‘KⅡS 시리즈’만의 특징

1. 고효율화 기술적용

‘KⅡS 시리즈’는 최적화 자기설계와 전용부품을 채용해, 최대 효율이 73%에 달하는 고효율화 삼상모터다(표 1). 손실을 대폭 저감해 모터의 출력을 높이고 FAN이 없는 구조를 실현했다.

 

▲ 표 1. 최대 효율 비교

손실을 저감하면 모터의 발열이 감소한다. 따라서 60W 이상의 기존 제품에는 냉각용 FAN이 부착돼 있다. 하지만 ‘KⅡS 시리즈’는 발열량이 적기 때문에 FAN이 없는 구조가 가능하다(그림 13).

▲ 그림 13. FAN 없는 구조

또한, 고효율화에 의해 설치치수 90mm에 출력 100W를 실현했으며, 기존 제품보다 전장 길이가 15mm 짧아져 설비의 소형화에 기여한다(그림 14).

▲ 그림 14. 사이즈 비교

2. 인버터 조합에 최적화

‘KⅡS 시리즈’는 속도의 폭을 높였을 뿐만 아니라, 속도의 안정성도 높인 제품이다. 저속 특성을 개선해 저속구간에서도 높은 토크를 발휘한다(그림 15). 또한, ‘KⅡS 시리즈’는 인버터 사용에도 최적화되어 있다. 

▲ 그림 15. 인버터를 통한 속도 제어 폭 비교

일반적으로 인버터 사용 시 부하가 클 경우 속도가 저감되는 현상이 발생하는데, ‘KⅡS 시리즈’는 큰 부하가 가해지더라도 속도의 저감이 적어 안정된 속도 제어가 가능하다(그림 16).

▲ 그림 16. 높은 부하에 따른 속도 변동 폭

3. 직교축 기어 헤드

직교축 기어헤드는 컨베이어 등 반송 장치에 주로 사용되며, 장치의 구동축에 모터를 직각으로 설치할 수 있기 때문에 평행축 기어헤드보다 공간 활용도가 높다.

(1) 구조

‘KⅡ 시리즈’의 직교축 기어드 모터는 그림 17과 같이 모터 축에 하이포이드 기어를 채용하고 있다. 이렇게 하면 출력축에 더 큰 기어를 배치할 수 있고, 출력 토크를 올릴 수 있으며 감속 단수를 줄일 수 있다.

▲ 그림 17. 직교축 기어드 모터의 구조

하이포이드 기어는 맞물림이 복잡하므로, 기어 사이의 백래시와 물림 위치를 정밀하게 조정해야 한다. 그렇기 때문에 한 번 조립한 기어드 모터는 모터부와 감속기를 분리할 수 없다.

(2) 씰 구조

‘KⅡ 시리즈’의 직교축 기어드 모터는 기어 윤활성을 고려해 비교적 부드러운 광유계 윤활제를 채용하고 있다. 그리스의 누유 방지를 위해 그림 18과 같이 기어 케이스와 기어 플랜지 이음면에는 ‘O 링’이, 출력축과 모터 축의 구동부에는 ‘오일 씰’을 배치하고 있다.

▲ 그림 18. 직교축 기어드 모터의 씰 구조

•‌ 오일 씰 : 오일 씰에서 그리스 누유의 원인은 기어 마찰로 인한 립 부분의 마모와 고빈도의 정·역 운전에 의한 씰 성능 저하다. 기어 내부의 윤활제 누출을 방지하기 위해 그림 19에 표시된 3개 지점에 신뢰성이 높은 오일 씰을 채용했다.

▲ 그림 19. 나사 부착 유무에 따른 씰의 펌프 능력 비교

(3) 설치

직교축 기어드 모터는 그림 20과 같이 평행축 기어헤드에 비해 설치 시 공간이 줄어든다. 또한, 중공 축 타입에서는 커플링 등 연결 부위가 없어도 장비에 장착할 수 있다.

▲ 그림 20. 평행축과 직교축(중공축)의 설치 비교

‘KⅡ 시리즈’의 직교축 기어드 모터는, 그림 21와 같이 출력축을 중심으로 상하 대칭이다. 모터부와 기어헤드부 상하 방향의 치수도 동일하다. 이로 인해 소형 컨베이어에 설치 시 기어드 모터가 구현할 수 없는 콤팩트함을 구현할 수 있다.

▲ 그림 21. ‘KⅡ 시리즈’ 직교축 기어헤드 모터의 외형도 (5IK90SW-GHR)

또한, 중공 축 타입은 출력축의 양면에서 설치할 수 있다. 따라서 그림 23과 같이 설치 위치를 변경한 경우에도 기어드 모터 리드선의 노출 방향을 통일할 수 있다. 1개의 기어드 모터로 컨베이어의 왼쪽, 오른쪽, 뒷면에서 모두 설치할 수 있기 때문에, 설치 자유도가 높아진다. 또한, 중실 축 타입은 출력 축 끝에 탭 가공을 추가해 풀리의 누락 방지에 사용할 수 있다.

▲ 그림 22. 컨베이어에 부착 예

▲ 그림 23. 설치의 자유도

 

4. 정리

‘KⅡ 시리즈’는 기존의 ‘K 시리즈’에 비해 고강도 제품으로 평행축 기어헤드는 저소음과 장수명을 실현했다. 직교축 기어드 모터는 구조가 변경되어 기존 제품보다 그리스 누유의 우려가 적으며, 취부 형태의 변경으로 장비에 콤팩트한 설치가 가능하다. 이것으로 인해 ‘KⅡ 시리즈’는 고객 장비의 고성능화와 공간 절약화에 공헌할 수 있다. <자료 : 인아오리엔탈 기술지원센터> 

정리 : 임근난 기자 (fa@hellot.mediaon.co.kr)