PI의 모터 종류와 기능 소개

DC Motor / Servo Motor

서보 모터란 위치 측정 기능이 있는 DC 모터이다. DC 서보 모터의 이점은 균일한 구동, 낮은 진동, 넓은 속도 범위, 저속에서의 높은 토크, 적은 열 발생, 우수한 역동성 등이다. 이러한 특성에서 최상의 사양을 얻기 위해서는 PID 제어 및 적합한 필터가 있는 모터 컨트롤러가 필요하다. 한편, DC 서보 모터는 최대 12VDC의 구동 전압이 요구된다. 모터의 회전 속도는 전압에 정비례하는데, 반복 가능한 위치 제어를 위해서는 추가 측정 시스템이 필요하다.

Brushless DC Motor

PI는 Brushless DC 모터를 사용하고 있으며 최적화된 중공 축 또는 토크 모터가 높은 토크를 달성한다. 동시에 구동 축이 모터 내부에 위치하는 것과 동일한 변위를 위해 드라이브 트레인을 짧게 만들 수 있다.

DC 모터와 Stepper 모터

DC 모터 드라이브는 우수한 역동성, 적은 열 발생, 높은 분해능, 낮은 진동 등 많은 장점을 가지고 있지만 앰프 비용은 Stepper 모터보다 높다. 그러나 ActiveDrive 시스템으로 모터 하우징에 펄스폭 변조(PWM) 서보 앰프를 통합함으로써 비용을 절감할 수 있다. 또한, Active Drive는 앰프와 모터 사이의 전력 손실을 제거하여 높은 효율을 얻을 수 있고, 외부 드라이버와 케이블링이 필요 없기 때문에 작은 크기와 안정성 향상, 적은 소음도 보장한다. Stepper모터는 DC모터와 달리 일정한 간격을 가지고 있기 때문에 위치 센서가 없어도 스텝 수를 사용하여 위치를 명령할 수 있다. 일반적으로 각 회전마다 200 ~ 1000개의 스텝이 있으며 실제로 달성 가능한 스텝 폭은 Stepper 모터 컨트롤에 의해 결정된다. PI는 2상 Stpper 모터를 사용하는데, 수명이 길고 부드럽게 작동하기 때문이다. 또한 적은 동력과 진공 상태인 애플리케이션에 적합하다. 하지만 자동 잠금 기능이 없는 스테퍼 모터는 위치를 유지하기 위해 지속적으로 전원을 공급 받아야 하기 때문에 스텝 사이에 지터가 생겨 열이 발생할 수 있다.

제어 가능한 Stepper 모터 스테이지를 위한 SMC 기술

Stepper 모터의 단점을 보완하기 위해 시스템 관리 컨트롤러(SMC)는 부드러운 주행을 가능하게 한다. 결과적으로 매우 높은 분해능, 부드러운 이송, 속도와 가속도의 큰 범위를 보장하며, 효율이 높기 때문에 발열도 피할 수 있다. SMC는 나노미터 분해능을 위해 고해상도 앰프를 갖춘 32비트 프로세서를 기반으로 하며, 1㎛/s의 균일한 이송 속도를 가진다.

자료제공 : 피아이코리아