아두이노용 전동모터의 종류

전동모터의 종류는 수없이 많겠지만 아두이노를 활용한 메이킹활동에 주로 사용되는 전동모터에는 몇가지 유형이 있고 유형별로 구조 및 사동방법이 조금씩 다르다. 아두이노 환경에서 많이 사용하는 DC전동모터들의 몇가지 종류를 알아 본다.

 

DC모터

 

 

가장 기본적인 DC모터의 원형으로서 일반적으로 가장 많이 사용하는 모터이다. 적당한 전력만 공급해 주면 회전은 하므로 팬 또는 RC자동차 구동 등 여러 용도로 많이 사용된다. 단지 한방향 일정 속도로 회전만을 원한다면 전원공급만 해주면 되지만 회전방향을 바꾼다든지 회전속도를 제어하고 싶다면 DC모터 드라이버회로를 사용해서 +/- 공급 방향과 공급전압을 조절해 주어야 한다. DC모터 드라이버는 사용 전압과 전류에 따라 소용량과 대용량이 있으므로 사용하고자하는 모터의 크기에 따라 적당한 드라이버를 장착해야 한다.       

 

 

기어드모터

 

 

 

일반적으로 DC모터는 속도는 빠르지만 토크(회전력)은 약하다. 따라서 회전속도는 빠르지 않아도 큰 회전력이 필요할 경우에는 모터축에 감속기어를 연결하여 고속 저토크를 저속 고토크로 바꿔주게 되는데 이런 기어들이 모터에 장착되어 있는 모터들을 기어드모터라 한다. 동일한 DC모터를 사용한다 해도 감속비율에 따라 속도와 회전력은 차이가 나므로 구매시에는 감속비율에 따른 속도아 회전력 사양에 주의해야 한다. 감속기어가 붙어 있을 뿐 일반 DC모터와 동일하므로 사용방법은 DC모터와 동일하다.

 

 

 

브러시리스(Blushless)모터

 

 

일명 BLDC라고도 부른는데 DC모터에서 브러시와 정류자를 빼고 전자적인 정류기구를 설치한 모터이다. 브러시에 의한 기계적인 마찰이나 마모가 없기 때문에 기계적인 잡음이 없고 초고속 회전이 가능해 지지만 구동회로가 복잡해 진다.

드론이나 CD플레이어 등 같이 가볍고 초고속 회전이 필요한 경우에 많이 사용된다.  

 

 

 

브러시리스모터는 구동방식이 복잡하기 때문에 위와 같은 ESC(Electronic Speed Controls: 전자속도제어기)라는 브러시리스모터 전용 드라이버를 사용해야 한다.      

 

 

서보모터

 

 

 

모형자동차 핸들 또는 CCTV카메라의 각도 조절 등과 같이 제한된 범위내에서 축을 일정한 각도로 회전시켜 유지시켜야 할 때 사용하는 모터이다. 모터 내부적으로 감속기어 등이 장착되어 있어 모터 크기에 비해 회전력은 매우 센 편이나 회전할 수 있는 각도는 통상 180도 정도 즉 반바뀌 정도이다. ( 내부회로를 개조해서 180도 만 회전하는 것이 아니고 계속해서 무한회전하는 서보모터도 있다. )  PWM방식으로 제어되는 서보모터들은 특별한 경우를 제외하고는 별도의 드라이버장치 없이 아두이노에서 직접 PWM신호로 각도를 지정하는 방식으로 사용할 수 있다. 이때 아두이노 보드의 출력선은 허용전류가 부족하므로 서보모터의 공급하는 전력은 별도의 전원으로 해야 한다.  

 

 

 

스테핑모터

 

 

3D프린터처럼 정확한 거리나 회전각도 이동이 필요할 경우에 스테핑모터를 사용한다. 보통 스테핑모터는 한 스텝당 1.8도 정도 움직이므로 한바뀌 회전 360도를 200분의 1로 나누어 스텝단위로 모터를 정밀하게 제어할 수 있다. 스테핑모터는 정밀하기는 하지만 회전력이 약하기 때문에 어느 정도 회전력을 키우려면 모터의 크기가 커지는 경향이 있다. 스테핑모터를 제어하기 위해서는 별도의 스테핑모터 드라이버 장치가 필요하며 제어선도 4선 또는 6개의 전선이 필요하다.