브러시리스 모터와 브러시드 모터의 차이점은 무엇입니까?
동기 모터와 비동기 모터의 차이점은 무엇입니까?
권선 회전자 유도 전동기는 어떻습니까?
모든 서보 모터는 AC 모터입니까?
모든 서보 모터는 동기식 모터입니까?
스테퍼 모터는 DC 모터 또는 AC 모터에 속합니까?
서보 모터는 서보 모터입니까? ......
현자들은 이렇게 말했습니다. 지식이 체계적이지 않다면 지식과 단락의 차이점은 무엇입니까?
그러나 그 장문의 글, 그 기발한 용어, 그 그럴듯한 설명에 대한 현명한 책은 정말로 구름 속의 사람들을 바라보고 있습니다.
저 역시도 오랫동안 인터넷을 뒤져봐도 전기모터의 구조와 분류원리에 대한 보다 체계적인 설명을 찾지 못하여 사본을 질의하고 정리하는데 많은 노력을 기울였습니다.
이 글은 체계적인 지식을 평이한 언어로 설명하려 하고, 모호한 지식을 생생하게 표현하기 위해 애니메이션과 그림을 많이 사용한다.
제 지식의 한계로 인해 실수가 많을 수밖에 없으니 전문가의 지적, 조언을 아끼지 마시기 바랍니다.
1. 전동기의 기본적인 종류를 설명하는 그림
2. DC 전동기 – 브러시 모터
괴롭힘 쓰레기의 중등 학교 물리학을 읽으십시오. 그 물건의 자기장 힘에서 통전된 도체를 연구하기 위해 우리는 왼손을 부러진 손바닥으로 훈련시켰습니다. 이것이 바로 DC 유도 모터의 원리입니다.
모든 전기 모터는 고정자와 회 전자로 구성되며 DC 전기 모터에서는 회 전자를 회전시키기 위해 전류의 방향을 지속적으로 변경해야합니다. 그렇지 않으면 회 전자는 반 회전 만 할 수 있습니다. 이것은 자전거 페달과 같습니다. .
이것이 DC 모터에 정류자가 필요한 이유입니다.
대체로 브러시 DC 모터에는 브러시 모터와 브러시리스 모터가 포함됩니다.
브러시 모터는 DC 유도 모터 또는 카본 브러시 모터라고도 하며 종종 브러시 DC 모터라고도 합니다.
그것은 기계적 정류를 사용하며 외부 극은 내부 코일 (전기자) 이동, 정류자와 회 전자 코일이 함께 회전하지 않고 브러시와 자석이 움직이지 않으므로 정류자와 브러시 마찰 마찰이 전류 방향 전환을 완료합니다.
브러시 모터 단점.
1, 정류자와 브러시 마찰에 의해 생성된 스파크의 기계적 정류, 전자기 간섭, 높은 소음, 짧은 수명.
2, 불량한 신뢰성, 많은 고장, 빈번한 유지 보수가 필요합니다.
3, 정류자의 존재로 인해 회 전자 관성을 제한하고 최대 속도를 제한하여 동적 성능에 영향을 미칩니다.
많은 단점을 가지고 있기 때문에 여전히 일반적으로 사용되는 이유는 토크가 높기 때문에 구조가 간단하고 유지 보수(예: 카본 브러시 교체)가 쉽고 저렴하기 때문입니다.
2. DC 모터 – 브러시리스 모터
브러시리스 모터는 일부 분야에서 DC 인버터 모터(BLDC)라고도 하며 전자 정류(홀 센서)를 사용하고 코일(전기자)이 자극을 움직이지 않고 영구 자석이 코일 외부 또는 코일 내부에 있을 수 있습니다. 따라서 외부 로터 브러시리스 모터와 내부 로터 브러시리스 모터가 있습니다.
브러시리스 모터는 영구 자석 동기 모터와 같은 방식으로 구성됩니다.
그러나 단일 브러시리스 모터는 완전한 전원 시스템이 아닙니다. 브러시리스는 기본적으로 연속 작동을 달성하기 위해 ESC라고도 하는 브러시리스 컨트롤러에 의해 제어되어야 합니다.
실제로 성능을 결정하는 것은 브러시리스 전자 거버너(ESC)입니다.
일반적으로 브러시리스 모터의 구동 전류에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 구형파이고 다른 하나는 사인파입니다.
때때로 전자는 DC 브러시리스 모터라고 불리고 후자는 AC 서보 모터라고 불리며 정확히 일종의 AC 서보 모터입니다.
브러시리스 모터는 다양한 방식으로 작동하며 내부 로터 브러시리스 모터와 외부 로터 브러시리스 모터로 나눌 수 있습니다.
내부 로터는 3상으로 더 비쌉니다.
외부 로터는 일반적으로 단상으로 사용되며 가격이 비싸고 대량 생산은 카본 브러시 모터에 가깝기 때문에 최근에는 널리 사용됩니다.
외부 로터 삼상 가격은 내부 로터 가격에 가깝습니다.
글쎄, 짐작할 수 있듯이 브러시 모터의 단점은 브러시리스 모터의 포인트입니다.
고효율, 저에너지 소비, 저소음, 긴 수명, 높은 신뢰성, 서보 제어, 무단 주파수 변환 속도(최대 초고속) 및 기타 장점이 있습니다.
브러시 DC 모터보다 상대적으로 작고, 비동기식 AC 모터보다 제어가 간단하고, 시동 토크가 큰 과부하 용량이라는 단점이 있습니다. …
2. DC 모터 – 속도 제어 원리
DC 유도 모터 속도 조절: 필요한 토크를 얻기 위해 모터 속도를 조정하는 소위 속도 조절입니다.
전압, 직렬 저항을 조정하여 영구 자석 dc 모터는 여기 속도를 변경할 수 있지만 실제 전압 조정은 PWM 속도 조절의 주요 용도로 가장 편리하고 가장 일반적으로 사용됩니다.
PWM은 실제로 DC 전압 조정을 달성하기 위해 고속 스위치를 통해 사이클, 장시간 개방, 평균 전압이 높고 오랜 시간 떨어져 평균 전압이 낮고 조정이 매우 편리합니다. 속도 스위칭 속도가 충분히 빠르면 그리드의 고조파가 적고 전류가 더 연속적입니다.
그러나 브러시와 정류자는 오랫동안 마모되고 동시에 정류 중에 큰 전류 변화가 있어 스파크가 발생하기 쉽습니다.
정류자와 브러시는 DC 유도 모터의 용량과 속도를 제한하여 DC 유도 모터의 속도 조절이 병목 현상을 만나게 합니다.
브러시리스 DC 유도 모터의 경우 속도 제어는 표면의 입력 전압만 제어합니다.
그러나 모터의 자체 제어 주파수 제어 시스템(브러시리스 DC 모터 자체는 회전자 위치 검출기 및 기타 회전자 위치 신호 수집 장치와 함께 제공되며 이 장치의 회전자 위치 신호를 사용하여 가변 전압 주파수 제어 장치 위상 변화 순간을 제어함)가 자동으로 제어합니다. DC(브러시) 모터와 거의 동일한 가변 전압에 따른 주파수가 매우 편리합니다. 매우 편리합니다.
로터는 영구 자석을 사용하기 때문에 특별한 여자 권선이 없으며 동일한 용량의 경우 모터는 전기 자동차 및 기타 측면의 구동에서 더 작고 가볍고 효율적이며 더 작고 더 안정적인 작동, 더 나은 동적 성능을 제공합니다. 널리 사용되었습니다.
3. 3상 AC 모터 – 비동기 모터
교류전동기는 동기전동기와 비동기전동기로 나뉘는데 동기전동기는 주로 발전기에 사용되고 비동기전동기는 전동기에 주로 사용된다. 그들은 농형 유도 전동기입니다.
모터의 하우징은 고정자이며 고정자에는 3개의 대칭 AC 권선이 있습니다.
3상의 순서가 바뀌면서 회전하는 합성 자기장이 형성되고 자기장의 회전 속도가 동기 속도가 된다.
동기 속도 n=60f/p, f는 주파수, p는 예를 들어 국가 그리드 50Hz에 연결된 2극 모터의 경우(즉, 극 쌍의 수는 1쌍), 속도 n=60*50/1=3000r/min.
마찬가지로 4극, 6극 및 8극 모터의 동기 속도는 1500, 1000 및 750입니다.
비동기식 모터는 농형과 같은 폐쇄형 코일 로터가 있는 간단한 메커니즘을 가지고 있습니다.
회전자 코일은 회전 자기장을 차단하여 유도 전위를 생성하고, 이는 차례로 유도 전류를 생성하고 마지막으로 회전 자기장을 생성합니다.
회전자가 전자석이 되어 고정자 자기장의 회전을 따르게 되므로 회전자 속도는 < 자기 유도선을 절단하기 위해 고정자의 회전 자기장.
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즉, 로터의 비동기 속도 <동기 속도, 회 전자와 고정자 자기장 사이에 속도 차이가 있으므로 비동기 모터라고합니다.
비동기 모터의 정격 속도는 제조업체마다 약간씩 다르며, 2극 모터의 경우 약 2800+r/min, 4극, 6극 및 8극 비동기의 경우 1400+,950+,700+ 정도입니다.
비동기 모터의 속도는 부하가 없을 때 높고 부하가 있을 때 감소합니다.
비동기식 모터는 구조가 간단하고 유지 보수가 용이하며 작동이 안정적이고 가격이 저렴하여 널리 사용됩니다.
4. 3상 AC 모터 – 동기 모터
동기 모터.
회 전자 속도 = 고정자 자기장 회전 속도로하면 동기식 모터가되며 이때 고정자를 전자석 또는 영구 자석으로 전환해야합니다. 즉, 고정자에 에너지를 공급할 필요가 없습니다. 자기 유도선을 자르려면 회전할 수 있고, 회전 속도와 자기장 회전 속도는 동일합니다. 즉, 동기 모터의 형성입니다.
동기 모터 로터 구조는 비동기 모터보다 복잡하고 가격이 비싸며 생산 수명이 비동기 모터만큼 널리 사용되지 않으며 주로 발전기, 현재 화력 발전소, 수력 발전소, 증기 터빈, 수력 터빈은 기본적으로 동기 모터입니다.
5. 3상 AC 모터 – 비동기 전기 모터 속도 조절
비동기 모터 속도 조절: 이론적으로 비동기 모터 제어 AC 주파수, 전압 또는 회 전자 저항, 모터 극 분포는 속도 조절이 될 수 있지만 실제로는 주파수 및 전압을 조정하는 방법으로 무한 속도 조절을 달성합니다.
전압 조정 속도 범위가 크지 않기 때문에 일반적으로 속도 제어 요구 사항에서만 사용할 수 있으며 응용 프로그램이 널리 보급되지 않았습니다.
가변 주파수 속도 조절: 주파수에 대해 들어본 적이 있을 것입니다.
주파수 변환의 전체 이름은 가변 전압 가변 주파수(VVVF)입니다. 이는 주파수가 변경될 때 전압이 변경되어 비동기 모터의 속도 범위가 충분히 크다는 것을 의미합니다.
주파수 변환기는 크게 AC-AC 주파수 변환기와 AC-DC 주파수 변환기의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
AC-DC 인버터: AC 전력은 전력 전자 장치에 의해 다른 주파수의 AC 전력으로 직접 변환됩니다.
최대 출력 주파수는 입력 주파수의 절반을 초과할 수 없으므로 일반적으로 저속, 고용량 시스템에서만 사용되며 거대한 기어 감속기가 필요하지 않습니다.
AC-DC 인버터는 먼저 AC 전원을 DC로 정류한 다음 인버터를 통해 주파수와 전압을 제어할 수 있는 AC로 변환합니다. PWM 기술을 사용하면 이러한 종류의 인버터는 광범위한 가변 전압과 주파수를 실현할 수 있습니다.
전기 자동차의 경우 비동기 모터는 내구성이 강하고 과부하 용량이 강하며 제어 알고리즘이 성숙하여 완전히 사용할 수 있습니다.
6. 3상 AC 모터 - 동기 모터의 속도 조절
동기식 모터 속도 조절:
동기식 기계에는 턴다운 비율이 없으며 구조가 결정될 때 제어 전압이 속도를 변경할 수 없으므로 주파수 변환기가 등장하기 전에는 동기식 모터가 완전히 규제되지 않았습니다.
주파수 변환기의 출현으로 인해 AC 동기 모터는 회전자도 독립적인 여기(영구 자석 또는 전기 여기)를 갖기 때문에 속도 조절 범위가 비동기 모터보다 넓고 동기 모터는 속도 조절 범위가 넓습니다. 새 생명을 얻었습니다.
동기 모터 가변 전압 가변 주파수 속도 제어 시스템은 기타 제어 가변 속도 제어와 자체 제어 가변 속도 제어로 나눌 수 있습니다.
다른 제어 가변 주파수 속도 조절의 경우 비동기 모터의 가변 주파수 조절과 유사하며 수학적 모델에 따라 SVPWM 및 기타 제어 방법으로 제어할 수 있으며 성능은 일반 AC 비동기 모터보다 우수합니다.
정류자없는 모터와 같은 개발 과정에서 다양한 이름을 갖는 데 사용되는 자체 제어 인버터 동기 모터; 영구 자석을 사용하고 3상 사인파를 입력할 때 사인파 영구 자석 동기 모터라고 할 수 있습니다. 구형파를 입력하면 사다리꼴 파 영구 자석 동기 모터라고 할 수 있습니다. 예, 이전에 말한 브러시리스 DC 기계 (BLDM)와 비슷합니다. 우리는 랩의 큰 원이 돌아가는 것을 느끼지 않습니다. 이제 DC 입력을 사용할 때 브러시리스 DC 모터가 가변 속도에 대해 더 깊이 이해해야 하지만 DC 브러시리스 모터를 사용하는 Model3에서 동기 모터 주파수 변환 기술(영구 자석 동기 모터와 동일한 구조)을 사용합니다. .
7. 단상 AC 비동기 모터 - 단상 AC 직렬 여자 모터(브러시)
일반적으로 직렬 여자 모터 또는 범용 모터로 알려진 단상 AC 직렬 여자 모터 (UniversalMotor 외래 이름, AC 및 DC 유니버설 때문에 명명 됨), 전기자 권선 및 여자 권선이 직렬로 연결되어 함께 작동합니다.
단상 직렬 여자 모터는 AC 전원 또는 DC 전원으로 작동할 수 있는 AC-DC 이중 용도 직렬 여자 모터라고도 합니다.
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단상 직렬 여자 모터의 장점은 고속, 높은 시동 토크, 소형, 경량, 회전 차단이 쉽지 않고 적용 전압 범위가 넓으며 전압 조절 방식으로 속도 조절이 가능하다는 것입니다. , 간단하고 실현하기 쉽습니다.
따라서 앵글 그라인더, 핸드 드릴 등과 같은 전동 공구에 널리 사용됩니다.
단상 직렬 여자 모터의 구조는 DC 직렬 여자 모터의 구조와 매우 유사하지만 주요 차이점은 단상 직렬 여자 모터의 고정자 코어는 실리콘 강판으로 적층되어야 하고 자극은 DC의 적층 및 일체형 구조로 만들 수 있습니다.
전압을 조정하는 데 사용되는 대부분의 방법인 단상 직렬 여자 모터 속도 조절은 전위를 변경하는 것입니다.
단상 직렬 여자 모터의 전압 조정 방법은 SCR의 트리거 전압을 사용하여 입력 전압의 위상 변이 트리거를 달성하기 위해 입력 전압보다 뒤처지는 제어 위상 변이 전압 조정을 사용합니다.
구현에는 하드웨어 및 소프트웨어 방법이 있습니다.
실리콘 제어 속도 제어 기술을 사용하는 조정 전압 방식은 라인이 단순하고 부품 크기가 작으며 실리콘 제어의 기타 특성이 간단하고 효과적인 방법입니다.
(a) AC 전류 변동 곡선;
(b) 전류가 양의 반파일 때 회전자의 회전 방향
(c) 전류가 음의 반파일 때 회전자의 회전 방향
8. 단상 AC 비동기 모터 - 단상 AC 농형 모터(브러시리스)
전기자 권선을 통과하는 단상 전류는 회전 자기장이 아닌 맥동 자기장을 생성하므로 단상 비동기 모터는 자체 기동할 수 없습니다.
시동 문제를 해결하기 위해 단상 AC 전원 비동기 모터를 실제로는 2상으로 만드는 경우가 많습니다.
주 권선은 단상 전원 공급 장치에서 직접 전원을 공급받습니다. 2차 권선은 주 권선과 공간적으로 90°(전기각, 기계각을 모터 극 쌍의 수로 나눈 것과 같음) 차이가 납니다.
2차 권선은 커패시터 또는 저항의 직렬 연결 후 단상 AC 전원 공급 장치에 연결되므로 이를 통과하는 전류와 주 권선의 전류는 일정한 위상차를 갖습니다.
이것은 합성 자기장을 타원형 회전 필드로 만들거나 아마도 원형 회전 필드에 가깝게 만듭니다.
따라서 모터는 시동 토크를 얻습니다.
저항 상분리 방법을 사용하는 모터는 저렴합니다. 예를 들어 2차 권선을 더 가는 와이어로 감을 수 있지만 상분리 효과가 좋지 않고 저항에서 에너지가 소비됩니다.
모터가 시동되어 특정 속도에 도달하면 일반적으로 저항 손실을 줄이고 작동 효율을 향상시키기 위해 모터 샤프트에 장착된 원심 스위치에 의해 2차 권선이 자동으로 제거됩니다.
일반적으로 소형선반, 소형냉장고 등 기동토크 요구량이 높지 않은 경우에 사용합니다. 단점은 속도 조절이 불가능하다는 것입니다.
더 나은 작동 특성을 얻기 위해 모터의 특정 작업 지점에서 모터의 합성 자기장을 원형 회전 자기장에 가깝게 만드는 것이 가능합니다.
분할 위상 비동기 모터가 더 나은 시동 성능 또는 더 나은 작동 특성 또는 둘 다를 얻기 위해 필요한 커패시턴스(값의 양)가 다르며 세 가지 종류로 나눌 수 있습니다.
9. 스테퍼 모터 - 개방 루프 스테퍼 모터
(개루프) 스테퍼 모터는 전기 펄스 신호를 각 변위로 변환하는 개루프 제어 모터이며 매우 널리 사용됩니다.
무과부하의 경우 모터의 속도와 정지 위치는 펄스 신호의 주파수와 펄스 수에만 의존하며, 스테퍼 드라이버가 펄스 신호를 받으면 부하의 변화에 영향을 받지 않고, 스테퍼 모터를 "스텝 각도"라고 하는 고정 각도로 회전하도록 구동하며, 그 회전은 단계별로 고정 각도로 실행됩니다. 회전은 고정된 각도로 단계적으로 실행됩니다.
정확한 포지셔닝의 목적을 달성하기 위해 펄스 수를 제어하여 각도 변위량을 제어할 수 있습니다. 동시에 펄스 주파수를 제어하여 모터 회전의 속도와 가속도를 제어하여 속도 조절의 목적을 달성할 수 있습니다.
스테퍼 모터는 유도 모터의 일종으로 전자 회로, 즉 드라이버를 사용하여 DC 전원을 시분할 전원 다상 타이밍 제어 전류로 전환하여 작동합니다.
스테퍼 모터는 DC 전류로 구동되지만 DC 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 파워 모터인 DC 모터로 이해할 수 없으며 스테퍼 모터는 전기 펄스 신호를 각 변위로 변환하는 개방 루프 제어 모터입니다.
10. 스테퍼 모터 - 스테퍼 서보 비교
스테퍼 모터는 저속 애플리케이션에 사용됩니다. 분당 1000r/min 이하, 최상의 작업 범위는 150~500r/min입니다(폐루프 스테핑 최대 1500).
60 ~ 70r/min의 2상 스테퍼 모터는 저속 공진 현상이 발생하여 진동 및 소음이 발생하기 쉬우므로 감속비 변경, 미세 분율 증가, 자기 댐퍼 추가 등을 통해 이를 방지해야 합니다.
세분화 정확도 예방 조치, 세분화 수준이 4보다 크면 스텝 각도의 정확도를 보장할 수 없으며, 고정밀 요구 사항, 스테퍼 모터 또는 폐쇄형의 더 많은 위상(즉, 더 작은 스텝 각도)으로 전환하는 것이 가장 좋습니다. 루프 스테퍼, 서보 모터.
(Open-loop) 스테퍼 모터와 서보 모터 7가지.
제어 정확도 – 서보 모터 제어 정확도는 엔코더에 따라 더 높은 정확도로 설정할 수 있습니다.
B 저주파 특성 – 스테퍼 모터는 저주파에서 진동하는 경향이 있지만 서보 모터는 그렇지 않습니다.
C 모멘트-주파수 특성 – 속도가 증가함에 따라 스테퍼 모터 토크가 작아지므로 일반적으로 최대 작동 속도는 <1000r/min, 정격 속도(일반적으로 3000r/min)의 서보 모터는 정격 토크를 출력할 수 있으며, 정출력 이상의 정격 속도에서 최대 속도는 5000r/min입니다.
D 과부하 용량 – 스테퍼 모터는 과부하될 수 없으며, 서보 모터 최대 토크는 3배 과부하될 수 있습니다.
E 작동 성능 – 개루프 제어용 스테퍼 모터, 폐루프 제어용 서보 모터.
F 속도 응답 – 스테퍼 모터 시작 시간 0.15 ~ 0.5s, 서보 모터 0.05 ~ 0.1, 정격 3000r/min에 도달하는 가장 빠른 0.01s.
G 효율 표시기 – 스테퍼 모터 효율 약 60%, 서보 모터 약 80%.
실제 사용에서 찾을 수 있습니다 : 서보 모터는 비싸고 비싸기 때문에 동기식 모터가 더 널리 사용됩니다. 특히 포지셔닝 정확도 요구 사항이 매우 높지 않은 동기식 벨트 드라이브, 플랫 벨트 컨베이어 및 기타 경우에 종종 스테퍼 모터를 사용합니다.
11. 스테퍼 모터 - 폐루프 스테퍼 모터
폐쇄 루프 스테퍼 모터: 개방 루프 스테퍼 모터 외에도 모터 끝에 인코더가 추가되어 폐쇄 루프 제어가 가능한 스테퍼 모터가 있습니다.
스테퍼 모터의 폐루프 제어는 위치 피드백 및/또는 속도 피드백을 사용하여 로터 위치에 적합한 위상 전환을 결정하므로 스테퍼 모터의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
이탈 현상이 없는 서보 시스템.
폐쇄 루프 스테퍼 모터의 장점.
1. 고속 응답. 수트 모터에 비해 폐쇄 루프 스테퍼는 위치 지정 명령을 매우 강력하게 따르므로 위치 지정 시간이 매우 짧습니다. 빈번한 시작/정지를 적용하면 위치 결정 시간을 크게 단축할 수 있습니다.
2. 일반 서보보다 더 많은 토크를 발생시킵니다. 일반 스테퍼 시스템의 스텝 손실 및 저속 진동 부족을 보완합니다.
3. 일반 스테핑 시스템과 같이 토크 손실 및 기타 문제를 고려하지 않고 스텝 동작의 손실 없이 100% 부하에서도 높은 토크를 생성할 수 있습니다.
4. Closed-loop 드라이브를 적용하여 효율을 7.8배, 출력을 3.3배, 속도를 3.6배로 높일 수 있다.
개방 루프 제어보다 더 높은 실행 속도, 더 안정적이고 부드러운 속도를 얻을 수 있습니다.
5. 스테퍼 모터는 일반 서보의 미세 진동 현상 없이 정지할 때 완전히 정지합니다.
저비용 고정밀 포지셔닝이 필요한 경우 범용 서보 시스템의 적용을 대체할 수 있습니다.
12. 스테퍼 모터 - 스테퍼 폐쇄 루프 서보 비교
폐루프 스테퍼 모터는 부하의 크기에 따라 권선 전류 크기를 자동으로 조정하고 열과 진동은 개루프 스테퍼보다 적으며 엔코더 피드백이 있으므로 일반 스테퍼 모터보다 정확도가 높고 모터 응답이 개루프보다 높습니다. 서보 모터보다 느린 스테퍼가 더 빠르면 작동 중에 위치 오류가 발생하고 오류는 명령이 중지된 후 밀리초 단위로 점차 감소합니다.
개방 루프 스테퍼보다 고속 토크, 0-1500rpm 경우의 일반적인 응용 프로그램.
요약: 저비용, 고효율, 지터 없음, 정지 미세 진동 없음, 고강성, 정류 없음, 고속, 높은 동적 응답 등을 갖춘 폐쇄 루프 스테퍼 모터는 고가의 서보 시스템을 대체합니다. 저가형 개방형 루프 스테퍼 시스템 및 기타 비용 효율적인 솔루션
13. 서보 모터 – 일반 서보 모터
액추에이터 모터라고도하는 서보 모터 (서보 모터)는 제어 속도, 위치 정확도를 매우 정확하게 만들 수 있으며 전압 신호를 토크 및 속도로 변환하여 제어 대상을 구동할 수 있습니다.
스테퍼 모터의 원리 구조와 달리 서보 모터는 제어 회로가 모터 외부에 있고 모터 부품이 내부에 있기 때문에 표준 DC 모터 또는 AC 유도 모터입니다.
서보 모터는 포지셔닝을 위해 펄스에 의존합니다. 서보 모터는 1펄스를 받으면 1펄스에 해당하는 각도만큼 회전합니다.
모터가 각도를 회전할 때마다 엔코더는 해당 피드백 펄스 수를 전송합니다. 피드백 펄스와 서보 드라이버가 수신한 펄스는 폐쇄 루프 제어를 형성하여 서보 드라이버가 모터의 회전을 매우 정밀하게 제어하여 정밀한 위치 지정을 달성할 수 있습니다.
서보 모터 제어: 일반적으로 산업용 서보 모터는 모터 작동의 각가속도, 각속도 및 회전 위치를 각각 피드백할 수 있는 전류 루프, 속도 루프 및 위치 루프의 세 가지 루프로 제어됩니다.
칩은 3개의 피드백을 통해 모터의 각 상의 구동 전류를 제어하여 모터의 속도와 위치가 예정대로 정확하게 작동할 수 있도록 합니다.
AC 서보는 정격 속도에서 일정한 토크를 가지며 일반적으로 200W,400W 저관성 및 중간 관성 AC 서보 정격 속도는 3000rpm, 최고 속도는 5000rpm, 고속입니다.
토크는 전류에 비례하므로 고정 나사, 압착 단자 및 일정한 토크가 필요한 기타 경우와 같은 토크 모드에서 작동할 수 있습니다.
AC 서보 작업 소음 및 진동이 매우 적고 발열이 적습니다.
동일한 양의 모터 관성 로터 관성은 작고 400W 서보 관성은 57 베이스 2NM 스테퍼 모터의 로터 관성과만 같습니다.
서보에는 짧은 시간 과부하 용량이 있으므로 선택 시 가속 및 감속 시 모터 과부하 승수를 고려해야 합니다.
서보는 폐쇄 루프 제어를 사용하며 폐쇄 루프 스테퍼와 동일한 위치 추적 오류가 있습니다.
서보는 사용하기 전에 시운전이 필요합니다.
스테퍼 및 서보 모터의 원래 토크가 충분하지 않아 종종 감속기로 작업해야 하며 감속기 세트 또는 유성 감속기를 사용할 수 있습니다.
6. 서보 모터 – 서보
서보는 소형 비행기 모델에 처음 사용되었으며 현재는 소형 로봇 관절에 사용되는 DC 서보 모터의 한 종류입니다.
구조 분석에서 서보는 소형 DC 모터와 통합 하우징에 장착된 센서, 제어 칩 및 감속 기어 세트로 구성됩니다.
입력 신호(일반적으로 PWM 신호이지만 디지털 신호도 있음)를 통해 회전 각도를 제어할 수 있습니다.
단순화된 버전이기 때문에 서보 모터의 원래 3루프 제어는 하나의 루프로 단순화됩니다. 즉, 위치 루프만 감지됩니다.
저렴한 솔루션은 저항에 의해 감지되는 전위차계인 반면 고급 솔루션은 홀 센서 또는 인코더를 사용합니다.
일반 서보는 저렴하고 콤팩트하지만 정확도가 매우 낮고 위치 진정 기능이 열악하며 많은 저급 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
지난 2년 동안 소비자 등급의 소형 로봇이 붐을 일으키면서 작고 가벼운 서보가 즉시 가장 적합한 관절 부품이 되었습니다.
그러나 로봇 관절은 공중 서보보다 훨씬 더 높은 성능을 요구하며, 상용 제품으로서 DIY 플레이어보다 훨씬 더 높은 품질의 서보를 요구합니다.
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