직접 구동 모터: 장점, 유형, 작동 원리

직접 구동 모터의 장점 - 무엇이며 어떻게 작동하는가

현대 기계에서 직접 구동 모터는 회전형 또는 직선형일 수 있으며, 기어박스, 벨트, 풀리 시스템 같은 기계적 전달 요소 없이 하중이 모터에 직접 연결됩니다. 여기서는 직접 구동 모터의 두 주요 범주인 회전 모터와 리니어 모터에 대해 논의하겠습니다.

토크 모터: 회전 모터의 한 종류

회전 직접 구동 모터의 장점은 스톨 상태에서도 저속에서 높은 토크를 제공할 수 있다는 점으로, 토크 모터라고도 불립니다. 설계 면에서 토크 모터는 보통 브러시리스 영구 자석 동기 모터입니다. 보통 프레임리스 설계로, 하우징, 베어링, 기타 피드백 장치가 없습니다.

팬케이크 모터

회전 직접 구동 모터의 또 다른 유형은 팬케이크 모터입니다. 위에서 설명한 토크 모터와 달리, 팬케이크 모터는 브러시 DC 모터로 전기자 권선이 절연 및 비자성 소재 세트에 인쇄된 형태입니다.

전기자 세트는 두 고정자 그룹 사이에 위치하며, 여기에는 N극과 S극으로 번갈아 배열된 영구 자석이 포함됩니다. 동시에 자기 플럭스는 모터 길이를 따라 흐르고 전류는 반경 방향으로 흐르며 모터 축 주위에 토크를 발생시킵니다. 팬케이크 모터와 토크 모터는 다른 산업 분야에서 사용됩니다. 둘 다 회전 모터 범주에 속하지만 본질적으로 다릅니다. 토크 모터는 테이프 레코더에 널리 사용되며 바퀴 권선 메커니즘과 잘 작동해 부드러운 동작을 달성합니다.

기타 변형

다른 유형은 리니어 직접 구동 모터로, 공작기계 분야에서는 보통 리니어 모터라고 부릅니다. 이 범주에는 프레임 어셈블리와 권선 구조에 따라 아이언리스(무심)와 아이언 코어(유심) 타입이 포함됩니다.

아이언리스 코어 리니어 직접 구동 모터에서는 1차부(포서)가 에폭시 수지에 매립된 권선으로 구성됩니다. 아이언 코어 타입에서는 권선이 철 적층 스택에 장착됩니다.

플랫 리니어 DD 모터

리니어 모터는 또 다른 구별 특징으로 플랫 또는 튜블러 구조를 가집니다. 아이언리스 플랫 리니어 모터에서는 평평한 자석과 1차 포서가 있으며, 이는 알루미늄 플레이트에 장착된 코일로 구성됩니다. 이 모터들은 우수한 속도 제어를 가지지만 다른 모터에 비해 힘이 더 작습니다. 아이언리스 모터의 또 다른 구성은 두 자기 트랙이 서로 마주보게 해 더 나은 자기 효과, 즉 디스크 효과를 달성하는 것입니다. 두 번째 1차 구성 요소(포서)가 트랙 사이를 운행합니다. 따라서 이 모터들은 코깅이 없고 매우 민첩한 가감속 비율을 달성할 수 있습니다.

플랫 아이언 코어 리니어 모터에는 슬롯형과 슬롯리스 설계 두 가지가 있습니다. 슬롯형 아이언 코어 타입이 실용성과 합리적 비용으로 시장에서 더 흔합니다. 슬롯형 아이언 코어 리니어 모터의 2차부는 백 아이언 플레이트와 아이언 티스 세트로 구성되고, 코일은 자기 역효과를 방지하기 위해 아이언 티스 세트에 단단히 감깁니다. 가장 큰 힘 성능을 가지지만 큰 코깅 효과가 있을 수 있습니다.

반면 리니어 DD 모터의 슬롯리스 설계는 아이언리스와 전통적인 슬롯형 아이언 코어 구조를 통합한 구조로 간주됩니다. 철 적층 없이 권선된 코일이지만 백 아이언 플레이트에 장착됩니다. 2차부는 보통 알루미늄 하우징에 포함됩니다. 슬롯형 아이언 코어 타입에 비해 이 모터들은 더 낮은 코깅과 더 낮은 관성을 가집니다.

튜블러 설계: 도약

또 다른 변형 구조로, 자석이 원통형 튜브에 들어 있고 권선이 튜브를 둘러싼 추력 블록에 있는 구조입니다. 플랫 리니어 모터와 유사하게 튜블러 리니어 모터의 2차부는 아이언 코어 유무에 따라 만들 수 있습니다. 튜블러 리니어 모터의 주요 장점은 정밀한 대칭 설계로 모든 자기 플럭스가 추력 생성에 사용된다는 점입니다. 이 특징은 이 DD 모터를 조립 라인의 서보 로봇 팔에 매우 적합하게 만들어 최고의 조립 및 분해 능력을 보여줍니다.

공통 장점과 더 넓은 응용

DD 모터의 설계 장점은 백래시 문제를 일으키고 위치 결정 정밀도를 떨어뜨릴 수 있는 기계적 구성 요소를 제거하고 높은 반복 정밀도를 제공한다는 것입니다. 리니어나 회전 형태 모두 산업 분야에서 널리 사용되지만, 로봇 부품, 공작기계, 방산 제품 등 가전제품 제조에는 사용되지 않습니다.