초록
선형 하이브리드 스테핑 전동기는 간단한 구조와 저가의 구동 방식으로 위치 제어를 요구하는 일부 반도체 공정 및 사무실 자동화 기기 등에서 최근 각광을 받고 있다. 그러나, 구조가 간단한 반면 이로 인한 릴럭턴스 및 코깅 추력에 의한 리플 때문에 아직까지 고부가가치의 정밀 공정에는 적용이 제한되어 왔다. 본 논문에서는 선형 하이브리드 스테핑 전동기의 추력 리플 발생 원인을 분석하고 이를 통하여 리플 추력을 상쇄하는 고성능 폐루프 제어 방식을 제안한다. 실험실에서 제작된 선형 하이브리드 스테핑 전동기에 대한 다양한 실험 결과를 통하여 해석 및 제안된 방법의 타당성을 검증한다.
The linear hybrid stepping motors (LHSM) has been widely used due to its simple structure and low cost control. Despite of its attractive features, the conventional LHSM has the multiples of 4th times harmonic reluctance force from excitation current and cogging force from space harmonic of permeance. This paper propose a new LHSM, which the mechanical and electrical phase difference are $45^{\circ}$. The proposed motor shows a unique ability to deliver low detent force and we propose a closed-loop control scheme to attack the ripple force for high performance applications. An analytical and experimental comparison between conventional and proposed LHSM is evaluated to confirm the effectiveness of the proposed modeling and control scheme.