स्टेपर मोटर क्या है ? इसकी वर्किंग | प्रकार | उपयोग
स्टेपर मोटर
आज के इस टॉपिक में हम स्टेपर मोटर के कंसेप्ट को डिटेल में समझेंगे जो की एक इलेक्ट्रिकल मोटर होता है | इसमें हम देखेंगे की स्टेपर मोटर क्या होता है | इसकी वर्किंग किस प्रकार होती है अर्थात इसका वर्किंग प्रिंसिपल क्या होता है | तथा स्टेपर मोटर के कितने प्रकार होते है एव इनका कहा पर उपयोग किया जाता है | इन सब बातो को हम डिटेल में समझेंगे | तो सबसे पहले यही जान लेते है की स्टेपर मोटर क्या होता है |
स्टेपर मोटर एक प्रकार का विद्युत मोटर होता है जो की इलेक्ट्रिकल पॉवर को मैकेनिकल पॉवर में बदलने का काम करता है | जिसमे ब्रश का उपयोग नही किया जाता है | इसलिए इसे ब्रश लेस सिंक्रोनस मोटर के नाम से भी जाना जाता है |
इसका घूर्णन छोटे छोटे चरणों में होता है जिसका मतलब होता है की इसका जो रोटर होता है वह एक फिक्स कोण या इसके गुणक में ही घूमता है उससे कम कोण पर यह घूर्णन नहीं करता है |
अर्थात इसका जो पूरा रोटेशन होता है वह बहुत सारे स्टेप में डिवाइड हो जाता है , इस प्रकार इन सब बातो को ध्यान में रखते हुए जब इसको बनाया जाता है तब इसके लिए कुछ फिक्स स्टेप्स पर रिवोल्यूशन रखे जाते है
जैसे अगर हम उदाहारण देखे तो कुछ इस प्रकार होंगे 12 , 24 ,72 , 144 , 180, 200 आदि तथा इनके लिए जो स्टेप कोण होंगे वो कुछ इस प्रकार होंगे 30 , 15 , 5 , 2.5 , 2 , 1.8 आदि | इसको बिना फीडबैक सिस्टम का उपयोग किये भी कंट्रोल किया जा सकता है | तथा इसको उपयोग पोजीशन कंट्रोल के लिए किया जाता है | अब हम इसके वर्किंग सिद्धांत के बारे में समझते है |
स्टेपर मोटर की वर्किंग
जब हम स्टेपर मोटर के वर्किंग प्रिंसिपल के बारे में बात करे तो हम देखते है की यह मोटर इलेक्ट्रो मेग्नेटिज्म के सिद्धांत पर आधारित होती है | इसके अंदर सॉफ्ट आयरन या फिर एक मैग्नेटिक रोटर लगा होता है जिसके चारो और स्टेटर लगा होता है जो की मैग्नेटिक टाइप का होता है | तथा रोटर परमानेंट मैगनेट का बना होता है | अब रोटर तथा स्टेटर की बिच में पोल्स लगे होते है जिनको Teethed किया भी जा सकता है और नहीं भी यह उपयोग होने वाले स्टेपर पर निर्भर करता है |
जब स्टेटर वाइंडिंग को पॉवर सप्लाई दी जाती है तब स्टेटर वाइंडिंग के चारो और मैग्नेटिक फील्ड जनरेट हो जाती है जिससे की रोटर घूमना स्टार्ट कर देता है | या तो रोटर स्टेटर के साथ ही घूमता है या फिर इससे थोड़ी सी गैप बनाकर घूमना शुरू कर देता है इस प्रकार जब एक बार रोटर घूमना शुरू कर देता है तो इस प्रकार मोटर स्टार्ट हो जाती है | यही स्टेपर मोटर का वर्किंग प्रिंसिपल होता है | अब हम इसके प्रकार समझेंगे की कितने प्रकार के स्टेपर मोटर होत्ते है तथा किस प्रकार बने होते है |
स्टेपर मोटर के प्रकार
जब हम स्टेपर मोटर के प्रकार की बात करे तो मुख्य रूप से इसके कंस्ट्रक्शन के आधार पर तीन प्रकार के स्टेपर मोटर होते है
1 . परमानेंट मैगनेट स्टेपर मोटर
2 . वेरिएबल रिलक्टेंस स्टेपर मोटर
3 . हाइब्रिड स्टेपर मोटर
अब हम इनको एक एक करके इनके बारे में समझते है तो सबसे पहला समझते है
परमानेंट मैगनेट स्टेपर मोटर
यह एक ऐसा मोटर होता है जिसका रोटर परमानेंट मैगनेट का बना होता है तथा इसके रोटर तथा स्टेटर के Teethed नहीं किया जाता है | इसके अन्दर जो रोटर स्टार्ट होता है वो या तो आकर्षण के कारण स्टार्ट होता है या फिर प्रतिकर्षण के कारण जो की परमानेंट मैगनेट से बने रोटर तथा इलेक्ट्रो मैगनेट से बने स्टेटर के बिच लगता है क्योंकि इसके अन्दर रोटर की शाफ़्ट की एक्सिस के पैरेलल में नार्थ पोल तथा साउथ पोल बने होते है |
इस प्रकार जब इसको पॉवर सप्लाई दी जाती है तो इसके अन्दर इलेक्ट्रो मैग्नेटिक पोल जनरेट हो जाते है और इस प्रकार स्टेटर से रोटर तक मैग्नेटिक फील्ड रहता है और इस प्रकार जैसे जैसे स्टेटर एनर्जी लेता जाता है वैसे वैसे रोटर घूमना स्टार्ट कर देता है | और एक फिक्स कोण के साथ घूमना चालू कर देता है | इसके अन्दर अगर इसके रेसोलुशन को बढाने की जरुरत पड़े तो उसके लिए इसके लिए या तो इसके पोल की संख्या बड़ा दी जाती है या फिर इसके फेज की संख्या बड़ा दी जाती है |
यह बाकि स्टेपर मोटर की तुलना में सबसे ज्यादा उपयोग में आने वाला मोटर होता है तथा आसानी से मिल भी जाता है क्योंकि यह सबसे सस्ता होता है तथा इसको बनाने में बाकि मोटर की तुलना में कम खर्च होता है |
वेरिएबल रिलक्टेंस स्टेपर मोटर
इसके अन्दर जो रोटर उपयोग किया जाता है वो Teethed तथा नॉन मैग्नेटिक टाइप का सॉफ्ट आयरन का बना रोटर होता है | यह एकदम प्लेन आयरन का रोटर होता है तथा यह इस सिद्धांत पर आधारित होता है की गैप जितना कम होगा रिलक्टेंस भी उतनी ही कम होगी इसलिए इसके रोटर बिंदु स्टेटर की और आकर्षित होते है | जब स्टेटर को पॉवर सप्लाई दी जाती है तो स्टेटर तथा इसके टीथ के कम गैप के साथ रोटर घुमने लगता है |
इसके अन्दर अगर रेसोलुशन को बडाना हो तो उसके लिए इसके टीथ की संख्या बड़ा दी जाती है या फिर इसके फेज की संख्या बड़ा दी जाती है | इस प्रकार इसका रेसोलुशन बढाया जा सकता है | यह एक बेसिक टाइप का मोटर होता है तथा कई सालो से उपयोग में आ रहा है |
हाइब्रिड स्टेपर मोटर
अब हम बात करते है हाइब्रिड स्टेपर मोटर के कंसेप्ट के बारे में इसे हाइब्रिड इसलिए कहते है क्योंकि इसकेअन्दर दोनों कंसेप्ट यानि की परमानेंट मैगनेट का कंसेप्ट भी उपयोग किया जाता है तथा वेरिएबल रेलक्टेंस का कंसेप्ट भी उपयोग किया जाता है |
इस तरह की टेक्निक का उपयोग करके मैक्सिमम पॉवर को प्राप्त किया जा सकता है जिसके लिए कम कोस्ट तथा छोटी साइज़ का उपयोग किया जाता है |
इसके अन्दर Teethed रोटर का उपयोग किया जाता है जिसके कारण एयर गैप में अधिकतम मैग्नेटिक फ्लक्स को किसी Prefferd लोकेशन तक गाइड किया जा सके | इसके अन्दर दो पोल होते है जो की नार्थ पोल तथा साउथ पोल होते है जिनको इस तरह डिजाईन किया जाता है की अल्टरनेटिव मेनर में रहे जिससे की स्टेटर को रोटेट कर सके जिससे रोटर घुमे और मोटर स्टार्ट हो जाए |
हाइब्रिड स्टेपर मोटर बाकि मोटर की तुलना में ज्यादा अच्छी परफॉरमेंस देता है जैसे की स्पीड , स्टेप रेसोलुशन , होल्डिंग टार्क आदि परन्तु इस प्रकार का मोटर बाकियों की तुलना में महंगा भी होता है |
स्टेपर मोटर के उपयोग
स्टेपर मोटर का उपयोग कई प्रकार की इंडस्ट्रीज में किया जाता है जैसे की
1 . इसका उपयोग स्माल रोबोटिक्स में किया जाता है |
2 . इसका उपयोग टेक्सटाइल मशीन , प्रिंटिंग प्रेस , गेमिंग मशीन आदि में किया जाता है |
3 . इसका उपयोग 3 D प्रिंटिंग उपकरण के लिए भी किया जाता है |
4 . कई प्रकार के वेल्डिंग उपकरण के लिए भी स्टेपर मोटर का उपयोग किया जाता है |
आदि
इस प्रकार स्टेपर मोटर का उपयोग कई इंडस्ट्रीज में किया जाता है |