서보모터 속도 계산 - seobomoteo sogdo gyesan

���������� ������� ������ ������ ���� ����� ���� �� ������ ������ ���ϻ����� ���� ����, ���ӽð�, �ܺ����� ���� �������ǿ� �ǰ��Ͽ� ������ GD���� ������ũ���� �ҿ��ִ� ��� ��ũ, ��ȿ ��ũ, �ҿ� ���� ��ũ ���� ����ؼ� �����Ѵ�. ���� ������ �������� ���͸� ������� ����� ������ ���� �ð��� ���� ���� ���� � ���ؼ��� üũ�ؾ� �Ѵ�. �̹� ���� �����Ʈ�ѿ����� ��ó�� ���� ���� �� üũ�ؾ� �� ���׿� ���� �ڼ��� �˾ƺ���.

������ ������ ���̺��� �̵� ����
������ ������ ũ�� ���� ����(�̵�����)�� ȸ�� ���Ϸ� ������.
���� ���ϴ� ��Ŀ� ���� �����̼۹��(����,����), ��(Rack)�� �ǴϾ�(Pinion) ���(����, ����), �̺��� ��Ʈ(Timing belt) �Ǵ� ���̾� ���� �̼۹��(����, ����), ü��(Chain) �̼� ���(����, ����) ������ ���� �� �ִ�.
ȸ�������� ��� ���� ��Ÿ�� ���̺��̳� �ո� ��ȸ �ⱸ ���� �Ϲ������� ���� ���� ��ũ�� ���ؼ� �������� ��ũ�� �ſ� ũ�ٴ� ���� �˾Ƶθ� ����.
��������(�� ���� ����)�� ������ ���Ϳ� ������ ������ ���� ������� ���������� ������ ���Ͽ��� ���� ����� �뷫 4�� ������ �뺰�ȴ�.

���� ��� ����
�������ʹ� �پ��� �������� ���Ѵ�. ���� ���� �� �� Ư���� ���� �ڼ��� �˾ƾ� �Ѵ�. �ֿ� �����, ���� �㼭�������� ������ ���� ���̸� Ŀ�ø�(Coupling, �Ǵ� ��ũ ������)���� �����ϰų�, ���� ����̺� �ǴϾ����� �����ϴ� ���� ���(NC Drilling M/C�� X�� ���� ���) �㼭������ ������ ���� ���̸� ���, ü��, �̺��� ��Ʈ, ���̾� ���� ���� ������Ҹ� ����ؼ� �����ϴ� ���(NC Drilling M/C�� Y�� ���� ���) �㼭������ ������ ���� ���̸� ���ӱ�� Ŀ�ø�(�Ǵ� ��ũ ������)���� �����ϴ� ��� �㼭������ ������ ���� ���̸� ���ӱ�� ���� ���� ��ҷ� �����ϴ� ���-��� �����ð� TR(sec)�� ��� �����ð�(sec) ���� ���� �� �ִ�.
1����Ŭ(Cycle)�� ��� ���� �ð�(��)�� ��� ���� �ð�(��)�� ���� ��� 1�� ������ �� �����ð��� 40��, �� �����ð��� 20���̰�, �⵿�� ������ ��ȸ���� 20ȸ�� ��쿡�� TR(s)= 40/20=2, TS(s)=20/20=1�� �ȴ�. ������ �ִ� ȸ������ N0(rpm)�̴�.
�ְ������� �����ؼ� ����� ��쿡�� ���� ȸ����(������ �µ��� 40�������� ��ҿ��� ���������� ������ �� �ִ� ȸ����) ���Ϸ� �ؼ� ����Ѵ�. �Ͻ������� ����� ��쿡�� ����ȸ���� �̻�(īŻ�α� �������� �ִ� ȸ���� ����)���� �ؼ� ����� ���� �ִ�.

서보모터 속도 계산 - seobomoteo sogdo gyesan

�����ݷ��� ����
DC Servo Motor�� ��쿡 ������(������)�� ���⿡ ���� ������ ���̳ʽ��ؼ� ������ �ʿ䰡 �ִ�. �����ݷ� SK�� ����̹��� ���ɿ� ���� ��ȭ�ϴµ� ���������� ǥ�õȴ�.

SK(%) = 100 / ������

���� ���, Ʈ�������� PWM����� ��쿡 ������=1.05 �����̹Ƿ� SK=95~98% �����̴�.
�׸��� ������� ���� �� ����� SF�� ������ ��������(�ҿ� ���� ��ũ)�� ���� ��������̸�, �Ϲ������δ� SF=1~2�̶�� ���� �˾Ƶξ�� �Ѵ�.

�������� �뷮���-���� ��ĺ� ��� I
���� �̼� ������ ���, ���� ������ ������ ���� �����̺��� �ִ� �ӵ� VI(mm/s) ��1�޽��� �̵��� LP(mm/p) �㰨�Ӻ�, �Ǵ� ������ ����(lead)�� ��꿡�� üũ���� ���Ϳ� �̼۳������ ���̴� Ŀ�ø�, ������ҿ� ���ӱ⸦ ����ؼ� �����Ѵ�.
������ ���带 ������ ��� �Ѱ��Ӻ� RT = 60��VI / (N0��L) �̴�.
�� ��, ������� ���Ӻ� R�� ����� ���ӱ��� ���Ӻ� RR�� ���ϰ� ������� ���Ӻ� R�� ����Ѵ�.

R = RT / PR(���ӱ⸦ ������� ���� ��� RR=1)

����� ���Ӻ� �������� ������ ������ ���带 �ٽ� �����ؼ� �ٽ� ����Ѵ�. ��, ������ ���� L�� L �� 2 �� DO(����ܰ�)�� ���� ������ ���ǵǰ� �ִ� ǥ�� ����(JIS ǥ�� ����)�߿��� ���� ������ ���� �����Ѵ�.
�̾ ���� ���̺��� �ӵ� V2�� ����� ���, ���Ӻ�� ������ ���� ��ġ�� ���󼭴� ������ ������ ���̺��� �ִ�ӵ� V1�� �ٸ� ��쵵 ���� �� ������, �� ���� ���� ���̺��� �ӵ� V2�� ���� �Ŀ� ���� ����ϰ� ������ ������ üũ�Ѵ�.

V2(mm/s) = N0��L��RT / 60

�Ѱ��Ӻ� RT�� ������ ��� ������ ���� L�� ������ �Ŀ� ���� ����ϸ� �ȴ�.
L(mm) = 60 �� V1 / N0 �� RT

서보모터 속도 계산 - seobomoteo sogdo gyesan

���ڴ��� ����
�������͸� ��ġ���������� ����� ��쿡 ��ġ�� ������(���͸� ���ڴ�,���Ͼ� ���ڴ�)�� �ʿ��ϰ� �ȴ�. ���ڴ��� ���� ��ġ�μ��� ������� ����, �Ǵ� ������ ������ 2�� ����� �ִ�.

1�޽��� �̵��� LP�� ��꿡�� üũ���� �����࿡ ����(�Ϲ������� ���Ϳ� ���� �μӵ� �� �ִ� Ÿ���� ����ϴ� ��찡 ������, ���� Ÿ���� ���Ϳ� ���ڴ��� ���ӽ�Ű�� ��쵵 �ִ��� ��� LP(mm/p) = L��RT / P �̸�, �̼� �����࿡ ����(�������� ���ܺο� ���� Ǯ������ �����Ͽ� ���ڴ��� �����ϴ� ���)�� ��� LP(mm/p) = L / P �̴�.
���ڴ� �޽� ���� ���� �� �����࿡ ������ ��� P(p/r) = L ��RT / LP��, ���ڴ� �޽��� P(p/r)�� 500, 1000, 1500, 2000 �� ���� ������ ���� �߿��� �������� ������ �� �� ��찡 ����.
���� �����࿡ ������ ��� P(p/r) = L / LP�̸�, ���ǵǰ� �ִ� ���͸� ���ڴ��� �޽� �� P�� 100, 200, 300, 360, 500, 600, 900, 1000, 1200, 1500, 1800, 2000, 2500, 3600, 5000, 9000, 10000, 12000, 18000, 36000 ���� �������� ���� �߿��� ������� ���� ������ ���� ������ �� �ִ�.

서보모터 속도 계산 - seobomoteo sogdo gyesan

���� ������ ����
����������� ����(�������Ϳ� ������ ������ ����ο� ���Ǵ� ������ҷμ��� Ŀ�ø�, ���, ü��, Ÿ�̹� ��Ʈ, ���̾� ���� ���� �ִµ�, �ʿ��� ����, ����, �鷡��, ���Ӻ�, GD��,����, ������, ���� �����̽�, �ڽ�Ʈ � ���ؼ� ������ ������ �����Ѵ�) ���ũ ���̺��� �߷� WW(kgf) ������ ȿ�� ER(%)-���Ϳ��� ����������� ���ӱ�� ���� ����� �� ���� ȿ�� �㰨�ӱ��� ������ ȯ�� GD��(GR)(kgfm��) ���� �����ؾ� �Ѵ�.

������ ������ ���ӱ��� �Է��� ���̰� ����Ǿ� �ְų� ���ӱ��� �Է��� ȯ�� GD���� ��������. ������ ���, ���Ӻ�(1�̸�)�� �ڽ��� ���� ��ġ�� �ȴ�(���GD������� �Ѵ�).
���� ���̵�� ������� KG�� �����ؾ� �ϸ�, �����̵� ���̺��� ���Ͼ� ���̵���� �������. �̲��� ������ ���� ������� ����� ��� KG = 0.005 ~ 0.02 ����, �̲�������� ��� KG = 0.1 ~ 0.2 �������� �˾Ƶθ� ����.
�׸��� ���̵�ο� ������ ���� ���, �� �ѿ��� ���� FA(kgf), Ư�� ���������� ū ������ �ʿ��� ���, ���̵�ο� ������ ���ϴ� Ÿ���� ����ϴµ�, �� ���� �� ��з��� �����ؾ� �Ѵ�.

�� �ܿ��� �ܺ� ������ ������ ��쿡�� ����� �ִ� �ܺ� ���� F1(kgf), �����߿� ���� ���̵� ��з� F5(kgf), �ִ� �ܺ� ���� �ۿ� �� ������ ȸ����N1(rpm), �ִ� �ܺ� ���� �ۿ� �ð� T7(s)(�׸�3 ����)�� �����ؾ� �Ѵ�. �̼۳��� �ܰ�DO, �� ���� DI, ����LB(������ ���mm), �� LB�� ��� �����θ� ������ ġ����.

서보모터 속도 계산 - seobomoteo sogdo gyesan

��Ʈ��, �̼۳��� ����ο� ������ ���� ��� ��Ʈ�δ� �̼� ����� ��Ʈ���� ���� ��ũ��� KF�� ��������F4(kgf), ���� ��ȯ ��ȿ�� E1(%)�̸�, �̼� ���� ����δ� ���� ���� FB�� �̼۳��� ����� ���� �ݰ�RB(mm), �̼۳��� ����� �������KB(������� ����� ���, �Ϲ������� 0.005 ~ 0.02) ������.

��� �Ѻ��� GD�� ���
��� �Ѻ��� GD���� ����� ��쿡��, ������ ȯ�� �Ѻ��� GD��(GD)�� ����Ѵ�. GD(kgfm��) = GB + GW + GO + GR�̴�.

서보모터 속도 계산 - seobomoteo sogdo gyesan

��ũ. �ǴϾ�, ��Ʈ(����), ü�� �̼� ����
���������� ������ ���̺��� �ִ� �ӵ� VI(mm/s), 1�޽��� �̵��� LP(mm/p), ���Ӻ�, �Ǵ� ������ ����(lead)�� ��꿡�� üũ���� ���Ϳ� ���� �ǴϾ�(�ø�, ��������)���̴� ������ҿ� ���ӱ⸦ ����ؼ� �����Ѵ�. �߽ɰ� PD�� ������ ��� �Ѱ��Ӻ� RT�� ����� ������ ����.
 
RT = 60 �� VI /(N0 �� L)

������� ���Ӻ� R�� ��� �� ���ӱ��� ���Ӻ� RR�� ���ϰ� ������� ���Ӻ� R�� ����Ѵ�. R = RT / PR(���ӱ⸦ ������� ���� ��� RR = 1)�̴�.
����� ���Ӻ� �������� ������ �߽ɰ� PD�� �ٽ� �����ؼ� �ٽ� ����Ѵ�. �ٸ�, �� ��Ʈ�� ���̾� ������ ���� Ǯ�� �߽ɰ� PD�� ��Ʈ�� �β��� ���̾� �������� ���� ���, Ǯ�� �ܰ濡 ��Ʈ�� �β�, �Ǵ� ���̾� �������� ���� ���̶�� �����ؼ� �ǿ�� �ƹ��� ������ ����.

서보모터 속도 계산 - seobomoteo sogdo gyesan

�̾ ���� ���̺��� �ӵ� V2�� ����� �� ���, timing belt�� ü�� ���� ���, ���Ӻ�� �߽ɰ� PD�� ��ġ�� ���󼭴� ������ ������ ���̺��� �ִ�ӵ� V1�� �ٸ� ��쵵 ���� �� ������, �� ���� ���� ���̺��� �ӵ� V2�� �����Ŀ� ���� ����ϰ� ������ ������ üũ�Ѵ�.
V2(mm/s) = �� �� N1 �� RT �� PD / 60 (�Ѱ��Ӻ� RT�� ������ ���), �߽ɰ� PD�� PD(mm) = 60 �� V1 / (�� �� N0 �� RT) �Ŀ� ���� ����ϸ� �ȴ�.
 
���ڴ� ���� �� �������͸� ��ġ���������� ����� ��쿡 ��ġ�� ������(���͸� ���ڴ�,���Ͼ� ���ڴ�)�� �ʿ��ϰ� �ȴ�. ���ڴ��� ���� ��ġ�μ��� ������� ����, �Ǵ� ������ ������ 2�� ����� �ִ�.
1�޽��� �̵��� LP�� ��꿡�� üũ���� �����࿡ ������ ��� LP(mm/p) = �� �� PD �� RT / P, ���� �ǴϾ�(�ø�,��������)�࿡ ������ ��� LP(mm/p) = �� �� PD / P�̴�.
����, ���ڴ� �޽� ���� ���� �� �����࿡ ������ ��� P(p/r) = �� �� PD �� RT / LP�̸�, ���ڴ� �޽��� P(p/r)�� 500, 1000, 1500, 2000 �� ���� ������ ���� �߿��� �������� ������ �� �� ��찡 ����.
��ũ. �ǴϾ�, ��Ʈ(����), ü�� �̼� ���� ���ǿ��� �������Ϳ� ������ ������ ����ο� ���Ǵ� ������ҷμ��� Ŀ�ø�, ���, ü��, Ÿ�̹� ��Ʈ, ���̾� ���� ���� �ִµ�, �ʿ��� ����, ����, �鷡��, ���Ӻ�, GD��,����, ������, ���� �����̽�, �ڽ�Ʈ� ���ؼ� ������ ������ �����ϸ� �ȴ�.
�� �ܿ��� ��ũ ���̺��� �߷� WW(kgf), ���� ȿ�� ER(%), ���ӱ��� ������ ȯ�� GD��(GR)(kgfm��), ���̵�� ������� KG ���� �����ؾ� �ϸ�, �����̵� ���̺��� ���Ͼ� ���̵���� �������. �̲��� ������ ���� ������� ����� ��� KG = 0.005 ~ 0.02����, �̲�������� ��� KG = 0.1 ~ 0.2 �����̴�.

서보모터 속도 계산 - seobomoteo sogdo gyesan

 
�̼ۿ���� ������ ȯ�� GD��(GB)�� ���

a) ��ũ�� �ǴϾ� ���
����, ����, ������,������ ������ ���� �ǴϾ��� GD��(GB)�� ����Ѵ�(��īƮ�δн� �ⱸ ���� �׸��� ����ķ ������ �������� ���� ��� ������ �������Ʈ(��� ���)�� �İ�, ��������� �������ƮID ���İ� ���������Ұ��� ���Ʈ IK���� ����).
     
b) ��Ʈ(����), ü�� �̼� ���
����, ����, ������, ������ ��, ��Ʈ(����) �Ǵ� ü���� ���� �߷�(kgf/m) �� ���忡�� Ǯ���� ��Ʈ, �Ǵ� �������ϰ� ü���� GD��(GB)�� ����Ѵ�.
(��īƮ�δн� �ⱸ ���� �׸��� ���� ķ ������ �������� ���� ��� ������ �������Ʈ(ü�� �̺��� ��Ʈ ���)�� �İ�, ��������� �������ƮID ���İ� ���������Ұ��� ���Ʈ IK����, ��� ü��(��Ʈ)���� ���Ʈ IE���� ����).

�ҿ� �ִ�õ� ��ũ & �ҿ� ������ũ ��
��� �ҿ� �ִ� �õ� ��ũ ���
Motor Size ���������� ����� ���, �ҿ� �ִ� ���� ��ũ TA�� ����� 0rpm���� �ִ� ȸ�������� ������ ���� �ð����� ���ӽ�ų ��, ���ϸ� ���ӽ�Ű�µ� �ʿ��� ��� ���� ��ũ�� ���Ѵ�.
�ҿ� �ִ� �õ� ��ũ TN�� ����� �ҿ� �ִ� ���� ��ũ�� ��� ���� ��ũ�� ���� �����μ� ������ �⵿ �� ������ �ʿ��� ��ũ TN(kgfm) = TA + TF�̴�. TF�� ������ ���� ��ũ�̴�.
�ҿ� �ִ� �õ� ��ũ�� üũ �� ����/���� �̳ʼ��� ���� RDM�� ���� ������ �������� ���ͼҿ��ִ� ��ũ TN�� �� �� �ִ����� ����Ŀ�� ī�޷α׿��� Ȯ���Ѵ�. �ҿ��ִ� �õ���ũ TN�� �ʹ� ũ�� ����, ���� �̳ʼ��� ���� RDM�� 0-N0 ���ӽð� T5�� �ٽ� �����ϰ� �ٽ� ����Ѵ�.
����, �ܺ� ���� �ۿ���� ��� ���� ��ũ TL�� üũ�ϰ�, TL�� TN���� Ŭ ��쿡�� �ҿ� �ִ� �õ� ��ũ�� TL�� �ȴ�.
����/���� �̳ʼ��� ���� RDM�� ���Ӱ� ���󵵿��� ��ġ ���� ������ ���� ��쿡�� 1 ��RDM �� 3�� ���� ������ �����ϴ� ���� ����(����̹��� ������ ������ ���� ��쿡�� �װͿ� ���Ѵ�). ���� �ð��� �ǵ��� �����Ϸ��� �� ��쿡�� ������ ������ ����� ��ũ�� ���͸� ����ؼ� c = 1~3���� �����Ѵ�. Ư�� ���󵵷� ������ ���, �Ҽ� �� ����� �ֱ� ������ ���� �ְ� RDM = 1~1.5�� �ϴ� ���� ����.
�̾ Motor Size �������� ����� ��쿡�� ���� 0-N0rpm ���ӽð� T5�� ����Ѵ�.
 
T5(s) = (GD + GM) �� N0 / (375 �� (TM-TF)
 
��, TM�� ������ �ִ� ��� ��ũ(������ ����̹��� ���������μ� ���Ͱ� ������ ����Ҽ� �ִ� �ִ� ��ũ)�μ�, T5�� �������� ������ ���������� ������ ����� �ٽ� �����ؼ� �ٽ� ����Ѵ�. ������ �ִ� ��� ��ũ TM�� ��� ���� ��ũ TF, �Ǵ� �ܺ� ���� �ۿ���� ���� ��ũ TL���� ū ���� ������� ������ �⵿���� ���Ѵ�. ���������� �ִ� ��� ��ũ TM�� ����ϴ� ����̹��� �ִ� ��� ������ ���� ��ȭ�ϹǷ�, ������ǿ� ���� ���� ������ ����̹��� �����ϰ� �� ���� ������ �ִ� ��� ��ũTM�� �ӵ�-��ũ Ư��ǥ���� Ȯ���Ѵ�.
 
�ҿ� �ִ� �õ� ��ũ ���
���ʹ� �⵿, ���� ����, ���� �� ��� �ҿ� ��ũ�� ��ȭ�ϴµ�, �׷��� �������� �ҿ� ��ũ�� ������ �˾ƺ���.
������ �ҿ� �ִ� ��ũ TM�� TN, TL, TP�߿����� �ִ�ġ�̴�. �ܺ������� �ۿ��� ���(������ ��� kgfm), 1�� ���� TN = TF + TA�̸�, 2�� ������ ���� �̼� ���� TF = (L �� (KF �� F4 + 100 �� (WW + FA) �� KG / E1) / (2 �� ��) + FB �� RB �� KB) �� RT / (10 �� ER)�̴�.

Servo Motor�� Size ���� �� �� �� üũ ����
�� �׸���� ��� ����� ����, ���� ���ʹ� ���� ��ũ�� TE�̻��̰�, �ִ� ��ũ�� TM �̻��� ����� ����Ŀ�� ī�޷α׿��� �����ϸ� �ȴ�.

�� ���� üũ �������δ� ���� ���Ӻ� RP�� ��� �� Ȯ���̸�, ���� �ҿ��� �õ� ��ũ�� �ּҷ� �ϱ� ���� �̷л��� ���� ���Ӻ� RP�� ����ϰ� üũ�Ѵ�.
�տ��� ����� �Ѱ��Ӻ� RT�� �� ���� ���� ���Ӻ�RP / RT�� 0.7~0.8 ���� �����̸� �Ϲ������� ���Ӻ� ũ�� �ϴ� ���� ���ٴ� ���� �ǹ��ϹǷ�, ������ GD���� �۰� �ϰų� ���� ����� ũ�� �� �� �������� ���� �����Ѵ�. �ݴ�� RP /RT �� 1.2~1.3 ���� �̻��̸� �Ϲ������� ���� �������� ������ �ִٴ� ���� �ǹ��ϹǷ�, ����� �۰� �� �� �������� ���ؼ� ������ ���� ����.

������4���� �ִ� ���� ���ļ� PL0�� ��� �� ���䵵 �߿��ϴ�. �� ���, ���ڴ��� �ִ� �߽� ���ļ����� ��Ʈ�ѷ��� �ִ� ���� ���ļ� PL0�� ����ϰ� üũ�ϸ� �ȴ�. ���ڴ��� ������ ���� �� PL0(p/s) = N0 �� P / 60, ���ڴ��� ������ ���� �� PL0(p/s) =N0 �� P �� RT / 60�̴�. 

�ڷ����� | A Selfish & Subjective DB(www.bosch.tistory.com)