스테핑 모터의 고정밀도화 방법
스테핑 모터(특히 5상 타입)는 1회전을 500스텝으로 나누어 기본 스텝각 0.72도를 제어 단위로 하여 회전 각도와 속도를 간단히 제어할 수 있는 모터입니다. 이번 장에서는 동일 스테핑 모터의 여자(勵磁) 방식 전환을 통한 고정밀도화 방법을 소개합니다.
(1) 스테핑 모터의 기본 구성
- 구성 요소: 스테핑 모터는 모터, 모터 드라이버(구동 회로), 컨트롤러(펄스 발진기)로 구성됩니다.
- 제어 방식: 모터의 회전 각도(위치)와 회전 속도는 컨트롤러를 통한 펄스 신호로 제어됩니다. 기본 스텝각(0.72도) 단위로 제어가 이루어집니다.
- 자동 제어: PLC(시퀀스 컨트롤러)를 컨트롤러 상위에 접속시켜 자동 제어가 가능합니다.
이러한 구조에서 모터의 위치 정밀도 향상이나 한계 속도 향상을 위해서는 컨트롤러의 고속 제어 성능과 기본 스텝각의 수치가 중요한 요소입니다. 기구는 가동체의 중량(하중)이나 마찰 저항 등의 요인으로 인해 회전 토크에 부하를 줄 수 있습니다. 모터 용량이 부족한 경우 과부하 상태나 급격한 속도 변화 시 컨트롤러의 제어 신호에 따라 모터의 회전이 추종되지 않는 탈조 현상이 발생할 수 있습니다.
(2) 스테핑 모터의 위치 결정 고정밀도화
5상 타입의 스테핑 모터는 모터 드라이버의 내부 스위치 또는 외부 신호를 통해 다음 두 가지 기본 스텝각을 선택할 수 있습니다:
- 풀 스텝 사양
- 기본 스텝각: 0.72도/펄스
- 분할 수: 500분할/회전
- 하프 스텝 사양
- 기본 스텝각: 0.36도/펄스
- 분할 수: 1000분할/회전
풀 스텝 사양으로 제어하는 기구를 하프 스텝 사양으로 변경하면 회전 위치 정밀도를 2배로 향상시킬 수 있습니다. 단, 회전 속도는 절반으로 감소합니다. 풀 스텝과 하프 스텝을 적절히 구분 사용하여 위치 결정 분해능을 선택하거나 진동을 억제할 수 있습니다.
결론
스테핑 모터의 고정밀도화를 위해서는 모터 드라이버의 설정을 통해 풀 스텝과 하프 스텝 사양을 선택할 수 있습니다. 이를 통해 위치 결정 정밀도를 향상시키고 기구의 요구사항에 맞는 최적의 성능을 구현할 수 있습니다.
출처: 한국 미스미
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