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인가되는 전원에 의해 회전하는 회전자를 포함하는 전기모터부, 상기 회전자의 속도를 감속시키는 감속기 및 상기 전기모터부와 상기 감속기를 연결시키는 샤프트부를 포함하는 동력부;상기 동력부로 인가되는 상기 전원을 발생시키는 파워서플라이;상기 샤프트부 상에 설치되어 상기 회전자의 속도를 측정하는 속도 센서;상기 속도 센서로부터 전송되는 상기 회전자의 속도를 수신하고 상기 회전자의 관성(Jm) 및 상기 감속기의 입력축으로부터 상기 감속기의 관성(Jg)을 측정하는 DAQ부;상기 DAQ부로부터 전송되는 상기 회전자의 속도를 이용하여 상기 회전자의 각가속도를 연산하고 상기 회전자의 각가속도, 상기 DAQ부로부터 전송되는 상기 회전자의 관성(Jm) 및 상기 감속기의 관성(Jg)을 이용하여 가속 운전 구간에서 상기 회전자의 토크, 상기 감속기의 손실토크 및 상기 감속기의 효율을 연산하는 연산부; 및상기 전기모터부를 제어하여 상기 전기모터부에 대한 제1 무부하 가속시험을 진행시키고, 상기 전기모터부 및 상기 감속기를 동시에 제어하여 상기 전기모터부 및 상기 감속기에 대한 제2 무부하 가속시험을 진행시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 시스템
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제1 항에 있어서,상기 동력부는,상기 전기모터부 및 파워서플라이와 전기적으로 연결되고 상기 파워서플라이로부터 공급되는 상기 전원이 인가되어 상기 전기모터부를 동작시키는 드라이버부; 및상기 감속기와 상기 속도 센서 사이에 위치하고 상기 샤프트부 상에 설치되는 커플링부;를 더 포함하고,상기 전기모터부는 상기 드라이버부에 의해 상기 회전자가 회전함에 따라 상기 샤프트부를 회전시키고,상기 감속기는 상기 샤프트부와 연결된 상기 회전자의 속도를 감속시키는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 시스템
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제2 항에 있어서,상기 DAQ부가 상기 회전자의 관성(Jm)을 추출한 후 상기 제어부에 의해 상기 전기모터부만 동작하여 상기 제1 무부하 가속시험이 진행되면,상기 속도 센서는 상기 감속기에 의해 감속된 제1 속도를 측정하여 상기 DAQ부로 전송하고,상기 DAQ부는 상기 속도 센서로부터 전송되는 상기 제1 속도를 수신하고 상기 감속기의 입력축으로부터 상기 감속기의 관성(Jg)을 측정하며,상기 연산부는 상기 DAQ부로부터 전송되는 상기 제1 속도를 시간(t)으로 미분한 상기 회전자의 제1 각가속도를 연산하고, 상기 제1 각가속도 및 상기 회전자의 관성(Jm)을 이용하여 상기 회전자에 작용된 제1 토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 시스템
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제3 항에 있어서,상기 연산부는,(T1=회전자의 제1 토크, Jm=회전자의 관성, dw/dt=회전자의 제1 속도를 시간(t)으로 미분한 회전자의 제1 각가속도)에 의해 연산된 상기 제1 토크를 산정하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 시스템
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제2 항에 있어서,상기 제어부에 의해 상기 전기모터부 및 상기 감속기가 동작하여 상기 제2 무부하 가속시험이 진행되면,상기 속도 센서는 상기 감속기에 의해 감속된 제2 속도를 측정하여 상기 DAQ부로 전송하고,상기 DAQ부는 상기 속도 센서로부터 전송되는 상기 제2 속도를 수신하고 상기 연산부로 상기 제2 속도, 상기 회전자의 관성(Jm) 및 상기 감속기의 관성(Jg)을 전송하며,상기 연산부는 상기 DAQ부로부터 전송되는 상기 제2 속도를 시간(t)으로 미분한 상기 회전자의 제2 각가속도를 연산하고, 상기 제2 각가속도, 상기 회전자의 관성(Jm) 및 상기 감속기의 관성(Jg)을 이용하여 상기 회전자와 상기 감속기에 작용된 제2 토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 시스템
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제5 항에 있어서,상기 연산부는,(T2=회전자의 제2 토크, Jm=회전자의 관성, Jm=감속기의 관성, dw/dt=회전자의 제2 속도를 시간(t)으로 미분한 회전자의 제2 각가속도)에 의해 연산된 상기 제2 토크를 산정하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 시스템
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제4 항 및 제6 항에 있어서,상기 연산부는,(Tgl=감속기의 손실토크, T1=회전자의 제1 토크, T2=회전자의 제2 토크)의 수식을 이용하여 상기 감속기의 손실토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 시스템
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제7 항에 있어서,상기 연산부는,(N=감속기의 회전수, G=감속기의 기어비)의 수식을 이용하여 상기 감속기의 최종단 속도(Nout)를 연산하고,(T2=회전자의 제2 토크, G=감속기의 기어비)의 수식을 이용하여 상기 감속기의 최종단 토크(Tout)를 연산하며,(%)의 수식을 이용하여 상기 감속기의 효율(E)을 연산하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 시스템
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(a) 제어부가 전기모터부만 동작시켜 전기모터부에 대한 제1 무부하 가속시험하는 단계;(b) 상기 제어부가 상기 전기모터부 및 감속기를 동작시켜 상기 전기모터부 및 상기 감속기에 대한 제2 무부하 가속시험하는 단계;(c) 연산부가 상기 제1, 2 무부하 가속시험을 통해 획득된 제1 토크 및 제2 토크를 기반으로 상기 감속기의 손실토크를 산정하는 단계; 및(d) 상기 연산부가 상기 제1 토크 및 상기 제2 토크를 기반으로 상기 감속기의 효율을 연산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 방법
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제9 항에 있어서,상기 (a) 단계 이전에,DAQ부가 상기 전기모터부에 포함된 회전자의 관성(Jm)을 측정하는 단계;를 더 포함하고,상기 (a) 단계는,(a1) 상기 제어부가 드라이버부로 전원이 인가되도록 파워서플라이를 제어하는 단계;(a2) 상기 전기모터부가 상기 드라이버부에 의해 샤프트부를 회전시키는 단계;(a3) 상기 속도 센서가 상기 회전자의 제1 속도를 측정하여 상기 DAQ부로 전송하는 단계;(a4) 상기 연산부가 상기 DAQ부로부터 전송되는 상기 제1 속도를 이용하여 상기 회전자의 제1 각가속도를 연산하는 단계; 및(a5) 상기 연산부가 상기 제1 각가속도 및 상기 회전자의 관성(Jm)을 이용하여 상기 회전자의 제1 토크를 산정하는 단계;를 포함하고,상기 (a5) 단계에서,상기 연산부는,(T1=회전자의 제1 토크, Jm=회전자의 관성, dw/dt=회전자의 제1 속도를 시간(t)으로 미분한 회전자의 제1 각가속도)에 의해 연산된 상기 제1 토크를 산정하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 방법
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제10 항에 있어서,상기 (a) 단계는,(a6) 상기 DAQ부가 상기 감속기의 입력축으로부터 상기 감속기의 관성(Jg)을 측정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 방법
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제11 항에 있어서,상기 (b) 단계는,(b1) 상기 제어부가 드라이버부 및 상기 감속기로 전원이 인가되도록 파워서플라이를 제어하는 단계;(b2) 상기 전기모터부가 상기 드라이버부에 의해 샤프트부를 회전시키는 단계;(b3) 상기 감속기가 상기 회전자의 속도를 제2 속도로 감속시키는 단계;(a3) 상기 속도 센서가 상기 제2 속도를 측정하여 상기 DAQ부로 전송하는 단계;(a4) 상기 연산부가 상기 DAQ부로부터 전송되는 상기 제2 속도를 이용하여 상기 회전자의 제2 각가속도를 연산하는 단계; 및(a5) 상기 연산부가 상기 제2 각가속도, 상기 회전자의 관성(Jm) 및 상기 감속기의 관성(Jg)을 이용하여 상기 회전자의 제2 토크를 산정하는 단계;를 포함하고,상기 (b5) 단계에서,상기 연산부는,(T2=회전자의 제2 토크, Jm=회전자의 관성, Jm=감속기의 관성, dw/dt=회전자의 제2 속도를 시간(t)으로 미분한 회전자의 제2 각가속도)에 의해 연산된 상기 제2 토크를 산정하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 방법
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제12 항에 있어서,상기 (c) 단계에서,상기 연산부는,(Tgl=감속기의 손실토크, T1=회전자의 제1 토크, T2=회전자의 제2 토크)의 수식을 이용하여 상기 감속기의 손실토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 방법
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제13 항에 있어서,상기 (d) 단계는,(d1) 상기 연산부가 (N=감속기의 회전수, G=감속기의 기어비)의 수식을 이용하여 상기 감속기의 최종단 속도(Nout)를 연산하는 단계;(d2) 상기 연산부가 (T2=회전자의 제2 토크, G=감속기의 기어비)의 수식을 이용하여 상기 감속기의 최종단 토크(Tout)를 연산하는 단계; 및(d3) (%)의 수식을 이용하여 상기 감속기의 효율(E)을 연산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감속기의 효율 평가 방법
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