[테스트 베드] KⅡ, KⅡS 시리즈 (1) / 발열과 진동 억제하며 효율 극대화

2016.08.31 15:09:55

오리엔탈모터의 ‘KⅡ 시리즈’와 ‘KⅡS 시리즈’는 고품질의 고강도 기어, 고효율 모터다. 인버터 사용에 최적화되어 속도 제어 폭과 안정성을 높였으며, 설비의 소형화에 기여한다. 또한, 최적화 자기설계와 전용부품 채용으로 고효율을 실현했다. AC 소형 모터의 새로운 표준이 될 ‘KⅡ 시리즈’와 ‘KⅡS 시리즈’(그림 1)를 자세히 살핀다.

▲ 그림 1. ‘KⅡ 시리즈’와 ‘KⅡS 시리즈’의 외관

AC 소형 표준 모터는 각종 산업 기기의 동력원으로 폭넓은 분야에서 사용되고 있다. 특히, 오리엔탈모터의 제품은 업계 표준으로 오래전부터 많은 고객의 사랑을 받아 왔다.

▲ 그림 2. ‘KⅡ 시리즈’와 ‘KⅡS 시리즈’의 특징

최근 동력용 모터는 기어헤드의 소형화, 에너지절약화, 유지보수 간편화 등 다양한 성능이 요구되고 있다. 오리엔탈모터는 이러한 요구에 대응하기 위해 기존 ‘K 시리즈’ 대비 허용 토크를 3.5배(직교축 기준) 증가시킨 기어헤드를 채용했다(그림 3).

▲ 그림 3. 최대 허용 토크 비교

‘KⅡ·KⅡS 시리즈’의 특징

‘KⅡ·KⅡS 시리즈’는 입력 전원 사양마다 최적의 특성이 되도록 전용 설계로 변경하여, 모터 소비 전력을 최대 28W 줄였으며, 발열과 진동을 억제하고 고효율을 실현했다(그림 4).

▲ 그림 4. ‘KⅡ·KⅡS 시리즈’의 성능

‘KⅡ·KⅡS 시리즈’는 모터의 토크를 극대화하기 위해 기어헤드의 강도를 높인 제품이다. 열처리 기술과 담금질 그리고 대구경 베어링을 채용해 허용 토크를 높인 것이다. 허용 토크는 기존 ‘K 시리즈’보다 평행축 기어헤드는 최대 2배, 직교축 기어드 모터는 최대 3.5배 높아졌다. 그림 5와 그림 6은 기존 제품과 ‘KⅡ·KⅡS 시리즈’의 토크 특성 대표 예시로, 최대 허용 토크에 대한 비교를 보여준다.

▲ 그림 5. ‘KⅡ 시리즈’의 25W용 기어헤드 출력(허용) 토크

▲ 그림 6. ‘KⅡS 시리즈’의 100W용 기어헤드 출력(허용) 토크

또한, ‘KⅡ·KⅡS 시리즈’는 허용 레이디얼 하중과 축 하중의 허용치를 높였기 때문에, 현재 사용 중인 모터를 ‘KⅡ·KⅡS 시리즈’로 변경하면 모터의 소형화가 가능하다(일부 형번 제외). 그림 7은 25W의 허용 레이디얼 하중과 허용 축 하중이다.

▲ 그림 7. 허용 레이디얼 하중과 축 하중

‘KⅡ·KⅡS 시리즈’의 평형축 기어헤드

‘KⅡ·KⅡS 시리즈’의 평행축 기어헤드는 대구경 베어링 채용과 열처리에 의한 기어의 내구성 향상으로 수명을 ‘K 시리즈’의 2배인 10,000시간을 실현했다(그림 8).

▲ 그림 8. 정격 수명 시간 비교

평행축 기어헤드의 구조는 그림 9와 같다. ‘K 시리즈’는 베어링 유지판과 유지판을 고정하는 하우징(HOUSING)으로 베어링을 고정하고 있었다. 반면, ‘KⅡ·KⅡS 시리즈’는 베어링 유지판과 하우징을 없애고 기어 케이스와 기어 플랜지에 베어링을 직접 고정하는 구조로 되어있어, 베어링의 대구경화가 가능하다. 또한, 기어 표면 마무리 작업을 통해 ‘K 시리즈’보다 최대 6dB의 낮은 저음화를 실현했다. 그림 10은 ‘K 시리즈’와 ‘KⅡ 시리즈’의 90W, 감속비 1·12.5 소음 값 비교 자료다.