김윤수 님이 부하 관성에 대하여 적절한 답변을 하셨다고 생각 되어 저는 Control 관점에서 약간 부연 하겠습니다.

모타의 관성 부하는 모타 관성 Jm 과 부하관성 Jl 이 있으며, Jm 와 Jl 사이에는 동력 전달계에의한 스프링 상수 k 가 있게 됩니다. 모타 드라이버의 관점에서 걸리는 총 부하관성은 Jm+Jl 가 되며, 모타를 시동 정지할때 드라이버는 에너지를 회생저항을 통하여 에너지를 열로 방출하게 됩니다. 따라서 드라이버의 용량에 의하여 모타가 구동할수 있는 부한 관성이 제한을 받게 됩니다.
모타 제어시 진동의 관점에서 보면, 동력 전달계의 스프링에 의하여 모타 입력과 부하 출력사이의 트랜스퍼 펑션을 보면 공진 주파수와 반공진 주파수가 생기게 됩니다. 공진 주파수는 k(Jm+Jl)/JmJl, 반공진 주파수는 k/Jl 가 되며, Jl/Jm 이 클수록 공진점 근처에서 Gain 이 큰폭으로 떨어지게 되어 전체 시스템의 진동이 크게되어 관성비를 제한하는것입니다.
만약 관성비가 커서 문제가 된다면 모타에 플아이휠을 붙여서 관성비를 작게 설계하는 방법도 있습니다. 단 이때 드라이버의 용량은 충분하여야겠지요.
이만

이흥수님의 글
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안녕하세요. 이사이트를 운영하시는 분들과 답변해주시는 많은 엔지니어님들께 감사 드립니다.
서보 모타를 사용하여 구동하는 시스템을 설계하고 있는데 모타 카다로그에는 부하 관성은 모타 관성의 10배 이하라고 적혀 있더군요. 왜 부하 관성이 모타 관성의 10배 이내로 해야하죠? 또 부하관성이 모타 관성의 10배 이상인 경우에는 모타의 용량을 키워야 하는지(실제로 용량을 키우는것은 여러면에서 어려움) 아니면 설계 또는 제어적으로 해결 방법이 있는지 궁금합니다. 여러분들의 답변을 부탁 드립니다.
----------------- [답 변] -------------------
서보 모터 자체의 적용 분야가 고속으로 움직이면서 필요한 동작 예를 들면 속도 제어, 위치제어를 하는데 있습니다.
만약 부하 관성이 모터 자체의 관성보다 아주 크게 되면 이러한 목적을 잃어 버리며 응답성이 상당히 떨어지게 됩니다. 이유는 서버모터를 설계할 때 모터가 낼수 있는 최대 토크, 최대 파워가 용량에 맞게 선정되기 때문에 그 이상의 관성이 있을 경우 많은 기동 토크가 필요하기 때문입니다.
이런 설계적인 이유로 제어 또한 상당히 불안정해집니다. 마치 자기 힘에 비해 큰 역기를 들 경우 팔이 부르르르 떨리는 것과 동일한 이치입니다.

그리고 통상적으로 10배로 규정되어 있으나 제어,설계 기술의 발달로 메이커에 따라 30배 까지 허용하는 경우도 있습니다.

여하튼 어떤 경우에도 관성 부하에 대한 제한은 있게 마련입니다.

적절한 답이 되었나 숙스럽습니다.

감사합니다.