피스톤 펌프 구동용 가감속 곡선

스테퍼 모터는 모든 부하에서 정지 상태에서 목표 고속으로 즉시 전환할 수 없습니다. 피스톤 펌프 구동계는 마찰, 유압 부하와 관성을 극복하고 정지 전에 감속 행정을 확보해야 합니다.

1. 가감속 제어가 필요한 이유

실제 구동 전압, 전류, 드라이버 및 마이크로스텝 조건의 토크-속도 곡선을 기준으로 램프를 선택해야 합니다. 정지 토크만으로 고속 운전 토크를 판단할 수 없습니다.

2. 탈조와 진동을 구분하는 방법

가속도가 너무 크면 요구 토크가 해당 속도의 가용 토크를 넘어 탈조가 발생할 수 있습니다. 부하, 전원, 전류 설정, 공진 및 조립 상태도 영향을 줍니다.

가속도가 낮다고 탈조가 직접 발생하는 것은 아니지만 공진 구간을 천천히 통과하면 진동 시간이 길어질 수 있습니다.

3. 세 가지 대표 곡선

선형 속도 램프는 일정한 가속도를 사용해 구현이 간단하지만 전환점에서 가속도가 갑자기 바뀝니다. S자 곡선은 가속도를 점진적으로 변화시켜 충격을 줄입니다. 포물선 곡선은 속도 구간별 가속도를 비선형으로 조절합니다.

다음 그림은 곡선 형상을 설명하기 위한 것이며 특정 펌프에 바로 적용할 수 있는 파라미터가 아닙니다.

4. 모터 속도를 피스톤 속도와 이론 유량으로 환산

모터가 리드 스크루를 직접 구동할 때 리드 p(mm/rev), 속도 n(rev/s)이면 피스톤 속도 v = p × n입니다. 유효 피스톤 면적 A(mm²)일 때 이론 유량 Q = A × v이고 1 mm³ = 1 μL입니다.

5. 피스톤 펌프 프로그램 조정 순서

1. 저속 확인: 원점 방향, 리미트와 유효 행정을 낮은 속도에서 확인합니다.
2. 실제 유로 적용: 실제 유체, 튜브 및 배압에서 흡입·토출 속도를 단계적으로 높입니다.
3. 파라미터 기록: 시작 주파수, 목표 주파수, 램프 시간, 마이크로스텝, 밸브 지연과 정지 시간을 기록합니다.
4. 짧은 행정 확인: 목표 속도에 도달할 거리가 부족하면 최고 속도나 정속 구간을 조정합니다.
5. 액체 결과 검증: 단회 액량, 반복성, 기포, 진동, 탈조 및 모터 온도를 측정합니다.

결론

가감속 곡선은 모터 토크-속도 특성, 기계 부하, 유압 부하, 유효 행정과 액체 처리 사이클을 함께 만족해야 합니다. 최종 기준은 실제 유로의 분주 결과입니다.

참고 자료