स्थायी चुंबकीय स्टेपर मोटर

पर्मानेंट मैग्नेट स्टेपर मोटर का स्टेटर निर्माण एकल-स्टैक वेरिएबल रिलक्टेंस मोटर के समान होता है। इसका रोटर, बेलनाकार आकार का, उच्च-रिटेंशन इस्पात से बने पर्मानेंट मैग्नेट पोल्स से बना होता है। स्टेटर पर, व्यासांतरिक विपरीत पोल्स पर स्थित संकेंद्रित वाइंडिंग्स श्रृंखला में जुड़ी होती हैं, जिससे दो-फेज वाइंडिंग बनती है।

रोटर पोल्स का स्टेटर टूथ के साथ संरेखण वाइंडिंग के उत्तेजन पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, दो कुंडल AA' श्रृंखला में जुड़े होते हैं ताकि फेज A के लिए एक वाइंडिंग बनाई जा सके। इसी तरह, दो कुंडल BB' श्रृंखला में जुड़े होते हैं ताकि फेज B के लिए एक वाइंडिंग बनाई जा सके। नीचे दिया गया आरेख एक 4/2-पोल पर्मानेंट मैग्नेट स्टेपर मोटर को दर्शाता है, जो इसकी संरचना और वाइंडिंग व्यवस्था का दृश्य चित्र प्रदान करता है।

आकृति (a) में, धारा फेज A के शुरुआत से अंत तक प्रवाहित होती है। फेज वाइंडिंग को A से चिह्नित किया गया है, और धारा iA+ से दर्शाई गई है। यह आकृति फेज वाइंडिंग को iA+ धारा से उत्तेजित करने पर की गई है। इस परिणामस्वरूप, रोटर का दक्षिण पोल स्टेटर फेज A द्वारा आकर्षित होता है। इस प्रकार, स्टेटर और रोटर के चुंबकीय अक्ष पूरी तरह से एक साथ संरेखित होते हैं, जिसका कोणीय विस्थापन α=0∘ होता है।

इसी तरह, आकृति (b) में, धारा फेज B के शुरुआत से अंत तक प्रवाहित होती है। धारा iB+ से दर्शाई गई है, और वाइंडिंग B से चिह्नित की गई है। आकृति (b) में देखा जा सकता है कि फेज A की वाइंडिंग में कोई धारा नहीं है, जबकि फेज B iB+ धारा से उत्तेजित होता है। फिर स्टेटर पोल संबंधित रोटर पोल को आकर्षित करता है, जिसके परिणामस्वरूप रोटर 90 डिग्री घड़ी की सुई की दिशा में घूमता है। इस स्थिति में, α=90∘ होता है।

आकृति (c) में, धारा फेज A के अंत से शुरुआत तक प्रवाहित होती है। यह धारा iA− से दर्शाई गई है, और वाइंडिंग iA− से चिह्नित की गई है। ध्यान दें कि iA− धारा iA+ की दिशा के विपरीत होती है। इस मामले में, फेज B वाइंडिंग निष्क्रिय होती है, और फेज A वाइंडिंग iA− धारा से उत्तेजित होती है। इस परिणामस्वरूप, रोटर घड़ी की सुई की दिशा में अतिरिक्त 90 डिग्री घूमता है, और कोणीय विस्थापन α=180∘ पहुंचता है।

उपरोक्त आकृति (d) में, धारा फेज B के अंत से शुरुआत तक प्रवाहित होती है, जिसे iB− से दर्शाया गया है, और संबंधित वाइंडिंग B− से चिह्नित की गई है। इस समय, फेज A निष्क्रिय होता है, जबकि फेज B उत्तेजित होता है। इस परिणामस्वरूप, रोटर अतिरिक्त 90 डिग्री आगे बढ़ता है, और कोणीय विस्थापन α 270∘ पहुंचता है।

रोटर का पूरा चक्कर पूरा करने के लिए, α=360∘ प्राप्त करने के लिए, जब फेज B की वाइंडिंग निष्क्रिय होती है और फेज A उत्तेजित होता है, तो रोटर अतिरिक्त 90 डिग्री आगे बढ़ता है। पर्मानेंट मैग्नेट स्टेपर मोटर में, घूर्णन की दिशा फेज धारा की ध्रुवता से निर्धारित होती है। घड़ी की सुई की दिशा में घूर्णन के लिए, फेज उत्तेजन का क्रम A,B,A−,B−,A होता है, जबकि घड़ी की सुई की विपरीत दिशा में घूर्णन के लिए, क्रम A,B−,A−,B,A होता है।

एक पर्मानेंट मैग्नेट रोटर का निर्माण बड़ी संख्या में पोल्स के साथ करना मुश्किल होता है। इसलिए, इस प्रकार की स्टेपर मोटर आमतौर पर 30∘ से 90∘ तक के बड़े स्टेप आकारों से सीमित होती हैं। ये मोटर अधिक जड़ता रखते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनकी त्वरण दर वेरिएबल रिलक्टेंस स्टेपर मोटर की तुलना में कम होती है। हालांकि, ये मोटर वेरिएबल रिलक्टेंस स्टेपर मोटर की तुलना में अधिक टोक उत्पन्न करने में सक्षम होते हैं।