플라스틱산업 사출 / 압출 / 금형 /원료

LS엠트론 기술교육아카데미에서 누구나 쉽게 사출성형을 이해할 수 있도록 사출성형 입문자를 대상으로 한 기술 자료를 공개했다. 이번 호는 유압 및 절전형 사출성형기의 이해를 위해 ‘유압식 사출성형기 주요 전기 부품’을 다룬다. 

* 자료 : LS엠트론 기술교육아카데미(http://lsmtronacademy.com)

1. 유도전동기(Induction Motor)

3상 유도전동기는 바깥쪽의 고정자와 안쪽의 회전자 모두 얇은 강판을 쌓아올리는 방식으로 만들어지며, 거기에 각각 슬롯을 내고 있다. 고정자 슬롯에는 코일을 넣는다. 
3상의 각 상이 1개의 코일인 예는 없으며 적어도 몇 개의 코일을 사용하기 때문에 고정자의 슬롯 수는 24, 36, 48, 64… 등이며 많은 것은 수백에 달한다. 각 상의 코일은 공간에서 120°씩 이동시켜서 배치한다. 회전자에는 피복되지 않은 동봉(銅棒)이나 알루미늄의 주물을 슬롯 속에 넣는 농형(籠型)이라 불리는 형태와, 3상 권선으로 하는 권선형이 있다.

3상 농형 유도전동기의 구조

사출성형기 적용

2. AC 서보모터(Servo Motor)

서보 기구를 구동시키는 전동기. 서보 기구는 피드백 제어에 의한 자동 제어 기구이므로 서보모터의 축단 또는 구동되는 기구의 운동 부분에 위치와 속도를 검출하는 센서가 부착되어 있다. 센서의 신호를 지령값과 비교함으로써 위치, 속도, 방위, 자세 등의 목표값을 수정해 서보모터를 제어한다. 정전·역전이 가능하고, 저속에서의 운전이 원활하며, 급가속·급감속을 할 수 있다. 

AC 서보모터 구조 및 결선도

사출성형기 적용

3. 인버터(서보 드라이버)
 

반도체 소자의 스위칭 기능을 이용해 직류전력을 교류전력으로 변환해주는 장치이다. 직류 → 교류변환을 역변환이라고 하며, 인버터는 역변환을 수행하는 장치를 의미한다. 반대로 교류 → 직류변환은 순변환이라고 하며, 순변환을 수행하는 장치는 컨버터(Converter)라고 한다. 
사이리스터(Thyristor), GTO(Gate Turn Off), 파워트랜지스터(Power Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등을 스위칭(Switching, 전류의 on/off) 소자(素子, Component, Element)로 한 정지형(靜止形) 인버터(Static Inverter)는 무정전 전원, 형광등 등에 사용하는 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency, 고정전압 고정주파수)와, 유도전동기·동기전동기를 구동하는 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency, 가변전압 가변주파수)로 대별된다.

기능 블럭도
 

파워부는 AC서보모터를 구동하기 위한 전류를 공급하는 부분이다.
컨버터부는 교류인 상용전원을 직류전원으로 변환하는 부분이다. 여기서는 정류기와 대용량 콘덴서로 구성된다.
직류를 교류로 변환하는 부분을 좁은 의미에서 인버터라고 지칭한다.

파워부의 구성

DC = 입력전압(AC)*√2 

인버터에 공급되는 전원은 외부에서 AC 전원을 입력 받아 정류기와 평활콘덴서를 거쳐 직류로 변환되는데 위와 같은 전압을 기준으로 한다.

PWM(Pulse Width Modulation) 방식

Chopping : t1의 펄스폭 → 평균전압 조절(Variable Voltage)
Switching : 스위치 주기 → 출력 주파수 변화(Variable Frequency)

3상 교류의 발생

사출성형기 적용