서보 드라이브

서보 드라이브(Servo Drive)를 사람들은 서보 드라이버(Servo Driver)로 말하기도 하는데 정확한 영어는 아니다.

보통 서보 드라이브는 모터의 토크 제어, 속도 제어 또는 위치 제어를 하는 장치이다.

이와 같은 제어를 하기 위해 전류, 엔코더 신호를 피드백 입력으로 받는다.

모터에 직접 전기를 인가하여 돌릴 수도 있지만 그렇게 하면 정확한 제어를 할 수 없다. 예를 들면 모터를 1000 RPM으로 돌리려고 할 때 사람이 전압을 수동으로 맞춰야 하고 외란에 큰 변동이 발생한다.

일반적으로 서보 드라이브는 정밀한 제어가 필요한 분야에 사용한다. CNC나 로봇과 같이 몇십 마이크로 미터 단위로 제어를 해야 하는 분야에 사용된다.

우리나라에서 많이 사용하는 미쯔비시의 서보 모터와 서보 드라이브는 모터 1회전에 262144 펄스의 엔코더를 사용하며 이론상 약 0.0014도의 정밀도로 모터를 제어할 수 있다.

서보 시스템에서 전체 시스템의 정밀도는 기계적인 부분에서 결정된다. 전기적인 부분은 매우 정밀하게 제어할 수 있지만 이러한 출력을 받는 기계적인 부분에서 오차가 발생한다. 기계는 정밀한 가공도 어렵고 주위 온도에 따라 팽창과 수축을 하기 때문에 전기적인 요소 보다 기계적인 요소에서 많은 오차가 발생한다.

서보 드라이브에서 위치 제어를 하지만 보통 모션 컨트롤은 하지 않는다. 그래서, 서보 드라이브를 위치결정 모듈과 함께 사용해야 한다. 위치 결정 모듈은 보통 PLC에 내장 되거나 PLC에 확장 모듈 형태로 나온다.

서보 드라이브는 제어공학에서 다루는 여러 제어 분야 중에서 가장 정밀한 제어 분야 중 하나이다.

서보 드라이브는 모터 컨트롤러 중 하나이다. 모터 컨트롤러 중에는 정밀도가 필요 없는 것도 있고 피드백 제어가 없는 것도 있지만 서보 드라이브는 피드백을 사용하는 고정밀 제어기이다.

산업용 서보 드리이브는 대부분 PMSM을 모터로 사용한다.

@ 인버터