स्टेपर मोटर की कार्यप्रणाली, विशेषता और उपयोग | Stepper Motor क्या होती है | Stepper Motor In Hindi

इलैक्ट्रिक टॉपिक ब्लॉग पर आप सभी लोगो का स्वागत है। आज इस आर्टिकल में हम लोग स्टेपर मोटर की कार्यप्रणाली (Stapper motor working in hindi), स्टेपर मोटर का उपयोग (Use of stapper motor) और स्टेपर मोटर की विशेषता के बारे में जानेंगे।

Stepper Motor Working Principle

स्टेपर मोटर (Stepper Motor)— "ऐसी मशीन जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में स्टेप (step) में परिवर्तित करती है स्टेपर मोटर (stepper motor in hindi/स्टेपर मोटर इन हिन्दी) कहलाती है।"

स्टेपर मोटर का रोटर इनपुट पल्स (input pulse) के आधार पर स्टेप में घूर्णन करता है। कम्प्यूटर (computer), माइक्रोप्रोसेसर (microprocessor) और प्रोग्रामेबल कंट्रोलर (programmable controller) में यह सर्वाधिक लोकप्रिय है।

स्टेपर मोटर को "ब्रशलेस डीसी मोटर" और "डायरेक्ट कंट्रोल" वाली मोटर भी कहते हैं।

सामान्य औद्योगिक मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है परंतु उसमे एक सूक्ष्म स्थिति (precise position) क्लोज लूप कंट्रोल (close loop control) के बिना संभव नहीं है। जबकि स्टेपर मोटर में यह कार्य सीधे संभव है, अतः इसका उपयोग ऑटोमेटिक (automatic) में करते हैं।

स्टेपर मोटर का यूनिक फीचर (unique feature) यह है की यह निश्चित इनपुट पल्स के अनुसार निश्चित आउटपुट कोणीय स्टेप प्रदान करती है अतः ओपन लूप कंट्रोल सिस्टम (open loop control system) में भी इसका उपयोग किया जाता है।

इस मोटर को स्टेपर मोटर इसलिए कहा जाता है क्योंकि यह मोटर स्टेप में गति करती है। इस मोटर का रोटर इस प्रकार से डिजाइन किया जाता है कि रोटर लगातार न घूमकर स्टेप में गति करें, हालांकि यदि स्टेप की संख्या ज्यादा होती तो इसके रोटर की गति भी लगातार देखने को मिल सकती है लेकिन क्षणिक रूप से पता लग जाता है कि मोटर रुक रही है।

जिस तरह इंडक्शन मोटर, डीसी मोटर या सिंक्रोनस मोटर लगातार गति प्राप्त करती है यह मोटर उस तरह से गति नहीं देती है। इस मोटर की गति आरपीएम (rpm) में नही नापी जाती है इस मोटर की गति को स्टेप (step) में मापा जाता है तथा स्टेप एक चक्कर का दिया जाता है।

स्टेपर मोटर का टॉर्क (Torque in stepper motor)— स्टेपर मोटर से 1μ n–m से 40n-m तक टॉर्क मिलता है।

1μ n–m का उपयोग— टिनी रिस्ट वॉच (tiny wrist watch), 3mm diameter.

40n-m का उपयोग— मशीन टूल (machine tool) जहां 15mm मशीन का diameter हो।

स्टेपर मोटर की रेटिंग (rating of stapper motor)— स्टेपर मोटर की 1W से 250W तक की रेटिंग में उपलब्ध होते है।

स्टेपर मोटर का रोटर (Rotar of stepper motor)— स्टेपर मोटर के रोटर पर किसी तरह की कोई वाइंडिंग नहीं होती है अतः इस मोटर पर ब्रुश और कम्यूटेटर की आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए रोटर को किसी तरह की कोई अनुरक्षण की आवश्यकता नहीं होती है। तथा यह मोटर अधिक विश्वसनीय हो जाती है। रोटर की दो परिस्थितियां होती हैं।

1. रोटर या तो परमानेंट मैग्नेट (permanent magnet) वाला होता है तथा इस पर पोल होते हैं

या

2. रोटर परिवर्तित प्रतिष्ठम्भ (variable reluctance) प्रकार का होगा तथा इस दौरान इसके रोटर पर दांत (teeth) होते है।

कोणीय स्टेप— वह स्टेप जिसमें वह गति करता है, स्टेपर मोटर का कोणीय स्टेप कहलाता है। स्टेपर मोटर का अधिकतम कोण 90° हो सकता है।

maximum step angle—90°

minimum step angle— 0.72°

mostly step angle— 0.72°,1.8°, 2.5°, 7.5°,15°

स्टेप एंगल 15° का सबसे ज्यादा उपयोग करते है।

स्टेपर मोटर के स्टेप एंगल (step angle) की गणना— वह कोण जिस पर रोटर गति करता है, स्टेप एंगल कहलाता है। यह डिग्री (°) में होता है तथा इसे बीटा से दर्शाते है।

(A) जब स्टेटर पोल (Ns) तथा रोटर पोल (Nr) दिया गया हो।

(B) जब स्टेटर पोल (stack) तथा रोटर पोल (teeth) दिया गया हो।

याद रखे— यदि स्टेपर मोटर में स्टेप की संख्या बहुत अधिक हो तो इस प्रक्रिया को स्लेविंग (Slewing) कहते है।

स्टेपर मोटर का उपयोग— स्टेपर मोटर का उपयोग ज्यादातर इलेक्ट्रॉनिक्स घड़ियों, कम्प्यूटर और माइक्रोप्रोसेसर में करते है।

स्टेपर मोटर का उपयोग स्थिति कंट्रोल में (position control) में किया जाता है।

स्टेपर मोटर का उपयोग स्कैनर (scanner) में भी किया जाता है।

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स्टेपर मोटर के प्रकार (Types of Stapper Motor in hindi)— स्टेपर मोटर सामान्यतः 3 प्रकार की होती है।

1. वेरिएबल रिलक्टेंस स्टेपर मोटर

2. परमानेंट मैग्नेट स्टेपर मोटर

3. हाइब्रिड स्टेपर मोटर

वेरिएबल रिलक्टेंस स्टेपर मोटर (Variable Reluctance Stepper Motor In Hindi)— जब मल्टीफेज (multiphase) तथा मल्टीस्टैक (multistack) हो तो यह मोटर काम आती है।

इसका स्टेटर वाउंड (wound) होता है तथा रोटर सेलियंट पोल टाइप (salient pole type) फेरोमैग्नेट पदार्थ का होता है। इसके घूमने की दिशा (direction of rotation/डायरेक्शन आफ रोटेशन) स्टेटर धारा की दिशा से स्वतंत्र होती है। तथा घूमने की दिशा रोटर तथा स्टेटर के रिलक्टैंस (reluctance) के आधार पर निर्भर करती है।

परमानेंट मैग्नेट स्टेपर मोटर (Permanent Magnet Stepper Motor In Hindi)— इसे टिन कैन (tin–can) या कैन स्टेक (can–stack) मोटर भी कहते है। इसका स्टेटर वाउंड टाइप (wound type) होता है। तथा रोटर बेलनाकर परमानेंट मैग्नेट का होता है। इसके घूमने की दिशा स्टेटर धारा की दिशा पर निर्भर करती है। इसकी गति परिवर्तनीय (variable/वेरिएबल) होती है। इसलिए इसे वेरिएबल ब्रशलेश डीसी मोटर (variable brushless dc motor) भी कहते हैं।

हाइब्रिड स्टेपर मोटर (Hybrid Stepper Motor In Hindi)— हाइब्रिड स्टेपर मोटर में वेरिएबल रिलक्टेंस स्टेपर मोटर और परमानेंट मैग्नेट स्टेपर मोटर दोनो के गुण होते है।

इसका स्टेटर वैरिएबल रिलक्टेंस स्टेपर मोटर के समान सिंगल स्टेक (single stack) का होता है तथा रोटर परमानेंट मैग्नेट स्टेपर मोटर के समान बेलनाकर होता है तथा इसका स्टेप एंगल सबसे छोटा होता है। अतः इस मोटर को तब काम में लिया जाता है जब सबसे छोटे स्टेप एंगल (small step angle required) की आवश्यकता होती है।