실무자가 들려주는 스테핑 모터란 1

로봇/전자

앤카 2021. 9. 18. 00:00

"스텝[단계]적으로 움직이는 모터"입니다.

스테핑 모터는 주로 2상 스테핑 모터, 5상스테핑 모터가 있습니다.

줄여 스텝 모터라고도 합니다.

영어로는 "2 Phase Stepper motor", "5Phase stepper motor"입니다.

스테핑 모터는 고정자(stator)와 회전자(rotor) 2가지로 이루어져 있습니다.

스테핑 모터는 자석의 힘으로 회전하는 모터이기 때문에, 모터를 완전히 정지 할 수 있습니다.

완전히 정지 한다는 말의 의미는 "모터에 물리적인(사람이) 힘을 가하여도 모터를 회전 시킬 수 없다"는 의미 입니다.

DC모터는 절대로 할 수 없는 일입니다!!

2상 스테핑 모터는 2가지의 위상을 가지고 있어서 2상 스테핑 모터입니다.

주로 4개 혹은 6개의 선을 가지고 있으며 8개의 극을 가지고 있습니다.

5상 스테핑 모터는 5가지의 위상을 가지고 있어서 5상 스테핑 모터입니다.

5개의 선을 가지고 있으며 10개의 극을 가지고 있습니다.

2상 스테핑 모터와 5상 스테핑 모터의 차이는 크게 위상의 차이가 있습니다.

분해능, 진동, 토크 ,정확성 라는 4가지로 이 두 모터의 차이를 알아보겠습니다.

Resolution이라고 불리는 분해능은 모터에 신호를 한번 주었을 때 움직이는 각도를 의미 합니다.

두 모터의 로터는 50개의 이로 이루어져있습니다.

여기서 두 모터의 차이점은 바로 극의 수가 다르다는 것입니다.

5상 모터의 경우에는 위상당 2개의 극을 가지고있어 총 10개의 극을 가지고 있습니다.

2상 모터의 경우에는 위상당 4개의 극을 가지고있어 총 8개의 극을 가지고 있습니다.

그러다 보니 5상 모터의 경우에는 1스텝당 0.72도씩 회전하게 됩니다. 즉 1회전하는데 500스텝이 필요합니다.

2상모터의 경우에는 1스텝당 1.8도씩 회전하게 됩니다. 즉 1회전 하는데 200스텝이 필요하다는 이야기 입니다.

즉 "5상스테핑 모터가 2상 스테핑모터에 비해 더 자세한 각만큼만 움직일 수 있다"라는 것입니다.

2상스테핑 모터와 5상 스테핑 모터의 기계적인 정확도는 +- 3 arc minutes (0.05도)입니다.

만약 5상 스테핑 모터를 Microstepping Drive(마이크로 스테핑 드라이버)를 사용하여, 구동하게 되면 0.00288도 만큼 작은 각(스텝)도 만들 수 있습니다.

정리하자면,

스테핑 모터는 2상과 5상 두가지 종류가 있다.

분해능이란 "모터에 신호를 한번 주었을 때 움직이는 각도" 또는 "한 스텝당 움직이는 각도"입니다.

분해능은 2상 모터에 비해 5상모터가 좋다.

즉 5상 모터가 더 작은 각을 움직이는 것이 가능하다.

다음 편! "스테핑 모터란 2"에서 남은 이야기를 마저 이어가보려고 합니다.

진동, 토크 ,정확성에 대한 2상, 5상 스테핑 모터의 차이를 다루어보겠습니다.