PLC 스테핑 모터 원리 이해하기
스테핑 모터는 다른 말로 스텝, 스텝퍼, 펄스 모터 등으로 불리는데요. 오늘은 이 녀석의 특징 및 각도와 속도를 제어 등 기본 개념을 정리해보려고 합니다.
우리가 일반적으로 알고 있는 일반 모터인 DC 모터는 전기를 인가하는 동안 계속 회전하고 전기를 끓으면 멈추잖아요? 그에 반해 스테핑 모터는 펄스 신호에 따라서 움직이는 각도가 정해져 있어서 PLC에서 몇 개의 펄스를 보내느냐에 따라서 그만큼만 회전하고 멈추게 됩니다. 즉, 45도 90도 등 우리가 원하는 만큼 회전하게 할 수 있는 녀석인데요.
그렇게 펄스로 제어 되기 때문에 원하는 각도만 회전을 시키고 그 위치를 고정해서 유지 시킬수 있으며 별도의 변환 장치 없이도 제어가 가능하지만 모터 드라이브가 따로 필요합니다.
이 녀석은 외부에서 들어오는 (PLC에서 보내는) 펄스와 동기화돼서 아날로그 초침처럼 STEP 각도만큼 회전을 하게 되는데요. 우리가 보는 시계의 초침은 1초에 6˚를 움직입니다. 360˚ 회전하는데 60초 이니 1초에 6˚ 회전하는 게 맞겠죠? 그것과 비슷하게 스테핑 모터 2상은 1펄스에 1.8˚ , 2상은 0.72˚도 회전을 합니다.
그렇기 때문에 360˚를 돌리기 위해서는 2상은 200펄스, 5상은 500펄스의 신호가 필요하게 되겠죠? 이처럼 펄스당 움직이는 각도가 정해져 있기 때문에 원하는 각도만큼 마음대로 회전을 시킬 수 있고 펄스의 속도를 빠르게 하면 그만큼 회전도 빨라지게 되고요. 모터의 회전을 검출하는 엔코더 센서 없이도 정밀한 위치제어를 할 수 있으며 정지 상태에서도 그 위치를 유지할 수 있는 특징을 갖고 있기 때문에 따로 브레이크가 필요 없습니다.
이렇게 해서 스테핑 모터의 기본 개념을 정리해봤는데요. 장비를 갖고 있으면 실제로 구동을 해보면서 그 원리를 정리하면 좋을텐데... 아쉽게도 아직 PLC 등 장비를 구하지 못한 상태라서 이렇게 이론으로만 정리를 하고 마무리해야 할 것 같습니다. 조만간 장비를 구입할 예정이니 그때 실제로 구동하면서 다시 정리하기로 하고 마무리하겠습니다. 수고하셨어요.