제어기기의 특성 및 시험

전기기사 필기 2013년 3회 46번

Q문제

다음은 스텝모터(step motor)의 장점을 나열한 것이다. 틀린것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

피드백 루프가 필요 없이 오픈 루프로 손쉽게 속도 및 위치제어를 할 수 있다.

스텝모터는 입력 펄스에 따라 일정 각도만큼 회전하므로 별도의 피드백 장치 없이도 정밀한 제어가 가능한 것이 핵심 장점입니다.

디지털 신호를 직접 제어 할 수 있으므로 컴퓨터 등 다른 디지털 기기와 인터페이스가 쉽다.

입력 신호 자체가 디지털 펄스 형태이므로 마이크로프로세서나 컴퓨터 시스템과의 결합이 매우 용이합니다.

가속, 감속이 용이하며 정ㆍ역전 및 변속이 쉽다.

펄스 주파수와 상 순서를 조절함으로써 가감속, 정역전, 속도 제어를 매우 간단하게 수행할 수 있습니다.

위치제어를 할 때 각도 오차가 크고 누적된다.

스텝모터는 각도 오차가 매우 작으며 오차가 누적되지 않는 특성을 가집니다.

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Step 1: 스텝모터의 동작 원리 확인. 스텝모터는 입력되는 펄스 수에 비례하여 일정한 각도(스텝 각)만큼 회전하는 전동기입니다.

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Step 2: 오차 특성 분석. 각 스텝에서 발생하는 각도 오차는 보통 ±3~5% 이내로 매우 정밀하며, 이 오차는 다음 스텝으로 전이되지 않으므로 전체 회전 과정에서 누적되지 않습니다.

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Step 3: 결론 도출. 따라서 위치제어 시 각도 오차가 크고 누적된다는 설명은 스텝모터의 실제 특성과 반대되는 잘못된 설명입니다.

스텝모터에서 오차가 누적되지 않는 이유는 무엇인가요?

각 스텝의 위치는 고정자와 회전자의 기계적인 치(tooth) 정렬에 의해 결정되므로, 한 스텝에서 발생한 미세한 오차가 다음 스텝의 위치 결정에 영향을 주지 않기 때문입니다.

오픈 루프 제어가 가능하다는 것은 어떤 의미인가요?

회전각을 검출하여 되먹임(Feedback)하는 센서 없이도 입력한 펄스 수만큼 정확히 회전한다는 것을 의미하며, 이는 시스템 구성을 단순화하고 비용을 절감하게 합니다.