AC 서보 모터 교육 자료 2006. 02. 14 (주)코모텍 1 1

목 차 I. 서보모터의 개요 II. 교류 서보모터의 동작원리 III. 품질인증서 및 주요 납품 업체 2

I . 서보모터의 개요 1.1 서보의 정의 1.2 서보모터의 기본구성 1.3 서보모터의 정의 물체의 위치, 속도, 방위, 자세 등을 제어량으로 하고 목표치에 추종하도록 구성된 제어기 1.2 서보모터의 기본구성 외란 Error 입력지령 + + Controller 서보모터 출력 - Sensor 1.3 서보모터의 정의 기준입력지령(속도 또는 위치)에 대응하여 빈번한 가감속 운전 및 신속한 추종능력 등 동적인 성능이 탁월한 제어용 모터. 3

I . 서보모터의 개요 (Cont.) 1.4 서보모터의 종류 Coreless Motor DC Servo Motor Permanent Magnet Motor Servo Motor SPM (표면부착형) AC Servo Motor IPM (매립형) *SPM (Surface Permanent Magnet) *IPM (Interior Permanent Magnet) 4

I . 서보모터의 개요 (Cont.) 1.5 서보모터의 요구조건 가감속시의 응답이 빠르며, 중량당 발생 토크 용량이 클 것 빈번한 기동, 정지, 정 역전 운전 등이 연속적으로 행해질 수 있으며, 가혹한 동작에 견딜 수 있도록 견고한 구조를 가질 것 모터의 속도-토크 특성이 선형적이고, 신호가 零일 때 제동 토크  가질 것 회전 방향에 따른 특성상의 차이가 거의 없을 것 순시 과대입력에서 출력이 포화하지 않고 여유도가 클 것 과부하, 충격부하에 견딜 수 있는 충분한 기계적 강도를 가질 것 5

I . 서보모터의 개요 (Cont.) 1.6 교류 서보모터의 구조 Shaft Encoder Cover Rotor Encoder Magnet Bearing Bracket Brake Stator Flange 6

II. 교류 서보모터의 동작원리 2.1 전자장 기초지식 i r 2.1.1 전자유도 법칙 Oersted : 코일에 전류를 흘리면 자속이 발생한다는 사실을 발견 Biot-Savart’s 법칙 : 코일에 전류를 흘릴 때 발생되는 자계 세기를 정량적으로 해석 H i r θ dr dl I dB dB= Idlsinθ 4πr 2 [T] 7

II. 교류 서보모터의 동작원리 (Cont.) t t+Δt i i+Δi Faraday 법칙 : 자속이 시간에 따라 변화 할 때 기전력이 발생 t t+Δt (시간) Φ(자속) 일정 i i+Δi (전류) Φ Φ+ΔΦ -ΔΦ (자속) i -△i E (역기전력) Lentz의 법칙 : 전자유도법칙에 의해 유기되는 전압에 의한 전류는 자속의 증가를 방해하는 방향으로 흐름 Fleming 의 오른손 법칙 : 도체와 자속간의 상호운동에 의해 속도전압 발생 모터의 유기기전력 = 변압기전압 + 속도전압 Fleming의 왼손 법칙 : 자속내에 놓인 도체에 전류를 흘리면 힘이 발생 Ampere의 오른나사의 법칙 : 전류와 자계의 방향은 오른나사의 진행 방향 8

< Ampere 힘의 법칙 > < 플레밍의 오른손 법칙 > d x y O I₁ I₂ z F B B (자속밀도) V (속도) 9

II. 교류 서보모터의 동작원리 (Cont.) 2.2 직류모터(Basic Motor)의 원리 전기에너지-기계에너지로 변환 : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 브러시 회전방향 < 정류 전 > 2I 2I I I I I a 정류자편 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 회전방향 < 정류순간 > 2I 2I I I I I a 정류자편 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 회전방향 < 정류 후 > 2I 2I 10

II. 교류 서보모터의 동작원리 (Cont.) 2.3 교류 서보모터의 동작 원리 U V W 11 고정자 권선의 전류와 영구자석에 의한 속도기전력이 동일한 위상이 되어 직류 서보모터와 같은 특성을 발휘함 U V W U+ U- V+ V- W+ W- < 교류서보모터 구동을 위한 인버터 회로 > 11

II. 교류 서보모터의 동작원리 (Cont.) e i T 1 3/2 2.3.1 교류 서보모터의 토크 발생원리 T1 T2 T3 정현파 역기전력과 공간적으로 동상인 정현파 전류 여자 하면 일정토크 발생 30 90 150 210 270 330 3/2 360 T T1 T2 T3 i e 1 12

II. 교류 서보모터의 동작원리 (Cont.) 2.3.2 3상 회전자계 발생원리 U V W Fa Fv Fu Fw A U V W 공간적으로 120 (전기각)씩 위상차를 갖는 3상 코일에 시간적으로 120 씩 위상차를 갖는 3상 교류 전류를 흘림 -> 일정한 크기를 갖고 동기속도로 회전하는 회전자계가 발생함 U V W Fa Fv Fu Fw A U V W Fa Fu Fw Fv B 13

III. 품질 인증서 및 주요 납품 업체 3.1 품질 인증서 14

III. 품질 인증서 및 주요 납품 업체 (Cont.) 3. 2 주요 납품 업체 15