STEP MOTOR

STEP MOTOR

스텝 모터는 입력 펄스에 맞추어 일정 각도 단위로 회전하므로 펄스 모터라고도 하는데 일정 각도로 회전하므로 위치 정보를 궤환 시키지 않고 현재의 위치 정보를 알 수 있으므로 마이크로 마우스 등 간단한 이동 제어 시스템에 많이 사용 한다.

장점

- 펄스 신호에 따라 고정밀도로 정해진 각도까지 회전시켜 정지가 가능하므로 궤환 소자(엔코더, 포텐시오미터)가 불필요하여 제어가 쉽다.

- 디지털 신호형태로 직접 제어하므로 마이크로프로세서에 접속이 용이하다.

- 회전 오차 각이 누적되지 않는다.

- 정지할 때 큰 유지 토크(정지 토크)가 있다.

- 모터 브러시 등의 접속 부분이 없으므로 유지 보수 신뢰성이 좋다.

- 초 저속으로 높은 토크 운전을 할 수 있다.

단점

- 직류 모터에 비해 효율이 떨어진다.

- 관성 부하에 약하여 큰 부하가 걸리면 탈조 현상이 일어나기 쉽다.

- 특정 주파수에서 진동, 공진 현상이 발생하는 일이 있다.

- 무게에 비해 출력이 약하다.

 

STEP MOTOR의 구동 방식

Half Step Operation (1상)

고정자의 1개 코일만을 차례로 전류를 흘려 회전자계를 만드는 방법이다. 이 방법에서는 회전자가 정지하는 위치가 고정자와 회전자가 일치하는 점이 된다. 이 방법은 효율은 좋으나 damping 특성이 나쁘기 때문에 일정한 펄스 비로 사용할 때에는 진동이 발생하기 쉽다.

Full Step Operation (2상)

모터에 있는 2개 고정자의 코일에 동시에 전류를 흘리고 각 권선 사이에 발생한 자계를 이용하여 회전 시키는 방법이다. 이 방법에서 회전자의 안정점은 고정자의 사이에 있게 된다. 이 방법은 1상에 비해 2배의 입력신호를 필요로 하게 되어 효율은 저하되지만 damping 특성이 양호하므로 가장 널리 이용되는 방식이다.

Full Step Operation (1·2 상)

1상과 2상을 교대로 행하는 것으로 1 펄스에 대한 스텝 각은 1상과 2상에 의한 스텝각의 반이 된다. 이를 하프 스텝이라 하며 만일 스텝 각이 3.6의 모터를 1-2상으로 구동 시키면 1.8의 스텝 각을 얻을 수 있는 것이다. 이 방법은 고 분해능을 요구하는 위치결정 제어에 사용될 수 있으며 진동과 소음을 줄일 수 있으나 스텝의 정확도는 떨어진다.

 

STEP MOTOR를 이용한 가속 구동

너무 빠른 가속은 탈조 현상을 일으키므로 낮은 속도로 일정의 Torque를 얻고 가속을 시작한다. 속도가 선형을 이루는 것이 가속에 가장 좋다.