모터제어

목차

DC모터
스텝모터
서보모터
에대한 설명및 용어설명 추가

본문내용

정지한 상태에서 측정한 경우의 온도 상승값을 나타낸다. 또, 이 경우 1상만 여자하며, 또한 그 측정법은 일반적으로 정항법을 이용한다.
5) 스타팅 특성(starting characteristic)
- Motor의 회전이 입력 pulse와 완전히 1대 1로 대응해서 기동할 수 있는, motor의 최대 발생 torque와 입력 펄스와의 관계를 가르킨다. 풀인 토크(pull in torque)라고 표현하는 경우도 있다.
6) 최대 기동 토크(maximum running torque)
- 스텝 모터가 움직일 수 있는 최대의 torque를 말하며, 일반적으로는 100pps의 주파수로 모터를 구동 시켰을 때의 값으로 정의 되고 있다.
출처 : http://blog.naver.com/lastfrog/40032391244
6. 스텝모터가 사용되는 곳
1) 컴퓨터의 출력장치
2) CD롬
3) 프린터, 팩스
4) 사무용기기
- RC Servo Motor -
1. 서보모터란?
Servo Motor는 흔히 RC Serbo Motor라고도 하며 무선조종 자동차의 바퀴 조향장치를 위해 개발된 제품입니다. 일반 DC모터는 속도를 조절할 수 있는데 반하여 Servo 모터는 원하는 각도를 설정하면 해당 각도로 움직일 수 있습니다. 그리고 DC 모터는 오른쪽, 왼쪽으로 자유롭게 움직일 수 있는 반면에 Servo 모터는 0도에서 180도 사이에서만 움직여야 하는 제약을 가지고 있습니다.
CPU보드가 Servo 모터에게 특정 각도로 움직이라는 신호를 내보내 주면 Servo 모터는 신호를 감지하고 특정 각도로 움직이게 됩니다. Ser패 모터는 어려운 모터 제어를 초보자들도 쉽고 간편하게 다룰 수 있기 때문에 RC카, 무선조종 비행기, 보행로봇 매니아들에게 인기가 높습니다.
2. 서보모터의 구성
Servo 모터의 외부는 구동축, 케이스, 리드선, 그리고 커넥터로 구성되며, Servo 모터의 내부에는 기어박스와 모터, 그리고 모터를 제어하는 위치 반응 회로들이 포함되어 있습니다.
3. 서보모터의 장단점
내장된 기어박스의 기어비가 상당히 높기 때문에, Servo 모터는 무거운 짐을 들어 올리거나 움직이기 힘든 조향장치를 움직일 수 있습니다. 보행로봇이 무거운 건전지와 컴퓨터를 가지고 있으면서도 당당하게 걸어갈 수 있는 이유도 Servo 모터의 기어박스 덕분입니다. 하지만 Servo 모터는 강한 힘을 내는 만큼 배터리도 많이 소모하게 됩니다.
4. 서보모터가 사용되는 곳
1)RC카
2)무선조종 비행기
3)보행로봇
출처 : http://blog.naver.com/cbsuk_2002/110021811545
용어 설명
1)고정자
-스테더(stator)라고도 하며, 계철, 계자용 영구자석 등을 포함하는 회전기의 주요 정지부분이다.
2)관성
-외력이 작용하지 않는 한 물체가 그 운동 상태를 유지하려고 하는 성질.
3)계철
-요크(yoke)라고도 하며, 자극과 자극을 자기적으로 접속하는 역할을 한다.
4)기계적 시상수
모터가 기동하기 시작한 다음 정상 회전수의 63%에 도달할 때까지의 시간을 말한다. 이 값이 클수록 모터의 움직임이 느리게 된다.
5)기동 토크
모터가 시동할 때에 발생하는 회전력을 말하며 시동 토크라고도 한다. 이 힘이 클수록 모터의 움직임은 빠르게 된다.
6)브러시
brush. 전원에서의 전류를 전기자 권선에 공급함과 더불어 정류자와 공동으로 정류를 실행한다.
7)서보 모터
제어를 목적으로 만들어진 특수한 모터.
8)타이밍 모터
전원 주파수에 동기하여 회전하는 모터를 말하며, 이것에는 싱크로너스 모터나 PM형 스테핑 모터 등이 있다.
9)콘덴서 모터
기(구)동용으로 콘덴서를 사용한 교류 모터를 말한다. 이 대표적인 것으로는 인덕션 모터, 싱크로너스 모터가 있다.
10)토크(Torque)
회전력을 말하며 kgf.m 또는 N.m으로 표시된다.
11)파워레이트
모터가 단위 시간당 낼 수 있는 출력의 정도.
12)회전수
회전속도의 정도이며, 1분간에 몇회전 RPM(Revolution Per Minute)으로 표시된다.
13)회전 센서
회전수를 검출하기 위한 장치인데 광(光)식과 자기식 등의 종류가 있다.
-------플레밍의 법칙-------
1-1. 플레밍의 왼손법칙 :
모터의 내부에서 로타(회전자)에 작용하는 힘의 원리를 설명하는 것이다. 이는 일정한 크기의 자계속에 하나의 도선을 놓아두고, 이 도선에 전류를 흘리면 도선에 힘이 작용하게 된다. 이때, 전류와 힘, 그리고 자계의 방향사이의 관계를 나타낸 것이 왼손법칙이다. (단, 이것은 회전자에 도선을 감았을 경우 바로 적용이 되나, 회전자가 자석으로 되어있고, 고정자에 도선을 감아 여기에 전류를 흘려줄 경우는 도선이 받는 힘의 방향과 반대방향으로 회전자가 힘을 받게된다.)
이 왼손법칙은 F = B x V = B x Ir 의 벡터의 곱으로 표시된다.
1-2. 플레밍의 오른손법칙 :
이것은 일정한 자계 속에 놓여있는 도선을 외부의 힘으로 움직여주었을 때 움직이는 도선에 유도전류가 흐르게 된다. 이때 움직이는 속도와 자계의 방향, 그리고 전류의 방향사이의 관계를 나타낸 것이 오른손 법칙으로서, 이를 발전기의 원리라고도 한다.
E = F x B or -E = B x F 의 벡터의 곱으로 표시된다.
즉, 도선에 생기는 유도전압은 회전자의 속도에 비례하여 커진다.
1-3. 모터내부에서의 플레밍의 왼손법칙과 오른손법칙과의 관계 :
외부에서 고정자(Stator)에 감긴 도선에 전류를 흐르게 하면, 회전자(Rotor)의 자계와 작용하여 회전자가 움직이게 된다. 그러나, 일단 회전자가 움직이게 되면, 이는 고정된 자계속을 도선이 움직이는 것과 같은 효과가 발행되므로 동일 도선에 회전속도에 비례하여 반대방향의 역기전압이 발생된다. 따라서 외부에서 흘려주는 입력전류와 반대방향의 역기전압(전류)는 서로 상쇄되어 실제로 도선속을 흐르는 전류를 제한하게 되고, 이로써 모터의 회전속도와 이 속도에서의 토르크를 제한하게 된다. 즉, 최대속도에서는 토르크가 0 이 된다.
출처 : http://kr.blog.yahoo.com/leeyangseok/1382

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