스테핑 모터의 고장 원인 / 점검

안녕하세요.

엠투플러스(M2Plus)의 리모를 찾아서 입니다.

 

이번 포스팅에서는 스테핑 모터에서 발생하는 주요 고장 원인과 스테핑 모터의 점검방식에 관하여 알아보도록 하겠습니다.

 

 

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" 스테핑 모터의 주요 고장 원인 3가지 "

 

 

 

 

1. 과열, 폭주, 전소

 

스테핑 모터가 가지고 있는 중요한 특성 중 하나는 회전자가 멈추었을 때 홀딩 토크를 무기한으로 유지할 수 있다는 것입니다.

 

스테핑 모터는 스톨 아웃(일종의 지연 현상) 상태에 접어들더라도 일반적인 AC 모터, DC 모터 처럼 과열하지 않습니다.

모터가 과열하는 경우 일반적으로 드라이버에 문제가 있는 경우로 단순히 모터를 교체하는 것만으로는 만족스러운 해결수단이 될 수 없을 뿐 모터가 다시 타버리는 경우가 다반사입니다.

 

이런 경우 드라이버를 교체하는 것이 바람직하며 물론 스테핑 모터 자체에 문제가 있을 수도 있지만 그 가능성은 극히 희박합니다.

 

 

 

2. 베어링 품질 저하

 

모터의 온도가 베어링의 수명을 결정합니다.

 

모터에 냉각제가 장착되어 있거나 온도가 낮은 곳에 있으면 베어링이 오래 버틸 수 있습니다.

 

현재 가장 저렴한 모터에 장착되는 베어링은 3천 시간 이상, 최고급 품질 모터는 9천 시간에서 1만 시간동안 품질 평가를 시행하고 있습니다.

 

 

 

3. 작업자의 실수로 인한 고장

 

사실상 스테핑 모터가 문제를 일으키는 가장 큰 원인은 작업자의 실수입니다. 스테핑 모터를 활용하고자 한다면, 사용자는 모터 사용에 주의를 해야하며 대부분의 저렴한 모터는 접착제를 사용해 샤프트와 로터를 잇고 있는 경우가 많아 세심한 주의가 필요합니다.

 

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" 스테핑 모터의 점검 "

 

 

 

모터를 직접 점검하는 첫번째 방법으로는 저항계를 이용하는 것입니다. 저항계를 사용하면 과열로 인해 권선이 탔는지 여부는 물론이고 어떤 종류의 스테핑 모터를 활용하고 있는지를 알 수 있습니다.

 

양극 모터는 언제나 4개의 리드를 가지고 있고 단극 모터의 경우 5,6개의 리드를 가지고 있습니다. 만약 리드가 5개라면 일반적으로 두 선이 연결 되어 있습니다. 간혹 6개의 리드를 가지고 있는 모터도 있는데 이런 모터는 단극과 양극 어느 쪽으로든 배선하여 사용하실 수 있습니다.

 

저항계를 사용하면 권선의 저항도 확인할 수 있습니다. 양극 모터는 양 권선의 저항이 양방향으로 동일해야 하며 단극 모터 권선은 각 단계마다 발생하는 저항이 양방향으로 동일해야 합니다. 

 

모터 점검 두번째 방법으로는 9V 배터리를 사용하여 모터의 속도 등을 점검하고 모터의 권선 상태가 좋은지 확인할 수 있습니다.

 

모터 점검 방법 세번째는 베어링 상태 점검으로 베어링 상태가 나쁜지 확인하는 방법은 수동으로 모터를 작동시켜보면 됩니다. 

 

영구자석 스테핑 모터 및 하이브리드 스테핑 모터는 멈춤 토크를 조금씩 가지고 있습니다. 정확히 말하면 영구자석 모터가 하이브리드 모터보다 조금 더 많은 멈춤 토크를 가지고 있습니다. 만약 스테핑 모터가 멈춤 토크에 도달하면 그 반응이 크게 과장 될 것입니다.

 

주의해야 할 점은 질이 좋지 않은 베어링과 연결하는 실수를 저지르는 경우가 발생하기도 하는데 베어링 상태가 불량하다면 모터의 축 방향으로 유격이 생기는데 이 부분을 점검하면 정상인지 아닌지 알 수 있습니다.

 

모터를 교체할 때 전선의 색상 코드가 무엇인지 걱정하는 분들이 많으실텐데요. 

 

이런경우에는 권선이 여러 전자석들의 조합으로 이루어져 있다는 것만 기억하시면 됩니다. 권선을 올바르게 짝지어 주기만 하면 최소한 모터를 작동시킬 때 거꾸로 동작하는 상황은 피할 수 있습니다.

 

 

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