[공학]스테핑모터 구동회로

소개글

전자전기공학부 3학년 예비레포트입니다.
참고하시면 많은 도움될껍니다^^

목차

■ 제목
■ 실험 목적
■ 스테핑 모터의 기본이론

본문내용

■ 제목 : 스테핑모터 구동회로

■ 실험 목적
영구자석과 코일로 이루어진 4상 스텝 모터의 구동회로를 제작하고 여러 가지 모드에 의한 동작을 이해하고 분석한다.

■ 스테핑 모터의 기본이론
1. Stepping motor의 개요
최근에 stepping motor(pulse motor, stepper motor)가 가지는 독특한 특성과 정확한 위치 제어 때문에 OA, FA 등에 많이 사용되고 있다. stepping motor는 AC servo, DC servo motor에 비하여 값이 싸고 정확한 각도 제어에 유리하여 우리 주위에서 쉽게 접할 수 있다. 일반적으로 기계적인 이동량을 정밀하게 제어하는 일에 DC servo motor나 stepping motor가 많이 사용되고 있으며, 특히 stepping motor는 pulse에 의해 digital적으로 제어하는 것이 가능하므로 micom에서 사용하기에 적합한 motor이다. stepping motor가 DC motor나 AC motor와 크게다른 점은 모터의 shaft의 위치를 검출하기 위한 feedback없이, 정해진 각도를 회전하고, 상당히높은 정확도로 정지할 수 있는 것이다. 그리고, system에 짜여진 뒤에도 초기 성능이 만족되어있으면, 갱년 변화가 적고, 보수가 용이하며, 매우 신뢰성이 높은 system을 구성할 수 있다. 또 다른 motor에 비해 정지시 매우 큰 유지 토크(정지 토크)가 있기 때문에 전자 브레이크 등의 유지 기구를 필요로 하지 않는다. 회전 속도에 있어서도 stepping motor에 부여하는 pulse rate에 비례하므로 임으로 제어할 수 있다. stepping motor는 serial print의 종이 보내기 제어,printer head의 인자 위치 제어, XY Plotter의 펜위치 제어나 floppy disk의 head위치 제어,지폐 계수기, 봉재기기, 전동 타자기, 팩시밀리 등에도 사용되고 있다.

2. Stepping motor의 특징
a) 장 점
1) motor의 총 회전각은 입력 pulse수의 총 수에 비례하고, motor의 속도는 1초간 당의 입력 pulse 수에 비례한다.
2) 1 step 당 각도 오차가 ㄫ5%이내이며 회전각 오차는 step마다 누적되지 않는다.
3) 회전각 검출을 위한 feedback이 불필요하여, 제어계가 간단해서 가격이 상대적으로 저렴하다.
4) DC motor등과 같이 brush교환 등과 같은 보수를 필요로 하지 않고 신뢰성이 높다.
5) 모터축에 직결하므로써 초저속 동기 회전이 가능하다.
6) 기동및 정지 응답성이 양호하므로 servo motor로써 사용가능하다.

b) 단 점
1) 어느 주파수에서는 진동, 공진 현상이 발생하기 쉽고, 관성이 있는 부하에 약하다.
2) 고속 운전시에 탈조하기 쉽다.
3) 보통의 driver도 구동시에는 권선의 인덕턴스 영향으로 인하여 권선에 충분한 전류를 흘리게 할 수 없으므로 pulse비가 상승함에따라 torque가 저하하며 DC motor에 비해 효율이 떨어진다.
3. Stepping motor의 동작 원리
Stepping motor에서 그 내부를 구성하는 고정자라고 불리우는 극의 수에 따라 단상(1상), 2상, 3상, 4상, 5상, 6상 등의 종류가 있으며, 기본적으로 이 극의 수에 따라 motor의 step각 등의 기본 특성이 달라진다. 여기서는 일반적으로 가장 많이 사용되고 있는 4상 stepping motor를 예를 들어 동작원리에 대해 설명한다.

참고 자료

없음