STEPPING MOTOR Ⅱ 기술지원센터.

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1 STEPPING MOTOR Ⅱ 기술지원센터

2 TORQUE를 높이는 방법 1 MOTOR를 바꾼다.

3 TORQUE 높이는 방법 2 운전패턴의 적정화 (MOTOR 필요TORQUE가 작아진다.) 기동 PULSE 속도 f1을 높인다.

4 MACHINE CYCLE 측정 그래프(가감속 운전)
1. 상승특성 STEPPING MOTOR가 기동할 경우의 움직임 MACHINE CYCLE 측정 그래프(가감속 운전) 2. DAMPING 특성 운전상태에서 정지한 경우 ROTOR의 움직임

5 MACHINE CYCLE 측정 장치

6 상승특성 MOTOR를 기동할 경우의 움직임

7 DAMPING 특성 1 운전상태에서 정지한 경우 ROTOR의 움직임.

8 DAMPING 특성 2

9 DAMPING 특성 3

10 MACHINE CYCLE 개선방법 DAMPER의 사용 – SETTLING TIME 단축
MICRO STEP 기능활용 – SETTLING TIME 단축 감속비 변경 – 상승시간, SETTLING TIME 단축 부하의 조정- 상승시간, SETTLING TIME 단축

11 DAMPER에 의한 응답특성 MOTOR 단체 DAMPER 부착 시

12 운전패턴의 조절 기동 PULSE 속도 f1을 높인다. 가속시간 t1을 짧게 한다. 운전PULSE 속도 f2를 높게 한다. ③
① ② ③

13 MICRO STEP 원리 Full STEP Half STEP MICRO STEP

14 MICRO STEP 에 의한 응답특성 기본STEP MICRO STEP 시

15 감속기에 의한 개선

16 부하에 따른 응답특성 1 1 STEP 응답 회전각 Θs 시 간

17 부하에 따른 응답특성 2

18 진동 특성 1 진동의 원인 – DAMPING 특성(1STEP 응답) 회전 중의 모습
※ 2상 STEPPING MOTOR는 공진영역이 있음. (약 100 ~ 200Hz)

19 진동 특성 2 회전편차 – 속도변화를 진동으로 정의한다.

20 진동 특성 3 진동의 크기는 회전속도에 따라 변합니다. 펄스속도 [kHz] 진동성분전압 VP -P [V]

21 진동 특성 4 ROTOR 진동의 반작용으로 MOTOR CASE에도 진동이 발생

22 진동 대책 ROTOR의 진동을 억제하는 방법 진동의 전달을 방해하는 방법 마찰부하를 가한다. 관성부하를 가한다.
DAMPER를 부착한다. 구동전류를 낮춘다. 속도를 바꾼다. MICRO STEP 구동을 한다. 마찰부하를 가한다. 관성부하를 가한다. 진동의 전달을 방해하는 방법 방진고무 사용 탄성 COUPLING 사용 감속기구 사용

23 ROTOR의 진동을 억제하는 방법 1 1. DAMPER를 부착한다. 2. 구동전류를 낮춘다.

24 ROTOR의 진동을 억제하는 방법 2 3. 속도를 바꾼다. 4. MICRO STEP 구동을 한다.

25 ROTOR의 진동을 억제하는 방법 3 6. 관성부하를 가한다. 5. 마찰부하를 가한다. 공진영역이 저속측으로 이동
펄스속도[kHz] 진동성분전압 VP-P[V] 마찰부하부착 MOTOR단품 진동성분전압 VP-P[V] MOTOR단품 관성부하부착 펄스속도[kHz]

26 진동의 전달을 방해하는 방법 1 7. 방진고무 사용 진동고무(3mm두께) 알루미늄 판 FFT ANALYSER로 가속도 PICK
MOTOR 진동고무(3mm두께) 알루미늄 판 FFT ANALYSER로 가속도 PICK UP 진동측정방법 (방진고무를 삽입했을 때) 방진고무 알루미늄 판 (300mm × 300mm × 2mm)

27 진동의 전달을 방해하는 방법 2 8. 탄성 COUPLING 사용 진동성분전압 VP-P[V]
펄스속도[kHz] 진동성분전압 VP-P[V] RIGID COUPLING 사용 탄성 COUPLING 사용 COUPLING MOTOR 부하측에서 진동특성을 측정 관성체 JL = 3000 × 10－７ kgm²

28 진동의 전달을 방해하는 방법 3 9. 감속기구 사용

29 소음의 원인 및 특성 소음 원인 진동음 자기음 소음특성 펄스속도[kHz] [dB (A)] 소음

30 소음 대책 진동음에 대한 대책 : 진동대책과 공통 · DAMPER 사용 · 전류조정 · MICRO STEP구동으로 변경 · 부하조정 · 조립방법의 변경 - 취부 판을 두껍게 한다 진동흡수재료 사용(고무) 자기음에 대한 대책 : 사용속도 변경

31 온도상승의 한계 MOTOR 부 ……… 권선부 온도 130℃이하 (B종 절연) DRIVER 부 ……… 방열판 온도 80℃이하
※ MOTOR · DRIVER의 허용 가능한 온도상승은, 위에 서의 각 온도에서 사용 시의 주위온도를 뺀 온도임. 온도검출방법 MOTOR부 …… MOTOR외피 중앙부의 온도를 실측 했을 때, 100℃ 이하 DRIVER부 …… DRIVER 내부에 온도SENSOR 내장 OVERHEAT 출력으로 검출

32 온도상승대책 운전전류 조정 운전시간조정 HOLD OFF 기능활용 MOTOR SIZE 변경 설치 방법 변경 FAN으로 강제냉각

33 1) MOTOR 운전전류 조정

34 2) 운전시간조정 ※ [50% 이하이면 안정, 60 ~ 70% 이상이면 위험] ※ SPEED : 1kpps
CURRENT DOWN 없음.

35 3) CURRENT DOWN, HOLD OFF 활용

36 4) MOTOR SIZE 변경

37 5) 취부 방법의 변경

38 6) FAN에 의한 강제냉각

39 정지 각도 오차 각도 오차 발생 요인 MOTOR의 가공정도 편차 권선저항의 相과 相 사이의 편차

40 각도오차 줄이는 방법 500 PULSE 이송 10 PULSE 이송 가공정도의 편차에 의한 영향이 줄어든다.
권선의 편차에 의한 영향이 줄어든다. Full step 0.72˚ / step 10pulse 이송 500 step

41 마찰부하의 영향 각도 – TORQUE 특성 T θ 최대TORQUE 발생점 불안정점 안정점 변위각도
이 방향으로 ROTOR를 움직인다. 최대TORQUE 발생점

42 마찰부하의 영향 줄이는 방법 1 1) 여자 최대 정지 TORQUE가 큰 MOTOR로 바꾼다.

43 마찰부하의 영향 줄이는 방법 2 2) 위치결정방향을 일정하게 한다. 3) HALF STEP 구동을 한다. HALF STEP
FULL STEP

44 분해능을 높이는 방법 여자방식을 바꾼다. (FULL →HALF) MICRO STEP 구동을 한다.
GEARED TYPE을 사용한다.

45 제품이 영향을 받는 NOISE EMS : Electro Magnetic Susceptibility (電磁耐力)
RELAY ① 전도성 NOISE · 전원 LINE · 신호 LINE ② 방사 NOISE (방사성 전계) ③ 정전기 NOISE 뇌SURGE NOISE ④ 전원전압변동

46 제품에서 발생하는 NOISE EMI : Electro Magnetic Interference (電磁妨害) ① 방사방해
② 전도방해

47 EMS NOISE 대책 1 전원LINE으로 부터의 침입 NOISE필터 사용 FRAME GROUNT(PE) 접속 펄스발진기
ＰＥ단자 드라이버 펄스발진기

48 EMS NOISE 대책 2 신호LINE(공간)으로 부터의 침입 TWIST PAIR 선
NOISE원(AC전원, RELAY 등)에 가까이 하지 않는다. CABLE의 SHIELD 드라이버 펄스출력 포토커플러 펄스 입력 TWIST PAIR 선 신호선 MOTOR 리드선

49 SPARK KILLER (SURGE흡수용CR회로)
EMS NOISE 대책 3 방사 NOISE 대책 FRAME GROUND(PE) 접속 외부 NOISE발생 억제 SPARK KILLER SWITCH RELAY, SOLENOID 접속 예 SPARK KILLER (SURGE흡수용CR회로)

50 EMI NOISE 대책 방사방해 대책 전도방해 대책 FERRITE CORE 사용 제품을 금속판으로 차단
FRAME GROUND(PE) 접속 전도방해 대책 NOISE FILTER 사용 FERRITE CORE 1회전 시킴 으로서 더욱 효과를 기대할 수 있습니다. 사용 예

51 기구별 CHECK POINT 1 (BALL SCREW 구동)
특징 고정도한 위치결정이 가능 (LEAD PITCH 의 선정, GEAR 부착 MOTOR) 대부하의 구동 종류가 다양 (길이, 피치, 크기) 주의점 열 팽창에 따른 크기 변화 구동 소음 MAINTENANCE / CLEAN 응용제품 S - LINE (SPF 시리즈 BALL 나사 TYPE)

52 기구별 CHECK POINT 2 (BELT 구동)
특징 고속 위치결정이 가능 경부하 이송에 최적 저 COST 주의점 TENSION 조정 BACK LASH (BACKLASHLESS 풀리, 벨트의 선정) 응용제품 S - LINE (SPF 시리즈 BELT TYPE)

53 기구별 CHECK POINT 3 (RACK · PINION 구동)
특징 긴 직선구동이 편리 저 COST 주의점 BACK LASH MAINTENANCE / CLEAN 응용제품 LUS 시리즈

54 기구별 CHECK POINT 4 (GEAR 구동)
특징 대관성 부하의 구동이 가능 감속비의 종류가 풍부 저속, 저진동 적은 SPACE 주의점 BACK LASH (BACKLASHLESS GEAR선정) 응용제품 RK 시리즈, UPK W 시리즈 PN GEARED TYPE PL GEARED TYPE TH GEARED TYPE HARMONIC GEARED TYPE

55 직선동작 기구의 성능비교 ※1. 풀리 직경의 크고 작음에 따라 사양이 크게 변합니다.
※2. 볼 나사의 피치에 의해 사양이 크게 변합니다. ※3. LINEARED STEPPING MOTOR LUS시리즈

56 회전동작 기구의 성능비교

57 적용사례 1 Belt conveyor부 이송 WAFER 출입기

58 적용사례 2 대형 table 구동 카메라 초점 맞추기

59 적용사례 3 X - Y table 구동 검사 PLUG 삽입