파카코리아

서보 모터의 원리, 간편 가이드 | 파카코리아

파카코리아 서보 모터의 원리

 Brushless Servo Motor의 기본 작동 원리는 같은 극끼리 서로 밀어내는 척력(Repulsion)이 작용하고, 다른 극끼리 잡아당기는 인력(Attraction)이 작용하는 자석의 원리와 동일합니다.

 서보 모터에는 두 가지 자기원(magnetic source)이 있는데, 모터 회전자에 위치하는 영구자(Permanent magnets )와 회전자를 둘러싸고 있는 고정 전자석(Electromagnet)이 그것 입니다.

 이 전자석은 고정자 또는 모터 권선으로 불리며, 라미네이션이라고 하는 강철판을 여러 장 맞붙여 만듭니다. 이 강철판에는 홈이 있으며, 이 홈에 구리선이 감겨 있습니다.

 다시 자석의 원리로 돌아가서, 구리선과 같은 도체를 코일로 형성하고, 거기에 전기를 통하면 전류가 그것을 통과하면서 자기장이 만들어집니다. 

 

 

 

전자석 원리-서보모터 파카코리아

 전류가 도체를 통과할 때 생기는 이 자기장에는 N극과 S극이 있습니다. 자기장의 극이 고정자에도 있고 회전자의 영구자석에도 있을 때 다른 극은 서로 끌어당기고 같은 극은 서로 밀어내는 상태를 만들려면 어떻게 해야 할까요?

핵심은 전기자에 흐르는 전류를 역으로 흐르게 하는 것입니다. 전류가 전도성 코일을 타고 한 방향으로 흐르면 N극과 S극이 생깁니다.

전류의 방향을 바꿔주면 두 극이 순간 반전되어 N극은 S극이 되고 S극은 N극이 됩니다. 그림 1에 이것의 기본 원리가 나와 있습니다. 그림 2에서 왼쪽 이미지는 회전자 자석의 양극이 고정자의 반대 극을 끌어당기는 상태를 보여주고 있습니다. 회전자의 극이 모터 축으로 끌리면 회전자는 고정자의 반대 극과 나란한 상태가 될 때까지 회전합니다. 두 개의 극이 같은 상태에 있다면 회전자는 움직이지 않습니다.

 

 

 그림 2의 오른쪽 이미지는 고정자의 양극이 서로 바뀌는 원리를 보여주고 있습니다. 고정자가 특정 위치에 있을 때 전류 흐름을 바꿔 회전자의 극이 고정자의 반대 극과 만나게 하면 그때마다 이 같은 현상이 일어납니다. 고정자의 양극이 계속해서 서로 뒤바뀌면 회전자의 영구자석 양극이 고정자의 반대 극을 항상 "뒤쫓는" 상태가 만들어지고 이것이 회전자/모터 축의 연속 회전이라는 결과로 나타납니다.

서보 모터의 원리, 자석의 원리

 고정자 양극의 방향을 반전시키는 것을 정류라고 합니다. 정류의 공식적인 정의는 "모터 상에 대한 전류를 조절해 최적의 모터 토크와 모터 샤프트의 회전을 만들어내는 작용"입니다. 전류를 제 때에 조절해 샤프트를 계속 회전하게 하려면 어떻게 해야 할까요?

 이러한 패턴의 전류 인가는 모터에 동력을 제공하는 인버터 또는 드라이브가 담당합니다. 어떤 모터 구동에 드라이브를 사용 할 때 드라이브 소프트웨어에는 해당 모터의 오프셋 앵글(offset angle), 인덕턴스, 저항, 그리고 기타 파라미터 등이 입력 되어야 합니다. 그 모터에 부착 된 피드백 장치(엔코더, 레졸버 등)는 회전자축/자석 극의 위치 데이터를 드라이브에게 전달합니다.

 회전자 자석 극(Pole)의 위치가 오프셋(Offset Angle)과 같으면 드라이브는 그림 2와 같이 고정자 코일을 통과하는 전류를 역으로 바꿔 고정자의 N극을 S극으로, S극을 N극으로 변경합니다. 이와 같은 원리로 극 들이 정렬되면 모터 회전축이 멈추게 되고, 순서를 바꾸면 축이 어느 한 방향으로 회전하게 됩니다. 또한, 극을 빨리 변경 시키면 샤프트가 고속 회전을 하고 천천히 변경하면 회전 속도가 느리게 됩니다.

파카코리아 서보 모터에 관해 더 자세한 내용은 파카코리아 홈페이지를 참고하세요. 

 

파카코리아_오토메이션_Electromechanical_Productmanager_김태영

 

이번 블로그 기사 작성은 김태영 부장(Electromechanical Product Manager, 파카 코리아)이 도움을 주셨습니다. 이메일 : taeyoung.kim@parker.com

파카코리아 제품 보기 : http://ph.parker.com/kr/ko/products

파카코리아 문의처 : parkerkr@parker.com

 

 

카테고리
작성자별

냉난방 환기(HVACR) 시스템 기술 팁: 팽창 밸브의 원리 | 파카코리아

 감언식 팽창 밸브 (Thermostatic expansion valve)는 냉난방 및 환기 장치에 가장 이상적인 제품입니다. 온도 조절 요소, 다이아프램, 과열 스프링 등 팽창 밸브의 구성 요소와 작동 원리등 HVACR 업계 기술 팁에 대하여 알아보았습니다.     먼저 팽창 밸브 작동 원리를 이해하기 위해서는 주요 구성 요소를 확인해야 합니다. 감언부는...

누유 없는 유압 피팅을 위한 올바른 선택, 회전수(Turn) vs 체결력(Torque) | 파카코리아

  회전수(Turn)와 체결력(Torque) 중 하나를 선택하는 것이 정말로 중요 할까요?  예를 들어 NPTF 테이퍼 나사 조립품이 있다고 가정해 보겠습니다.  NPTF 나사 연결부를 조립하기 위한 권장 사항은 체결력 (Torque)이 아니라 회전수 (Turn) 입니다. 그런데, 여러분이 가지고 있는 도구는 토크 렌치 뿐입니다.   반면에 체결력...

파카코리아 이용재 영업총괄사장 AIMEX에서 산업일보와의 인터뷰, No.1 모션컨트롤 부품 및 시스템 공급원 비전 밝혀

      파카코리아는 지난 3월 28일부터 30일까지 3일간 서울 코엑스에서 진행된 스마트 팩토리 및 오토메이션월드 전시회에 참가하였습니다.   AIMEX 전시회는 산업 자동화를 위한 혁신 솔루션과 자동화 산업의 최신 트렌드를 보여주는 전시회로써 오토메이션월드와 함께 스마트공장 엑스포, 한국 머신 비전 산업전이 매년 동시 개최됩니다.      ...
의견

Parker 제품이나 서비스에 대해 궁금한 점이 있으신가요?
저희가 도와드리겠습니다. 문의해 주십시오!

댓글 서보 모터의 원리, 간편 가이드 | 파카코리아

댓글남기기





Captcha