ASLONG 37 시리즈 DC 모터: 문제 및 해결

I. 문제 식별

II. 문제 분석

1. 저속 안정성: 모터의 제어 정밀도가 부족하며, 특히 부하 변동에 적응할 때 더욱 그렇습니다. 이는 기계적 전달 부품의 최적화되지 않은 매칭과 결합되어 저속에서 속도 변동 및 심지어 정지를 유발하여 장비 작동의 정밀도에 영향을 미칩니다.
2. 소음: 소음은 주로 전자기원과 기계적 진동에서 발생합니다. 전자기 소음은 고부하 또는 고속 조건에서 더 두드러지는 경향이 있으며, 기계적 진동은 조립 정밀도, 베어링 품질 및 로터 밸런스와 같은 요인과 관련이 있습니다.
3. 고온 조건에서 토크 부족: 고온 환경에서 작동할 때 모터는 내부 권선 저항이 증가하고 자기 성능이 저하되어 토크 출력이 부족해지고 정상적인 장비 작동을 방해할 수 있습니다.

III. 해결책

1. 제어 알고리즘 최적화: 고급 벡터 제어 알고리즘을 사용하여 저속 작동 중 모터의 제어 정밀도와 동적 응답 성능을 향상시킵니다. 이를 통해 저속에서 안정적인 속도 출력을 가능하게 하고 변동 및 정지를 줄입니다. 또한, 제어 시스템의 파라미터 튜닝 방법을 개선하여 부하 변동에 더 잘 적응할 수 있도록 했습니다.
2. 기계 구조 개선: 모터 조립의 정밀도를 향상시키고, 고품질 베어링을 선택했으며, 로터 동적 밸런싱을 구현했습니다. 이러한 조치는 기계적 진동과 소음 발생을 효과적으로 줄입니다. 또한, 고정자 및 회전자 구조를 최적화하여 공극 불균형을 최소화하고 전자기 소음을 줄였습니다.
3. 고온 성능 향상: 더 나은 고온 자기 및 절연 특성을 가진 재료를 채택하여 고온 조건에서 모터의 자기 및 절연 성능의 안정성을 향상시켰습니다. 방열판 면적을 늘리고 냉각 덕트를 개선하여 모터의 냉각 설계를 최적화하여 권선 온도를 낮추고 저항 증가가 토크 출력에 미치는 영향을 완화했습니다.

IV. 구현 결과 및 검증

1. 저속 안정성 개선: 제어 알고리즘을 최적화한 후, 저속 작동 중 모터의 속도 변동 범위가 ±1% 이내로 감소하여 장비 작동의 정밀도가 크게 향상되었습니다.
2. 소음 감소: 전자기 및 기계적 최적화 조치를 결합하여 고부하 및 고속 조건에서 모터 소음이 약 3-5dB 감소하여 장비를 위한 더 조용한 작동 환경을 조성했습니다.
3. 고온 성능 향상: 더 나은 고온 성능을 가진 재료 사용과 냉각 설계 개선을 통해 고온 조건에서 모터의 토크 출력 능력이 약 15% - 20% 증가하여 고온 환경에서도 안정적인 장비 작동을 보장합니다.

V. 결론 및 전망