เพิ่มแรงบิด Step Motor อย่างไรที่ไม่ทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้น?

Step Motor นั้นเป็นชิ้นส่วนสำคัญในการทำงานที่สามารถทำงานและหยุดได้อย่างแม่นยำ มีการทำงานที่เรียบง่าย และมีต้นทุนที่ต่ำ แต่ด้วยมาตรฐานที่ถูกกำหนดไว้ทำให้ขนาดบางอย่างเป็นเงื่อนไขตายตัวสำหรับ Step Motor ถ้าหากอยากได้แรงบิดที่มากขึ้นจะเป็นไปได้อย่างไร?

National Electric Manufacturers Association (NEMA) ของประเทศสหรัฐอเมริกาได้มีการกำหนดมาตรฐานขนาดของ Step Motor ไว้เพื่อให้เป็นตัวเลือกในการใช้งานที่ง่ายดายยิ่งขึ้น โดยเป็นการจัดกลุ่มขนาดของกรอบ เช่น ขนาด 11 ขนาด 23 ขนาดของกรอบนี้บ่งบอกถึงมิติแผ่นหน้าของมอเตอร์ เช่น ขนาด 23 แผ่นหน้าประมาณ 56.4 x 56.4 มิลลิเมตร เป็นต้น

มาตรฐานของ NEMA ทำให้ผู้ใช้งานสามารถเปลี่ยนจากผู้ผลิตจากรายที่ใช้อยู่สู่รายใหม่ได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องกังวัลเกี่ยวกับขายึดต่าง ๆ อย่างไรก็ตามมอเตอร์สองตัวที่มีขนาดเดียวกันตามมาตรฐาน NEMA จากผู้ผลิตรายอื่นสามารถให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันได้ มาตรฐานของ NEMA ซึ่งมาตรฐานนี้ในเบื้องต้นควบคุมเพียงขนาดเท่านั้น

ดังนั้นมาตรฐานรวมที่ใช้ร่วมกัน คือ ขนาดหน้าตัดของมอเตอร์ ทางออกในประเด็นนี้ คือ การขยายขนาดทางยาว แน่นอนว่าหากกรอบมีขนาดใหญ่สามารถสร้างแรงบิดที่มากกว่าได้แต่ด้วยข้อจำกัดของรัศมีมอเตอร์วิศวกรจึงเพิ่มแรงบิดได้ด้วยการเพิ่มขนาดทางยาวแทน เพื่อทำให้ Step Motor มีแรงบิดที่สูงขึ้นการเพิ่ม Rotor และ Stator ด้วยการซ้อนกัน ซึ่งจะทำให้ความยาวมอเตอร์เพิ่มขึ้น

Step Motor ที่มีแรงบิดสูงพิเศษนั้นเป็นอีกหนึ่งทางออกในการเฟ้นหาชิ้นส่วนภายใต้เงื่อนไขที่เกิดขึ้น สามารถเพิ่มแรงบิดได้ 25 – 45% ในกลุ่ม Step Motor ที่มีขนาดเงื่อนไขตามกำหนดทำให้สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาขนาดที่ใหญ่เกินมาตรฐานได้

สำหรับตัวอย่างที่ชัดเจน เช่น Step Motor ขนาด 34 สามารถสร้างแรงบิดได้ 5.9 N-m แต่สำหรับรุ่นที่มีแรงบิดสูงพิเศษที่ใช้มอเตอร์เดียวกันแต่สามารถสร้างแรงบิดได้สูงถึง 9 N-m สำหรับมอเตอร์ทั่วไปการที่จะเพิ่มแรงบิดได้เช่นนี้จะทำให้มอเตอร์มีขนาดที่ยาวขึ้น 30%

ที่มา:
Machinedesign.com