서보의 기본조건 및 운전조건의 설정
서보모터의 사이즈는 부하의 종류와 연결 방식의 구분 및 모터의 출력축과 부하사이의 감속 비율, 가속시간, 외부하중 등의 설계조건에 의거하여 부하의 GD²와 마찰토크에서 소요최대 출력 토크, 실효 토크, 소요 정격 토크등을 계산해서 선정한다. 또한 선정한 사이즈의 모터를 사용했을 경우의 실제의 가속 시간과 최적 감속 비율 등에 대해서도 체크한다.
1. 부하의 종류와 테이블의 이동 방향
1) 직진 부하(이동방향)
- 나사이송방식(수평,상하)
- 랙(Rack)와 피니언(Pinion) 방식(수평, 상하)
- 이붙이 벨트(Timing belt) 또는 와이어 로프 이송방식(수평, 상하)
- 체인(Chain) 이송 방식(수평, 상하)
2) 회전 부하
각종 로타리 테이블이나 손목 선회 기구등은 일반적으로 마찰 부하 토크에 비해서 관성부하 토크가 매우 크다.
2. 운전조건(각 부하 공통)의 설정
모터와 부하축 사이의 연결 방식으로 서보모터의 출력축과 부하와의 연결 방식은 대략 다음의 4개 종류로 대별된다.
3. 연결 방식을 선정
1) 서보모터의 출력축과 부하 사이를 커플링(Coupling , 또는 토크 리미터)으로 연결하거나, 직접 드라이브 피니언으로 구동하는 직결 방식. (NC Drilling M/C의 X축 연결 방식)
2) 서보모터 출력축과 부하 사이를 기어, 체인, 이붙이 벨트,와이어 로프 등의 전동요소를 사용해서 연결하는 방식.(NC Drilling M/C의 Y축 연결 방식)
3) 서보모터 출력축과 부하 사이를 감속기와 커플링(또는 토크 리미터)으로 연결하는 방식.
4) 서보모터 출력축과 부하 사이를 감속기와 각종 전동 요소로 연결하는 방식.
- 평균 운전시간 TR(sec)와 평균 휴지시간(sec)
1사이클(Cycle)당 평균 운전 시간(초)과 평균 휴지 시간(초). 예를 들면 1분 동안의 총 운전시간이 40초, 총 휴지시간이 20초이고, 기동.정지의 연회수가 20회일 경우에는, TR(s) = 40/20 = 2, TS(s) = 20/20 = 1이 된다.
- 모터의 최대 회전수 N0(rpm)
최고속으로 연속해서 사용할 경우에는 정격 회전수(定格回轉數 : 주위의 온도가 40℃이하의 장소에서 연속적으로 운전할수 있는 회전수) 이하로 해서 사용한다. 일시적으로 사용할 경우에는 정격회전수 이상(카랄로그 데이터의 최대 회전수 이하)으로 해서 사용할수도 있다.
- 감정격률(減定格率)의 설정
DC Servo Motor의 경우에 파형률(파형률)의 영향에 따라 정격을 마이너스해서 생각할 필요가 있다.
감정격률 SK는 드라이버의 성능에 따라 변화하는데 다음식으로 표시된다.
SK(%) = 100 / 파형률
예를 들면, 트랜지스터 PWM방식의 경우에 파형률 = 1.05 이하이므로 SK = 95 ~98%정도이다.
-사용계수의 설정
사용계수 SF는 모터의 운전조건(소요 정격 토크)에 대한 안전계수이며, 일반적으로는 SF = 1~2이다.
서보모터(Servo Motor)의 용량 (Size) 선정 및 그외 체크 사항
서보모터 용량계산 (서보모터 선정) - 부하 방식별 계산 (2)
서보모터 용량계산 (서보모터 선정) - 부하방식별 계산 (1)
서보(Servo)의 종류와 장단점 그리고 스태핑모터 (Stepping motor)
