स्टेपर मोटर का इंटरफ़ेसिंग

स्टेपर मोटर की परिभाषा

स्टेपर मोटर एक DC मोटर है जो स्टेप में चलती है, और इसकी घूर्णन गति विद्युत संकेत की दर पर निर्भर करती है।

घटक

मोटर में एक रोटर (पर्मानेंट चुंबक) और एक स्टेटर (वाइंडिंग) होता है, जिसमें रोटर घूमता है और स्टेटर स्थिर रहता है।

कार्य सिद्धांत

स्टेटर वाइंडिंग पर केंद्रीय टैप जब ग्राउंड किया जाता है, तो धारा की दिशा बदल जाती है। यह स्टेटर के चुंबकीय गुणों को बदलता है, जो चयनात्मक रूप से रोटर को आकर्षित और दूर करता है और इस प्रकार स्टेपिंग गति बनाता है।

स्टेपिंग अनुक्रम

मोटर की सही गति प्राप्त करने के लिए, एक स्टेपिंग अनुक्रम का पालन किया जाना चाहिए। यह स्टेपिंग अनुक्रम स्टेटर फेज पर लगाया जाना चाहिए वोल्टेज देता है। आमतौर पर एक 4-स्टेप अनुक्रम अपनाया जाता है।

जब अनुक्रम 1 से 4 तक अनुसरण किया जाता है, तो हमें घड़ी की दिशा में घूर्णन मिलता है और जब यह 4 से 1 तक अनुसरण किया जाता है, तो हमें घड़ी की विपरीत दिशा में घूर्णन मिलता है।

इंटरफेसिंग आरेख

नीचे दिया गया आरेख स्टेपर मोटर को एक माइक्रो-कंट्रोलर से इंटरफेसिंग दर्शाता है। यह एक सामान्य आरेख है और इसे PIC माइक्रो-कंट्रोलर, AVR या 8051 माइक्रो-कंट्रोलर जैसे किसी भी माइक्रो-कंट्रोलर परिवार पर लागू किया जा सकता है।

क्योंकि माइक्रोकंट्रोलर पर्याप्त धारा प्रदान नहीं कर सकता, ULN2003 जैसे ड्राइवर का उपयोग मोटर चलाने के लिए किया जाता है। व्यक्तिगत ट्रांजिस्टर या अन्य ड्राइवर ICs का भी उपयोग किया जा सकता है। यदि आवश्यक हो तो बाहरी पुल-अप रेजिस्टर्स को जोड़ा जाना चाहिए। कभी भी मोटर को सीधे कंट्रोलर पिनों से जोड़ना नहीं चाहिए। मोटर वोल्टेज इसके आकार पर निर्भर करता है।

एक सामान्य 4 फेज यूनी-पोलर स्टेपर मोटर में 5 टर्मिनल होते हैं। 4 फेज टर्मिनल और एक सामान्य टर्मिनल जो केंद्रीय टैप से जुड़ा होता है जो ग्राउंड से जुड़ा होता है। घड़ी की दिशा में लगातार घूर्णन के लिए प्रोग्रामिंग एल्गोरिथ्म नीचे दिया गया है-

• मोटर के लिए उपयोग किए जाने वाले पोर्ट पिन्स को आउटपुट के रूप में इनिशियलाइज़ करें

• 500 मिलीसेकंड के लिए एक सामान्य डेले प्रोग्राम लिखें

• पिन पर पहला अनुक्रम-0 × 09 आउटपुट करें

• डेले फंक्शन को कॉल करें

• पिन पर दूसरा अनुक्रम-0 × 0 c आउटपुट करें

• डेले फंक्शन को कॉल करें

• पिन पर तीसरा अनुक्रम-0 × 06 आउटपुट करें

• डेले फंक्शन को कॉल करें

• पिन पर चौथा अनुक्रम-0 × 03 आउटपुट करें

• डेले फंक्शन को कॉल करें

• चरण 3 पर जाएं

स्टेप कोण

एक पूरी घूर्णन को पूरा करने के लिए आवश्यक स्टेपों की संख्या स्टेपर मोटर के स्टेप कोण पर निर्भर करती है। स्टेप कोण 0.72 डिग्री से 15 डिग्री प्रति स्टेप तक भिन्न हो सकता है। इस पर 500 से 24 स्टेप तक एक घूर्णन को पूरा करने के लिए आवश्यक हो सकते हैं। स्थिति नियंत्रण एप्लिकेशनों में मोटर का चयन उस न्यूनतम डिग्री की आवश्यकता पर आधारित होना चाहिए जो प्रत्येक स्टेप पर आवश्यक है।

हाफ स्टेपिंग

स्टेपर मोटर वास्तविक स्टेप कोण का आधा, जिसे हाफ स्टेपिंग कहा जाता है, पर कार्य कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, 15 डिग्री प्रति स्टेप के लिए रेटेड एक मोटर को 7.5 डिग्री प्रति स्टेप पर घूमने के लिए एक विशेष हाफ स्टेपिंग अनुक्रम का उपयोग करके प्रोग्रामित किया जा सकता है।

स्टेपर मोटर v/s सर्वो मोटर

स्टेपर मोटर और सर्वो मोटर दोनों प्राथमिक रूप से स्थिति नियंत्रण एप्लिकेशनों में उपयोग किए जाते हैं। लेकिन उनके कार्य और निर्माण में एक अंतर होता है। स्टेपर मोटर में रोटर पर बहुत सारे पोल या टीथ होते हैं और ये टीथ चुंबकीय उत्तर और दक्षिण पोल के रूप में कार्य करते हैं जो स्टेटर के विद्युत चुंबकीय कोईल से आकर्षित या दूर होते हैं। यह स्टेपर द्वारा उत्पन्न स्टेपिंग गति में मदद करता है।

दूसरी ओर, सर्वो मोटर में स्थिति विशेषकर बर्तन और प्रतिक्रिया मेकनिज्म द्वारा नियंत्रित की जाती है, जो मोटर शाफ्ट को चलाने के लिए एक त्रुटि सिग्नल उत्पन्न करता है।