서보 모터(SERVO MOTOR)

서보의 어원은 라틴어로 Servus_(명령에 충실)이라는 뜻입니다. 

'생각한 대로 움직인다=움직이게 하는 모터'를 말합니다.

제품을 만들기 위해선 제품을 만들 수 있는 워크, 기계를 움직여야 합니다.

현재의 자동화 기기들이 생산하는 제품들은 반도체 칩같이 작고 정밀한 작업을 요하고 있습니다.

대량 생산을 위해 고속으로 움직이면서도, 마이크로미터 단위의 정밀도가 필요한 모터.

서보 모터가 탄생하고 발전하게 된 계기입니다.

 

서보 모터를 사용하는 이유

1. 높은 신뢰성

  서보 모터는 기타 모터에 비해 위치제어 기능이 뛰어납니다.

정확하게 멈추고, 그 위치의 정밀도가 높은 만큼 수요도 높아졌습니다.

 

2. 다기능

  현재 판매되는 서보 모터들은 제어 프로그램을 사용하여 손쉽게 서보 모터를 제어할 수 있습니다.

위치 결정, 토크 제어, 속도 제어 등 여러 기능들을 사용할 수 있습니다.

 

서보 모터의 역할

1. 위치 제어 

 

2. 토크 제어

  모터를 움직이기 위해선 전류가 흘러야 합니다.

전류의  크기는 그대로 모터가 출력하는 토크의 크기가  됩니다.

전류(＝토크)를 컨트롤하는 것이 모터를  움직이는 기초가 됩니다.

 

3. 속도 제어

  전류를 제어한 다음은 모터의 회전 속도를 제어합니다. 

그 회전 속도를 컨트롤하기 위해서  모터에 속도 검출기를 장착합니다.

위치 제어(좌) 토크 제어(중) 속도 제어(우)

토크란, 회전력을 말합니다.

단순히 어떤 힘으로 물건을 밀고 움직이는 일은 직선방향으로 움직이는 것이지만,

모터의 경우 축을 돌리는 것에 의해 에너지를  발생시켜 일을 합니다.

모터에서는 이 회전력에 토크라는 단위를 사용합니다.

 

회전속도란, 축이 1분간 회전하는 수로 표시합니다.

2000 r/min 이라고 하면, 1분 동안 2000회 회전하는 것을 말합니다.

 

출력이란, 일반적으로 어떤 기기가 일을 하고 있는 에너지를 나타냅니다.

모터의 경우도 많은 전기 제품과 같은 단위인 와트 (Ｗ)로 표시합니다.

출력：Ｐ(Ｗ), 회전속도：Ｎ(r/ｍin), 토크：Ｔ(Ｎ・ｍ)로 하면

 

P = 0.1047 × N × T  입니다.

 

정격이란, 모터의 각 제원의 기준값을 지시하고 있고, 그 정격 내에서 사용하면 24시간 연속 사용해도 문제없는 것을

의미합니다.

정격에는 각각 

정격 출력(Ｗ)

정격 토크(Ｎ・ｍ)

정격 회전 속도(r/ｍｉｎ)

가 있고, 출력은 토크와 회전속도의 곱셈입니다.

주의할 점은, 두 제품의 정격이 200W라 하더라도 두 제품의 토크가 같음을 의미하진 않습니다.

① 정격 토크 : 0.64(Ｎ・ｍ)	정격 회전 속도 : 3,000(r/ｍｉｎ)	둘 다 정격 200W
② 정격 토크 : 1.278(Ｎ・ｍ)	정격 회전 속도 : 1,500(r/ｍｉｎ)

① = 0.1047 × 0.64 × 3,000 = 201.624

② = 0.1047 × 1.278 × 1,500 = 200.7099 ♣