스텝모터(STEPPING MOTOR)
스텝 모터(step motor), 스테퍼 모터(stepper motor), 스테핑 모터(stepping motor)는 한 바퀴 회전을 많은 수의 스텝들로 나눌 수 있어 아주 정확하게 각도 조절이 가능한 BLDC 모터이다.
스텝 모터는 전자 펄스를 기계적 운동으로 전환하고, 각각의 펄스 '스텝'이 샤프트를 어떤 각도로 회전하게 만듭니다. (이를 'Step Angle'라고 합니다.)
스텝모터의 종류로는 영구자석형(PM), 가변 릴럭턴스형(VR), 복합형이 있고 주로 사용하는건 고정밀도, 강한 토크, 작은 스테핑 각도조절이 가능한 복합형이다.
특성
- 스텝 모터의 회전 각도는 입력 펄스 신호에 완전히 비례합니다. (1Pulse당 1Step)
- 1STEP당 각도 오차가 작고 오차는 누적되지 않습니다.
- 기동, 정지, 정역회전의 응답성이 좋습니다.
- 디지털 신호 등의 펄스 입력에 Open loop control이 가능하고 시스템 구성 회로가 간단합니다.
- 모터 축에 부하를 직접 연결시킨 상태에서 초저속 동기 운전이 가능합니다.
- 브레이크 등을 사용하지 않아도 정지위치 제어 가능합니다.
- 펄스 신호의 입력 주파수에 비례하여 회전 속도가 가변하고 저속부터 고속회전이 가능합니다.
설명
스텝모터는 쉽게 말하면 원으로 둘러싸인 코일들을 전류를 흘려 자석으로 만들어 가운데 자석을 돌리는 모터입니다.
이때 5상이라는 것은 주변의 코일이 5쌍을 이룬다고 보시면 됩니다.
스텝모터는 다양한 방식이 있는데 먼저 1상 여자 방식을 보겠습니다.
먼저 '여자'란 단어가 생소할 수 있는데 '여자'란 물체가 자기를 띄는일 즉, 자석이 되는 것을 여자라고 합니다.
특징으로는 적혀 있는대로 열이 적게 발생하고 각도가 정밀하지만 진동이 크다라는 특징이 있습니다.
다음으로는 2상여자 방식인데 2개의 코일이 여자가 되는 방식을 뜻합니다. 그래서 1상에 비해 전류가 2배로 소모되고 그만큼 힘이 강하죠. 진동이 적기에 대중적으로 사용됩니다.
마지막으로 1-2상 여자방식이 있는데 이는 위에서 보았던 1상 2상여자방식을 교대로 반복하는 것입니다. 번갈아가며 하기때문에 Step이 반이되어 HALF-STEP이라고도 합니다.
단점
- 크고 무겁다
- 크기에 비해 토크가 적다
- 저속 회전시에 진동이 발생한다
- 소비 전력이 크다
참조
