스테핑모터의 동작원리 및 장단점

소개

스테핑모터에 대한 내용입니다.

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본문내용

스테핑모터(stepping motor)란.
펄스 모터라고도 하며 AC/DC 서브모터에 비하여 값이 고 정확한 각도 제어에 유리하여 각종 사무자동화나 공장 자동화 장비에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 기계적인 이동량을 정밀하게 제어하는 일에는 DC servo motor이나 stepping motor가 많이 사용되고 있다.
스테핑모터가 DC/AC motor와 다른 점은 shaft의 위치를 검출하기 위한 별도의 센서가 없이도 폐회로 제어가 가능하며, 정해진 각도를 회전하는데 상당한 정확도로 정지할 수 있다.또, 다른 모터들에 비하여 정지 시에 매우 큰 정지 토크가 있기 때문에 전자 브레이크 등의 위치 유지 기구를 필요로 하지 않고, 회전 속도도 pulse rate에 비례하므로 간편하게 제어할 수 있다.
동작 원리
크게 나누어 회전자(rotor)와 고정자(stator)의 2개 부분으로 구성되어 있으며, 고정자의 마주보는 2개의 극이 이루어진 상의 수에 따라 단상(1상)모터, 2상모터, 3상모터, 4상모터, 5상모터, 6상보터 등으로 분류하고, 이 극의 수에 따라 motor의 step각 등의 기본 특성이 달라진다. 여기서는 일반적으로 가장 많이 사용되고 있는 것은 4상 stepping motor이다.
회전자는 축 방향으로 자화된 영구 자석의 바깥쪽을 이빨이 있는 2개의 철심이 싸고 있는 구조를 하고 있다. 그리고 철심은 내부의 영구자석에 의하여 각각 N극과 S극으로 자화되고, 철심의 이빨은 반 피치가 어긋나 있다. 고정자에는 4쌍(8개의 극)의 여자 코일이 있다.
구동방식
1. 유니폴라(Unipolar) 구동방식
유니폴라방식 전류를 흘리는데 한쪽방향으로 흘리는 방식이다. 일반적으로 권선에 센터탭이 설치되어있는 스테핑모터에 사용된다. 유니폴라구동방식은 저속영역에서 큰 토크를 기대할 수 없다. 또한 모터는 코일과 같은 성질을 가지고 있는데 그래서 모터가 회전할 때 순간적으로 모터에 저장되는 에너지를 그라운드로 흘려버리게 되므로 에너지 효율이 나빠지게 된다.

참고자료

· 없음