신윤식
2000-06-09 11:09:02
5
529
안녕하십니까?
sorvo motor 와 spepping motor에 관해 알고 싶습니다..
차이점과 특징 이두종류의 기능등을 알아볼수 있는 싸이트나 서적아무거나 좋습니다...
많은 지도 바랍니다...
sorvo motor 와 spepping motor에 관해 알고 싶습니다..
차이점과 특징 이두종류의 기능등을 알아볼수 있는 싸이트나 서적아무거나 좋습니다...
많은 지도 바랍니다...
안녕하십니까?
문의하신 stepping motor와 servo motor의 차이점과 특성에 대하여 간단히 설명드리겠습니다.
(신윤섭님의 답변과 상호 보완자료로 참고하십시오.)
1. 구조
stepping motor의 경우 고정자인 코일이 만드는 相數와 회전자인 로터의 齒數의 조합에의해 기본 특성이 결정됩니다. 물론 로터는 기어와같이 齒를 지닌 구조입니다.
코일의 경우 보통 2상과 5상이 있으며 2상의 경우 rotor의 齒數가 50매인경우 기본 스텝각은 1.8도이고, 5상의 경우 rotor의 치수가 50매인 경우 기본스텝각이 0.72도, 100매인경우 0.36도의 분해능을 지닙니다.
그러므로 상수(相數)와 로터의 치수(齒數)가 클수록 분해능이 우수하고, 진동소음 특성 및 응답성이 우수합니다.스테핑모터의 경우 드라이빙 유닛(Driver)가 필요하고 코일의 각相에 펄스 전력을 차례로 인가하여 로터가 이에따라 회전하게 만드는 방법에의해 모터를 구동합니다.
servo motor의 경우 DC servo와 AC servo가 있으며 DC(직류) 서보의 경우 고정자인 영구자석이 발생시키는 자계 안에서 회전자인 전기자를 놓고 전기자에 전류를 흘림으로써 토크(Torque)를 발생시킵니다.
반면 AC(교류) 서보모터의 경우 보통 회전자인 로터에 영구자석을 사용하고 고정자인 스테이터에 코일을 사용합니다.
즉, AC서보모터 와 DC 서보모터의 회전자와 고정자의 구조가 정반대 입니다.
2. stepping motor 와 DC/AC servo motor의 공통 특성
2.1 정회전과 역회전이 자유롭다.
2.2 속도 가변이 용이하다.
2.3 빈번한 기동,정지가 가능하다.
2.4 속도방향 변경이 용이하다.
2.5 정지위치에서 Holding특성이 있다.
3. 차이점
stepping motor의 경우 흔히 feedback 요소가 없는 open loop control에 주로 사용 되고, servo motor의 경우 엔코더에 의해 위치를, 타코에 의해 속도를 feedback하여 closed loop control에 주로 사용됩니다.
또한 감속기 문제에 있어서 stepping motor는 감속기 부착 type도 있지만 보통은 부착하지 않는경우가 많으나 servo motor의 경우 하모닉드라이브형태로 부착되는 경우가 많습니다.
stepping motor의 경우 보통 1200rpm까지 사용하며 그 이상의 회전수영역에서는 servo motor를 사용합니다.
아울러 stepping motor에 있어서 1회전 500분할 이상이 필요할 경우 스텝각 0.72도를 적용하며, 과부하시 탈조현상이 있으므로 토크에 제한이 있습니다.
도움이 되었으면 합니다. 감사합니다.
문의하신 stepping motor와 servo motor의 차이점과 특성에 대하여 간단히 설명드리겠습니다.
(신윤섭님의 답변과 상호 보완자료로 참고하십시오.)
1. 구조
stepping motor의 경우 고정자인 코일이 만드는 相數와 회전자인 로터의 齒數의 조합에의해 기본 특성이 결정됩니다. 물론 로터는 기어와같이 齒를 지닌 구조입니다.
코일의 경우 보통 2상과 5상이 있으며 2상의 경우 rotor의 齒數가 50매인경우 기본 스텝각은 1.8도이고, 5상의 경우 rotor의 치수가 50매인 경우 기본스텝각이 0.72도, 100매인경우 0.36도의 분해능을 지닙니다.
그러므로 상수(相數)와 로터의 치수(齒數)가 클수록 분해능이 우수하고, 진동소음 특성 및 응답성이 우수합니다.스테핑모터의 경우 드라이빙 유닛(Driver)가 필요하고 코일의 각相에 펄스 전력을 차례로 인가하여 로터가 이에따라 회전하게 만드는 방법에의해 모터를 구동합니다.
servo motor의 경우 DC servo와 AC servo가 있으며 DC(직류) 서보의 경우 고정자인 영구자석이 발생시키는 자계 안에서 회전자인 전기자를 놓고 전기자에 전류를 흘림으로써 토크(Torque)를 발생시킵니다.
반면 AC(교류) 서보모터의 경우 보통 회전자인 로터에 영구자석을 사용하고 고정자인 스테이터에 코일을 사용합니다.
즉, AC서보모터 와 DC 서보모터의 회전자와 고정자의 구조가 정반대 입니다.
2. stepping motor 와 DC/AC servo motor의 공통 특성
2.1 정회전과 역회전이 자유롭다.
2.2 속도 가변이 용이하다.
2.3 빈번한 기동,정지가 가능하다.
2.4 속도방향 변경이 용이하다.
2.5 정지위치에서 Holding특성이 있다.
3. 차이점
stepping motor의 경우 흔히 feedback 요소가 없는 open loop control에 주로 사용 되고, servo motor의 경우 엔코더에 의해 위치를, 타코에 의해 속도를 feedback하여 closed loop control에 주로 사용됩니다.
또한 감속기 문제에 있어서 stepping motor는 감속기 부착 type도 있지만 보통은 부착하지 않는경우가 많으나 servo motor의 경우 하모닉드라이브형태로 부착되는 경우가 많습니다.
stepping motor의 경우 보통 1200rpm까지 사용하며 그 이상의 회전수영역에서는 servo motor를 사용합니다.
아울러 stepping motor에 있어서 1회전 500분할 이상이 필요할 경우 스텝각 0.72도를 적용하며, 과부하시 탈조현상이 있으므로 토크에 제한이 있습니다.
도움이 되었으면 합니다. 감사합니다.
정말 유익한 글을 뛰워주심 감사 합니다...
사회 초년생으로써 필요한 기본적인 지식을 이기에 질문을 드렸는데
성심을 다해 답변해 주십 너무 감사합니다.
이 글이후 기본적인 질문을 드리더라도 어리석다 생각지 마시고
답변에 응해주셨으면 고맙겠습니다.
가정의 평안과 하시는 일에 무궁한 발절을 기원합니다.
위의 답변중에서 open loop control 과 closed loop control이라는
용어가 나왔는데 좀더 자세한 설명 부탁 드리겠습니다.
또한 steeping motor에서 feedback 요소란 어떤것들이 있는지요?
사회 초년생으로써 필요한 기본적인 지식을 이기에 질문을 드렸는데
성심을 다해 답변해 주십 너무 감사합니다.
이 글이후 기본적인 질문을 드리더라도 어리석다 생각지 마시고
답변에 응해주셨으면 고맙겠습니다.
가정의 평안과 하시는 일에 무궁한 발절을 기원합니다.
위의 답변중에서 open loop control 과 closed loop control이라는
용어가 나왔는데 좀더 자세한 설명 부탁 드리겠습니다.
또한 steeping motor에서 feedback 요소란 어떤것들이 있는지요?
안녕하십니까?
도움이 되셨다니 다행입니다.
문의하신 open loop control과 closed loop control에 대하여 말씀 드리겠습니다.
이 개념을 이해하기 위해서는 전달함수(Transfer function)를 우선 이해해야 합니다. 전달함수란 (출력값/입력값)의 비로서 특정 시스템의 고유한 값입니다.
예를 들면 녹차를 마시기 위해 주전자에 물을 담고 끓이는 경우를 생각할 수 있습니다. 녹차는 보통 80도정도에서 최고의 맛과 향을 낸다고 하죠. 80도를 맞추기 위해 어떻게 해야 할까요?
이때 입력은 `화력(열)`이되고 출력은 `물의 온도`가 될것입니다. `주전자의 크기와 물의 양`이 바로 전달함수를 구성하는 요소입니다.
즉 큰 주전자를 가지고 물을 끓이는 경우와 작은 주전자를 가지고 물을 끓이는 경우가 다르듯이 어느정도 화력으로 끓여야 80도가 되는지 결정하기 위해 주전자의 크기와 물의양은 중요합니다.
우선 open loop control을 설명하겠습니다. 만약 특정 주전자에 물을 담고,물을 80도 정도로 끓이기 위해 적당한 화력으로 일정시간 끓이면 물의 온도가 80도가 된다는 것을 경험적으로 알 수 있는 경우 물을 끓이는 동안 온도계를 사용하지 않아도 80도를 맞출수 있을 것입니다.
이와같이 사람(이때 사람을 콘트롤러로 볼수 있습니다)이 지속적으로 물이 끓는 상태를 관찰하지 않아도 적당한 화력(입력)으로 물을 끓이면 80도가 되는경우 물의 온도를 지속적으로 `관찰`(이것을 feedback이라 합니다)하지 않아도 물의 온도를 80도로 맞출 수 있는 경우가 open loop control입니다.
closed loop control의 경우는 적당한 `화력`을 선정하기가 어려워 주전자에 온도계를 꼽고 온도계의 눈금값(feedback)을 가지고 화력을 조절(control)하는 경우 화력(input)의 크기는 사람(controller)이 온도계(feedback)를 읽으며 조절하게 됩니다. 이와같이 온도(output)가 화력(input)의 크기를 조절하게 되먹임(feedback)하는 control을 closed loop control이라 힙니다.
즉,open loop control의 경우 사람이 온도계를 보면서 화력을 조절하지 않기때문에 정확하게 80도를 맞추지 못할수도 있습니다. 반면 closed loop control의 경우 항상 사람이 온도계를 보고 화력을 조절하기 때문에 정확하게 80도를 맞출 수 있습니다.
모터의 경우도 마찬가지 입니다. DC/AC servo모터의 경우 타코와 엔코더로 모터의 `속도`와 `위치`를 측정하여 모터에 되먹임(feedback)시켜 정확하게 원하는 `제어동작`을 행하게합니다.
반면 stepping모터의 경우 되먹임(feedback)없이 한펄스(input)에 일정각도(output)를 회전시키는 방법으로 pulse의 `주파수`와 `양`으로 속도와 위치를 예측하는 것입니다.
그러므로 stepping motor는 보통 open loop control에 사용되므로 feedback요소가 필요 없습니다. 이점 참조하시면 되겠습니다.
감사합니다.
도움이 되셨다니 다행입니다.
문의하신 open loop control과 closed loop control에 대하여 말씀 드리겠습니다.
이 개념을 이해하기 위해서는 전달함수(Transfer function)를 우선 이해해야 합니다. 전달함수란 (출력값/입력값)의 비로서 특정 시스템의 고유한 값입니다.
예를 들면 녹차를 마시기 위해 주전자에 물을 담고 끓이는 경우를 생각할 수 있습니다. 녹차는 보통 80도정도에서 최고의 맛과 향을 낸다고 하죠. 80도를 맞추기 위해 어떻게 해야 할까요?
이때 입력은 `화력(열)`이되고 출력은 `물의 온도`가 될것입니다. `주전자의 크기와 물의 양`이 바로 전달함수를 구성하는 요소입니다.
즉 큰 주전자를 가지고 물을 끓이는 경우와 작은 주전자를 가지고 물을 끓이는 경우가 다르듯이 어느정도 화력으로 끓여야 80도가 되는지 결정하기 위해 주전자의 크기와 물의양은 중요합니다.
우선 open loop control을 설명하겠습니다. 만약 특정 주전자에 물을 담고,물을 80도 정도로 끓이기 위해 적당한 화력으로 일정시간 끓이면 물의 온도가 80도가 된다는 것을 경험적으로 알 수 있는 경우 물을 끓이는 동안 온도계를 사용하지 않아도 80도를 맞출수 있을 것입니다.
이와같이 사람(이때 사람을 콘트롤러로 볼수 있습니다)이 지속적으로 물이 끓는 상태를 관찰하지 않아도 적당한 화력(입력)으로 물을 끓이면 80도가 되는경우 물의 온도를 지속적으로 `관찰`(이것을 feedback이라 합니다)하지 않아도 물의 온도를 80도로 맞출 수 있는 경우가 open loop control입니다.
closed loop control의 경우는 적당한 `화력`을 선정하기가 어려워 주전자에 온도계를 꼽고 온도계의 눈금값(feedback)을 가지고 화력을 조절(control)하는 경우 화력(input)의 크기는 사람(controller)이 온도계(feedback)를 읽으며 조절하게 됩니다. 이와같이 온도(output)가 화력(input)의 크기를 조절하게 되먹임(feedback)하는 control을 closed loop control이라 힙니다.
즉,open loop control의 경우 사람이 온도계를 보면서 화력을 조절하지 않기때문에 정확하게 80도를 맞추지 못할수도 있습니다. 반면 closed loop control의 경우 항상 사람이 온도계를 보고 화력을 조절하기 때문에 정확하게 80도를 맞출 수 있습니다.
모터의 경우도 마찬가지 입니다. DC/AC servo모터의 경우 타코와 엔코더로 모터의 `속도`와 `위치`를 측정하여 모터에 되먹임(feedback)시켜 정확하게 원하는 `제어동작`을 행하게합니다.
반면 stepping모터의 경우 되먹임(feedback)없이 한펄스(input)에 일정각도(output)를 회전시키는 방법으로 pulse의 `주파수`와 `양`으로 속도와 위치를 예측하는 것입니다.
그러므로 stepping motor는 보통 open loop control에 사용되므로 feedback요소가 필요 없습니다. 이점 참조하시면 되겠습니다.
감사합니다.
공지사항
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안녕하십니까?
sorvo motor 와 spepping motor에 관해 알고 싶습니다..
차이점과 특징 이두종류의 기능등을 알아볼수 있는 싸이트나 서적아무거나 좋습니다...
많은 지도 바랍니다...
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서모모터나 스테핑모터 모두 자동화기기에 널리 사용되는 모터입니다.
자동화기기에 적용되는 모터에 기본적으로 요구되는 항목이 무엇일까요?
입력신호에 대한 빠른 응답성과 회전속도와 회전각도의 자유로운 제어입니다.
로봇을 예를 들어 이것이 기본적으로 가능해야만 로봇팔의 이동속도와 위치제어가 가능하겠지요.
서보모터의 속도와 위치를 제어하기 위해서는 현재의 위치값(각변위)과 속도를 피드백시켜 줘야하므로 폐루프(Closed loop)를 구성해줘야 합니다.
이때 속도와 위치값은 엔코더(encoder)나 타코제너레이터(Tacho generater)에 의합니다.
반면에 스테핑모터는 외부에서의 입력신호에 의해 개루프(Open loop)제어가 가능하므로 구동시스템이 비교적 단순하고 저렴하게 구성됩니다.
입력펄스 신호로 여자상태가 변화할때 마다 일정한 각도만큼 회전하고 여자상태가 변화하지 않으면 일정위치를 유지하여 정지하는 모터입니다.
기타 모터의 구조나 선정방법,제어방법등을 공부하시려면 책을 찾아보세요.
서보모터나 스테핑모터와 관련된 책은 국내에도 많이 있습니다.
제 개인적으로는 도서출판 세운이나 기전연구사의 책을 권할만하군요.