대부분의 경우 스테퍼 드라이버는 모터당 한 세트의 출력 단자를 사용하여 단일 모터를 제어하도록 설계되었습니다. 그러나 특정 구성 및 고려 사항을 사용하면 단일 드라이버에서 두 개의 스테퍼 모터를 실행할 수 있습니다. 이 구성의 가능성은 주로 다음 요인에 따라 달라집니다.
- 모터 유형 및 정격: 두 모터는 특히 전류 정격, 전압 및 권선 구성 측면에서 동일한 사양을 가져야 합니다. 정격이 다른 모터를 혼합하면 드라이버에 불균형, 과열 또는 손상이 발생할 수 있습니다.
- 드라이버 기능: 일부 특수 스테퍼 드라이버, 특히 다축 시스템 또는 다상 모터용으로 설계된 드라이버를 사용하면 단일 드라이버에서 여러 모터를 제어할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 이러한 드라이버는 두 모터에 충분한 전류를 공급할 수 있어야 합니다. 드라이버가 두 모터의 결합된 전류 요구 사항을 지원할 수 있는지 확인하는 것이 필수적입니다.
- 배선 구성: 단일 드라이버에서 두 스테퍼 모터를 실행하려면 특정 드라이버 유형과 모터 특성에 따라 모터를 병렬 또는 직렬 구성으로 연결해야 합니다.
두 개의 스테퍼 모터를 하나의 드라이버로 제어할 수 있을까?
네, 하지만 특정한 상황에서만, 그리고 많은 중요한 고려 사항을 거친 후에만 가능합니다. 단일 드라이버에서 두 개의 스테퍼 모터를 구동하는 것을 고려할 수 있는 두 가지 주요 시나리오가 있습니다.
- 동일한 유형 및 크기의 모터(시리즈 구성): 두 모터의 사양(전압, 전류, 코일 저항)이 동일하면 직렬 구성으로 연결할 수 있습니다. 즉, 두 모터가 드라이버에서 동일한 전력 및 전류 리소스를 공유합니다. 이는 단일 드라이버를 사용하여 여러 모터를 제어하는 가장 간단한 방법입니다.
- 독립 제어가 가능한 동일한 유형의 모터: 일부 고급 스테퍼 드라이버는 두 모터를 독립적으로 구동할 수 있습니다(예: 두 개의 별도 출력 채널 사용). 이 경우 각 모터는 자체 드라이버가 있는 것처럼 작동하지만 둘 다 동일한 마이크로컨트롤러 또는 컨트롤러 유닛으로 제어됩니다.
동일한 드라이버에서 두 개의 스테퍼 모터를 구동하는 방법은?
스테퍼 드라이버와 모터가 호환되는 경우 단일 드라이버에서 두 개의 모터를 구동하는 단계는 다음과 같습니다.
1. 모터 정격 확인: 두 모터의 사양이 동일한지 확인합니다(전압, 전류 정격, 권선 구성). 사양이 다르면 함께 작동하면 고르지 않은 동작이 발생할 수 있습니다.
2. 올바른 배선 설정을 선택하세요:
- 병렬 배선의 경우, 두 모터의 권선을 각 단자에서 함께 연결합니다(A+에서 A+로, A-에서 A-로, B 권선의 경우도 마찬가지입니다). 드라이버의 정격 출력이 전체 전류 소모량에 의해 초과되지 않는지 확인합니다.
- 직렬 배선의 경우, 단자를 직렬로 연결하여 두 모터를 통과하는 전류가 동일하도록 합니다. 모터 간의 전압 분포가 동일하지 않을 수 있으므로 모터 동작이 고르지 않을 수 있습니다.
3.드라이버 용량 확인: 스테퍼 드라이버가 두 모터에 필요한 총 전류를 처리할 수 있도록 정격이 지정되어 있는지 확인하십시오. 전류 소모가 드라이버 용량을 초과하면 과열, 트립 또는 영구적인 손상을 일으킬 수 있습니다.
4. 전류 제한 설정: 드라이버에 조정 가능한 전류 제한이 있는 경우 드라이버 과부하를 방지하기 위해 모터당 정격 전류의 절반으로 설정합니다(병렬 배선의 경우). 직렬 배선의 경우 총 전류가 드라이버의 정격 출력과 일치하는지 확인합니다.
5. 설정 테스트: 전체 애플리케이션에서 모터를 실행하기 전에 두 모터가 과열이나 끊김 없이 올바르게 작동하는지 확인하기 위해 테스트 실행을 수행합니다. 두 모터가 동기화되어 원활하게 작동하는지 확인합니다.
하나의 드라이버에서 두 개의 모터를 구동하기 위한 고려 사항
모터 사양
두 스테퍼 모터의 사양이 동일한지 여부가 첫 번째이자 가장 중요한 고려 사항입니다. 스테퍼 모터는 특정 전압, 전류 및 저항 값에 대해 정격이 지정됩니다. 한 드라이버에서 두 모터를 구동할 때 이러한 사양은 두 모터 모두에 동일해야 합니다.
- 전압 및 전류: 스테퍼 모터는 일반적으로 두 가지 전압 정격으로 제공됩니다. 하나는 유지 전압용이고 다른 하나는 작동 전압용입니다. 두 모터를 단일 드라이버에 연결하는 경우 두 모터 모두 동일한 전압 및 전류 매개변수 내에서 작동할 수 있는지 확인해야 합니다. 모터가 정렬되지 않으면 한 모터에 과도한 전류가 공급되어 과열 및 손상이 발생할 수 있습니다.
- 코일 구성: 모터가 바이폴라인 경우, 둘 다 동일한 코일 구성(동일한 권선 수, 동일한 저항)을 가져야 합니다. 마찬가지로, 유니폴라 모터는 동일한 배선과 코일 탭을 가져야 합니다.
두 모터의 사양이 다른 경우 동일한 드라이버에서 구동하면 불균형이 발생하고 하나 또는 두 모터가 손상될 수 있습니다. 따라서 시스템이 올바르게 작동하도록 하려면 두 모터가 동일한 유형과 정격이어야 합니다.
배선 구성
모터의 배선 방식은 매우 중요합니다. 두 모터를 단일 드라이버에서 구동하려면 일반적으로 드라이버와 모터의 유형에 따라 직렬 또는 병렬 구성으로 연결할 수 있습니다.
- 직렬 구성: 이 설정에서 두 모터는 직렬로 연결되어 전류가 한 모터를 통과한 다음 두 번째 모터로 흐릅니다. 이 배열이 작동하려면 모터의 전류 및 전압 정격이 동일해야 합니다. 직렬 설정에서 드라이버는 두 모터에 동일한 전류를 보내지만 모터를 구동하는 데 필요한 총 전압은 각 모터의 개별 전압의 합이 됩니다.
- 병렬 구성: 이 설정에서 모터는 동일한 전압을 공유하지만 전류는 두 모터 간에 분할됩니다. 모터의 각 코일은 병렬로 연결되므로 두 모터는 동일한 전압을 받고 드라이버는 두 모터를 구동하는 데 필요한 전류를 제공합니다. 병렬 배선은 두 모터의 결합된 전류 요구 사항이 더 높기 때문에 더 높은 전류 레벨을 공급할 수 있는 드라이버가 필요할 수 있습니다.
운전자 능력
모든 스테퍼 모터 드라이버가 동시에 두 개의 모터를 처리할 수 있는 것은 아닙니다. 많은 드라이버는 하나의 모터만 제어하도록 설계되었으며, 두 개의 모터를 실행하려고 하면 드라이버가 손상될 수 있습니다.
멀티축 CNC 기계, 3D 프린터 또는 로봇 공학에 사용되는 것과 같은 일부 고급 스테퍼 드라이버는 두 개의 모터를 독립적으로 또는 탠덤으로 구동하도록 설계되었습니다. 이러한 드라이버는 각 모터에 대해 별도의 출력 채널을 가지고 있어 각 모터를 고유한 전류 및 펄스 신호 세트로 제어할 수 있습니다. 이를 통해 두 모터가 동일한 드라이버로 구동되더라도 각 모터를 개별적으로 제어할 수 있습니다.
마이크로 스테핑 및 동기화
동일한 드라이버에서 두 모터를 동기화된 방식으로 구동하는 것은 어려울 수 있으며, 특히 마이크로스테핑을 사용하여 더 부드러운 동작을 구현하는 경우 더욱 그렇습니다. 두 모터 모두 동기화를 유지하기 위해 풀 스텝당 동일한 수의 마이크로스테핑을 수행할 수 있어야 하며, 드라이버는 두 모터 모두에 대해 마이크로스테핑을 지원해야 합니다.
또한 모터는 기계적으로 결합되어야 합니다(예: 기어 시스템 또는 샤프트 커플링을 통해). 모터가 조정된 방식으로 함께 움직이도록 하기 위해서입니다. 적절한 동기화가 없으면 모터가 정렬되지 않아 위치 오류와 잠재적인 기계적 손상으로 이어질 수 있습니다.
하나의 드라이버에서 두 개의 모터를 구동하는 실제 응용 프로그램
실제 응용 프로그램에서 동일한 드라이버에서 두 개의 스테퍼 모터를 구동하는 것은 모터가 동일한 작업이나 동작을 수행하는 더 간단한 시스템에서 더 일반적입니다. 잠재적인 사용 사례는 다음과 같습니다.
- 듀얼 축 제어: 두 모터가 다른 축을 제어하지만 동일한 동작을 수행하는 기계(예: 두 모터가 2D CNC 기계 또는 3D 프린터의 X 및 Y 축을 제어하는 경우)에서 단일 드라이버를 사용하면 배선을 간소화하고 여러 드라이버의 필요성을 줄일 수 있습니다.
- 공유 부하: 두 모터가 부하를 공유하는 시나리오에서(예: 두 모터가 단일 단계 또는 메커니즘을 움직이는 시스템) 동일한 드라이버에서 실행하면 두 모터가 동일한 전류를 받고 유사한 작업을 수행할 수 있습니다.
그러나 두 모터에 대한 독립적인 제어가 필요한 애플리케이션(예: 서로 다른 이동 축을 제어하는 경우)의 경우 일반적으로 각 모터에 대한 별도의 드라이버를 사용하는 것이 더 나은 솔루션입니다.
결론
동일한 드라이버에서 두 개의 스테퍼 모터를 구동하는 것은 기술적으로 가능하지만 특정 조건에서만 가능합니다. 모터는 사양이 동일해야 하며 드라이버는 두 모터에 충분한 전력과 전류를 공급할 수 있어야 합니다. 독립적인 제어와 높은 정밀도가 필요한 대부분의 애플리케이션의 경우 각 모터에 대해 별도의 드라이버를 사용하는 것이 좋습니다.