस्तृत श्रृंखला में संचालित किया जा सकता है।
- सटीक नियंत्रण
एक स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर के नुकसान कर रहे हैं
- स्थायी चुंबक में सीमाओं के कारण, इसका उपयोग उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए नहीं किया जा सकता है
- टॉर्कः उत्पादन सीमित है
- एक स्थायी चुंबक का जीवन सीमित है।
अनुप्रयोग
एक स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर के अनुप्रयोग कर रहे हैं
- वैमानिकी उद्योग
- रोबोटिक
- खिलौने
- विनिर्माण
- नियंत्रण उद्योग
- मिल्स और प्रिंटिंग
इसलिए हमने काम के सिद्धांत, रचनात्मक पहलुओं और अनुप्रयोगों को देखा है स्थायी चुंबक स्टेपर मोटर। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इन मोटर्स के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए कौन से चुंबकीय सामग्री का उपयोग किया जाता है और मशीन के चरण कोण को कैसे नियंत्रित किया जाए?
