스테퍼 모터 계산기

한 바퀴 마이크로스텝 수를 한 바퀴 이동거리로 나눕니다. GT2 벨트(피치 2mm)에 20T 풀리를 쓰면 한 바퀴에 40mm 움직이고, 1.8° 모터를 16분할로 돌리면 한 바퀴가 3,200스텝이므로 3200 ÷ 40 = 80 steps/mm입니다. 리드 8mm 스크류라면 3200 ÷ 8 = 400 steps/mm입니다. 둘 다 3D 프린터 펌웨어 기본값으로 흔히 보는 숫자입니다.

분해능은 올라가지만 정확도는 그만큼 올라가지 않습니다. 마이크로스텝 위치는 두 상의 전류비로 만들어 내는 것이라 디텐트 토크와 마찰에 밀려 실제로는 그만큼 정확히 서지 못합니다. 16분할을 걸어도 위치 정확도가 16배 좋아지지는 않으며, 실질적으로 얻는 것은 진동과 소음이 줄어드는 쪽입니다.

f = rpm × 한 바퀴 스텝 수 × 마이크로스텝 ÷ 60입니다. 1.8° 모터를 16분할로 300rpm 돌리려면 300 × 3200 ÷ 60 = 16kHz가 필요합니다. 마이크로스텝을 두 배로 올리면 같은 속도에 두 배의 주파수가 필요해지므로, 드라이버의 최대 펄스 주파수가 그대로 속도 상한이 됩니다.

리드는 한 바퀴에 나아가는 거리이고 피치는 나사산 사이의 간격입니다. 줄 수가 1이면 둘이 같지만, 흔히 쓰는 T8 리드스크류는 4줄 나사라 피치가 2mm여도 리드가 8mm입니다. steps/mm 계산에는 리드를 써야 하며, 피치를 넣으면 이동량이 네 배 틀립니다.

이 계산기로는 구할 수 없습니다. 스테퍼의 토크는 전류·인덕턴스·전원 전압·속도에 따라 달라지고, 속도가 오르면 역기전력 때문에 급격히 떨어집니다. 계산식이 아니라 제조사가 실측해 제공하는 토크 곡선을 봐야 하며, 실제 최고 속도도 이 곡선과 부하가 먼저 제한합니다.

steps/mm가 두 배가 되고 이동 분해능이 절반으로 줄어듭니다. 대신 같은 속도를 내는 데 두 배의 펄스 주파수가 필요해 최고 속도가 절반이 되고, 일반적으로 1.8° 모터보다 토크가 조금 낮습니다. 분해능과 속도를 맞바꾸는 선택입니다.