전기 모터의 원리

전기 모터는 전력을 기계적 전력으로 변환하는 전자 기계 변환기 (전기 기계)입니다. 종래의 전기 모터에서, 상호 인력 및 반발력이 작동되는 전류 전달 도체 코일 자기장을 생성한다. 따라서, 전기 모터는 모터 전력을 전력으로 변환하는 매우 유사한 발전기의 대응 물입니다. 전기 모터는 일반적으로 회전 운동을 발생 시키지만 내장 된 직선 운동 (선형 액추에이터)에도 사용할 수 있습니다. 전기 모터는 많은 장비, 기계 및 차량을 운전하는 데 사용됩니다.

작동 원리
전기 모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 장치입니다. 전기 모터에서 이러한 에너지 변환의 수단은 자기장입니다. 전기 모터에는 여러 유형이 있으며 각 유형에는 모터의 힘 또는 토크를 유발하는 전기 흐름과 자기 흐름의 상호 작용을 결정하는 구조를 가진 여러 구성 요소가 있습니다.

근본 원리는 전기장과 자기장에서 점 전기력 q의 상호 작용에 의해 힘이 어떻게 발생 하는지를 설명하는 것이 로렌츠 법칙이다.

어디에:
q : 지키는 전기 요금
E : 전기장
v : 입자 속도
B : 자기장 밀도

순수한 전계의 경우 방정식의 표현은 다음과 같이 감소됩니다.

이 경우의 힘은 전하 q와 전계 E에 의해서만 결정됩니다. 예를 들어 유도기의 고정자의 코일이나 회 전자에 전기 흐름을 발생시키는 도체를 따라 작용하는 쿨롱 힘입니다 직류 모터의

순전히 자기장의 경우 :

힘은 전하, 자기장 밀도 B 및 하중 v의 속도에 의해 결정됩니다.이 힘은 자기장 및 하중 속도에 수직입니다. 일반적으로 많은 하중이 작용하므로 전하 밀도 Fv (단위 체적 당 힘)의 관점에서 표현식을 다시 쓰는 것이 편리합니다.

제품에  전류 밀도 J (평방 미터당 암페어)로 알려져 있습니다.

결과 표현은 전류와 자기장의 상호 작용에 의해 생성 된 힘을 나타냅니다.

이것은 전기 모터와 같은 전자 기계 시스템에서 힘이 어떻게 발생 하는지를 설명하는 기본 원리입니다. 그러나, 전기 모터의 각 유형에 대한 완전한 설명은 구성 요소 및 구성에 따라 다릅니다.

선형 모터
리니어 모터는 본질적으로 토크가 발생하지 않고 (회전), 길이에 따라 직선 힘을 생성하도록 “풀린”모든 전기 모터입니다.

선형 모터는 가장 일반적으로 유도 모터 또는 스테퍼 모터입니다. 선형 모터는 모터없는 레일 카의 빠른 동작이 레일에 의해 제어되는 많은 롤러 코스터에서 흔히 볼 수 있습니다. 열차가 지상을 날아 다니는 자기 부상 열차에도 사용됩니다. 작은 규모에서 1978 년 HP 7225A 펜 플로터는 X 축과 Y 축을 따라 펜을 움직이기 위해 두 개의 선형 스테퍼 모터를 사용했습니다.

전자기학

힘과 토크
세계 대부분의 전기 모터의 근본적인 목적은 고정자와 회 전자 사이의 에어 갭에서 상대 운동을 유도하여 유용한 토크 또는 선형 힘을 발생시키는 것입니다.

로렌츠 힘 법칙에 따르면 권선 도체의 힘은 다음과 같이 간단하게 나타낼 수 있습니다.

또는 더 일반적으로 모든 지오메트리를 가진 컨덕터를 처리하려면 다음을 수행하십시오.

모터에서 힘을 계산하는 가장 일반적인 접근법은 텐서를 사용합니다.


rpm이 샤프트 속도이고 T가 토크 인 경우 모터의 기계 동력 출력 Pem은 다음과 같이 주어진다.

피트 단위로 표시된 T가있는 영국 단위로,
 (마력), 그리고,

SI 단위로 축 각속도가 초당 라디안으로 표시되고 T는 뉴톤 미터로 표시되며,
 (와트).

선형 모터의 경우, 초당 미터로 표시되는 뉴턴 및 속도로 표현 된 힘 F를 사용하여,

 (와트).

비동기식 또는 유도 전동기에서 모터 속도와 에어 갭 전력 사이의 관계는 다음에 의해 주어지는 표피 효과를 무시합니다.
 , 어디서

Rr – 로터 저항
2 – 회 전자에 유도 된 전류의 제곱
s – 모터 슬립; 즉 회 전자의 전류 유도에 필요한 상대 이동을 제공하는 동기 속도와 슬립 속도의 차이.

역기전력
직류 또는 범용 모터의 전기자 권선은 자기장을 통해 움직이기 때문에 전압이 유도됩니다. 이 전압은 모터 공급 전압을 반대하는 경향이 있으므로 “역기전력 (emf)”이라고합니다. 전압은 모터의 주행 속도에 비례합니다. 모터의 역기전력 및 와인딩 내부 저항과 브러시를 가로 지르는 전압 강하는 브러시의 전압과 동일해야합니다. 이는 DC 모터에서 속도 조절의 기본 메커니즘을 제공합니다. 기계적 부하가 증가하면 모터가 느려집니다. 낮은 역기전력 (emf)이 발생하고 더 많은 전류가 전원 공급 장치로부터 인출됩니다. 이 증가 된 전류는 새로운 부하의 균형을 맞추기 위해 추가 토크를 제공합니다.
AC 기기에서 기계 내부의 역기전력 원인을 고려하는 것이 유용 할 때도 있습니다. 예를 들어, 이것은 VFD의 유도 전동기를 가까운 속도로 조절할 때 특히 중요합니다.

사상자 수
모터 손실은 주로 권선의 저항 손실, 베어링의 코어 손실 및 기계 손실로 인한 것이며 공기 역학적 손실, 특히 냉각 팬이있는 곳에서도 발생합니다.

손실은 정류, 기계식 정류자 스파크 및 전자 정류기에서 발생하며 열을 분산시킵니다.

능률
모터의 효율을 계산하기 위해 기계적 출력 전력을 전기 입력 전력으로 나눕니다.
 ,

어디에  에너지 변환 효율,  전기 입력 전원,  기계적 출력 :

어디에  입력 전압,  입력 전류, T는 출력 토크,  출력 각속도. 최대 효율 지점을 분석적으로 도출 할 수 있습니다. 일반적으로 실속 토크의 1/2 이하입니다.

많은 국가의 다양한 규제 당국은 고효율 전기 모터의 제조 및 사용을 장려하기위한 법률을 도입하고 시행했습니다.

선량 요인
Eric Laithwaite는 전기 모터의 ‘장점’을 결정하는 기준을 제안했습니다. 

어디에:
 (1보다 높은 요소는 효율적일 수 있음)
 자기 회로 및 전기 회로의 단면적
 자기 및 전기 회로의 길이
 코어의 투자율
 모터가 구동되는 각 주파수입니다.

이것으로부터, 그는 가장 효율적인 모터가 비교적 큰 자극을 가질 가능성이 있음을 보여주었습니다.그러나 방정식은 비 PM 모터에만 직접 관련됩니다.

성능 매개 변수

모터 유형의 토크 기능
모든 전자기 모터 및 여기서 언급 된 유형을 포함하는 것은 상호 작용하는 필드의 벡터 곱으로부터 토크를 유도합니다. 토크를 계산하려면 에어 갭의 필드를 알아야합니다. 이들이 FEA 또는 다른 도구를 사용하는 수학적 분석에 의해 확립되면 토크는 모든 벡터의 적분 값에 각 벡터의 반경을 곱한 값으로 계산 될 수 있습니다. 권선에 흐르는 전류는 자기장을 생성하고 자성 물질을 사용하는 모터의 경우 자기장은 전류에 선형 비례하지 않습니다. 이로 인해 계산이 어려워 지지만 컴퓨터가 필요한 많은 계산을 수행 할 수 있습니다.

이것이 완료되면 전류를 토크와 관련시키는 그림이 모터 선택에 유용한 매개 변수로 사용될 수 있습니다. 모터의 최대 토크는 열적 고려 사항이 우선 ​​할 때까지만 사용할 수 있지만 최대 전류에 따라 달라집니다.

주어진 코어 포화 구속 내에서 그리고 주어진 활성 전류 (즉, 토크 전류), 전압, 극쌍 수, 여자 주파수 (즉, 동기 속도) 및 공기 갭 자속 밀도에 대해 최적으로 설계 될 때 모든 범주의 전동기 또는 발전기는 전자기 코어의 물리적 크기를 결정하는 권선 슬롯 및 백 아이언 깊이가있는 주어진 에어 갭 영역 내에서 실질적으로 동일한 최대 연속 샤프트 토크 (즉, 작동 토크)를 나타냅니다. 일부 응용 프로그램은 전기 자동차를 정지 상태에서 가속시키기 위해 짧은 토크 파열과 같이 최대 작동 토크를 초과하는 토크의 폭발을 필요로합니다. 항상 자기 코어 포화 상태 또는 안전한 작동 온도 상승 및 전압에 의해 제한되며 최대 작동 토크를 초과하는 토크 버스트 용량은 전동기 또는 발전기의 범주간에 크게 다릅니다.

토크 버스트 용량은 약 계자 기능과 혼동되어서는 안됩니다. 약 계자는 전기 기계가 설계된 여기 주파수를 초과하여 작동 할 수있게합니다. 필드 약화는인가 된 전압을 증가시켜 최대 속도에 도달 할 수 없을 때 수행됩니다. 이것은 현재 제어 필드가있는 모터에만 적용되므로 영구 자석 모터로는 달성 할 수 없습니다.

WRSM 또는 PMSM과 같은 변압기 회로 토폴로지가없는 전기 기계는 자기 코어를 포화시키지 않고 전류를 증가시키지 않고도 최대 설계 토크보다 높은 토크의 파열을 실현할 수 없다. 또한 최대 작동 토크 등급을 초과하는 토크의 파열이 시도 될 경우 PMSM의 영구 자석 어셈블리가 복구 할 수 없게 손상 될 수 있습니다.

유도 기계, 유도 이중 급전 전기 기계 및 유도 또는 동시 권선 이중 회선 (WRDF) 기계와 같은 변압기 회로 토폴로지가있는 전기 기계는 매우 높은 토크 파열을 나타냅니다. 트랜스포머의 양측은 서로 대향하며, 따라서 코어 포화 (core saturation)를 야기 할 수있는 트랜스포머 결합 자기 코어 플럭스 밀도에 아무런 기여를하지 못한다.

유도 또는 비동기 원리에 의존하는 전기 기계는 변압기 회로의 한 포트를 단락시키고 결과적으로 변압기 회로의 리액턴스 임피던스가 슬립이 증가함에 따라 지배적이되어 액티브 (즉, 실제) 전류의 크기를 제한합니다. 그래도 최대 설계 토크보다 2 ~ 3 배 높은 토크 폭발이 실현 가능합니다.

BWRSDF (brushless wound-rotor synchronous doubly-fed) 기계는 진정한 듀얼 포트 트랜스포머 회로 토폴로지 (즉, 두 포트가 단락 포트없이 독립적으로 여기 됨)가있는 유일한 전기 기계입니다. 듀얼 포트 트랜스포머 회로 토폴로지는 불안정한 것으로 알려져 있으며 제한된 전력을 회 전자 권선 세트에 전달하기 위해 다상 슬립 링 브러시 어셈블리가 필요합니다. 모터 또는 발전 중에 동기 동작을 위해 토크 각도 및 슬립을 순간적으로 제어 할 수있는 정밀도 수단이 가능하고 동시에 회 전자 권선 세트에 브러시리스 전력을 제공하는 경우 BWRSDF 기계의 활성 전류는 변압기 회로의 리액턴스 임피던스와 무관하며 최대 작동 토크보다 상당히 높고 다른 유형의 전기 기계의 실제 성능을 훨씬 상회하는 토크의 파열이 실현 될 수 있습니다. 작동 토크의 8 배 이상의 토크 버스트가 계산되었습니다.

연속 토크 밀도
종래의 전기 기계의 연속적인 토크 밀도는 전기자 권선 세트의 정격 출력, 기계의 속도 및 달성 가능한 공랭식에 의해 결정되는 에어 갭 면적 및 백 아이언 깊이의 크기에 의해 결정된다. 코어 포화 전에 갭 자속 밀도. 네오디뮴 또는 사마륨 – 코발트 영구 자석의 높은 보자력에도 불구하고 연속 토크 밀도는 최적으로 설계된 전기자 권선 세트를 사용하는 전기 기계에서 사실상 동일합니다. 연속 토크 밀도는 권선의 과열 또는 영구 자석 손상으로 인한 파괴 전의 작동 방법 및 냉각 방법에 관한 것입니다.

다른 소식통은 다양한 전자 기계 토폴로지가 서로 다른 토크 밀도를 갖고 있다고 말합니다. 하나의 출처는 다음을 보여줍니다 :

전기 기계 종류 특정 토크 밀도 (Nm / kg)
SPM – 브러시리스 AC, 180 ° 전류 전도 1.0
SPM – 브러시리스 AC, 120 ° 전류 전도 0.9-1.15
IM, 비동기 기계 0.7-1.0
IPM, 내부 영구 자석 기계 0.6 ~ 0.8
VRM, 이중 현저 자기 저항 기계 0.7-1.0

여기서 특정 토크 밀도는 SPM-brushless AC, 180 ° 전류 전도에 대해 1.0으로 표준화됩니다. SPM은 표면 영구 자석 기계입니다.

토오크 밀도는 액체 냉각 된 전기 모터의 경우 공기 냉각 된 모터에 비해 약 4 배 더 큽니다.

직류 (DC), 유도 전동기 (IM), 영구 자석 동기 전동기 (PMSM) 및 스위치드 릴럭 턴스 모터 (SRM)를 비교 한 출처는 다음과 같이 나타 냈습니다.

특성 직류 메신저 PMSM SRM
토크 밀도 3.5 5 4
출력 밀도 4 5 3.5

또 다른 소식통은 최대 1MW의 영구 자석 동기 기계가 유도 기계보다 토크 밀도가 상당히 높다는 점입니다.

연속 전력 밀도
연속 출력 밀도는 연속 토크 밀도와 전기 기계의 일정 토크 속도 범위의 곱으로 결정됩니다.

특수 자기 모터

로타리

무철 또는 코어리스 로터 모터
위에서 설명한 모든 모터의 원리에서는 로터의 철 (강) 부분이 실제로 회전해야합니다. 회 전자의 연 자성 물질이 원통형으로 만들어진 경우, (히스테리시스의 영향을 제외하고) 토크는 전자석의 권선에만 가해집니다. 이 사실을 이용하면 영구 자석 DC 모터의 특수 형태 인 코어리스 또는 아이언리스 DC 모터가 가능합니다. 빠른 가속을 위해 최적화 된이 모터는 철심없이 구성되는 회 전자를 가지고 있습니다. 로터는 권선으로 채워진 실린더 또는 자석 와이어 및 결합 재료만을 포함하는 자체지지 구조의 형태를 취할 수있다. 회 전자는 고정자 자석 내부에 끼울 수 있습니다. 회 전자 내부의 자기 적으로 부드러운 고정 실린더는 고정자 자속에 대한 복귀 경로를 제공한다. 제 2 배열은 고정자 자석을 둘러싸는 회 전자 와인딩 바스켓을 갖는다. 그 설계에서, 회 전자는 모터의 하우징 역할을 할 수있는 자기 적으로 부드러운 실린더 내부에 끼워지며, 마찬가지로 플럭스의 복귀 경로를 제공합니다.

로터는 스틸 라미네이션의 구리 권선으로 형성된 기존의 로터보다 중량 (질량)이 훨씬 가벼므로 로터가 훨씬 더 빠르게 가속 될 수 있으며 종종 1ms 미만의 기계적 시정 수를 달성합니다. 권선이 무거운 구리가 아닌 알루미늄을 사용하는 경우 특히 그렇습니다. 그러나 회 전자에 금속 덩어리가 없어 방열판 역할을하기 때문에 작은 코어없는 모터도 종종 강제 공기로 냉각해야합니다. 과열은 코어리스 DC 모터 설계에서 문제가 될 수 있습니다. Motor-CAD와 같은 최신 소프트웨어는 설계 단계에서 모터의 열효율을 높일 수 있습니다.

이러한 유형 중에는 디스크 로터 유형이 있으며, 다음 절에서 자세히 설명합니다.

휴대 전화의 진동 경보는 종종 작은 원통형 영구 자석 필드 유형에 의해 생성되지만 얇은 다극 디스크 필드 자석과 두 개의 접합 코어리스 코일이있는 의도적으로 불평형 몰드 플라스틱 로터 구조가있는 디스크 모양 유형도 있습니다. 금속 브러시와 평평한 정류자는 로터 코일에 전원을 공급합니다.

관련 제한 이동 액추에이터에는 코어가없고 보이드 코일이 고 플럭스 얇은 영구 자석의 극 사이에 배치됩니다. 이들은 하드 디스크 ( “하드 디스크”) 드라이브의 고속 헤드 포지셔너입니다. 현대의 디자인은 확성기의 디자인과 상당히 다르지만, 초기의 리지드 디스크 드라이브 헤드가 직선으로 움직이고, 드라이브 구조가 매우 유사하기 때문에 여전히 느슨하게 (그리고 부정확하게) “보이스 코일”구조라고합니다. 확성기의.

팬케이크 또는 축 방향 로터 모터
인쇄 된 아마추어 또는 팬케이크 모터는 높은 플럭스 자석 배열 사이에서 회전하는 디스크 형태의 권선을 가지고 있습니다. 자석은 축 방향 공기 갭을 형성하기위한 공간을 사이에두고 회 전자를 향하는 원으로 배열된다. 이 디자인은 평평한 프로파일 때문에 일반적으로 팬케이크 모터로 알려져 있습니다.이 기술은 ServoDisc와 같은 창립 이래로 많은 브랜드 이름을 가지고 있습니다.

인쇄 된 전기자 모터에서 인쇄 된 전기자 (원래 인쇄 회로 기판에 형성됨)는 얇은 단단한 디스크를 형성하기 위해 고급 합성물을 사용하여 함께 적층 된 펀치 된 구리 시트로 만들어집니다. 인쇄 된 뼈대는 분리 된 링 정류자가 없다는 점에서 브러쉬 모터 세계에서 독특한 구조를 가지고 있습니다. 브러시는 전기자 표면에서 직접 실행되어 전체 디자인을 매우 컴팩트하게 만듭니다.

대안적인 제조 방법은 꽃과 꽃잎 형상의 중앙의 통상적 인 정류자로 편평한 권선 된 구리 와이어를 사용하는 것이다. 권선은 일반적으로 전기 에폭시 포팅 시스템으로 안정화됩니다. 이들은 중간 정도의 점도와 혼합 된 점도 및 긴 겔 (gel) 시간을 갖는 충전 된 에폭시입니다. 저 수축 및 저 발열에 의해 강조되며 일반적으로 UL 1446은 180 ° C, 클래스 H 등급으로 절연 된 포팅 화합물로 인식됩니다.

아이론리스 DC 모터의 독특한 장점은 코깅 (철과 자석 사이의 인력 변화로 인한 토크 변동)이 없다는 것입니다. 기생 맴돌이 전류는 철 로터가 적층되어 있지만 완전히 철이 없기 때문에 회 전자에 형성 될 수 없습니다. 이는 효율을 크게 향상시킬 수 있지만, 가변 속도 컨트롤러는 전자기 유도가 감소하기 때문에 더 높은 스위칭 속도 (> 40 kHz) 또는 DC를 사용해야합니다.

이 모터는 원래 자기 테이프 드라이브의 캡스턴을 구동하기 위해 개발되었는데, 작동 속도에 도달하기위한 최소한의 시간과 최소 정지 거리가 중요했습니다. 팬케이크 모터는 고성능 서보 제어 시스템, 로봇 시스템, 산업 자동화 및 의료 기기에 널리 사용됩니다. 현재 사용 가능한 다양한 구조로 인해이 기술은 고온 군대에서 저렴한 펌프 및 기본 서보에 이르기까지 다양한 용도로 사용됩니다.

또 다른 접근 방법 (Magnax)은 두 개의 로터 사이에 샌드위치 된 단일 스테이터를 사용하는 것입니다.이러한 설계 중 하나는 최대 출력이 15kW / kg이고 지속 전력이 7.5kW / kg입니다. 이 요크리스 축 방향 자속 모터는 더 짧은 자속 경로를 제공하여 자석을 축에서 더 멀리 유지합니다. 이 디자인은 제로 와인딩 오버행을 허용합니다. 100 % 권선이 활성화되어 있습니다. 이것은 사각 단면 구리선을 사용하여 향상되었습니다. 모터는 병렬로 작동하도록 적층 할 수 있습니다. 두 개의 회 전자 디스크가 고정자 디스크에 균등하고 반대되는 힘을가하도록함으로써 불안정성을 최소화합니다. 로터는 샤프트 링을 통해 서로 직접 연결되어 자력을 상쇄합니다.

Magnax 모터의 크기는 직경이 15-5.4 미터 (5.9 in-17 ft 8.6 in)입니다.

서보 모터
서보 모터는 위치 제어 또는 속도 제어 피드백 제어 시스템 내에서 사용되는 완전한 모듈로 판매되는 모터입니다. 서보 모터는 공작 기계, 펜 플로터 및 기타 공정 시스템과 같은 어플리케이션에 사용됩니다. 서보기구에 사용하려는 모터는 속도, 토크 및 동력에 대해 잘 문서화 된 특성을 가져야합니다. 속도 대 토크 곡선은 매우 중요하며 서보 모터의 경우 높은 비율입니다. 권선 인덕턴스 및 로터 관성과 같은 동적 응답 특성 또한 중요합니다. 이러한 요소는 서보 메커니즘 루프의 전반적인 성능을 제한합니다. 크고 강력하지만 느리게 응답하는 서보 루프는 모터의 위치 또는 속도 피드백과 함께 기존의 AC 또는 DC 모터 및 드라이브 시스템을 사용할 수 있습니다. 동적 응답 요구 사항이 증가함에 따라 코어리스 모터와 같은보다 전문화 된 모터 설계가 사용됩니다. AC 모터의 우수한 전력 밀도 및 가속 특성은 DC 모터와 비교하여 영구 자석 동기, BLDC, 유도 및 SRM 드라이브 애플리케이션을 선호합니다.

서보 시스템은 모터가 작동하는 동안 위치 피드백이 연속적이라는 점에서 일부 스테퍼 모터 어플리케이션과 다릅니다. 스테퍼 시스템은 본질적으로 모터에 의존하여 “홈 스위치”또는 위치 인코더와 같은 피드백을 모터 시스템 외부에 제공하여 단기간의 정확성을 위해 “단계를 놓치지”않는 개방 루프 방식으로 작동합니다. 예를 들어, 일반적인 도트 매트릭스 컴퓨터 프린터가 시작되면 컨트롤러는 인쇄 헤드 스테퍼 모터 드라이브를 왼쪽 한계로 설정합니다. 위치 센서는 홈 위치를 정의하고 스테핑을 중지합니다. 전원이 켜져있는 동안에는 프린터의 마이크로 프로세서에있는 양방향 카운터가 인쇄 헤드 위치를 추적합니다.

스테퍼 모터
스테퍼 모터는 정밀한 회전이 필요할 때 자주 사용되는 모터입니다. 스테퍼 모터에서 영구 자석을 포함하는 내부 회 전자 또는 돌 극을 가진 자기 적으로 부드러운 회 전자는 전자식으로 스위칭되는 외부 자석 세트에 의해 제어됩니다. 스테퍼 모터는 또한 DC 전기 모터와 로터리 솔레노이드 사이의 교차로 생각할 수 있습니다. 각 코일이 순차적으로 에너자이징됨에 따라, 로터는 통전 된 자계 권선에 의해 생성 된 자기장과 정렬된다. 동기식 모터와 달리, 적용시 스테퍼 모터가 계속 회전하지 않을 수 있습니다. 대신에 계단 권선에 전원이 공급되고 전원이 끊어짐에 따라 한 단계에서 다음 단계로 다시 “단계”한 다음 다시 신속하게 멈 춥니 다. 순서에 따라 로터가 앞으로 또는 뒤로 회전 할 수 있으며 방향을 바꾸거나 정지하거나 속도를 올리거나 언제든지 임의로 느려질 수 있습니다.

간단한 스테퍼 모터 드라이버는 전계 권선을 완전히 에너자이족 화하거나 완전히 비활성화하여 로터가 제한된 수의 위치로 “코그”하게합니다. 보다 정교한 운전자는 계자 권선의 전력을 비례 제어 할 수있어 로터가 톱니 점 사이에 위치하여 매우 부드럽게 회전 할 수 있습니다. 이 작동 모드는 흔히 마이크로 스테핑이라고합니다. 컴퓨터로 제어되는 스테퍼 모터는 특히 디지털 서보 제어 시스템의 일부인 위치 시스템의 가장 다양한 형태 중 하나입니다.

스테퍼 모터는 이산 단계로 특정 각도로 쉽게 회전 할 수 있으므로 스테핑 모터는 컴퓨터 플로피 디스켓 드라이브의 읽기 / 쓰기 헤드 위치 지정에 사용됩니다. 이들은 기가 바이트 전 시대의 컴퓨터 디스크 드라이브에서 동일한 목적으로 사용되었는데, 정확성과 속도는 하드 디스크 드라이브의 읽기 / 쓰기 헤드를 올바르게 배치하는 데 적합했습니다. 드라이브 밀도가 높아짐에 따라 스테퍼 ​​모터의 정밀도와 속도 제한으로 인해 하드 드라이브에서 쓸모가 없어졌으며 정밀도가 제한되어 사용이 불가능 해지고 속도 제한으로 인해 경쟁력이 떨어졌습니다. 따라서 최신 하드 디스크 드라이브는 보이스 코일 기반 헤드 액츄에이터 시스템을 사용합니다. (이 용어로 “보이스 코일”이라는 용어는 역사적인 것으로, 일반적인 (원뿔형) 라우드 스피커의 구조를 의미하며,이 구조는 잠시 동안 헤드를 배치하는 데 사용되었습니다. 현대 드라이브는 피봇 식 코일 마운트를 가지고 있으며, 코일 스윙 앞뒤로 회전하는 팬의 칼날과 비슷하지만, 보이스 코일처럼 현대의 액추에이터 코일 도체 (자석 와이어)는 자력선에 수직으로 움직입니다.

스테퍼 모터는 광학 스캔 요소, 프린트 헤드 캐리지 (도트 매트릭스 및 잉크젯 프린터) 및 플래 튼 또는 급지 롤러를 이동시키기 위해 컴퓨터 프린터, 광학 스캐너 및 디지털 복사기에서 자주 사용되었습니다. 마찬가지로 많은 컴퓨터 플로터 (1990 년대 초반부터 대형 잉크젯 및 레이저 프린터로 교체 됨)에는 펜 및 플래 튼 이동에 로터리 스테퍼 모터가 사용되었습니다. 일반적인 대안은 선형 스테퍼 모터 또는 폐 루프 아날로그 제어 시스템이있는 서보 모터입니다.

소위 쿼츠 아날로그 손목 시계에는 가장 작은 평범한 스테핑 모터가 포함되어 있습니다. 그들은 하나의 코일을 가지고, 거의 전력을 소비하지 않으며, 영구 자석 회 전자를 가지고 있습니다. 동일한 종류의 모터가 배터리로 구동되는 쿼츠 시계를 구동합니다. 크로노 그래프와 같은 일부 시계는 하나 이상의 스테핑 모터를 포함합니다.

3 상 AC 동기 모터, 스텝퍼 모터 및 SRM과 설계가 밀접하게 관련되어 있으며 가변 릴럭 턴스 모터 유형으로 분류됩니다. 스테퍼 모터는 컴퓨터 프린터, 광학 스캐너 및 라우터, 플라즈마 커터 및 CNC 선반과 같은 컴퓨터 수치 제어 (CNC) 기계에 자주 사용되고 있습니다.

비자 성 모터
정전기 모터는 전하의 인력과 반발력을 기반으로합니다. 일반적으로 정전기 모터는 일반적인 코일 기반 모터의 이중입니다. 매우 작은 모터는 더 낮은 전압을 사용하지만 일반적으로 고전압 전원 공급 장치가 필요합니다. 기존의 전기 모터는 자기 인력과 반발력을 사용하고 저전압에서는 높은 전류를 필요로합니다. 1750 년대에 첫 번째 정전기 모터는 Benjamin Franklin과 Andrew Gordon에 의해 개발되었습니다. 오늘날, 정전기 모터는 구동 전압이 100V 이하인 마이크로 전자 기계 시스템 (MEMS)에서 빈번하게 사용되며, 움직이고 충전 된 플레이트는 코일 및 철심보다 훨씬 쉽게 제작됩니다. 또한 살아있는 세포를 움직이는 분자 기계는 종종 선형 및 회전식 정전기 모터를 기반으로합니다.

압전 모터 또는 압전 모터는 전계가 가해질 때 압전 물질의 형상 변화에 기초한 전기 모터의 일종이다.압전 모터는 역방향 압전 효과를 사용하여 소재가 음향 또는 초음파 진동을 발생시켜 선형 또는 회전 운동을 생성합니다. 하나의 메커니즘에서, 단일 평면에서의 연신은 캐터필라가 움직이는 방식과 유사하게 일련의 뻗기와 위치 유지를하는 데 사용됩니다.

전동 우주선 추진 시스템은 전기 우주 기술을 사용하여 우주 공간에서 우주선을 추진 시키며, 대부분의 시스템은 전기 추진 동력을 고속으로 발사하고 일부 시스템은 전기 역학적 인 밧줄의 원리를 바탕으로 자기권을 추진합니다.