일본산업뉴스요약

고베제강소, 전동 액추에이터 기술 개발
전자력 3배 이상, 소형∙정숙화

고베제강소는 발생 가능한 전자력을 기존 제품의 3배 이상으로 높일 수 있는 전동 액추에이터 기술을 개발했다. 전자력에 비례하는 자속 밀도를 높일 수 있는 독자의 3차원 자극 구조를 이용한다. 커다란 힘을 발휘하는 전동 액추에이터의 개발로 감속기가 필요 없어지며 전동화하는 장치의 소형화, 정숙화에 공헌할 수 있다. 우선 협동 로봇에 적용을 가정해 전동 관절 기구의 개발에 나선다. 다른 로봇 관련 및 폭 넓은 용도에서의 제품화도 추진한다.

기존의 전동기는 자극 표면에 영구 자석을 노출해 전기자 철심과 마주하는 표면 자석형 배치인 것에 반해 3차원 자극 구조는 자석을 수직, 평행으로 조립할 수 있도록 배치한다. 이 구조와 자극의 사이의 틈새가 좁아지는 등 발생하는 자속이 증가해 전자력이 커진다.

3차원 자극 구조를 이용해 체적 당 발생하는 전자력을 최대로 하는 전동기 모델을 설계해 실제 기계에서 성능을 확인했다. 전자력을 높이기 위해 기존에는 자석의 자력 향상 및 코일의 소형화, 가동자의 소형화∙다층화 등의 방법을 선택해왔다. 그러한 기존 모터의 발생 가능한 힘 밀도가 1 입방미터 당 1 메가뉴턴 전후인 것에 반해 고베제강소의 전동기 모델에서는 3.62메가뉴턴으로 약 3배로 높아졌다.

감속기가 필요 없는 다이렉트 드라이브 구동이 가능하게 되며 장치의 소형화 및 정숙화로 연결할 수 있다. 기존의 전동 액추에이터에서 커다란 힘을 얻기 위해서는 감속기의 사용으로 장치의 대형화를 피할 수 없어 전동화의 제약이 되고 있었다.

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