로봇 구동 시스템의 회생저항 제어 방법_로봇기술기사 中 > 기술자료 및 소식 Technical & News

에너지 효율의 혁신, 회생저항 제어 기술

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지속되는 산업 자동화 및 전자 시스템의 고도화로 에너지의 효율화와 시스템 보호는 필수적 기술로 자리잡고 있다. 특히, AGV 및 AMR과 같은 주행로봇의 경우 고속 주행 및 빈번한 가감속의 사용을 요구하는 환경으로 인해 효율적인 에너지 관리 기술이 절실하다. 이러한 수요에 대응하는 핵심 기술이 바로 회생저항 제어 기술이다.

회생저항 제어 기술은 급가속 및 급정지 시 발생하는 모터의 역기전력을 안정적으로 제어해 시스템 손상을 사전에 방지하고 에너지를 보다 효율적으로 활용하는 기능을 일컫는다. 본 기술은 배터리 수명을 증가시키고 로봇의 운용비용을 절감해 자동화 솔루션의 안전성과 신뢰성을 강화하는 효과를 얻을 수 있다.

모터가 회전하거나 감속할 때 운동 에너지가 발생하며 이는 역기전력으로 변환된다. 이러한 상황에 시스템 전압이 급격히 상승하면 로봇 내에 탑재된 드라이버 회로와 모터 손상을 초래할 수 있다.

회생저항 제어 기술은 이 같은 상황을 제어해 과잉 에너지를 열로 방출하거나 배터리를 재충전하는 방식으로 불필요한 에너지 낭비를 최소화하며 과도한 전압 상승으로 인한 드라이버 및 모터 손상을 방지한다.

회생저항 제어 기술의 이점

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• 에너지 효율성 향상 (Efficiency)

AGV와 AMR은 다양한 작업을 수행하며, 이동 중에 소모되는 에너지가 상당하다. 회생저항 기능은 주행 시 발생하는 운동 에너지를 회수해 배터리로 다시 저장함으로써 전체 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한 이로 인해 주행로봇의 운영 시간을 늘릴 수 있고, 배터리 충전 간격을 늘릴 수 있다.

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• 운영비용 절감 (Operating Cost)

에너지를 회수해 사용하는 방식의 또 다른 장점은 운영 비용을 크게 절감할 수 있다는 점이다. AGV와 AMR이 배터리 충전을 자주 하지 않고도 더 오랜 시간 작동할 수 있다는 사실은 전반적인 운영비용을 줄일 수 있다는 의미이다. 특히 대규모 물류 센터나 제조 시설에서는 이러한 비용 절감이 상당한 이점을 제공한다.

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• 모터 및 기계적 구성 요소 보호 (Reliability)

회생저항은 모터와 다른 기계적 구성 요소에 긍정적인 영향을 미친다. 급제동 및 가속 시에 발생하는 에너지를 회수해 전체적인 반응 속도와 기동성을 개선할 수 있다. 회생저항의 작동으로 이 에너지를 회수해 시스템 내에서 활용할 수 있으므로, 기계적 마모와 손상을 줄이는데 도움이 된다.

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• 안전성(Safety) 증대

회생저항 제어 기능은 AGV와 AMR의 제동 시스템과 밀접하게 연관되어 있다. 회생저항이 제대로 작동하면, 제동 시 발생하는 에너지를 효과적으로 처리하고 차량의 속도를 안전하게 줄일 수 있다. 이는 특히 사람이나 다른 물체와의 충돌을 피하는데 중요한 요소이다.

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다양한 산업에서의 적용 사례

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회생저항 제어 기술은 지속 가능한 시장을 위한 미래 산업 혁신의 핵심 기술로 평가받고 있다. 특히 AGV, AMR과 같은 자동화 시스템을 비롯해 모빌리티 산업에서 에너지 효율성을 극대화하고 시스템 안전성을 보장하는데 큰 역할을 한다. 이 외에도 스마트 그리드, 산업용 로봇, 건물 관리 시스템 등 다양한 분야에 적용되고 있다.

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• 전기차 및 하이브리드 차량

전기차와 하이브리드 차량은 감속 시 발생하는 운동 에너지를 회생저항 제어 기술로 회수해 배터리를 재충전한다. 이를 통해 연료 절감과 배터리 효율성을 극대화하며, 환경오염을 줄이는 데 기여한다.

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• 산업용 로봇

산업용 로봇은 회생 저항을 통해 작업 중 발생하는 에너지를 회수함으로써 작업 효율성을 높일 수 있다. 로봇이 특정 작업을 수행하면서 생성되는 에너지를 활용하면, 에너지 소비르 줄이고 전반적인 운용비용을 절감할 수 있다.

또한, 로봇의 성능 향상과 함께 안정성을 높여주는 역할도 한다.

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• 승강기

엘리베이터와 에스컬레이터는 하강 시 발생하는 에너지를 회생저항 회로를 통해 회수한다. 이를 통해 에너지 낭비를 줄이고 건물 운용비용을 절감할 수 있다. 또한 지속 가능한 건물 운영을 가능하게 한다.