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제어의 종류에는 주로 아날로그 전압 등으로 표준 모터의 회전 속도를 제어하는 속도 제어,
간단한 리미트 스위치나 고정도의 PLG(엔코더) 등을 사용해서 표준모터의 회전량을
제어하는 위치 제어, 표준 모터에 흐르는 전류를 제어해서 토크가 항상 어느 일정값을
유지하도록 제어하는 토크 제어의 3종류가 있습니다.
1. 속도 제어
(1) 오픈 루프 제어
범용 인버터 등과 같이 속도의 피드백이 없는
제어 방식입니다.
지령 방식은 아날로그 전압 지령 등으로 컨베이어 반송 속도의 제어나 팬, 펌프의 풍량, 유량 제어 등 많은 용도에 사용됩니다. 정격 토크에서의 슬립은 모터의 특성에 따르지만 약 3~5% 정도의 속도 변동이 있습니다. 최근의 인버터는 디지털 제어에 의해 내부에 속도 데이터를 설정하거나 디지털 지령 (펄스열, 패러럴 데이터,통신) 에 의해 지령을 설정할 수 있어 온도 드리프트의 영향을 받지 않게 됩니다.
또한, 어드밴스트 자속 벡터 제어나 리얼 센서리스 벡터 제어, PM 센서리스 벡터 제어 등의 이용으로 속도 변동율을 1% 이하로 하는 것이 가능합니다.
범용 인버터의 경우, 대부분 이 속도 제어 방식으로 사용되고 있습니다.
(2) 세미 클로즈드 루프 제어
모터에 검출기를 설치하고, 실제의 속도를 검출해서 제어 회로에 피드백을 걸어 모터 속도의 변동을 보상하는 방식을 세미 클로즈드 루프 제어라고 합니다. 검출기로서는 TG (타코 제네레이터), PLG (엔코더) 등이 있지만, 최근에는 PLG (엔코더) 가 많이 사용되고 있습니다. 또한, 세미 클로지드 루프도 속도 지령을 아날로그 (전압 또는 전류) 를 이용하지만, 이 외에 펄스열을 입력하는 방식이나 디지털 입력의 방식도 있어, 드로 운전이나 전속 운전 등 정도 높은 속도 제어도 할 수 있습니다.
2. 위치결정 제어
모터 회전 속도를 제어하면서, 정지 위치를 목표로 하는 위치에 정지하는 제어를 위치결정 제어라고 합니다. 정지 신호에 외부 센서 신호를 취득하여 목표 위치에 정지하는 간단한 방식이나 모터에 PLG (엔코더) 를 부착해서 고정도의 위치결정을 실시하는 방식 또한 항상 변동하는 정지 목표 위치에 추정이나 동기하면서 위치결정을 실시하는 고기능까지 많은 제어 방식이 있습니다.
(1) 오픈 루프 제어
너무 높은 정지 정도를 필요로 하지 않는 용도에서는 정지 목표 위치의 앞에 감속 지령용의 리미트 스위치를 설치해서 이 신호에 의해 모터가 감속 정지하는 방법입니다. 인버터의 감속 개시 위치의 불균형이 정지 위치 정도를 좌우하지만, 높은 정도가 요구되지 않을 때에는 간단 (염가) 한 방법으로서 사용되고 있습니다.
(2) 세미 클로지드 루프 제어
모터에 설치된 PLG (엔코더) 로부터 피드백을 실시합니다. (PM 센서리스 벡터 제어시는 추정값) 예를 들어 벡터 인버터에 입력된 지령분만큼 벡터 전용 모터가 회전한 피드백 펄스가 귀환됩니다. 이때 입력된 지령량과 피드백량의 차이는 반드시 "0" 이 되도록
지령을 계산해서 모터를 회전시킵니다.
(3) 풀 클로즈드 루프 제어
기계측에 설치된 검출기 (리니어 스케일, PLG (엔코더) 등) 로부터 피드백해서 제어합니다. 검출기가 최종 기계의 가동부분에 부착되어 있기 때문에 백래시나 기계계의 오차 영향을 받지 않고 고정도의 위치결정을 할 수 있습니다. 반면, 기계 강성을 높일 필요가 있습니다. 일부의 공작기계 등 고정도 제어인 경우에 사용되는 경우가 있습니다.
3. 토크제어
토크 제어란, 모터가 발생하는 토크 (전류) 를 제어하는 것으로 토크 제한과는 다릅니다. 토크 제어는 토크 지령값에 대한 토크를 제어하므로, 부하 토크가 작으면 자동적으로 속도는 상승하고, 크면 속도는 하강, 동일하면 토크는 평행 속도를 유지합니다. 주로 권취, 권출 등의 라인에서 사용됩니다.
토크 제한이란, 위치나 속도 제어 시에 필요 이상의 토크를 내면 ㅣ계 파손의 가능성이 있는 경우나 기계에 정압 정지 시키는 경우 (메카 록을 실시하는 것 같은 경우) 에 토크 제한(리미트) 을 겁니다. 토크 제어는 모터에 흐르는 전류를 검출해서 제어할 필요가 있기 때문에 전류 검출을 실시하는 리얼 센서리스 벡터제어의 인버터나 벡터 인버터로 대응할 수 있습니다.
(1) 오픈 루프 제어
토크 정도를 그다지 필요로 하지 않는 권출, 권취 축 등의 용도에 사용됩니다. 토크의 지령으로는 아날로그 지령이 일반적입니다. 이러한 제어의 경우, 온도에 의해 토크의 정도가 변화하는 (온도드리프트) 경우나 기계의 로스 등도 고려할 필요가 있습니다.
(2) 클로즈드 루프 제어
장력의 정도가 요구되는 용도 (종이, 필름 등) 의 권출, 권취 축 등의 용도에 사용됩니다. 실제의 제품에 걸리는 장력을 검출해서 장력 제어 장치에 피드백하는 방식입니다.
