스테퍼 모터 대 서보 모터 - 모터 선택

서보 모터와 스테퍼 모터 중 하나를 선택하는 것은 몇 가지 설계 요소의 균형을 맞추는 데있어 상당한 어려움이 될 수 있습니다. 비용 고려 사항, 토크, 속도, 가속도 및 구동 회로 모두가 귀하의 어플리케이션에 가장 적합한 모터를 선택하는 데 중요한 역할을합니다.

스테퍼와 서보 모터의 기본 차이점

스테퍼와 서보 모터는 기본적인 구조와 제어 방법에서 두 가지 주요 방법이 다릅니다. 스테퍼 모터는 영구 자석 또는 전류 (일반적으로 50 ~ 100 극)에 의해 생성되는 북극과 남극의 자기 쌍이 많은 수의 극을 가지고 있습니다. 비교해 보면, 서보 모터의 극수는 극히 적습니다. 종종 총 4 ~ 12 개입니다. 각 폴은 모터 샤프트에 자연스런 정지 점을 제공합니다. 더 많은 수의 폴은 스테퍼 모터가 각 폴 사이에서 정확하고 정밀하게 움직일 수있게 해주 며 많은 애플리케이션에서 위치 피드백없이 스테퍼를 작동 할 수있게합니다. 서보 모터는 모터 샤프트의 위치를 ​​추적하기 위해 위치 엔코더가 필요합니다. 특히 정밀한 움직임이 필요한 경우 특히 그렇습니다.

스테퍼 모터를 정확한 위치로 구동하는 것은 서보 모터를 구동하는 것보다 훨씬 간단합니다. 스테퍼 모터를 사용하면 단일 구동 펄스가 하나의 극에서 다음 극으로 모터 축을 한 단계 이동시킵니다. 주어진 모터의 스텝 크기가 일정량의 회전에서 고정되기 때문에, 정확한 위치로 이동하는 것은 단순히 올바른 펄스 수를 전송하는 문제입니다. 반대로 서보 모터는 현재의 엔코더 위치와 명령 된 위치의 차이와 정확한 위치로 이동하는 데 필요한 전류만을 읽습니다. 오늘날의 디지털 전자 장치를 사용하면 스테퍼 모터를 서보 모터보다 훨씬 쉽게 제어 할 수 있습니다.

스테퍼 장점

스테퍼 모터는 많은 수의 폴을 넘어 서보 모터에 비해 몇 가지 장점을 제공하며보다 쉽게 ​​드라이브를 제어 할 수 있습니다. 스테퍼 모터의 설계는 모터에 전원을 공급할 필요없이 일정한 유지 토크를 제공합니다. 저속에서 스테퍼 모터의 토크는 동일한 크기의 서보 모터보다 큽니다. 스테퍼 모터의 가장 큰 장점 중 하나는 상대적으로 저렴한 비용과 가용성입니다.

서보의 장점

고속 및 높은 토크가 필요한 분야에서는 서보 모터가 빛납니다. 스테퍼 모터는 2,000 RPM의 속도로 최고 속도를 내며, 서보 모터는 수 배 더 빠르게 사용할 수 있습니다. 또한 서보 모터는 정격 토크의 90 %까지를 고속으로 서보에서 사용할 수있는 고속 토크 정격을 유지합니다. 서보 모터는 80-90 %의 효율로 스테퍼 모터보다 더 효율적입니다. 서보 모터는 짧은 시간 동안 정격 토크의 약 두 배를 공급할 수있어 필요할 때부터 끌어낼 수 있습니다. 또한 서보 모터는 AC 및 DC 드라이브에서 사용 가능하며 진동이 없거나 공진 문제가 발생하지 않습니다.

스테퍼 제한 사항

스테퍼 모터 의 장점은 응용 프로그램에 따라 중요한 구현 및 작동 문제가 발생할 수 있는 몇 가지 제한 이 있습니다. 스테퍼 모터에는 예비 전원이 없습니다. 사실, 스테퍼 모터는 최대 드라이버 속도에 도달 할 때 상당한 양의 토크를 잃어 버립니다. 최대 속도의 90 %에서 정격 토크의 80 % 손실이 일반적입니다. 스테퍼 모터는 부하를 가속하는 데있어 서보 모터만큼 좋지 않습니다. 스테퍼가 다음 구동 펄스 이전에 다음 단계로 이동하기에 충분한 토크를 생성 할 수없는 경우 너무 빠른 속도로 가속하려고하면 단계가 건너 뛰고 위치가 손실됩니다. 위치 정밀도가 필수적이라면 모터의 부하가 절대 토크를 초과해서는 안되며 위치 정밀도를 보장하려면 스테퍼와 위치 엔코더를 결합해야합니다. 스테퍼 모터는 또한 진동 및 공진 문제로 어려움을 겪습니다. 부하의 동력에 부분적으로 의존하는 특정 속도에서는 스테퍼 모터가 공진 상태가 되어 부하를 구동 할 수 없습니다.

이로 인해 단계가 건너 뛰고 모터가 멈추고 과도한 진동과 소음이 발생합니다.

서보 제한 사항

서보 모터는 스테퍼 모터보다 더 많은 전력을 전달할 수 있지만 정확한 위치 결정을 위해서는 훨씬 더 복잡한 드라이브 회로와 위치 피드백을 필요로합니다. 서보 모터는 스테퍼 모터보다 훨씬 비싸며 찾아 내기가 더 어렵습니다. 서보 모터는 종종 저속 작동을 위해 기어 박스를 필요로합니다. 기어 박스 및 위치 인코더에 대한 요구 사항으로 인해 서보 모터 설계가보다 기계적으로 복잡 해지고 시스템의 유지 보수 요구 사항이 증가합니다. 이 모든 것을 없애기 위해 서보 모터는 위치 엔코더 비용을 추가하기 전에 스테퍼 모터보다 비용이 많이 듭니다.

개요

용도에 가장 적합한 모터를 선택하는 것은 비용, 위치 정확도 요구 사항, 토크 요구 사항, 드라이브 전원 가용성 및 가속 요구 사항을 포함하여 시스템의 몇 가지 주요 설계 기준에 따라 다릅니다. 전반적으로 서보 모터는 고속, 고 토크 응용 분야에 가장 적합하지만 스테퍼 모터 는 낮은 가속, 높은 유지 토크 응용 분야에 더 적합합니다.