모터는 매우 중요한 동력 부품입니다.3D 프린터3D 프린팅의 정확도는 프린팅 결과의 질과 밀접한 관련이 있으며, 일반적으로 3D 프린팅에는 스테퍼 모터가 사용됩니다.
서보 모터를 사용하는 3D 프린터가 있나요? 정말 멋지고 정확하긴 한데, 일반 3D 프린터에도 적용하면 안 될까요?
한 가지 단점은 너무 비싸다는 것입니다! 일반 3D 프린터와 비교하면 가격 대비 가치가 떨어집니다. 산업용 프린터라면 가격은 거의 비슷하지만 정확도는 약간 향상될 수 있습니다.
여기서는 이 두 모터를 자세히 비교 분석하여 차이점을 살펴보겠습니다.
서로 다른 정의들.
스테퍼 모터이는 이산 동작 장치이며, 일반적인 AC 및 와는 다릅니다.DC 모터일반 모터는 전기를 받아 회전하지만, 스테퍼 모터는 그렇지 않습니다. 스테퍼 모터는 명령을 받아 한 단계씩 움직입니다.
서보 모터는 서보 시스템에서 기계 부품의 작동을 제어하는 엔진으로, 제어 속도와 위치 정확도를 매우 정밀하게 제어할 수 있으며, 전압 신호를 토크와 속도로 변환하여 제어 대상을 구동할 수 있습니다.
두 방식은 제어 모드(펄스 신호 및 방향 신호)는 유사하지만, 성능 및 적용 사례에는 상당한 차이가 있습니다. 이제 두 방식의 사용 사례를 비교해 보겠습니다.
제어 정확도가 다릅니다.
2상하이브리드 스테퍼 모터스텝 각도는 일반적으로 1.8°, 0.9°입니다.
AC 서보 모터의 제어 정확도는 모터 샤프트 후면에 있는 회전 엔코더에 의해 보장됩니다. 예를 들어, 파나소닉의 완전 디지털 AC 서보 모터의 경우, 표준 2500라인 엔코더가 장착된 모터에서, 드라이브 내부에 사용된 4배 주파수 기술 덕분에 펄스 등가값은 360°/10000=0.036°입니다.
17비트 엔코더가 장착된 모터의 경우, 드라이브는 모터 회전당 2¹⁷=131072개의 펄스를 수신합니다. 이는 펄스에 해당하는 시간이 360°/131072=9.89초임을 의미하며, 이는 스텝 각도가 1.8°인 스테퍼 모터의 펄스에 해당하는 시간의 1/655에 해당합니다.
서로 다른 저주파 특성.
저속으로 작동하는 스테퍼 모터는 저주파 진동 현상을 나타냅니다. 이 진동 주파수는 부하 조건 및 구동 장치의 성능과 관련이 있으며, 일반적으로 모터의 무부하 기동 주파수의 절반 정도로 간주됩니다.
스테퍼 모터의 작동 원리에 의해 발생하는 이러한 저주파 진동 현상은 기계의 정상적인 작동에 매우 해롭습니다. 스테퍼 모터가 저속으로 작동할 때는 일반적으로 모터에 댐퍼를 추가하거나 드라이브에 분할 기술을 적용하는 등의 감쇠 기술을 사용하여 저주파 진동 현상을 억제해야 합니다.
AC 서보 모터는 매우 부드럽게 작동하며 저속에서도 진동이 없습니다. AC 서보 시스템은 공진 억제 기능을 갖추고 있어 기계의 강성 부족을 보완할 수 있으며, 시스템 내부에 주파수 분해능 기능이 있어 기계의 공진점을 감지하고 시스템 조정을 용이하게 합니다.
운영 성능이 다릅니다.
스테퍼 모터 제어는 개루프 제어 방식이기 때문에, 너무 높은 시동 주파수나 과도한 부하에서는 스텝 손실이나 블록 현상이 발생하기 쉽고, 정지 시 속도가 너무 높으면 오버슈트가 발생하기 쉽습니다. 따라서 제어 정확도를 확보하기 위해서는 속도 상승 및 하강 문제를 해결해야 합니다.
폐루프 제어 방식의 AC 서보 드라이브 시스템은 드라이버가 모터 엔코더 피드백 신호를 직접 샘플링할 수 있으며, 내부적으로 위치 루프와 속도 루프를 구성하여 일반적으로 스테퍼 모터의 스텝 손실이나 오버슈트 현상이 발생하지 않아 제어 성능이 더욱 안정적입니다.
요약하자면, AC 서보 시스템은 성능 면에서 여러 가지 측면에서 스테퍼 모터보다 우수합니다. 하지만 요구 사양이 높지 않은 경우에는 스테퍼 모터를 실행 모터로 사용하는 경우도 많습니다. 3D 프린터는 요구 사양이 낮은 환경이고 서보 모터는 가격이 비싸기 때문에 일반적으로 스테퍼 모터를 선택하는 것입니다.
게시 시간: 2023년 2월 5일