হাইব্রিড স্টেপার মোটরের অর্থ এবং কাজ
“হাইব্রিড” শব্দটি একটি সংমিশ্রণ বা মিশ্রণ নির্দেশ করে। হাইব্রিড স্টেপার মোটর ভেরিয়েবল রিলাক্ট্যান্স স্টেপার মোটর এবং পার্মানেন্ট ম্যাগনেট স্টেপার মোটর উভয়ের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কিত। রোটরের কেন্দ্রে একটি অক্ষীয় পার্মানেন্ট ম্যাগনেট সংযুক্ত করা হয়। এই ম্যাগনেটটি একজোড়া পোল, যথা উত্তর (N) এবং দক্ষিণ (S) পোল তৈরি করার জন্য চৌম্বকীকরণ করা হয়, যা নিম্নলিখিত ছবিতে দেখানো হয়েছে:

অক্ষীয় ম্যাগনেটের উভয় প্রান্তে এন্ড ক্যাপ স্থাপন করা হয়। এই এন্ড ক্যাপগুলি ম্যাগনেট দ্বারা চৌম্বকীকরণ হওয়া সমান সংখ্যক দাঁত ধারণ করে। রোটরের দুটি এন্ড-ক্যাপের ক্রস-সেকশনাল দৃশ্য নিম্নলিখিত হিসাবে দেখানো হয়:

স্টেটরটি 8টি পোল সহ সজ্জিত, প্রতিটি পোলে একটি কয়েল এবং S সংখ্যক দাঁত রয়েছে। মোট স্টেটরে 40টি দাঁত রয়েছে। রোটরের প্রতিটি এন্ড-ক্যাপে 50টি দাঁত রয়েছে। যেহেতু স্টেটর এবং রোটরে দাঁতের সংখ্যা যথাক্রমে 40 এবং 50, স্টেপ কোণটি নিম্নলিখিত হিসাবে প্রকাশ করা যায়:

অপারেশনাল মেকানিক্স
একটি হাইব্রিড স্টেপার মোটরে, রোটরের দাঁতগুলি প্রথমে স্টেটরের দাঁতগুলির সাথে সম্পূর্ণভাবে সাজানো হয়। তবে, রোটরের দুটি এন্ড-ক্যাপের দাঁতগুলি একে অপরের থেকে অর্ধেক পোল পিচ দ্বারা স্থানান্তরিত হয়। কেন্দ্রীয় পার্মানেন্ট ম্যাগনেটের অক্ষীয় চৌম্বকীকরণের ফলে, বাম প্রান্তের এন্ড-ক্যাপের দাঁতগুলি দক্ষিণ পোল হিসাবে চৌম্বকীকরণ হয়, আর ডান প্রান্তের এন্ড-ক্যাপের দাঁতগুলি উত্তর-পোল পোলারিটি ধারণ করে।
মোটরের স্টেটর পোলগুলি তড়িৎ উদ্দীপনার জন্য জোড়া হিসাবে সজ্জিত। বিশেষ করে, পোল 1, 3, 5, এবং 7-এর কয়েলগুলি সিরিজে সংযুক্ত করে ফেজ A গঠন করা হয়, আর পোল 2, 4, 6, এবং 8-এর কয়েলগুলি সিরিজে সংযুক্ত করে ফেজ B গঠন করা হয়। যখন ফেজ A-তে ধনাত্মক বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়, স্টেটরের পোল 1 এবং 5 দক্ষিণ পোল হয়, এবং পোল 3 এবং 7 উত্তর পোল হয়।
মোটরের ঘূর্ণন নির্দিষ্ট ফেজ উদ্দীপনার ক্রম দ্বারা সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়। যখন ফেজ A-তে বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন করা হয় এবং ফেজ B-তে উদ্দীপিত হয়, রোটর 1.8° সম্পূর্ণ স্টেপ কোণে বাম দিকে ঘুরে যায়। ফেজ A-তে বিদ্যুৎ প্রবাহ উল্টানো (ধনাত্মকভাবে উদ্দীপিত করা) রোটরকে একই বাম দিকে 1.8° অতিরিক্ত ঘুরায়। অবিচ্ছিন্ন ঘূর্ণনের জন্য, ফেজ B-তে ঋণাত্মকভাবে উদ্দীপিত করতে হয়। তাই, বাম দিকে ঘূর্ণনের জন্য, ফেজগুলি +A, +B, -A, -B, +B, +A এবং এভাবে উদ্দীপিত করা হয়। বিপরীতভাবে, ডান দিকে ঘূর্ণনের জন্য +A, -B, +B, +A এবং এই চক্র পুনরাবৃত্তি করা হয়।
গুরুত্বপূর্ণ সুবিধাসমূহ
হাইব্রিড স্টেপার মোটরের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল এটি বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন করা হলেও তার অবস্থান রক্ষা করতে পারে। এই ঘটনা ঘটে কারণ পার্মানেন্ট ম্যাগনেট একটি ডিটেন্ট টর্ক উত্পাদন করে, যা রোটরকে স্থির রাখে। অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ সুবিধাগুলি হল:
সূক্ষ্ম রেজোলিউশন: এর ছোট স্টেপ দৈর্ঘ্য উচ্চ সূক্ষ্মতা প্রদান করে, যা নির্ভুলতা প্রয়োজনীয় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত হয়।
উচ্চ টর্ক উত্পাদন: মোটরটি বেশি টর্ক উত্পাদন করতে পারে, যা এটিকে ভারী লোড চালাতে সক্ষম করে।
বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন করা হলেও স্থিতিশীলতা: বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন করা হলেও, ডিটেন্ট টর্ক রোটরকে স্থির রাখে।
অপটিমাল নিম্ন-গতির দক্ষতা: এটি নিম্ন গতিতে উচ্চ দক্ষতার সাথে কাজ করে, যা ধীর, নিয়ন্ত্রিত চলাচলের প্রয়োজনীয় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।
মসৃণ পরিচালনা: নিম্ন স্টেপিং হার মোটরের গতিকে মসৃণ করে, যা বিবর্ণ এবং শব্দ হ্রাস করে।
সীমাবদ্ধতা
অনেক শক্তি সত্ত্বেও, হাইব্রিড স্টেপার মোটরের কিছু দুর্বলতা রয়েছে:
বেশি ইনারশিয়া: মোটরের ডিজাইন ইনারশিয়া বাড়িয়ে ত্বরণ কমিয়ে দেয় এবং গতির পরিবর্তনের দ্রুত নির্দেশনার প্রতি প্রতিক্রিয়া সীমিত করে।
বেশি ওজন: রোটর ম্যাগনেটের উপস্থিতি মোটরের মোট ভর বাড়িয়ে দেয়, যা ওজন-সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনে চ্যালেঞ্জ তৈরি করতে পারে।
চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা: পার্মানেন্ট ম্যাগনেটের চৌম্বকীয় শক্তির যেকোনো পরিবর্তন মোটরের পারফরমেন্সে ব্যাপক প্রভাব ফেলতে পারে, যা অনিয়মিত পরিচালনার দিকে পরিচালিত করতে পারে।
খরচ: ভেরিয়েবল রিলাক্ট্যান্স মোটরের তুলনায়, হাইব্রিড স্টেপার মোটর সাধারণত বেশি দামী, যা প্রকল্পের মোট খরচ বাড়িয়ে দিতে পারে।
সংক্ষেপে, হাইব্রিড স্টেপার মোটর সুবিধাগুলি এবং সীমাবদ্ধতাগুলির একটি অনন্য সংমিশ্রণ প্রদান করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি বুঝা প্রয়োজন হয় স্বয়ংক্রিয়করণ, রোবোটিক্স এবং নির্ভুল নিয়ন্ত্রণের ক্ষেত্রে সবচেয়ে উপযুক্ত মোটর নির্বাচনের জন্য।