실무자가 들려주는 스테핑 모터란 3

로봇/전자

앤카 2021. 9. 20. 00:00

지난 번의 내용에 이어서 스테핑 모터에 대하여 알아보겠습니다.

지난번에 2상 스테핑 모터와 5상 스테핑 모터의 차이를 비교하기 위해 분해능, 진동, 토크, 정확성 4가지 중에 분해능, 진동, 토크에 대해 알아보았습니다.

이번 편부터은 정확성과 스테핑 모터 드라이버를 사용하는 이유와 역할, 모터 결선 방법에 대해 알아보겠습니다.

정확성을 평가하는 지표로는 전기적인 오류와 기계적인 오류가 있습니다.

전기적인 오류로는 전선의 저항 오차로 인한 오류입니다.

전선이 +-10%정도의 오차범위를 갖고 전선에 100W가 흐른다고 가정을 했을 때, 왼쪽에 있는 코일에 90W가 오른쪽에 있는 코일에 110W가 흐르게 됩니다.

이 경우 축과 연결되어있는 회전다(로터)가 자기장이 상대적으로 강한 오른쪽으로 치우치게될 것입니다.

기계적인 오류로는 톱니의 모양으로 인한 오류입니다.

정상적인 톱니의 이는 각이 있는 사각형의 모양이여야 합니다.

하지만 톱니를 제작하는 공장에서 틀을 이용해 철을 굳히거나 깎아서 제조를 하기 때문에 그 과정에 마모가 발생하게 됩니다.

이러한 이유로 톱니의 이가 각진 사각형이 아닌 각이 사라진 사각형으로 제작될 가능성이 있습니다.

이러한 경우 톱니의 이가 제 기능을 수행하지 못해 모터가 정상적으로 회전하지 못하고, 회전 도중 퉁퉁 튀거나 소음을 발생할 수 있습니다.

이 두가지 요소들 때문에 모터의 정확성(정확히 회전하거나 동작하는 능력)이 떨어지게 됩니다.

만일 스테핑 모터가 틱틱 거리는 문제가 발생한다고하면, 위의 전기적인 오류 또는 기계적인 오류 일 가능성도 있다는 점을 생각해보아야합니다.

하지만 틱틱거리는 문제의 대부분은 소프트웨어(제어)의 문제일 가능성이 훨씬 크니 모터의 제조사에서 나오는 드라이버를 활용하여 동작을 테스트 보고, 제조사에 연락하여 문제를 확실하게 분석하고 나서 전기적과 기계적 오류를 의심해 보는 것이 좋습니다.

정리 하자면,

전기적인 오류와 기계적인 오류가 존재합니다.

전기적인 오류는 전선의 저항의 차이로 일어나는 문제 이고, 기계적인 오류는 톱니 모양이 올바르게 제조되지 못하여 생기는 오류입니다.

스테핑 모터를 올바르게 활용하기 위해서는 기계적인 특징과 구동원리를 정확하게 파악하고 사용해야 합니다.

지금까지는 알아본 내용은 기계적인 특징에 대한 내용 위주로 작성되었고, 다음 편부터는 구동원리에 대해 알아보겠습니다

스테핑 모터는 굉장히 많은 산업 분야나 교육용 로봇 등 여러가지 분야에서도 사용되고 있습니다.

그 이유로는 스테핑 모터가 다른 모터에 비해 저렴하여, 시중에 편하게 사용할 수 있는 제어 환경이 많이 구성되어있기 때문에 많이 사용되고 있습니다.