스테퍼 모터 구동 기술의 발전과 더불어, 각 기술 혁신은 첨단 기술을 통해 시장을 선도하며 여러 시장 혁명을 가져올 것입니다.
1. 정전압 구동
단일 전압 구동 방식은 모터 권선 작동 과정에서 권선에 한 방향으로만 전압을 공급하여 여러 권선에 전압을 교대로 공급하는 방식입니다. 이는 비교적 오래된 구동 방식으로, 현재는 거의 사용되지 않습니다.
장점: 회로가 간단하고 부품 수가 적으며 제어도 간단하여 구현이 비교적 쉽습니다.
단점: 스위칭 처리를 위해 충분히 큰 전류를 공급할 트랜지스터가 필요하고, 스테퍼 모터의 회전 속도가 비교적 느리며, 모터 진동이 비교적 크고 발열이 심합니다. 현재는 거의 사용되지 않기 때문에 자세한 설명은 없습니다.
2. 고전압 및 저전압 구동
정전압 구동 방식에는 여러 단점이 있으며, 기술의 발전과 함께 이러한 단점을 개선하기 위해 새로운 고전압 및 저전압 구동 방식이 개발되었습니다. 고전압 및 저전압 구동 방식의 원리는 모터가 한 스텝으로 움직일 때는 고전압 제어를 사용하고, 반 스텝으로 움직일 때는 저전압 제어를 사용하며, 정지 시에는 저전압 제어를 사용하는 것입니다.
장점: 고전압 및 저전압 제어를 통해 진동과 소음을 어느 정도 개선할 수 있으며, 스테퍼 모터의 분할 제어 개념을 최초로 제안하고, 정지 시 전류를 절반으로 줄이는 작동 모드도 제안했습니다.
단점: 정전압 구동 방식에 비해 회로가 복잡하고, 트랜지스터의 고주파 특성이 요구되며, 저속에서 모터의 진동이 여전히 크고, 발열도 여전히 상당하여 현재는 거의 사용되지 않습니다.
3. 자여자식 정전류 초퍼 구동
자여자 정전류 초퍼 드라이브는 하드웨어 설계에 따라 전류가 특정 설정값에 도달하면 하드웨어를 통해 흐르는 전류가 차단되고, 다른 권선으로 전환되어 전류가 일정량 공급된 후 다시 차단되는 방식으로 스테퍼 모터의 작동을 진행합니다.
장점: 소음이 크게 줄어들고 속도가 어느 정도 향상되며, 성능이 기존 두 종류보다 확실히 개선되었습니다.
단점: 회로 설계 요구 사항이 비교적 높고, 회로 간섭 방지 요구 사항이 높으며, 고주파 발생 및 구동 부품 소손이 발생하기 쉽고, 부품 성능 요구 사항이 높습니다.
4. 현재 비교 대상인 헬리콥터 구동 방식 (현재 시장에서 주로 사용되는 기술)
전류 비교형 초퍼 드라이브는 스테퍼 모터 권선 전류 값을 특정 비율의 전압으로 변환하고, D/A 컨버터 출력의 사전 설정 값과 비교합니다. 비교 결과에 따라 전력관 스위치를 제어하여 권선 위상 전류를 제어하는 방식을 사용합니다.
장점: 모션 제어가 사인파의 특성을 모방하여 성능이 크게 향상되고, 이동 속도와 소음이 비교적 작으며, 비교적 높은 세분화를 사용할 수 있어 현재 널리 사용되는 제어 방식입니다.
단점: 회로가 더 복잡하고, 회로 내 간섭을 제어하고 이론적 요구 사항을 충족하기 어려우며, 지터가 발생하기 쉽습니다. 또한 정현파의 피크와 밸리 형성을 제어하는 데 있어 고주파 간섭이 발생하기 쉽고, 이는 구동 부품의 발열이나 노화로 이어져 주파수가 너무 높아질 수 있습니다. 이는 많은 드라이버가 1년 이상 사용 후 적색 보호 표시등이 켜지는 주요 원인입니다.
5. 수중 구동 장치
이는 새로운 모션 제어 기술로서, 현행 초퍼 구동 기술의 단점을 극복하고 새로운 구동 방식을 혁신하는 것을 전제로 합니다. 핵심 기술은 구동 소자의 발열을 증가시키고 고주파 억제 보호 기술을 적용한 현행 초퍼 구동 기술의 장점을 결합한 것입니다.
장점: 기존 비교용 초퍼 구동 장치의 장점과 더불어 발열이 매우 적고 수명이 길다는 장점이 있습니다.
단점: 신기술이기 때문에 가격이 비교적 높고, 각 스테핑 모터와 드라이버 간의 호환성 요구 사항이 비교적 엄격합니다.
게시 시간: 2024년 8월 28일