हाइब्रिड स्टेपर मोटर
हाइब्रिड स्टेपर मोटर का अर्थ और कार्य
शब्द "हाइब्रिड" का अर्थ है संयोजन या मिश्रण। एक हाइब्रिड स्टेपर मोटर वेरिएबल रिलक्टेंस स्टेपर मोटर और परमाणु चुंबकीय स्टेपर मोटर के गुणों को एकत्रित करता है। रोटर के केंद्र में एक अक्षीय परमाणु चुंबक शामिल होता है। इस चुंबक को उत्तर (N) और दक्षिण (S) ध्रुवों का जोड़ा बनाने के लिए चुंबकीकृत किया जाता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है：
अक्षीय चुंबक के दोनों सिरों पर एंड कैप लगाए जाते हैं। ये एंड कैप चुंबक द्वारा चुंबकीकृत बराबर दाँतों की संख्या वाले होते हैं। रोटर के दोनों एंड कैप का अनुप्रस्थ दृश्य नीचे प्रस्तुत किया गया है:
स्टेटर में 8 ध्रुव होते हैं, प्रत्येक ध्रुव पर एक कुंडली और S संख्या के दाँते होते हैं। कुल मिलाकर, स्टेटर पर 40 दाँते होते हैं। रोटर के प्रत्येक एंड कैप पर 50 दाँते होते हैं। चूंकि स्टेटर और रोटर पर दाँतों की संख्या क्रमशः 40 और 50 है, इसलिए स्टेप कोण निम्न प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है:
कार्यात्मक यांत्रिकी
एक हाइब्रिड स्टेपर मोटर में, रोटर के दाँते पहले स्टेटर के दाँतों के साथ पूरी तरह से लाइन में होते हैं। हालांकि, रोटर के दोनों एंड कैप के दाँते एक दूसरे से ध्रुव लंबाई का आधा ऑफसेट होते हैं। केंद्रीय परमाणु चुंबक के अक्षीय चुंबकीकरण के कारण, बाएं-हाथ के एंड कैप के दाँते दक्षिण ध्रुव के रूप में चुंबकीकृत होते हैं, जबकि दाहिने-हाथ के एंड कैप के दाँते उत्तर-ध्रुवीय ध्रुवता लेते हैं।
मोटर के स्टेटर ध्रुवों को विद्युत संचार के लिए जोड़े में व्यवस्थित किया जाता है। विशेष रूप से, 1, 3, 5, और 7 ध्रुवों पर कुंडलियाँ श्रृंखला में जोड़ी जाती हैं फेज A बनाने के लिए, जबकि 2, 4, 6, और 8 ध्रुवों पर कुंडलियाँ श्रृंखला में जोड़ी जाती हैं फेज B बनाने के लिए। जब फेज A को धनात्मक धारा के साथ ऊर्जा दी जाती है, तो स्टेटर ध्रुव 1 और 5 दक्षिण ध्रुव बन जाते हैं, और ध्रुव 3 और 7 उत्तर ध्रुव बन जाते हैं।
मोटर की घूर्णन एक विशिष्ट फेज ऊर्जा देने की अनुक्रमिकता द्वारा नियंत्रित की जाती है। जब फेज A को ऊर्जा देना बंद कर दिया जाता है और फेज B को सक्रिय किया जाता है, तो रोटर वामावर्त दिशा में 1.8° के पूर्ण स्टेप कोण से घूमता है। फेज A को ऋणात्मक धारा के साथ ऊर्जा देने से रोटर उसी वामावर्त दिशा में 1.8° और आगे बढ़ता है। निरंतर घूर्णन के लिए, फेज B को ऋणात्मक रूप से ऊर्जा दी जानी चाहिए। इस प्रकार, वामावर्त घूर्णन के लिए, फेजों को +A, +B, -A, -B, +B, +A, और इसी तरह के अनुक्रम में ऊर्जा दी जाती है। विपरीत, दक्षिणावर्त घूर्णन +A, -B, +B, +A, और इसी चक्र को दोहराकर प्राप्त किया जाता है।
मुख्य फायदे
हाइब्रिड स्टेपर मोटर का सबसे उल्लेखनीय विशेषता यह है कि यह भाप निकालने के बाद भी अपनी स्थिति को बनाए रखने में सक्षम है। यह घटना इसलिए होती है क्योंकि परमाणु चुंबक एक डिटेंट टोक उत्पन्न करता है, जो रोटर को स्थिर रखता है। अन्य महत्वपूर्ण फायदे इस प्रकार हैं:
सूक्ष्म रिझोल्यूशन: इसका छोटा स्टेप लंबाई उच्च यथार्थता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उच्च यथार्थता से स्थितिकरण संभव बनाता है।
उच्च टोक आउटपुट: मोटर उच्च टोक उत्पन्न कर सकता है, जिससे यह भारी लोडों को प्रभावी ढंग से चला सकता है।
भाप निकालने पर स्थिरता: भले ही कुंडलियाँ ऊर्जा रहित हों, डिटेंट टोक रोटर को स्थिर रखता है।
निम्न गति पर अनुकूल प्रभावशीलता: यह निम्न गतियों पर उच्च प्रभावशीलता से काम करता है, जो धीमे, नियंत्रित गति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
सुचारु संचालन: कम स्टेपिंग दर सुचारु गति का योगदान देती है, जो दोलन और शोर को कम करती है।
सीमाएँ
अपनी कई मजबूतियों के बावजूद, हाइब्रिड स्टेपर मोटर कई कमजोरियाँ हैं:
उच्च जड़ता: मोटर का डिजाइन बढ़ी हुई जड़ता का कारण बनता है, जो त्वरण को धीमा कर सकता है और तेज गति के आदेशों के लिए इसकी प्रतिक्रिया को सीमित कर सकता है।
बढ़ी हुई वजन: रोटर चुंबक की उपस्थिति मोटर के कुल द्रव्यमान में वृद्धि करती है, जो वजन-संवेदनशील अनुप्रयोगों में चुनौतियाँ उत्पन्न कर सकती है।
चुंबकीय संवेदनशीलता: परमाणु चुंबक की चुंबकीय शक्ति में कोई भी लहर उत्पन्न होने पर मोटर की कार्यक्षमता पर बड़ा प्रभाव पड़ सकता है, जो असंगत कार्य का कारण बन सकता है।
लागत के मामले: वेरिएबल रिलक्टेंस मोटरों की तुलना में, हाइब्रिड स्टेपर मोटर आमतौर पर उच्च लागत वाले होते हैं, जो उनका उपयोग करने वाले परियोजनाओं की कुल लागत बढ़ा सकते हैं।
संक्षेप में, हाइब्रिड स्टेपर मोटर फायदों और सीमाओं का एक विशिष्ट संयोजन प्रदान करता है। इन विशेषताओं को समझना ऑटोमेशन, रोबोटिक्स और परिशुद्ध नियंत्रण के क्षेत्रों में विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए सबसे उपयुक्त मोटर का चयन करने के लिए आवश्यक है।
