서보 모터는 교류(AC)인지 직류(DC)인지 어느 것인가요?

내용 숨기기 서보 모터란? 서보 모터는 요즘 기술에서 가장 일반적으로 활용되는 구성 요소 중 하나로, 저 토크 작업을 가능하게 하고 로봇 워크셀 또는 자동화/항공우주/의료 기기에서 종종 사용됩니다. 이러한 모터는 오픈 루프 또는 클로즈드 루프 위치, 속도 및 가속도 제어에 이상적입니다. 그러나 AC나 DC는 단순한 전압 차이를 넘어서 성능 오버헤드, 효율성 및 최고의 용도 측면에서 직접적인 영향을 미칩니다.

이 글에서는 서보 모터의 전원 공급 장치에 대해 설명하고 AC/DC의 애매함을 해소하며, 특정 유형의 서보 모터를 찾을 때 쉽게 따를 수 있는 지침을 제공합니다.

이것은 본질적으로 서보 모터 관련 논의에서 볼 수 있는 AC와 DC 간의 논쟁과 동일합니다. DC 모터는 배터리와 같은 외부 소스로부터 입력으로 공급되는 직류(DC 또는 direct current)로 구동됩니다. AC 모터는 일반적으로 전력망이나 특별히 설계된 인버터로부터 구동되기 때문에, 교류(AC 또는 alternating current)를 통해 작동하며 이는 주기적으로 방향을 바꿉니다. 이로 인해 AC 모터는 보통 더 단순한 구조와 제어 방식을 가지게 됩니다. 계속해서 극성을 바꾸는 AC는 커패시터와 인덕터를 사용하여 이러한 전후 움직임을 처리하기 위해 더욱 복잡한 설계가 필요합니다.

서보 모터의 경우 전원 유형은 두 가지 -- AC 또는 DC가 있으며, 이는 성능 특성에 큰 영향을 미칩니다. DC 서보 모터는 매우 높은 토크-관성 비율로 빠른 가속이 필요한 응용 분야에서 가장 일반적으로 사용됩니다. 예를 들어 진공 공정 라인 및 펌프 연구자들(여기에 동일한 사진 추가 예정). 이는 그들이 낮은 관성을 가지고 있어 제어 변화를 신속하게 따르기 때문에 빠르고 정확한 움직임이 필요한 정밀 위치 응용 분야에 이상적인 후보입니다. 그러나 속도가 증가함에 따라 전기적 손실이 매우 낮은 토크 작동에서 발생하여 효율성이 약간 떨어질 수 있습니다.

AC 서보 모터는 매우 낮은 속도에서 높은 토크를 생성하며, 최대 10:1의 넓은 속도 범위를 가지고 있습니다. 응용 분야에서는 주로 브러시리스 DC 모터나 스텝퍼 모터가 사용되지만, 이 주제에 대한 상세한 논의에 들어가기 전에 서보 모터에 대한 기본적인 내용을 이해해야 합니다. 이러한 특성 때문에 고속 범위에서도 장시간 잘 작동할 수 있어 특히 회전 부품이 있는 기계에서 유리합니다. 또한, 브러시형 DC 모터는 오랜 운전 후 브러시가 마모되는 문제가 있을 수 있으며, 이는 AC 모델에 비해 성능 저하와 더 많은 유지 보수가 필요할 수 있다는 결과를 초래할 수 있습니다.

이러한 함정들이 전원으로 AC 또는 DC를 선택하는 것을 복잡하게 만든다. 우리는 이제 기술과 미디어의 경계가 더욱 희박해지고 있다는 점에 주목해야 한다. 현대 무브러시 DC 모터를 사용한 모터 제어 시스템이 디지털 AC 설계에서 점점 더 정확하고 효율적으로 발전하고 있지만, 한 가지 예상할 수 있는 점이 있다. 결국, 요즘에는 과거보다 특정 응용 프로그램이나 시스템의 요구사항, 환경 조건 및 기존의 전력 인프라에 따라 더 큰 영향을 받게 될 것이다.

AC와 DC 서보 모터를 정밀 제어에 사용할지 선택하는 것은 간단합니다 - 각 모터 유형의 성능을 고려해야 합니다. 예를 들어, DC 서보 모터는 CNC 머신과 같은 위치 정확도가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.这是因为它们提供恒定扭矩和更快的响应速度. 한편, AC 서보 모터는 대규모 산업 자동화 (예: 컨베이어 벨트나 고속 조립 라인)에서 더 높은 속도로 이동하고 더 큰 스트레스를 더 먼 거리에 걸쳐 적용해야 하는 경우 우수한 성능을 발휘한다고 알려져 있습니다; 이는 그들이 더 빠르게 움직일 수 있고, 비교 가능한 DC 브러시 타입보다 훨씬 쉽게 더 무거운 하중을 처리할 수 있다는 것을 의미하며, 전후로 빠르게 움직일 수 있습니다!

결정 내리기 - 29% (또한 읽을 것: 환경) AC 모터는 비압축 재료로 만들어져 밀봉된 상태로, 일반 베어링이 견딜 수 없는 더 높은 및 낮은 온도에서 작동하며, 예를 들어 먼지, 습기 등에 영향을 받지 않습니다. 이와 마찬가지로 휴대용 장치나 시스템(배터리로 구동되어야 하는 것들)의 경우 DC 모터가 더 쉽고 실용적입니다. 이는 전원이 DC를 제공하기 때문입니다.

AC/DC 문제를 해결하려면 전체적인 애플리케이션 요구사항, 최고 속도 필요성, 필드 로드 서비스를 위한 충분한 시작 토크, 교류로 가능한 수용할 만한 속도 및 전력 문제를 고려해야 합니다. DC 모터는 특히 여기서 잘 작동하며, 빠르게 시작하고 실행하려면 모터가 높은 시작 토크(토크 = 힘 x 거리)가 필요할 수 있습니다. AC는 넓은 속도 범위에서 이를 처리하는 데 어려움을 겪을 수 있으며 동시에 AC 시스템에서 더 잘 제공되는 효율성을 유지하기 어렵습니다.

실제로, 당신은 아마도 단순히 시뮬레이션하거나 테스트를 반복하여 어느 방법이 다른 것들보다 더 나은지 확인할 것입니다. 또한, 하이브리드 서보 모터 기술과 개선된 제어 알고리즘이 AC 시스템이 필드 성능을 잃지 않고 DC처럼 속도 면에서 거의 동일하게 작동하도록 만들어주어 두 세계의 장점을 모두 갖추게 됩니다.

결국, 서보 모터를 충전하는 것이 AC이든 DC이든 간에, 특정 요구 사항에 맞는 모터 속성 선택이 중요합니다. 이는 통계적인 논쟁처럼 들릴 수 있지만, 실제로는 서보 모터 파워에 대한 오해를 해소하고, 다양한 산업 분야에서 혁신을 통해 공학적 경이로움을 실현하는 데 필요한 정밀한 제어를 엔지니어들이 더 효과적으로 활용할 수 있도록 하는 것입니다.