I. 핵심 모터 선택
부하 분석
- 관성 매칭: 부하 관성 JL은 모터 관성 JM의 3배 이하이어야 합니다. 고정밀 시스템(예: 로봇)의 경우 진동을 방지하기 위해 JL/JM <5:1이어야 합니다.
- 토크 요구 사항: 연속 토크: 정격 토크의 ≤80%(과열 방지). 피크 토크: 가속/감속 단계를 포괄합니다(예: 정격 토크의 3배).
- 속도 범위: 정격 속도는 실제 최대 속도보다 20%~30% 여유 있게 높아야 합니다(예: 3000RPM → ≤2400RPM).
모터 유형
- 영구 자석 동기 모터(PMSM): 높은 전력 밀도(유도 모터보다 30~50% 더 높음)를 갖춘 주요 선택으로 로봇 공학에 이상적입니다.
- 유도 서보 모터: 고온 저항성과 저렴한 가격으로 대형 작업 환경(예: 크레인)에 적합합니다.
인코더 및 피드백
- 해상도: 대부분 작업의 경우 17비트(131,072 PPR), 나노미터 수준의 위치 지정에는 23비트(8,388,608 PPR)가 필요합니다.
- 유형: 절대(전원 꺼질 때 위치 메모리), 증분(원점 복귀 필요), 자기(간섭 방지).
환경 적응성
- 보호 등급: 야외/먼지가 많은 환경(예: AGV 모터)의 경우 IP65+입니다.
- 온도 범위: 산업용: -20°C ~ +60°C, 특수용: -40°C ~ +85°C.
II. 드라이브 선택의 필수 사항
모터 호환성
- 전류 매칭: 드라이브 정격 전류 ≥ 모터 정격 전류(예: 10A 모터 → ≥12A 드라이브).
- 전압 호환성: DC 버스 전압이 일치해야 합니다(예: 400V AC → ~700V DC 버스).
- 전력 중복성: 구동 전력은 모터 전력보다 20~30% 더 높아야 합니다(과도 과부하의 경우).
제어 모드
- 모드: 위치/속도/토크 모드; 다축 동기화에는 전자 기어링/캠이 필요합니다.
- 프로토콜: EtherCAT(저지연), Profinet(산업용).
동적 성능
- 대역폭: 전류 루프 대역폭 ≥1kHz(고동적 작업의 경우 ≥3kHz).
- 과부하 용량: 정격 토크의 150%~300% 지속(예: 팔레타이징 로봇).
보호 기능
- 브레이크 저항기: 빈번한 시작/정지 또는 고관성 부하(예: 엘리베이터)에 필요합니다.
- EMC 설계: 산업용 소음 저항을 위한 통합 필터/차폐.
III. 협업 최적화
관성 조정
- 관성비를 줄이려면 기어박스를 사용하세요(예: 행성 기어박스 10:1 → 관성비 0.3).
- 직접 구동(DD 모터)은 기계적 오류를 제거하여 매우 높은 정밀도를 제공합니다.
특수 시나리오
- 수직 하중: 브레이크 장착 모터(예: 엘리베이터 견인) + 구동 브레이크 신호 동기화(예: SON 신호).
- 고정밀: 교차 결합 알고리즘(오차 <5 μm) 및 마찰 보상.
IV. 선택 워크플로
- 요구 사항: 부하 토크, 최대 속도, 위치 정확도 및 통신 프로토콜을 정의합니다.
- 시뮬레이션: 과부하 하에서 동적 반응(MATLAB/Simulink)과 열 안정성을 검증합니다.
- 테스트: PID 매개변수를 조정하고 노이즈를 주입하여 견고성을 검사합니다.
요약: 서보 모터 선택은 부하 역학, 성능 및 환경 복원력을 우선시합니다. ZONCN 서보 모터 및 드라이브 키트를 사용하면 두 번 선택해야 하는 번거로움을 덜 수 있습니다. 토크, 최대 RPM, 정밀도만 고려하면 됩니다.
게시 시간: 2025년 11월 18일
