এসি সার্ভো মোটর: নির্মাণ, কাজ, স্থানান্তর ফাংশন এবং এর অ্যাপ্লিকেশন

ক সার্ভোমোটর একটি ঘূর্ণমান অ্যাকচুয়েটরের মতো কাজ করে যা মূলত বৈদ্যুতিক ইনপুটকে যান্ত্রিক ত্বরণে পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। এই মোটরটি সার্ভমেকানিজমের উপর ভিত্তি করে কাজ করে যেখানে অবস্থানের প্রতিক্রিয়াটি মোটরের গতি এবং চূড়ান্ত অবস্থান নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহার করা হয়। সার্ভো মোটর চালু হয় এবং প্রয়োগকৃত ইনপুটের উপর ভিত্তি করে একটি নির্দিষ্ট কোণ পায়। সার্ভো মোটর আকারে ছোট কিন্তু তারা খুবই শক্তি সাশ্রয়ী। এই মোটর দুটি প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে যেমন ac servomotor এবং dc servomotor কিন্তু এই দুটি মোটরের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল ব্যবহৃত শক্তির উৎস। কর্মক্ষমতা a ডিসি সার্ভো মোটর প্রধানত শুধুমাত্র ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে যেখানে একটি এসি সার্ভো মোটর ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি উভয়ের উপর নির্ভর করে। এই নিবন্ধটি সার্ভো মোটরগুলির একটি নিয়ে আলোচনা করে – একটি এসি সার্ভো মোটর - অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে কাজ করা।

এসি সার্ভো মোটর কি?

এক ধরনের সার্ভোমোটর যা সুনির্দিষ্ট কৌণিক বেগ আকারে এসি বৈদ্যুতিক ইনপুট ব্যবহার করে যান্ত্রিক আউটপুট তৈরি করে তাকে এসি সার্ভো মোটর বলে। এই সার্ভোমোটর থেকে প্রাপ্ত আউটপুট শক্তি প্রধানত ওয়াট থেকে কয়েক 100 ওয়াট পর্যন্ত। এসি সার্ভো মোটরের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি 50 থেকে 400 Hz পর্যন্ত। এসি সার্ভো মোটর চিত্রটি নীচে দেখানো হয়েছে।

এসি সার্ভো মোটরগুলির প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে প্রধানত অন্তর্ভুক্ত রয়েছে; এইগুলি কম ওজনের ডিভাইস, অপারেশনের মধ্যে স্থিতিশীলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রদান করে, অপারেটিং করার সময় শব্দ উৎপন্ন হয় না, রৈখিক টর্ক-স্পিড বৈশিষ্ট্য প্রদান করে এবং স্লিপ রিং এবং ব্রাশ না থাকলে রক্ষণাবেক্ষণের খরচ কমে যায়।

সম্পর্কে আরো জানতে এই লিঙ্ক পড়ুন অনুগ্রহ করে এসি সার্ভো মোটর প্রকার

এসি সার্ভো মোটর নির্মাণ

সাধারণত, একটি এসি সার্ভো মোটর একটি দ্বি-ফেজ ইন্ডাকশন মোটর। এই মোটর একটি স্টেটর ব্যবহার করে নির্মিত হয় এবং a রটার একটি সাধারণ ইন্ডাকশন মোটরের মতো। সাধারণত, এই সার্ভো মোটরের স্টেটরের একটি স্তরিত কাঠামো থাকে। এই স্টেটরের মধ্যে দুটি উইন্ডিং রয়েছে যা স্থানটিতে 90 ডিগ্রি দূরে রাখা হয়। এই পর্যায় পরিবর্তনের কারণে, একটি ঘূর্ণমান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়।

প্রথম ওয়াইন্ডিং প্রধান ওয়াইন্ডিং নামে পরিচিত বা ফিক্সড ফেজ বা রেফারেন্স উইন্ডিং নামেও পরিচিত। এখানে, প্রধান ওয়াইন্ডিং ধ্রুবক ভোল্টেজ সরবরাহের উত্স থেকে সক্রিয় করা হয় যেখানে অন্যান্য ওয়াইন্ডিং যেমন কন্ট্রোল উইন্ডিং বা কন্ট্রোল ফেজ পরিবর্তনশীল নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ দ্বারা সক্রিয় হয়। এই নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ সহজভাবে একটি servo পরিবর্ধক থেকে সরবরাহ করা হয়.

সাধারণত, রটার দুটি ধরণের কাঠবিড়ালি খাঁচা টাইপ এবং ড্র্যাগ কাপ টাইপ পাওয়া যায়। এই মোটরটিতে ব্যবহৃত রটারটি একটি সাধারণ খাঁচা-টাইপ রোটর সহ অ্যালুমিনিয়াম বারগুলি স্লটে স্থির এবং শেষ রিংগুলির মাধ্যমে শর্ট-সার্কিট করা হয়। সর্বাধিক ফ্লাক্স সংযোগের জন্য বায়ু ব্যবধান সর্বনিম্ন রাখা হয়। ড্র্যাগ কাপের মতো অন্য ধরণের রটার প্রধানত ব্যবহৃত হয় যেখানে ঘূর্ণায়মান সিস্টেমের জড়তা কম হয়। তাই এটি বিদ্যুৎ খরচ কমাতে সাহায্য করে।

এসি সার্ভোমোটরের কাজের নীতি

এসি সার্ভো মোটরের কাজের নীতি হল; প্রথমত, সার্ভোমোটরের স্টার্টারের প্রধান উইন্ডিং এ একটি ধ্রুবক এসি ভোল্টেজ দেওয়া হয় এবং অন্য একটি স্টেটর টার্মিনাল কন্ট্রোল ওয়াইন্ডিং জুড়ে কন্ট্রোল ট্রান্সফরমারের সাথে সংযুক্ত থাকে। প্রয়োগকৃত রেফারেন্স ভোল্টেজের কারণে, সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের শ্যাফ্ট একটি নির্দিষ্ট গতিতে ঘুরবে এবং একটি নির্দিষ্ট কৌণিক অবস্থান পাবে।

এছাড়াও, কন্ট্রোল ট্রান্সফরমারের শ্যাফ্টের একটি নির্দিষ্ট কৌণিক অবস্থান রয়েছে যা সিঙ্ক্রো জেনারেটরের শ্যাফ্টের কৌণিক বিন্দুর সাথে তুলনা করা হয়। সুতরাং দুটি কৌণিক অবস্থানের তুলনা ত্রুটি সংকেত প্রদান করবে। আরও বিশেষ করে, সমতুল্য শ্যাফ্ট অবস্থানের জন্য ভোল্টেজের স্তরগুলি মূল্যায়ন করা হয় যা ত্রুটি সংকেত তৈরি করে। তাই এই ত্রুটি সংকেত নিয়ন্ত্রণ ট্রান্সফরমারে বর্তমান ভোল্টেজ স্তরের সাথে যোগাযোগ করে। এর পরে, এই সংকেতটি সার্ভো এমপ্লিফায়ারকে দেওয়া হয় যাতে এটি অসম নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ তৈরি করে।

এই প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ দ্বারা, আবার রটার একটি নির্দিষ্ট গতি অর্জন করে, বিপ্লব শুরু করে এবং ত্রুটি সংকেত মান শূন্যে না পৌঁছানো পর্যন্ত বজায় রাখে তাই AC সার্ভোমোটরগুলির মধ্যে মোটরের পছন্দের অবস্থান অর্জন করে।

এসি সার্ভো মোটরের স্থানান্তর ফাংশন

এসি সার্ভো মোটরের স্থানান্তর ফাংশনকে আউটপুট ভেরিয়েবলের L.T (ল্যাপ্লেস ট্রান্সফর্ম) এবং ইনপুট ভেরিয়েবলের L.T (ল্যাপ্লেস ট্রান্সফর্ম) এর অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। সুতরাং এটি গাণিতিক মডেল যা ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ প্রকাশ করে যা সিস্টেমের o/p থেকে i/p কে বলে।

যদি টি.এফ. যে কোনো সিস্টেমের (স্থানান্তর ফাংশন) জানা যায়, তারপর সিস্টেমের প্রকৃতি চিনতে বিভিন্ন ধরনের ইনপুটের জন্য আউটপুট প্রতিক্রিয়া গণনা করা যেতে পারে। একইভাবে, যদি ট্রান্সফার ফাংশন (T.F) জানা না থাকে, তাহলে ডিভাইসে পরিচিত ইনপুট প্রয়োগ করে এবং সিস্টেমের আউটপুট অধ্যয়ন করে এটি পরীক্ষামূলকভাবে পাওয়া যেতে পারে।

এসি সার্ভো মোটর হল একটি দ্বি-ফেজ ইন্ডাকশন মোটর যার মানে এতে দুটি উইন্ডিং রয়েছে যেমন কন্ট্রোল উইন্ডিং (মেইন ফিল্ড ওয়াইন্ডিং) এবং রেফারেন্স উইন্ডিং (উল্লাসজনক উইন্ডিং)।

তাই আমাদের এসি সার্ভো মোটরের ট্রান্সফার ফাংশন যেমন, θ(s)/ec(s) খুঁজে বের করতে হবে। এখানে ‘θ(s)/’ হল সিস্টেমের আউটপুট যেখানে ex(s) হল সিস্টেমের ইনপুট।

মোটরের স্থানান্তর ফাংশন খুঁজে বের করার জন্য, আমাদের 'Tm' মোটর দ্বারা বিকাশিত টর্ক এবং লোড 'Tl' দ্বারা বিকাশিত টর্ক কী তা খুঁজে বের করতে হবে। যদি আমরা ভারসাম্যের অবস্থার মতন

Tm = Tl, তাহলে আমরা স্থানান্তর ফাংশন পেতে পারি।

চলুন, Tm = মোটর দ্বারা বিকশিত টর্ক।
Tl = লোড বা লোড টর্ক দ্বারা বিকশিত টর্ক।
‘θ’ = কৌণিক স্থানচ্যুতি।
'ω' = d θ/dt = কৌণিক বেগ।
'J' = লোডের জড়তার মুহূর্ত।
'B' হল লোডের ড্যাশপট।

এখানে যে দুটি ধ্রুবককে বিবেচনা করতে হবে তা হল K1 এবং K2।

'K1' হল কন্ট্রোল ফেজ ভোল্টেজ বনাম টর্ক বৈশিষ্ট্যের ঢাল।
'K2' হল গতির টর্ক বৈশিষ্ট্যের ঢাল।

এখানে, মোটর দ্বারা বিকশিত টর্ক সহজভাবে দ্বারা চিহ্নিত করা হয়

Tm = K1ec- K2 dθ/dt —–(1)

লোড টর্ক (TL) টর্ক ব্যালেন্স সমীকরণ বিবেচনা করে মডেল করা যেতে পারে।

ফলিত ঘূর্ণন সঁচারক বল = J,B এর কারণে বিরোধী টর্ক

Tl = TJ + TB = J d^2θ/dt^2 + B dθ/dt^2 + B —–(2)

আমরা জানি যে সাম্যাবস্থা অবস্থা Tm = Tl.

K1ec- K2 dθ/dt = J d^2θ/dt^2 + B dθ/dt^2 + B

উপরের সমীকরণে ল্যাপ্লেস রূপান্তর সমীকরণ প্রয়োগ করুন

K1Ec(গুলি) – K2 S θ(S) = J S^2θ (S) + B S θ(S)

K1Ec(s) = JS^2θ (S) + BSθ(S)+ K2S θ(S)
K1Ec(s) = θ (S)[J S^2 + BS + K2S]

T.F = θ (S)Ec(s) = K1/ J S^2 + BS + K2S

= K1/ S [B + JS + K2]

= K1/ S [B + K2 + JS]

= K1/ S (B + K2) [1 + (J/ B + K2) *S]

T.F = θ (S)Ec(s) = K1/(B + K2) / S[1 + (J/ B + K2) *S]

T.F = Km / S[1 + (J/ B + K2) *S] => Km / S(1 + STm)] = θ (S)Ec(s)

T.F = Km / S(1 + STm)] = θ (S)Ec(s)

যেখানে, Km = K1/ B + K2 = মোটর লাভ ধ্রুবক।

Tm = J/ B + K2 = মোটর সময় ধ্রুবক।

এসি সার্ভো মোটর গতি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি

সাধারণত, servo মোটর অবস্থান নিয়ন্ত্রণ, টর্ক নিয়ন্ত্রণ এবং গতি নিয়ন্ত্রণের মতো তিনটি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি রয়েছে।

অবস্থান নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতিটি বহিরাগত ইনপুট ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত জুড়ে ঘূর্ণন গতির আকার নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। বিপ্লবের কোণ নং দ্বারা নির্ধারিত হয়। ডাল একটি সার্ভো মোটরের অবস্থান এবং বেগ সরাসরি যোগাযোগের মাধ্যমে বরাদ্দ করা যেতে পারে। যেহেতু পদ্ধতির অবস্থানের অবস্থান এবং গতির উপর অত্যন্ত কঠোর নিয়ন্ত্রণ থাকতে পারে তাই এটি সাধারণত পজিশনিং অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে ব্যবহৃত হয়।

টর্ক কন্ট্রোল পদ্ধতিতে, সার্ভো মোটরের আউটপুট টর্ক ঠিকানায় অ্যানালগ ইনপুট দ্বারা সেট করা হয়। এটি রিয়েল টাইমে এনালগ পরিবর্তন করে টর্ক পরিবর্তন করতে পারে। উপরন্তু, এটি যোগাযোগের মাধ্যমে আপেক্ষিক ঠিকানায় মান পরিবর্তন করতে পারে।

গতি নিয়ন্ত্রণ মোডে, মোটরের গতি অ্যানালগ ইনপুট এবং পালস দ্বারা নিয়ন্ত্রিত করা যেতে পারে। যদি নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা থাকে এবং এত টর্কের বিষয়ে কোনও উদ্বেগ না থাকে তবে গতি মোড আরও ভাল।

এসি সার্ভো মোটরের বৈশিষ্ট্য

একটি এসি সার্ভো মোটরের টর্ক গতির বৈশিষ্ট্যগুলি নীচে দেখানো হয়েছে। নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলিতে, ঘূর্ণন সঁচারক বল গতির সাথে পরিবর্তিত হচ্ছে তবে রৈখিকভাবে নয় কারণ এটি প্রধানত বিক্রিয়া (X) এর অনুপাতের উপর নির্ভর করে প্রতিরোধ (আর)। এই অনুপাতের কম মান জড়িত যে মোটরের উচ্চ প্রতিরোধ এবং কম বিক্রিয়া আছে, এই ধরনের ক্ষেত্রে, মোটরের বৈশিষ্ট্যগুলি বিক্রিয়া (X) থেকে প্রতিরোধের (R) উচ্চ অনুপাতের মানের চেয়ে বেশি রৈখিক।

সুবিধাদি

এসি সার্ভো মোটরগুলির সুবিধার মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

• এই মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণ বৈশিষ্ট্য ভাল।
• তারা কম পরিমাণে তাপ উৎপন্ন করে।
• তারা উচ্চ দক্ষতা, ওজন প্রতি আরও টর্ক, নির্ভরযোগ্যতা এবং RF শব্দ কমিয়ে দেয়।
• তাদের কম রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন।
• কমিউটারের অস্তিত্ব না থাকায় তাদের দীর্ঘ আয়ু থাকে।
• এই মোটরগুলি শিল্প যন্ত্রপাতিতে উচ্চতর কারেন্ট সার্জ পরিচালনা করতে সক্ষম।
• উচ্চ গতিতে, তারা আরও ধ্রুবক টর্ক অফার করে।
• এগুলি অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য।
• তারা উচ্চ-গতির কর্মক্ষমতা প্রদান করে।
• এগুলি অস্থির লোড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

এসি সার্ভো মোটরগুলির অসুবিধাগুলির মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

• এসি সার্ভো মোটর নিয়ন্ত্রণ আরও কঠিন।
• এই মোটর ধ্রুবক ওভারলোড দ্বারা ভাঙ্গা যেতে পারে.
• উচ্চ গতিতে শক্তি প্রেরণ করার জন্য গিয়ারবক্সগুলি প্রায়শই প্রয়োজনীয়।

অ্যাপ্লিকেশন

এসি সার্ভো মোটরগুলির অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

• এসি সার্ভো মোটর প্রযোজ্য যেখানে অবস্থান নিয়ন্ত্রণ গুরুত্বপূর্ণ এবং সাধারণত সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস, রোবট, বিমান এবং মেশিন টুলে পাওয়া যায়।
• এই মোটরগুলি যন্ত্রগুলিতে ব্যবহৃত হয় যা কম্পিউটার এবং অবস্থান নিয়ন্ত্রণ ডিভাইসের মতো সার্ভমেকানিজমের উপর কাজ করে।
• এসি সার্ভো মোটর মেশিন টুলস, রোবোটিক্স যন্ত্রপাতি এবং ট্র্যাকিং সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়।
• এই সার্ভো মোটরগুলি তাদের দক্ষতা এবং বহুমুখীতার কারণে বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহৃত হয়।
• এসি সার্ভো মোটরটি বেশিরভাগ সাধারণ মেশিন এবং যন্ত্রপাতি যেমন ওয়াটার হিটার, ওভেন, পাম্প, অফ-রোড যানবাহন, বাগানের সরঞ্জাম ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়।
• বাড়ির চারপাশে প্রতিদিন ব্যবহৃত অনেক যন্ত্রপাতি এবং সরঞ্জামগুলি এসি সার্ভো মোটর দ্বারা চালিত হয়।

সুতরাং, এটি এসির একটি ওভারভিউ সার্ভো মোটর - কাজ করছে অ্যাপ্লিকেশন সহ। এই মোটরগুলি সার্ভমেকানিজম এবং মেশিন টুলস, ট্র্যাকিং সিস্টেম এবং রোবোটিক্সে কাজ করে এমন যন্ত্রের মতো অনেক অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়। এখানে আপনার জন্য একটি প্রশ্ন, একটি ইন্ডাকশন মোটর কি?