모터[(전동기) 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 회전기계]

목차

1-1. 유도전동기의 특징

1-2. DC모터의 종류

1-3. DC모터의 특징

1-4. 부하상태와 전동기의 정격

2-1 모터의 종류

본문내용

교류에 한정하지 않고 대체로 어떤 모터로도 리니어 모터로 될 수 있다. 단, 그 성능, 경제성을 고려하면 그 종류도 자연히 한정된다. 예를 들면 직류이면 스테핑 모터나 브러시리스 모터, 교류이면 싱크로너스 모터, 인덕션 모터 등이 사용되고 있다. 리니어 모터의 장점은 앞에서도 설명한 바와 같이 다이렉트인 직선 운동이나 고속 작동이 가능한 것 외에 백래시가 없고 수명이 긴 것이다. 한편 단점으로는 일반적으로 고가 라는 것이다.
11) 초음파 모터
초음파 모터는 자석이나 권선을 필요로 하지 않느 새로운 형의 구동원이다. 작동원리는 복수의 압전 세라믹을 사용하고 이것에 고주파 전압을 가하여 압전 세라믹을 진동시킨다. 그리고 이 진동력에서 탄성체, 마찰판을 거쳐 일정 방향의 구동력(회전력)을 얻는 것이다. 또 그 구동력은 회전형 외에 직진형(리니어 구동형)도 있다. 앞에서 초음파 모터는 새로운 형의 구동원이라고 하였는데, 종래 모터라고 하면 자석이나 권선을 사용하는 전자기의 모터를 지칭하였다. 그런데 이 초음파 모터는 20kHz 이상의 초음파 영역을 사용하는 전기력 모터인 것이다. 초음파 모터의 용도는 저속 회전에서 큰 힘을 필요로 하는 다이렉트 드라이브용 또, 현장 여건상 자기 에너지를 쓸 수 없는 장치의 구동원, 또는 초소형 사이즈의 구동원, 버니어 구동(미크론 단위의 미소 구동원) 등에 이용되고 있다. 초음파 모터에는 정재파 방식과 진행파 방식이 있으며 일반적으로는 후자의 진행파 방식이 이용되고 있다. 진행파 방식이란 압전 세라믹스를 금속의 탄성체에 맞붙인 스테이터와 로터부를 마주 접촉시켜 탄성체에 발생하는 종파와 횡파에 의한 진행파에서 구동력을 얻는 방법이다. 또 초음파 모터는 그 진동 주파수에 20kHz 이상의 초음파를 사용하고 있으며 이것은 모터 내부에서 그 대부분 이 회전력으로 변환되기 때문에 인간이나 기타 생물에게 위해를 주지 않는다.
12) 슬롯형과 슬롯리스 모터
모터의 전기자에는 얼마간의 권선을 필요로 하며 철판을 겹친 철심에 슬롯(홈)을 부착하고 여기에 코일을 감아 넣은 형식의 모터를 슬롯형 모터 (Slotted type Moter)라고 한다.
이 모터는 구동용 코일을 직접 슬롯 안에감아 넣기 때문에 보빈은 필요없고 구조는 매우 단단하게 된다. 그러나 돌극구조이기 때문에 코깅이 발생하고 이것이 토크 변동, 회전 변동 특성에 나쁜 영향을 주게 되는 단점도 있다. 한 편 슬롯이 없는 노터 이른바 슬롯리스 모터(Slotless Motor)는 철심 등에 슬롯이 없고 코일도 본딩 와이어(자기 융착선)를 사용하여 자립 형성하고 있다. 또 슬롯리스 모터는 어떤 위치에 있어도 균일한 자기 흡인력을 받기 때문에 코깅 현상이 없다.
13) 기어드 모터
기어드 모터(Geared Motor)는 모터의 회전축에 기어 등의 감속 기구를 부착한 것이며 이것에 의해 모터 단체로는 얻을 수 없는 저속 회전이 실현되거나 큰 토크를 발생시킬 수 있다.
또 기어(감속 기구)는 어떤 모터에도 부착할 수 있으므로, 어떤 모터라도 기어드 모터가 될 수 있다. 그런데 모터는 고속 회전시킬수록 효율이 좋고 경제성도 높아진다. 그 때문에 필요로 하는 회전수의 수십배, 수백배로 모터를 회전시키고 여기에 기어를 짜맞추어 감속하며 최종적으로 목적으로 하는 회전수를 꺼내고 있다(발전기 등은 기어로 증속할 수도 있다). 기어가 부착된 모터의 경우 기어에 의한 감속에 대응하여 그 토크도 증대되므로 비교적 소형의 모터에서도 쉽게 큰 토크를 얻을 수 있다. 기어드 모터의 응용 예로는 카메라에 사용되고 있는 필름 자동 감기 장치, 자동차의 시동 모터, 전동 드라이버, 그 밖에 큰 토크를 필요로 하는 여러 가지장치에 폭넓게 사용되고 있다. 또 기어드 모터의 종류로는 래크와 피니언을 물리게 한 직진 운동(왕복 운동)형, 윔 기어형, 유성 기어형 등이 있다.
14) 스캐너용 모터
모터의 명칭은 전원의 종류, 구조, 크기, 성능, 사용 목적 등에 의해 여러 가지 호칭법이 있는데 여기서 설명하느 스캐너용 모터는 사용 목적에 의한 명칭이다.
정보 기기에서는 스캐너라고 하는 말을 자주 듣게 되는데 이것은 모터의 회전축에 폴리건 미러(다면 거울)를 설치하고 이 거울로 레이저 빔을 선모양으로 달리게 하는 주사장치이다.
스캐너용 모터는 사용 목적에 의한 분류이기 때문에 모터의 구조와 직접적인 관계가 없다. 그러나 그 요구 정밀도가 매우 엄격하기 때문에 모터이면 어떤 것이나 좋다고 할 수 없다.
따라서 스태너용 모터로 사용되는 것은 AC 구동의 싱크로너스 모터(히스테리스 싱크로너스 모터)나 DC 구동의 브러시리스 모터에 한정되어 있다. 어느 것이나 엄격한 지터 특성이 요구되고(0.01% 이하), 또 모터 설치부, 미러 설치부에도 엄밀한 가공 정밀도(수 micro meter)가 요구된다. 이 모터는 스캐너용 이외에 레이저 프린터, 복사기, 팩시밀리 등에도 사용되고 있다.
15) 인코더 부착 모터
인코더를 간단히 설명하면 여러가지 정보를 보호화 하는 일종의 변환기라고 말할 수 있다.
인코더의 종류에는 그 구조에 따라 리니어식 인코더, 로터리식 인코더가 있으며 각각 리니어 모터, 회전형 모터에 사용되고 있다. 기타 인코더의 기능 분류로서는 인크리멘터리형과 앱솔루트형이 있다. 인크리멘터리형은 회전축의 회전 각도를 출력 펄스의 형으로 변환하는 방식이고 한편 앱솔루트형은 회전축의 위치를 2진 또는 2진화 10진수 등의 부호로 변환하는 방식이다. 또 인크리멘터리형은 회전량의 변화는 검출할 수 있으나 절대적인 위치느 검출 할 수 없다. 이 때문에 Z축 신호를 별개로 빼내고 여기에서의 변화를 카운트하여 정확한 위치를 구하도록 연구되어 있다. 이와 같은 인코더가 부착되어 있는 모터를 인코더 부착 모터라고 한다. 인코더의 역할은 회전축에 설치된 슬릿 원판(부호판)의 회전에 의해 A, B, C상의 회전 신호를 빼내고 이들의 신호에서 정확한 위치, 회전량, 속도 제어를 하는 것인데, 인코더 부착 모터는 일종의 서보모터라고 할 수 있다. 또 인코더 부착 모터의 주요한 용도는 공업용 로봇, 공작 기계, 가종 제어 장치 등에 폭넓게 사용되고 있다.

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컨베이어,   모터,   용도,   종류,   규격,   카달로그