7-1 모터 소개

공부하는 학생 A·2024년 2월 17일

아두이노 

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모터

모터는 라틴어의 'moto(움직인다)'에서 온 단어로 플레밍의 왼손법칙에 따라 전기에너지를 운동(기계)에너지로 변환하는 장치이다. 일상생활에서 전기에너지를 받아들여서 기계적인 일을 하는 다양한 전기 모터를 발견할 수 있다. 산업용 팬, 송풍기, 공작 기계, 냉장고, 에어컨, 선풍기 그리고 전동 공구에 찾아볼 수 있다. 또한, 전기모터는 엘레베이터나 에스컬레이터를 움직이게 하고 공장의 기기설비를 동작시키고 자동차를 달리게도 한다. 아무리 복잡하고 훌륭한 기계라도 모터가 없으면 아무런 일도 할 수 없을 것이다.

AC모터

우리나라에서 일반적으로 사용하는 220V 전기인 교류 전원을 사용하는 AC모터는 소음과 진동이 적고 수명이 반영구적이며 안정적인 성능을 가지고 있다는 장점이 있다. 하지만 AC 모터는 속도와 방향 제어가 어렵다. AC 모터 컨트롤러를 이용하여 AC모터의 방향과 속도를 제어할 수 있다. 대부분의 가전제품들은 거의 대부분 AC모터를 가지고 있다.

DC모터

배터리와 같은 직류 전원을 사용하는 DC모터는 고정자로 영구자석을 사용하고 전기자로 코일을 사용한다. DC모터는 전기자에 흐르는 전류의 방향을 전환시키면서 자력으리 밀어내는 힘이나 끌어당기는 힘이나 끌어당기는 힘으로 회전력을 생성시킨다. 또한 DC모터는 적당한 전력만 공급해주면 회전하므로 RC자동차, 무선조종용 장난감 등 여러 용도로 많이 사용되고 있다. 단지 일정 속도로 단일 방향 회전을 원한다면 전원만 공급해주면 되지만 회전의 방향을 바꾸거나 회전속도를 제어하고 싶으면 DC모터 드라이버 회로를 사용해서 +/- 공급방향과 공급 전압을 조절해 주어야 한다. DC모터는 전기를 끊으면 멈추게 되는데 이때 관성에 의하여 정확한 정지 위치를 지정하기 어렵다는 단점이 있다.

스테퍼모터

스테퍼모터는 아날로그 시계의 초침처럼 고유의 분할 각도가 있고 이 각도에 따라 단계적으로 움직이는 모터이다. 1920년 영국 군함에서 어뢰와 포신의 방향 조정에 처음 사용되었으며 전자 펄스를 기계적 운동으로 전환하여 스텝이 축(shaft)을 임의의 각도로 일정하게 회전하게 만든다. 이를 스텝 앵글이라고 한다. 스테퍼모터는 360도 회전이 가능하며, 회전수, 정확한 각도, 방향 등을 제어해줄 수 있다.

서보모터

선풍기나 믹서기에 포함된 모터는 전기가 공급되면 일정한 속도로 돌아가면 되기 때문에 정확한 위치에서 멈출 필요는 없다. 하지만 DVD나 CCTV에 포함된 모터, 공장에서 자동차를 조립하는 로봇에 포함된 모터는 명령에 따라 정확한 속도, 각도 및 위치를 맞추어야 한다. 서보모터는 정확한 위치 제어가 어려운 DC모터의 단점을 극복하기 위하여 DC모터에 귀환 회로를 추가하여 0도~180도의 각도를 정밀하게 제어할 수 있는 모터이다. 주로 로봇 분야에서 관절이나 손과 같은 정밀한이 필요한 쪽으로 많이 사용이 되고 있다.

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