모터에 대해서

<P> <TABLE border=0 cellSpacing=0 cellPadding=0 width="90%"> <TBODY> <TR class=title> <TD style="PADDING-BOTTOM: 8px; PADDING-LEFT: 8px; PADDING-RIGHT: 8px; WORD-BREAK: break-all; PADDING-TOP: 8px" class=title_han><B>모터에 대해서</B> </TD></TR> <TR class=list1> <TD bgColor=#333333 height=180 vAlign=top> <TABLE style="TABLE-LAYOUT: fixed" class=list0 border=0 cellSpacing=0 width="100%" height=30> <COLGROUP> <COL></COL> <COL width=240></COL> <TBODY> <TR> <TD style="PADDING-LEFT: 10px" noWrap><B><SPAN style="CURSOR: hand"><FONT class=list_han>이만성</SPAN><FONT class=list_han></B> </FONT></FONT></TD> <TD style="PADDING-RIGHT: 10px" class=list_eng align=right>2006-10-22 09:54:06, 조회 : <B>2,357</B></TD></TR></TBODY></TABLE> <TABLE border=0 cellSpacing=0 cellPadding=10 width="100%" padding="8"> <TBODY> <TR> <TD bgColor=#333333><FONT class=list_eng><FONT class=list_eng></FONT></FONT><FONT class=list_eng><FONT class=list_eng> <P style="TEXT-ALIGN: center"><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/0167493A5107496527" class="txc-image" style="FLOAT: none; CLEAR: none" actualwidth="640" border="0" hspace="1" vspace="1" width="640" id="A_0167493A5107496527904C"/></P> <P> </P> <P style="TEXT-ALIGN: center"><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/206B343A5107496A22" class="txc-image" style="FLOAT: none; CLEAR: none" actualwidth="818" border="0" hspace="1" vspace="1" width="818" id="A_206B343A5107496A22279D"/></P> <P> </P><IMG border=0 src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.scopemania.kr%2Fzboard%2Fskin%2Fnzeo_ver4_bbs%2Ft.gif" width=10><BR> <TABLE style="TABLE-LAYOUT: fixed" border=0 cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%"> <COLGROUP> <COL width="100%"></COL> <TBODY> <TR> <TD class=list_han vAlign=top>망원경 구동하는데 옛날(70년대 까지) AC 100V를 사용하는 신크로너스 모터를 사용하였다. 야외로 별보러가는 일은 곧 대 행사였다. 차편도 좋지 않았지만 AC용 전선을 100~200m 정도 가지고 다녀야 되었으니까. 70년대 스테핑모터가 발명된 이 후로 6~12V 건전지나, 축전지만 있으면 야외관측은 걱정이 없어진 셈이다. 요즘은 회전력이 높은 엔코더가 부착된 DC서보모터를 사용하는 경향이 있다. 그래도 중대형에는 스테핑모터를 사용한다. 최근에 오토닉스 제품인 5상 스테핑모터를 구입하였다. 베란다에 있는 망원경까지는 4상모터(통상적인 2상여자 방식으로 구동하던 모터)를 사용했는데, 이번에 토크가 보다 더 큰 5상 모터를 사용키로 하였다. 그림1은 5상 스테핑모터의 정격/성능/외형치수도를 나타냈다. 그림2는 실물사진이다. 5상 모터는 크기가 4가지 정도이나 24x24/ 42x42/ 60x60까지만 소개한다. 천문대급 망원경에는 60x60정도만 사용한다. 우선 적위용으로 42각 길이 47mm인 A3k-545를 선정하였다(약6만원). 추가로 유성치차 감속기가 붙은 모터가격은 약3배 수준이었다.(140,000원) 그림2의 앞에 검정색이 42x42각에 길이 47mm인 5상모터, 뒤에 있는 것은 일제 Tamagawa 4상모터로 외경 56mm 길이 57와 38이다. 길이가 짧은 38mm는 토크가 작으나 고속용으로 만들어진 것. 오른쪽은 스텝각이 7.5도인 프린터용 모터이다.(CKD Control Ltd 제품) 5상의 감속기어는 5:1/ 7.2:1/ 10:1 3종류가 나온다. 4상의 경우 스텝각이 1.8도 5상은 0.72도(Full step) 0.36도(Half step)이며, 구동장치(드라이버)은 1:1 드라이버/하프스텝 드라이버 마이크로스텝 드라이버가 있음. 마이크로 스텝드라이버는 1 1/2 1/4 1/16 1/32 1/64 1/96 등등으로 분할한다. 마이크로 스텝은 권선에 인가되는 평균전류값을 세밀하게 가감시켜 넣어줘 고정자와 회전자간의 인력-반발력을 상간에 차이를 만들어 줌으로써 회전자가 일반구동시의 기본각도보다 작은 각으로 분할되어 회전한다. 이 경우 모타의 소음과 진동이 적어 부드러운 운전이 가능해지는 장점이 있다. 정밀도는 좋아지지 않지만 별도의 감속기어를 사용하지 않아도 된다. 그러나 드라이버 값이 비싸고 프로그램하기가 까다롭다. 이 것 저 것 가격을 감안하여 결정해야 할 것 같다. 계산하는 요령은 다음과 같다. 360도x60x60=1,296,000 1,296,000초각은 360도를 초각으로 계산한 값이다. 망원경 구동시 기본이 1초각움직이는 데 1펄스는 가해져야한다는 기본 개념에서 출발한다. 이 보다 작은 펄스로 구동하면 망원경이 움직이는 모양은 부드럽지 않고 시계바늘 처럼 째깍거린다. 소형에 사용하는 모터의 스텝각은 15도 짜리이다. 15도짜리는 기본이 15PPS(per second pulse)이상이어야 한다. 그래서 고배율로 관측시 성상이 툭툭거리며 튀는 듯이 움직이면 펄스수를 늘리고 기어 감속비를 그만큼 올린다. 가장 무난한 것은 50PPS이다. 응급조치로 구동방식을 바꾼다. 보통 2상여자방식으로 구동(Full step)시키는 데 1-2상 여자 방식으로 구동(Half step)하고 감속기어를 한 단 높인다. 그래서 1,296,000/500(5상모터 스텝각은 0.72도 이므로 360/0.72하면)/396(웜기어 감속비)=6.545 이다. 따라서 7.2:1 감속기를 부착하던가 아니면 1/10 마이크로 스텝구동시키거나 하면 된다. 아니면 Half Step 구동 후 3:1 벨트 감속을 해도 되고... 그러나 적경의 경우는 약간 달라집니다. 1,296,000 x2= 2,592,000부터 시작해야 될 것입니다. 추적이 부드럽도록 펄스수를 배가 합니다. 부드럽게한다고 마냥 펄스수를 올리면 고속으로 Slewing할 때 최대속가 떨어집니다. 여기에서도 타협과 선택이 이루어집니다. 모든 것은 설계자 몫.... 아무튼 설이 길어졌지만 5상모터는 파워가 좋슴니다. 필자도 처음 사용해보는 것이라 설레입니다. 참고하시기 바랍니다. MSLee<BR><BR>* 천망동님에 의해서 게시물 이동되었습니다 (2008-12-27 16:02)</TD></TR></TBODY></TABLE> <DIV class=list_eng align=right></DIV></FONT></FONT></TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TD></TR></TBODY></TABLE><IMG border=0 src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.scopemania.kr%2Fzboard%2Fskin%2Fnzeo_ver4_bbs%2Ft.gif" height=2><BR></P> <DIV style="PADDING-BOTTOM: 8px; WIDTH: 90%" id=IAMCOMMENT_214 align=right> <DIV id=comment_214> <TABLE border=0 cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" height=1> <TBODY> <TR> <TD style="HEIGHT: 1px" class=line1 height=1><IMG border=0 src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.scopemania.kr%2Fzboard%2Fskin%2Fnzeo_ver4_bbs%2Ft.gif" height=1></TD></TR></TBODY></TABLE><IMG border=0 src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.scopemania.kr%2Fzboard%2Fskin%2Fnzeo_ver4_bbs%2Ft.gif" height=8><BR> <TABLE cellSpacing=1 cellPadding=4 width="100%"> <COLGROUP> <COL width=100></COL> <COL width=8></COL> <COL></COL> <COL width=100></COL> <TBODY> <TR vAlign=top bgColor=black> <TD> <TABLE style="TABLE-LAYOUT: fixed" border=0 cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%"> <TBODY> <TR> <TD><NOBR><B><SPAN style="CURSOR: hand"><FONT class=list_han>박한</SPAN><FONT class=list_han></B></NOBR> </FONT></FONT></TD></TR></TBODY></TABLE></TD> <TD style="PADDING-BOTTOM: 0px; 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