모터의 분류 및 응용

우리 모두 알고 있듯이 모터는 변속기 및 제어 시스템의 중요한 부분입니다. 현대 과학과 기술의 발전으로 실제 응용 분야에서 모터의 초점은 단순한 변속기에서 복잡한 제어로 이동하기 시작했습니다. 특히 모터의 속도와 위치. , 토크의 정밀한 제어. 그러나 모터는 용도에 따라 설계와 구동 방식이 다릅니다. 얼핏 보면 선정이 매우 복잡해 보이기 때문에 회전전기의 용도에 따라 기본적인 분류를 하자면 다음과 같다. 아래에서는 모터 중 가장 대표적이고 일반적으로 사용되며 가장 기본적인 모터인 제어 모터와 파워 모터, 시그널 모터를 순차적으로 소개하겠습니다.

제어 모터
제어 모터는 주로 정밀한 속도 및 위치 제어에 사용되며 제어 시스템에서 "액추에이터"로 사용됩니다. 서보 모터, 스테퍼 모터, 토크 모터, 스위치드 릴럭턴스 모터, DC 브러시리스 모터 등으로 나눌 수 있습니다.
서보 모터
서보 모터는 입력 전압 신호를 모터 샤프트의 기계적 출력으로 변환하고 제어 목적을 달성하기 위해 제어되는 구성 요소를 끌어서 다양한 제어 시스템에 널리 사용됩니다. 일반적으로 서보 모터는 인가된 전압 신호에 의해 모터의 속도를 제어해야 합니다. 적용된 전압 신호의 변화에 ​​따라 속도가 지속적으로 변할 수 있습니다. 토크는 컨트롤러의 전류 출력에 의해 제어될 수 있습니다. 모터의 반사가 빨리 일어나므로 볼륨도 작아야 하고 제어력도 작아야 합니다. 서보 모터는 주로 다양한 모션 제어 시스템, 특히 서보 시스템에 사용됩니다.

서보 모터에는 DC와 AC가 있습니다. 최초의 서보 모터는 일반 DC 모터입니다. 제어 정확도가 높지 않은 경우 일반 DC 모터를 서보 모터로 사용합니다. 영구 자석 동기 모터 기술의 급속한 발전으로 대부분의 서보 모터는 AC 영구 자석 동기 서보 모터 또는 DC 브러시리스 모터를 나타냅니다.
2. 스테퍼 모터
소위 스테퍼 모터는 전기 펄스를 각도 변위로 변환하는 액추에이터입니다. 보다 일반적으로 스테퍼 드라이버는 펄스 신호를 수신하면 스테퍼 모터를 구동하여 설정된 방향으로 고정 각도를 회전시킵니다. 정확한 위치 지정을 위해 펄스 수를 제어하여 모터의 각도 변위를 제어할 수 있습니다. 동시에 속도 조절 목적을 달성하기 위해 펄스 주파수를 제어하여 모터의 속도와 가속도를 제어할 수 있습니다. 현재 가장 일반적으로 사용되는 스테핑 모터에는 반응성 스테핑 모터(VR), 영구 자석 스테핑 모터(PM), 하이브리드 스테핑 모터(HB) 및 단상 스테핑 모터가 포함됩니다.

스테퍼 모터와 일반 모터의 차이점은 주로 펄스 구동 형태에 있습니다. 스테퍼 모터가 현대 디지털 제어 기술과 결합될 수 있는 것이 바로 이 특징입니다. 그러나 스테핑 모터는 제어 정확도, 속도 변화 범위 및 저속 성능 측면에서 기존 폐쇄 루프 제어 DC 서보 모터만큼 좋지 않습니다. 따라서 정확도 요구 사항이 특별히 높지 않은 응용 분야에 주로 사용됩니다. 스테퍼 모터는 구조가 간단하고 신뢰성이 높으며 비용이 저렴하기 때문에 다양한 생산 현장에서 널리 사용됩니다. 특히 CNC 공작기계 분야에서는 스테퍼 모터는 A/D 변환이 필요하지 않기 때문에 디지털 펄스 신호를 직접 각변위로 변환하므로 가장 이상적인 CNC 공작기계 액츄에이터로 여겨져 왔습니다.
스테퍼 모터는 CNC 기계에 적용하는 것 외에도 자동 공급기의 모터, 범용 플로피 디스크 드라이브, 프린터 및 플로터와 같은 다른 기계에도 사용할 수 있습니다.
또한 스테퍼 모터에는 결함도 많습니다. 스테퍼 모터는 스테퍼 모터의 무부하 시동 주파수로 인해 저속에서 정상적으로 작동할 수 있지만 날카로운 하울링 소리와 함께 특정 속도보다 높은 속도에서는 시동할 수 없습니다. 제조업체의 세분화 드라이버 정확도는 크게 다를 수 있습니다. 세분화 번호가 클수록 정확도를 제어하기가 더 어려워집니다. 스테퍼 모터는 저속으로 회전할 때 진동과 소음이 더 큽니다.
3. 토크 모터
소위 토크 모터는 편평한 다극 영구 자석 DC 모터입니다. 전기자에는 토크 리플과 속도 맥동을 줄이기 위해 더 많은 슬롯, 정류자 수 및 직렬 도체가 있습니다. 토크 모터에는 DC 토크 모터와 AC 토크 모터의 두 가지 종류가 있습니다.

그 중 DC 토크 모터는 자체 유도 리액턴스가 작기 때문에 응답성이 매우 좋습니다. 출력 토크는 회전자의 속도 및 위치와 관계없이 입력 전류에 비례합니다. 잠긴 상태에 가까워지면 저속으로 부하에 직접 연결할 수 있습니다. 기어 감속 없이 부하의 축에 높은 토크 대 관성비가 발생할 수 있으며 감속 기어 사용으로 인한 시스템 오류를 제거할 수 있습니다.
AC 토크 모터는 동기식과 비동기식으로 나눌 수 있습니다. 현재는 저속 및 큰 토크 특성을 갖는 농형 비동기식 토크 모터가 사용됩니다. 일반적으로 AC 토크 모터는 섬유 산업에서 자주 사용되며 작동 원리와 구조는 단상 비동기 모터와 동일합니다. 그러나 농형 회전자는 전기 저항이 크기 때문에 기계적 특성이 부드럽습니다.
4. 스위치드 릴럭턴스 모터
스위치드 릴럭턴스 모터는 새로운 유형의 속도 조절 모터입니다. 구조가 매우 간단하고 견고하며, 가격이 저렴하고, 속도 조절 성능이 우수합니다. 이는 기존 제어 모터의 강력한 경쟁자이며 강력한 시장 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 토크 리플, 주행 소음, 진동 등의 문제도 있어 실제 시장 적용에 최적화하고 적응하는 데 시간이 필요합니다.

5. 브러시리스 DC 모터
브러시리스 DC 모터(BLDCM)는 브러시 DC 모터를 기반으로 개발되었지만 구동 전류는 타협할 수 없는 AC입니다. 브러시리스 DC 모터는 브러시리스 속도 모터와 브러시리스 토크 모터로 나눌 수 있습니다. . 일반적으로 브러시리스 모터의 구동 전류에는 두 가지 종류가 있습니다. 하나는 사다리꼴파(일반적으로 "구형파")이고 다른 하나는 사인파입니다. 전자를 DC 브러시리스 모터라고 하는 경우도 있고, 후자를 AC 서보 모터라고 하는 경우도 있으며 AC 서보 모터의 일종이기도 합니다.

관성 모멘트를 줄이기 위해 브러시리스 DC 모터는 일반적으로 "가느다란" 구조를 채택합니다. 브러시리스 DC 모터는 브러시 DC 모터에 비해 무게와 부피가 훨씬 작으며 해당 관성 모멘트를 40%~50% 줄일 수 있습니다. 영구 자석 재료의 가공으로 인해 브러시리스 DC 모터의 일반 용량은 100kW 미만입니다.
모터는 기계적 특성 및 조정 특성의 선형성이 우수하고 속도 범위가 넓으며 수명이 길고 유지 관리가 쉽고 소음이 적으며 브러시로 인한 일련의 문제가 없습니다. 따라서 이러한 종류의 모터는 뛰어난 제어 시스템을 갖추고 있습니다. 응용 가능성 .