Stepper Motor များအကြောင်း သိထားသင့်သော အချက်အလက်များ

၁။ stepper မော်တာဆိုတာ ဘာလဲ။

stepper motor ဆိုတာ လျှပ်စစ် pulse တွေကို angular displacement အဖြစ်ပြောင်းလဲပေးတဲ့ actuator တစ်ခုပါ။ ရိုးရိုးလေးပြောရရင် stepper driver က pulse signal ကိုလက်ခံရရှိတဲ့အခါ stepper motor ကို သတ်မှတ်ထားတဲ့ ဦးတည်ရာအတိုင်း fixed angle (နဲ့ step angle) ကိုလှည့်ဖို့ မောင်းနှင်ပါတယ်။ angular displacement ကိုထိန်းချုပ်ဖို့ pulse အရေအတွက်ကို ထိန်းချုပ်နိုင်ပြီး တိကျတဲ့ positioning ရဲ့ ရည်ရွယ်ချက်ကိုရောက်ရှိစေပါတယ်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပဲ မော်တာလည်ပတ်မှုရဲ့ speed နဲ့ acceleration ကိုထိန်းချုပ်ဖို့ pulse တွေရဲ့ frequency ကိုထိန်းချုပ်နိုင်ပြီး speed regulation ရဲ့ ရည်ရွယ်ချက်ကိုရောက်ရှိစေပါတယ်။

ပုံ (၁)

၂။ ဘယ်လို stepper မော်တာတွေ ရှိလဲ။

stepping motor အမျိုးအစားသုံးမျိုးရှိပါတယ်- permanent magnet (PM)၊ reactive (VR) နဲ့ hybrid (HB)။ Permanent magnet stepping က ယေဘုယျအားဖြင့် two-phase ဖြစ်ပြီး torque နဲ့ volume နည်းပြီး stepping angle က ယေဘုယျအားဖြင့် 7.5 ဒီဂရီ ဒါမှမဟုတ် 15 ဒီဂရီဖြစ်ပါတယ်။ reactive stepping က ယေဘုယျအားဖြင့် three-phase ဖြစ်ပြီး torque output များပြီး stepping angle က ယေဘုယျအားဖြင့် 1.5 ဒီဂရီဖြစ်ပေမယ့် noise နဲ့ vibration များပါတယ်။ ၈၀ ခုနှစ်များအတွင်း ဥရောပ၊ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုနဲ့ အခြားဖွံ့ဖြိုးပြီးနိုင်ငံတွေမှာ hybrid stepping ဆိုတာ permanent magnet အမျိုးအစားနဲ့ reaction အမျိုးအစားရဲ့ အားသာချက်တွေ ရောနှောပါဝင်တာကို ရည်ညွှန်းပါတယ်။ ၎င်းကို two-phase နဲ့ five-phase အဖြစ် ခွဲခြားထားပါတယ်- two-phase stepping angle က ယေဘုယျအားဖြင့် 1.8 ဒီဂရီဖြစ်ပြီး five-phase stepping angle က ယေဘုယျအားဖြင့် 0.72 ဒီဂရီဖြစ်ပါတယ်။ ဒီ stepper motor အမျိုးအစားက အသုံးအများဆုံးဖြစ်ပါတယ်။

ပုံ (၂)

၃။ ထိန်းထားသည့် torque (HOLDING TORQUE) က ဘယ်လောက်လဲ။

ထိန်းထားနိုင်သော torque (HOLDING TORQUE) ဆိုသည်မှာ stepper မော်တာသည် လည်ပတ်နေသော်လည်း လည်ပတ်ခြင်းမရှိသည့်အခါ stator ၏ rotor ကို lock လုပ်သည့် torque ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ၎င်းသည် stepper မော်တာ၏ အရေးကြီးဆုံး parameter များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး ပုံမှန်အားဖြင့် အနိမ့်ဆုံးအမြန်နှုန်းတွင် stepper မော်တာ၏ torque သည် ထိန်းထားသော torque နှင့် နီးစပ်သည်။ stepper မော်တာ၏ output torque သည် မြန်နှုန်းတိုးလာသည်နှင့်အမျှ ဆက်လက်ယိုယွင်းလာပြီး output power သည် မြန်နှုန်းတိုးလာသည်နှင့်အမျှ ပြောင်းလဲနေသောကြောင့် ထိန်းထားသော torque သည် stepper မော်တာကို တိုင်းတာရာတွင် အရေးကြီးဆုံး parameter များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်လာပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ လူများက 2N.m stepping motor ဟုပြောသောအခါ၊ အထူးညွှန်ကြားချက်များမပါဘဲ 2N.m ထိန်းထားသော torque ရှိသော stepping မော်တာကို ဆိုလိုသည်။

ပုံ (၃)

၄။ DETENT TORQUE ဆိုတာ ဘာလဲ။

DETENT TORQUE ဆိုသည်မှာ stepping motor ကို စွမ်းအင်မပေးသည့်အခါ stator သည် rotor ကို lock လုပ်သည့် torque ဖြစ်သည်။ DETENT TORQUE ကို တရုတ်နိုင်ငံတွင် တစ်ပြေးညီဘာသာပြန်ဆိုထားခြင်းမဟုတ်သောကြောင့် အထင်လွဲမှားလွယ်ပါသည်။ reactive stepping motor ၏ rotor သည် အမြဲတမ်းသံလိုက်ပစ္စည်းမဟုတ်သောကြောင့် DETENT TORQUE မရှိပါ။

 ပုံ (၄)

၅။ စတက်ပ်မော်တာရဲ့ တိကျမှုက ဘယ်လောက်လဲ။ စုပေါင်းလုပ်ဆောင်တဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်လား။

ယေဘုယျအားဖြင့် stepper motor ၏ တိကျမှုသည် stepping angle ၏ 3-5% သာရှိပြီး ၎င်းသည် cumulative မဟုတ်ပါ။

ပုံ (၅)

၆။ stepper motor ရဲ့ အပြင်ဘက်မှာ အပူချိန် ဘယ်လောက်ထိ ခွင့်ပြုထားလဲ။

stepping motor ရဲ့ အပူချိန်မြင့်မားမှုက မော်တာရဲ့ သံလိုက်ပစ္စည်းကို ဦးစွာ demagnetize လုပ်ပစ်မှာဖြစ်ပြီး torque ကျဆင်းခြင်း ဒါမှမဟုတ် step ပြင်ပကိုတောင် ရောက်သွားစေနိုင်တာကြောင့် မော်တာရဲ့ အပြင်ဘက်အတွက် ခွင့်ပြုထားတဲ့ အမြင့်ဆုံးအပူချိန်ဟာ မတူညီသော မော်တာတွေရဲ့ သံလိုက်ပစ္စည်းရဲ့ demagnetization point ပေါ်မှာ မူတည်သင့်ပါတယ်။ ယေဘုယျအားဖြင့် သံလိုက်ပစ္စည်းရဲ့ demagnetization point ဟာ 130 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ကျော်ပြီး တချို့ဆိုရင် 200 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ကျော်အထိတောင် ရှိတာကြောင့် stepping motor ရဲ့ အပြင်ဘက်ဟာ အပူချိန် 80-90 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အတွင်းမှာ ရှိနေတာဟာ လုံးဝပုံမှန်ပါပဲ။

 ပုံ (၆)

၇။ အဘယ်ကြောင့် stepper မော်တာ၏ torque သည် လည်ပတ်မှုအမြန်နှုန်းတိုးလာသည်နှင့်အမျှ လျော့ကျသွားသနည်း။

stepping motor လည်ပတ်သောအခါ၊ မော်တာ winding ၏ phase တစ်ခုစီ၏ inductance သည် reverse electromotive force ကိုဖြစ်ပေါ်စေပြီး frequency မြင့်လေ reverse electromotive force ကြီးလေဖြစ်သည်။ ၎င်း၏လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင်၊ မော်တာ phase current သည် frequency (သို့မဟုတ် speed) မြင့်လာသည်နှင့်အမျှ လျော့ကျလာပြီး torque လျော့ကျစေသည်။

 ပုံ (၇)

၈။ အဘယ်ကြောင့် stepper မော်တာသည် အမြန်နှုန်းနိမ့်တွင် ပုံမှန်လည်ပတ်နိုင်သော်လည်း၊ ၎င်းသည် သတ်မှတ်ထားသော အမြန်နှုန်းထက် မြင့်ပါက စတင်၍မရပါ၊ ထို့အပြင် မြည်သံပါလာပါသနည်း။

Stepping မော်တာတွင် နည်းပညာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုရှိသည်- ဝန်မပါသော စတင်ကြိမ်နှုန်း၊ ဆိုလိုသည်မှာ stepping မော်တာ၏ pulse frequency သည် ဝန်မပါဘဲ ပုံမှန်စတင်နိုင်သည်၊ pulse frequency သည် ဤတန်ဖိုးထက် မြင့်ပါက မော်တာသည် ပုံမှန်စတင်နိုင်မည်မဟုတ်ဘဲ step သို့မဟုတ် blocking ဆုံးရှုံးနိုင်သည်။ load တစ်ခုဖြစ်ပါက စတင်ကြိမ်နှုန်းသည် နိမ့်သင့်သည်။ မော်တာသည် မြန်နှုန်းမြင့်လည်ပတ်မှုကို ရရှိလိုပါက pulse frequency ကို အရှိန်မြှင့်သင့်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ စတင်ကြိမ်နှုန်းသည် နိမ့်ပြီး သတ်မှတ်ထားသော အရှိန်ဖြင့် လိုချင်သော မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်း (မော်တာအမြန်နှုန်းကို နိမ့်မှ မြင့်သို့) မြှင့်တင်သင့်သည်။

 ပုံ (၈)

၉။ အမြန်နှုန်းနိမ့်တွင် two-phase hybrid stepping motor ၏ တုန်ခါမှုနှင့် ဆူညံသံကို မည်သို့ကျော်လွှားရမည်နည်း။

မြန်နှုန်းနိမ့်တွင်လည်ပတ်သည့်အခါ stepper မော်တာများ၏ တုန်ခါမှုနှင့်ဆူညံသံများသည် မွေးရာပါအားနည်းချက်များဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းတို့ကို ယေဘုယျအားဖြင့် အောက်ပါပရိုဂရမ်များဖြင့် ကျော်လွှားနိုင်သည်။

A. stepping motor သည် resonance area တွင်အလုပ်လုပ်ပါက reduction ratio ကဲ့သို့သော mechanical transmission ကိုပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် resonance area ကိုရှောင်ရှားနိုင်သည်။

B. အသုံးအများဆုံးနှင့် အလွယ်ကူဆုံးနည်းလမ်းဖြစ်သည့် subdivision function ပါသည့် driver ကို မွေးစားပါ။

ဂ။ အဆင့်သုံးဆင့် သို့မဟုတ် ငါးဆင့် stepping မော်တာကဲ့သို့သော အဆင့်ထောင့်ငယ်သော stepping မော်တာဖြင့် အစားထိုးပါ။

ဃ။ တုန်ခါမှုနှင့် ဆူညံသံကို လုံးဝနီးပါး ကျော်လွှားနိုင်သော်လည်း ကုန်ကျစရိတ် ပိုမိုမြင့်မားသော AC servo မော်တာများသို့ ပြောင်းလဲပါ။

E. မော်တာရိုးတံတွင် သံလိုက် damper ပါရှိသောကြောင့် ဈေးကွက်တွင် ထိုကဲ့သို့သော ထုတ်ကုန်များ ရှိသော်လည်း စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖွဲ့စည်းပုံမှာ ပိုမိုကြီးမားစွာ ပြောင်းလဲမှုရှိသည်။

 ပုံ (၉)

၁၀။ ဒရိုက်ဗ်၏ ပိုင်းခြားမှုသည် တိကျမှုကို ကိုယ်စားပြုပါသလား။

Stepper motor interpolation သည် အခြေခံအားဖြင့် electronic damping နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည် (သက်ဆိုင်ရာစာပေများကို ကြည့်ပါ)၊ ၎င်း၏အဓိကရည်ရွယ်ချက်မှာ stepper motor ၏ low-frequency vibration ကို လျော့ပါးစေရန် သို့မဟုတ် ဖယ်ရှားရန်ဖြစ်ပြီး၊ မော်တာ၏ လည်ပတ်မှုတိကျမှုကို မြှင့်တင်ရန်မှာ interpolation နည်းပညာ၏ ဆက်စပ်လုပ်ဆောင်ချက်တစ်ခုသာဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ stepping angle 1.8° ရှိသော two-phase hybrid stepping motor အတွက်၊ interpolation driver ၏ interpolation number ကို 4 ဟုသတ်မှတ်ထားပါက၊ မော်တာ၏ လည်ပတ်မှု resolution သည် pulse တစ်ခုလျှင် 0.45° ဖြစ်သည်။ မော်တာ၏ တိကျမှုသည် 0.45° သို့ရောက်ရှိနိုင် သို့မဟုတ် ချဉ်းကပ်နိုင်ခြင်းသည် interpolation driver ၏ interpolation current control ၏ တိကျမှုကဲ့သို့သော အခြားအချက်များပေါ်တွင်လည်း မူတည်ပါသည်။ subdivided drive precision ၏ ထုတ်လုပ်သူအမျိုးမျိုးသည် များစွာကွဲပြားနိုင်သည်။ subdivided point များလေ၊ တိကျမှုကို ထိန်းချုပ်ရန် ပိုမိုခက်ခဲလေဖြစ်သည်။

 ပုံ (၁၀)

၁၁။ လေးဆင့် hybrid stepping motor နှင့် driver ၏ series connection နှင့် parallel connection အကြား ကွာခြားချက်ကား အဘယ်နည်း။

လေးဆင့် hybrid stepping motor ကို ယေဘုယျအားဖြင့် two-phase driver ဖြင့် မောင်းနှင်သောကြောင့်၊ လေးဆင့်မော်တာကို two-phase အသုံးပြုရန် ချိတ်ဆက်ရန် series သို့မဟုတ် parallel connection နည်းလမ်းဖြင့် အသုံးပြုနိုင်သည်။ series connection နည်းလမ်းကို ယေဘုယျအားဖြင့် မော်တာအမြန်နှုန်း မြင့်မားပြီး driver ၏ output current လိုအပ်သော အခြေအနေများတွင် အသုံးပြုပြီး မော်တာအပူပေးမှု နည်းပါးသည်။ parallel connection နည်းလမ်းကို ယေဘုယျအားဖြင့် မော်တာအမြန်နှုန်း မြင့်မားပြီး (high-speed connection နည်းလမ်းဟုလည်း လူသိများသည်) driver ၏ output current လိုအပ်သော အခြေအနေများတွင် အသုံးပြုပြီး မော်တာအပူပေးမှု များပြားသည်။

၁၂။ stepper မော်တာဒရိုက်ဘာ DC ပါဝါထောက်ပံ့မှုကို မည်သို့ဆုံးဖြတ်ရမည်နည်း။

က. ဗို့အား ဆုံးဖြတ်ခြင်း

Hybrid stepper motor driver ရဲ့ power supply voltage ဟာ ယေဘုယျအားဖြင့် ကျယ်ပြန့်တဲ့ range တစ်ခုဖြစ်ပါတယ် (ဥပမာ IM483 power supply voltage 12 ~ 48VDC လိုမျိုး)၊ power supply voltage ကို motor ရဲ့ operating speed နဲ့ response requirements ပေါ်မူတည်ပြီး ရွေးချယ်လေ့ရှိပါတယ်။ motor ရဲ့ working speed မြင့်နေရင် ဒါမှမဟုတ် response requirement မြန်နေရင် voltage လည်း မြင့်ပါတယ်၊ ဒါပေမယ့် power supply voltage ရဲ့ ripple ကို driver ရဲ့ maximum input voltage ထက် မကျော်လွန်အောင် အာရုံစိုက်ပါ၊ မဟုတ်ရင် driver ပျက်စီးသွားနိုင်ပါတယ်။

ခ။ လျှပ်စီးကြောင်းကို ဆုံးဖြတ်ခြင်း

ပါဝါထောက်ပံ့မှု လျှပ်စီးကြောင်းကို ယေဘုယျအားဖြင့် ဒရိုက်ဘာ၏ အထွက်အဆင့် လျှပ်စီးကြောင်း I အရ ဆုံးဖြတ်သည်။ linear ပါဝါထောက်ပံ့မှုကို အသုံးပြုပါက ပါဝါထောက်ပံ့မှု လျှပ်စီးကြောင်းသည် I ၏ ၁.၁ မှ ၁.၃ ဆ ရှိနိုင်သည်။ switching ပါဝါထောက်ပံ့မှုကို အသုံးပြုပါက ပါဝါထောက်ပံ့မှု လျှပ်စီးကြောင်းသည် I ၏ ၁.၅ မှ ၂.၀ ဆ ရှိနိုင်သည်။

 ပုံ (၁၁)

၁၃။ ဘယ်လိုအခြေအနေမျိုးမှာ hybrid stepping motor driver ရဲ့ offline signal FREE ကို ယေဘုယျအားဖြင့် အသုံးပြုလေ့ရှိပါသလဲ။

အော့ဖ်လိုင်းအချက်ပြ FREE နည်းနေချိန်တွင် ဒရိုက်ဘာမှ မော်တာသို့ ထွက်ရှိလာသော လျှပ်စီးကြောင်း ပြတ်တောက်သွားပြီး မော်တာရိုတာသည် အော့ဖ်လိုင်းအခြေအနေ (အော့ဖ်လိုင်းအခြေအနေ) တွင် ရှိနေပါသည်။ အလိုအလျောက်စနစ်သုံး စက်ကိရိယာအချို့တွင် ဒရိုက်ဘာကို လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးခြင်းမရှိသည့်အခါ မော်တာရိုးတံကို တိုက်ရိုက် (ကိုယ်တိုင်) လှည့်ရန် လိုအပ်ပါက မော်တာကို အော့ဖ်လိုင်းဖြစ်စေပြီး ကိုယ်တိုင်လည်ပတ်မှု သို့မဟုတ် ချိန်ညှိမှုပြုလုပ်ရန် FREE အချက်ပြကို အနိမ့်ဆုံးသို့ သတ်မှတ်နိုင်ပါသည်။ ကိုယ်တိုင်လည်ပတ်မှုပြီးဆုံးပြီးနောက် အလိုအလျောက်ထိန်းချုပ်မှုကို ဆက်လက်လုပ်ဆောင်ရန် FREE အချက်ပြကို အမြင့်ဆုံးသို့ ပြန်သတ်မှတ်ပါ။

 ပုံ (၁၂)

၁၄။ two-phase stepping motor ကို စွမ်းအင်ပေးနေချိန်တွင် လည်ပတ်မှုဦးတည်ချက်ကို ချိန်ညှိရန် ရိုးရှင်းသောနည်းလမ်းကား အဘယ်နည်း။

မော်တာနှင့် ဒရိုင်ဘာဝါယာကြိုးများ၏ A+ နှင့် A- (သို့မဟုတ် B+ နှင့် B-) ကို ရိုးရှင်းစွာ ချိန်ညှိပါ။

 ပုံ (၁၃)

၁၅။ အသုံးချမှုများအတွက် နှစ်ဆင့်နှင့် ငါးဆင့် hybrid stepper မော်တာများအကြား ကွာခြားချက်ကား အဘယ်နည်း။

မေးခွန်းအဖြေ:

ယေဘုယျအားဖြင့် ခြေလှမ်းထောင့်ကြီးသော နှစ်ဆင့်မော်တာများသည် မြန်နှုန်းမြင့် လက္ခဏာများကောင်းမွန်သော်လည်း မြန်နှုန်းနိမ့် တုန်ခါမှုဇုန်တစ်ခုရှိသည်။ ငါးဆင့်မော်တာများတွင် ခြေလှမ်းထောင့်ငယ်ပြီး မြန်နှုန်းနိမ့်တွင် ချောမွေ့စွာလည်ပတ်သည်။ ထို့ကြောင့် မော်တာလည်ပတ်မှုတွင် တိကျမှုလိုအပ်ချက်များမြင့်မားပြီး အဓိကအားဖြင့် မြန်နှုန်းနိမ့်အပိုင်း (ယေဘုယျအားဖြင့် 600 rpm အောက်) တွင် ငါးဆင့်မော်တာကို အသုံးပြုသင့်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် မော်တာ၏ မြန်နှုန်းမြင့်စွမ်းဆောင်ရည်ကို လိုက်စားပါက လိုအပ်ချက်များစွာမရှိဘဲ တိကျမှုနှင့် ချောမွေ့မှုကို နှစ်ဆင့်မော်တာများ၏ ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးစွာဖြင့် ရွေးချယ်သင့်သည်။ ထို့အပြင် ငါးဆင့်မော်တာများ၏ torque သည် များသောအားဖြင့် 2NM ထက်ပို၍ရှိပြီး torque အသုံးပြုမှုနည်းပါးသောနေရာများအတွက် နှစ်ဆင့်မော်တာများကို ယေဘုယျအားဖြင့် အသုံးပြုကြပြီး မြန်နှုန်းနိမ့်ချောမွေ့မှုပြဿနာကို ပိုင်းခြားထားသော drive ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့် ဖြေရှင်းနိုင်သည်။


ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ စက်တင်ဘာလ ၁၂ ရက်

သင့်မက်ဆေ့ချ်ကို ကျွန်ုပ်တို့ထံ ပေးပို့ပါ-

သင့်စာကို ဤနေရာတွင် ရေးပြီး ကျွန်ုပ်တို့ထံ ပေးပို့ပါ။

သင့်မက်ဆေ့ချ်ကို ကျွန်ုပ်တို့ထံ ပေးပို့ပါ-

သင့်စာကို ဤနေရာတွင် ရေးပြီး ကျွန်ုပ်တို့ထံ ပေးပို့ပါ။