스테퍼 모터 기본 이해
소개
스테퍼 모터는 전기 펄스 신호를 각도 또는 선형 변위로 변환하는 전자기 장치입니다.. 이러한 유형의 모터는 정밀한 제어와 피드백 시스템이 필요하지 않다는 장점으로 인해 자동 제어 분야에서 매우 일반적입니다.. 이 기사에서는 기본 개념을 소개합니다., 작동 원리, 유형, 초보자를 위한 스테퍼 모터의 응용 및 응용.
스테퍼 모터란??
스테퍼 모터는 디지털 신호를 통해 모터의 회전을 제어하는 디지털 제어 모터의 일종입니다.. 각 전기 펄스로 인해 모터가 고정된 각도로 회전합니다., 스텝 각도로 알려져 있음. 이 특성은 스테퍼 모터 정확한 위치 제어가 필요한 상황에서 매우 유용합니다..
스테퍼 모터의 작동 원리
모든 모터와 마찬가지로, 스테퍼 모터에는 고정 부품도 포함되어 있습니다. (고정자) 그리고 움직이는 부분 (축차). 고정자에는 권선 코일이 있는 기어 모양의 돌출부가 있습니다., 회 전자는 영구 자석이거나 가변 자기 저항 코어입니다.. 나중에 다양한 로터 구조에 대해 더 자세히 살펴보겠습니다.. 수치 1 가변 릴럭턴스 코어 로터가 있는 모터의 단면을 보여줍니다..
스테퍼 모터의 기본 작동 원리는 다음과 같습니다.: 하나 이상의 고정자 위상에 전원이 공급됩니다., 코일을 통과하는 전류는 자기장을 생성합니다, 로터는 자기장과 정렬됩니다; 차례로 다른 상에 전압을 인가하는 것, 로터는 특정 각도로 회전하고 결국 원하는 위치에 도달합니다..
수치 2 이것이 어떻게 작동하는지 보여줍니다. 첫 번째, 코일 A에 전원이 공급되어 자기장을 생성합니다., 로터가 정렬된 위치; 코일 B에 전원이 공급된 후, 로터는 새로운 자기장에 맞춰 시계 방향으로 60° 회전합니다.; 코일 C의 전원을 켜면 동일한 현상이 발생합니다.. 아래 그림에서 고정자 치의 색상은 고정자 권선에 의해 생성된 자기장의 방향을 나타냅니다..
스테퍼 모터의 종류와 구조
스테퍼 모터의 성능 (해상도/단계인지 여부, 속도 또는 토크) 공사의 세부사항에 영향을 받습니다., 그리고 동시에, 이러한 세부 사항은 모터 제어 방식에도 영향을 미칠 수 있습니다.. 사실은, 모든 스테퍼 모터가 동일한 내부 구조를 갖는 것은 아닙니다. (또는 건설), 모터마다 회전자와 고정자 구성이 다르기 때문입니다..
축차
스테퍼 모터에는 기본적으로 세 가지 유형의 로터가 있습니다.:
- 영구자석 로터: 로터는 영구 자석입니다., 고정자 회로에 의해 생성된 자기장과 정렬됨. 이 로터는 좋은 토크를 보장하며 제동 토크가 있습니다.. 이는 코일에 전원이 공급되는지 여부에 관계없이 의미합니다., 모터는 저항할 수 있습니다 (아주 강하지는 않더라도) 위치의 변화. 하지만, 다른 로터 유형에 비해, 단점은 속도와 해상도가 모두 낮다는 것입니다.. 수치 3 영구 자석 스테퍼 모터의 단면을 보여줍니다..
- 가변 릴럭턴스 로터: 로터는 철심으로 이루어져 있으며 자기장과 정렬될 수 있는 특수한 형태를 가지고 있습니다. (그림 참조 1 그리고 2). 이 로터는 고속 및 고해상도를 달성하기가 더 쉽습니다., 그러나 생성되는 토크는 일반적으로 낮고 제동 토크는 없습니다..
- 하이브리드 로터: 이 로터는 특별한 구조를 가지고 있습니다., 영구 자석과 가변 릴럭턴스 로터의 하이브리드입니다.. 로터에는 축 방향으로 자화된 두 개의 자기 캡이 있습니다., 자석 캡에는 교대로 작은 이빨이 있습니다.. 이 구성은 모터에 영구 자석과 가변 자기저항 회전자의 장점을 모두 제공합니다., 특히 고해상도로, 고속 및 높은 토크. 물론, 더 높은 성능 요구 사항은 더 복잡한 구조와 더 높은 비용을 의미합니다.. 수치 3 이 모터 구조의 단순화된 개략도를 보여줍니다.. 코일 A에 전원이 공급되면, 회전자 N 자기 캡의 작은 톱니가 자화된 S의 고정자 톱니와 정렬됩니다.. 동시에, 로터의 구조로 인해, 회 전자 S 자기 캡은 고정자 자화 N의 톱니와 정렬됩니다.. 스테퍼 모터의 작동 원리는 동일하지만, 실제 모터의 구조는 더 복잡합니다., 그리고 치아의 개수는 그림에 표시된 것보다 더 많습니다.. 많은 수의 톱니로 인해 모터가 매우 작은 스테핑 각도를 얻을 수 있습니다., 0.9°만큼 작은.
고정자
고정자는 회전자가 정렬되는 자기장을 생성하는 역할을 하는 모터의 일부입니다.. 고정자 회로의 주요 특성은 위상 번호와 관련이 있습니다., 극 수 및 와이어 구성. 위상 수는 독립 코일 수입니다., 극의 수는 각 단계가 차지하는 주요 톱니 쌍을 나타냅니다.. 2상 스테퍼 모터가 가장 일반적으로 사용됩니다., 3상 및 5상 모터는 덜 일반적으로 사용됩니다. (그림 참조 5 그리고 6).
스테퍼 모터의 특징
- 정밀한 제어: 스테퍼 모터는 각도와 속도를 정밀하게 제어할 수 있습니다..
- 피드백이 필요하지 않습니다: 작동 원리로 인해, 스테퍼 모터 일반적으로 위치 피드백 시스템이 필요하지 않습니다..
- 제어가 용이함: 간단한 펄스 신호를 통해 스테퍼 모터를 제어할 수 있습니다..
- 저속에서 높은 토크: 저속에서, 스테퍼 모터는 큰 토크를 제공할 수 있습니다..
스테퍼 모터의 응용
스테퍼 모터 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다, 포함하되 이에 국한되지는 않습니다.:
- 자동화 기계: 기계 팔의 위치를 정밀하게 제어하기 위해.
- 프린터 및 스캐너: 프린트 헤드 및 스캐닝 헤드의 움직임을 제어하려면.
- 로봇공학: 로봇 관절의 움직임을 제어하기 위해.
- 의료 장비: 일부 정밀의료기기에서는 부품의 정밀한 움직임을 제어하기 위해.
스테퍼 모터를 선택하는 방법?
언제 스테퍼 모터를 선택합니다, 다음 요소를 고려하십시오:
- 토크 요구 사항: 애플리케이션의 부하 및 속도 요구 사항에 따라 적절한 토크를 선택하십시오..
- 단계 각도: 스텝각이 작을수록, 모터의 해상도가 높을수록, 제어가 세밀할수록.
- 속도: 애플리케이션의 필요에 따라 적절한 속도 범위를 선택하십시오..
- 크기와 모양: 설치 공간 및 설계 요구 사항에 따라 적절한 모터 크기를 선택하십시오..
결론
스테퍼 모터 다목적이며 정밀한 제어가 필요한 응용 분야에 적합합니다.. 이번 소개를 통해, 초보자는 스테퍼 모터에 대한 기본적인 이해를 갖추고 다양한 응용 분야에서 잠재력을 탐색할 수 있어야 합니다.. 끊임없는 기술의 발전으로, 스테퍼 모터의 적용 범위도 지속적으로 확대되고 있습니다., 현대 자동화 및 정밀 제어를 강력하게 지원합니다..
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