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서보 모터와 스테퍼 모터는 구조가 같고 작동 원리가 동일합니다. 두 모터 모두 영구 자석 회 전자와 권선이 감긴 고정자를 포함합니다. 둘 다 전기로 작동하거나 고정자 권선에 DC 전압을 적용하여 회전자가 움직입니다. 그러나 이것은 서보 모터와 스테퍼 모터의 유일한 유사점입니다.
스테핑 모터 구동 방식
스테퍼 모터는 50-100 개의 극을 가지며 2 상 장치입니다. 반대로 서보 모터는 4 ~ 12 개의 극을 가지며 3 상 장치입니다.
스테퍼 모터 드라이버는 속도에 따라 변하는 주파수로 사인파를 생성하지만 크기는 일정합니다.
반면에 서보 드라이브는 주파수 변환 및 크기를 사용하여 사인파를 생성하여 속도와 토크를 제어 할 수 있습니다.
스테핑 모터 제어 방법
전통적인 스테핑 모터는 거리와 관련된 명령을받은 후 이동하기 위해 특정 수의 펄스로 진행합니다. 스테퍼 모터는 목표 위치에 도달했는지 확인하는 피드백 메커니즘이 없기 때문에 개방형 루프 시스템으로 간주됩니다. 컨트롤러로부터 명령을받은 후 서보 모터도 움직입니다. 개 루프 스테퍼 모터 시스템의 작동과 달리 서보 모터는 컨트롤러와 지속적으로 접촉하는 엔코더가 내장 된 폐 루프 시스템으로, 목표 위치에 도달하도록 필요한 조정을 수행합니다.
스테핑 모터 시스템에서 사용 가능한 모터 토크가 부하를 극복하기에 충분하지 않으면 모터는 하나 이상의 펄스를 중지하거나 건너 뛰어 이상적인 위치와 도달 한 실제 위치 사이에 차이를 만듭니다. 이 문제를 방지하기 위해 스테퍼 모터는 일반적으로 가장 큰 부하 토크와 모터의 사용 가능한 토크 사이에 잉여가 있는지 확인하기 위해 크기가 큽니다. 모터의 크기를 늘리는 것 외에도 다른 옵션이 있습니다. 인코더를 추가하고 서보 모드에서 실행함으로써 스테퍼 모터 시스템은 서보 모터처럼 위치 모니터링 및 제어를 얻을 수 있습니다.
폐쇄 루프 모드에서 스테퍼 모터를 실행하는 가장 간단한 방법은 단계 수를 기반으로 얻은 이론적 위치와 인코더 피드백을 기반으로 한 실제 위치를 비교하는 것입니다. 목표 위치와 실제 위치 사이에 차이가있는 경우 컨트롤러가 수정 조치를 시작합니다.
위의 방법은 반응 적이지만 이동이 완료된 후 모터의 위치가 수정됩니다. 폐쇄 루프 스테퍼 모터는 위치 단계 수와 엔코더 피드백 (일반적으로 부하에 포함됨) 간의 차이를 지속적으로 모니터링 할 수 있습니다. 지속적인 피드백을 사용하면 펄스 주파수를 높이거나 전류를 일시적으로 높이거나 스텝 각도를 조정하여 실시간으로 보상을 완료 할 수 있습니다.
폐쇄 루프 모드에서 스테퍼 모터를 실행하는 세 번째 방법은 정현파 정류를 사용하는 것입니다. 고정자 및 회 전자 자기장이 제대로 정렬되지 않은 경우 인코더는 부하를 이동하거나 제어하는 데 필요한 토크와 정확하게 일치하도록 모터 전류를 조정합니다. 피드백은 토크 제어에 사용되기 때문에 모터 전류를 모니터링하여이 모드를 서보 제어라고도합니다. 서보 제어 모드에서 스테퍼 모터는 실제로 고극 서보 모터처럼 작동합니다. 그러나 기존의 스테퍼 모터와 같이 소음과 공진이 없으므로보다 부드러운 움직임과보다 정확한 제어를 제공합니다. 전류가 기존 스테퍼 모터와 같이 일정한 값 대신 동적이기 때문에 모터 가열 문제가 크게 방지됩니다.
폐쇄 루프 스테퍼 모터는 기존 개방 루프 시스템의 많은 결함을 제거하여 서보 모터와 성능이 비슷합니다. 고속, 고속 및 높은 토크와 변화하는 부하를 처리 할 수있는 기능이 필요한 애플리케이션에서 서보 모터의 성능은 폐쇄 루프 스테퍼 모터 때문입니다.
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