স্টেপার মোটর
স্টেপার মোটর হল একটি ব্রাশলেস সিনক্রোনাস মোটর, যার সম্পুর্ণ 360 ডিগ্রি মুভমেন্টকে কতগুলি ‘Steps’এ ভাগ করা হয়েছে এবং এই মোটরের রোটেটিং পজিশান এবং স্পিড
সুক্ষভাবে কন্ট্রোল করা যায়। স্টেপার মোটরের
এই ধরনের নামকরনের কারন, এক্ষেত্রে প্রতিটি ইলেক্ট্রিক্যাল
পালসের জন্য মোটরের শ্যাফটের একটি স্টেপ মুভমেন্ট হয়। সার্ভো মোটরের মতই এই ধরনের মোটরও আলাদা ড্রাইভার ইউনিটের সাহায্যে চালানো
হয়, যা কিনা মোটরকে ঘোরানোর জন্য প্রয়োজনীয় ইলেক্ট্রিক্যাল
পালস জেনারেট করে থাকে। সাধারনত স্টেপার
মোটরের ঘোরার স্পিড ওই ইলেক্ট্রিক্যাল পালসের ফ্রিকোয়েন্সির ওপরেই নির্ভর করে। নিচে একটি স্টেপার মোটর এবং তার ভিতরের অংশ দেখানো হল।
স্টেপার মোটর কীভাবে কাজ করে?
স্টেপার মোটর সাধারনত তিন ধরনের হয়ে থাকে, Variable
reluctance stepper motor, Permanent Magnet stepper
motor এবং Hybrid stepper motor। এই ধরনের মোটরগুলিতে একটি ম্যাগনেটিক অথবা দাঁতযুক্ত (Toothed) সফট আয়রনের রোটর থাকে, যা
কিনা কয়েকটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্টেটরের মধ্যে ঘুরতে সক্ষম (ছবিতে দ্রষ্টব্য)। যখন স্টেটরগুলিকে ‘Energized’ করা হয়, তখন রোটরের ওপর একটি টর্ক
উৎপন্ন হয় এবং সেটি এমনভাবে ঘুরে যায়, যাতে ম্যাগনেটিক পোল অথবা দাঁতগুলির সাথে স্টেটর কয়েলগুলির ‘Minimum Gap’ উৎপন্ন হয়।এখন স্টেটরগুলিকে যদি একটা ‘Fixed
sequence’এ এনার্জাইজড করা যায়, তবে স্টেপার মোটরের রোটরের কন্টিনিউয়াস মুভমেন্ট পাওয়া যায়। উপরিউক্ত ঘটনাটিকে নিচের চারটি ছবির সাহায্যে
ব্যাখ্যা করা হয়েছে, যেখানে A-A', B-B', C-C' এবং D-D' কয়েলগুলিকে ক্রমান্বয়ে এনার্জাইজড করা হয়েছে ( ডার্ক কালার দিয়ে কয়েলের
এনার্জাইজেশান বোঝানো হয়েছে) এবং এর ফলস্বরূপ রোটরের প্রতিটি স্টেপে 15 ডিগ্রি মুভমেন্ট হয়েছে।
স্টেপার মোটর ড্রাইভার
স্টেপার মোটর ড্রাইভার হল একটি ইলেক্ট্রনিক ডিভাইস যা কিনা স্টেপার মোটরকে চালানোর জন্য ব্যাবহার করা হয়। কন্ট্রোলার থেকে মোটর ড্রাইভার ইউনিটে প্রয়োজনীয় নির্দেশাবলি পাঠানো হয়, এবং ড্রাইভার ইউনিট সেই অনুসারে স্টেপার মোটরকে চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ সরবরাহ কপ্রে থাকে। সাধারনত দুই ধরনের স্টেপার মোটর ড্রাইভারের ব্যাবহার দেখা যায়, প্রথমটি কন্সট্যান্ট ভোল্টেজ ড্রাইভার constant voltage drivers (L/R drivers) এবং অপরটি কন্সট্যান্ট কারেন্ট ড্রাইভার constant current drivers (chopper drivers)। কন্সট্যান্ট ভোল্টেজ ড্রাইভার সাধারনত দামে সস্তা কিন্তু পারফর্মেন্স তুলনামুলক খারাপ হয়, এবং কন্সট্যান্ট কারেন্ট ড্রাইভার তুলনামুলক দামী হয়, কিন্তু পারফর্মেন্স খুবই ভালো হয়ে থাকে। স্টেপার মোটরের মুভমেন্ট প্রতি স্টেপে সাধারনত 1.8° ডিগ্রী হয়ে থাকে, অর্থাৎ 200 steps প্রতিটি রোটেশানে পাওয়া যায়। তবে কিছু ক্ষেত্রে আরো সুক্ষ মুভমেন্টের জন্য মাইক্রো-স্টেপিং (Micro-stepping) মুভমেন্টও স্টেপার মোটরের সাহায্যে পাওয়া সম্ভব। সাধারনত মোটর ড্রাইভার থেকে দুটি সিগন্যাল মোটরের কয়েলে পাঠানো হয়, যা কিনা মোটরের শ্যাফটের স্টেপ ও ডাইরেকশান মুভমেন্ট নির্ধারন করে থাকে। মোটরের শ্যাফটের স্টেপ মুভমেন্ট সিগন্যাল অনেকটা PWM ভোল্টেজ সিগন্যাল এর মতই হয়ে থাকে, এবং কন্ট্রোলার থেকে ড্রাইভার ইউনিটে সাধারনত MODBUS বা USB কেবিলের সাহায্যে নির্দেশ পাঠানো হয়। নিচে একটি স্টেপার মোটর ড্রাইভার এবং তার বিভিন্ন কানেকশান দেখানো হল।
CNC মেশিনে একটি স্টেপার মোটর কি কাজ করে
CNC মেশিনে স্টেপার মোটরের সাহায্যে মেশিনের বিভিন্ন অ্যাক্সিসকে পরিচালনার কাজে ব্যাবহার করা হয়। সাধারনত যে সমস্ত CNC মেশিন OPEN LOOP কন্ট্রোল সিস্টেমে কাজ করে থাকে এবং যেক্ষেত্রে অ্যাক্সিসের পজিশানিং এর জন্য খুব সুক্ষ মেজারমেন্টের প্রয়োজন হয় না, সেক্ষেত্রে সাধারনত স্টেপার মোটরের ব্যাবহার দেখা যায়। যেমন CNC রাউটার, CNC প্লাজমা কাটার ইত্যাদি মেশিনগুলিতে স্টেপার মোটর ও ড্রাইভার ইউনিট ব্যাবহার করা হয়ে থাকে। যেহেতু স্টেপার মোটরের পজিশানিং অ্যাকুইরেসি কম, তাই সুক্ষ CNC মেশিনিং অপেরাশানের ক্ষেত্রে এর ব্যাবহার নেই বললেই চলে, এবং সেক্ষেত্রে অ্যাক্সিসের পজিশানিং এর জন্য সার্ভো মোটর ব্যাবহার করা হয়ে থাকে। এছাড়াও স্টেপার মোটরের দাম সার্ভো মোটরের তুলনায় অনেক কম হওয়ায়, কম বাজেটের CNC মেশিনে এর ব্যাবহার দেখা যায়। নিচের ছবিতে একটি CNC রাউটার মেশিনের সাথে সার্ভো মোটর, ড্রাইভার এবং কন্ট্রোলারের বিভিন্ন সংযোগ ব্যাবস্থা দেখানো হল।
কোন মন্তব্য নেই:
একটি মন্তব্য পোস্ট করুন