지난 12월 29일에중고로 나온 EM-200B 적도의를 구입했다.
구입 이유는 실탑 중량 15kg 정도 가능한 안정적인 적도의가 필요해서.
망설였던 점은 역시 웜기어 백래시, 균형추, 구형 제어부로 인한 개조 필요성 등등...
그러나 25번, 20번 하모닉 적도의를 새로 만드는 것보다 경제적이란 생각이 들었다.
공칭 주기 오차 ±5각초를 자랑하는 EM-200 아닌가!!
100만원대 초반에 샀으니 개조 비용이 조금 들더라도 이득이 아닐 수가 없다.
96년 272번 시리얼이다.
EM-200 시리즈의 두 번째 버전으로 알려진 것 같다.
극축망원경 캡이 없다. 그치만 정품 피어어댑터가 있으니 그것도 좋다.
초기 버전이라서 PC 제어 안되고, GOTO도 당연히 없다.
핸드컨트롤과 제어부는 청소를 하고 나니 깨끗하다.
오토가이드도 당연히 없다.
사실 오토가이드라는 게 별 것이 아니라서 핸드컨트롤러에 ST4 규격의 신호를 넣어줄 수 있으면 그만이다. 판매자가 핸드컨트롤러에 딸린 ST4 어댑터를 함께 주셔서 바로 사용이 가능하다. 다만 가이드 속도 미세 조절 노브에 눈금 없기 때문에 최적화를 위한 시행착오가 필요하다. 여러가지 이유로 이 시스템을 직접 사용할 생각은 없다.
정상 작동이 되지 않는 것 같아서 분해를 했다. 나중에 다시 조립하여 확인해보니 측정을 잘못했었다. (적경환과 적위 연결부 뭉치가 함께 회전하는 것이 정상인데 그 부분이 서로 어긋나지 않아 작동에 문제가 있다고 착각했었다.)
자세한 분해과정은 아래 사이트를 참조했다.
모터는 잘 돌아가는데 적경축이 회전하지 않는 것(착각이었음)은 구동부가 웜 샤프트를 돌리지 못하기 때문이라고 생각해서 적경축 구동부까지 분해해보았다.
웜 샤프트와 구동 기어는 아주 견고하게 붙어있었다.
그럼 뭐가 문제인지...(사실 아무 문제 아님)
적경 웜휠은 적도의 하체에 꼭 맞게 접촉하여 들어가는데 클러치에 의해 고정된다. 적경환도 적경 웜휠에 고정된다.
적경 회전축은 적경 웜휠가 따로 회전할 수 있는데, 적위 측에 견고하게 고정되어 있다. 적경 회전축에는 극축 망원경이 내장되어 있다. 웜 샤프트와 구동부, 제어부 모두 적경 회전축과 한 덩어리로 움직인다.
자 이제 어떻게 개조할까?
일단 기존의 구동 모터를 분석해 보았다.
구동 펄스 계산
위 사진에 보이지는 않으나, 웜기어는 1/180 감속비를 갖는다.
일단 계산부터...
모터가 1회전당 n 스텝으로 이동하면, 스텝각은 360˚/n 이다.
최종감속비가 r이라면 스텝각은 더 작아져서 360˚/(nr) 이 된다.
항성시 추적 각속도는 약 15"/s 이므로,
항성시 추적 펄스속도(풀스텝 기준)를 계산하면 nr / (24*3600) [pps]가 된다.
EM-200 원래 부품으로는
n=24, r=250*180이므로 항성시 추적 펄스 속도는 12.5pps이다.
200 스텝짜리 모터를 쓰고 중간 감속비 1/7.2를 써서 개조하면
n=200, r=7.2*180=1296이므로 항성시 추적 펄스 속도는 3pps가 된다.
32마이크로스테핑을 하면 96pps가 되어 매끄럽게 움직인다.
200 스텝짜리 모터를 쓰고 중간 감속비 1/3.6을 쓰면 1.5pps가 되고
32마이크로스테핑 시 48pps가 되어 나름 매끄럽기는 할 것이다.
고속 스루잉이 빠른 장점은 있지만 토크가 작아지는 점이 나쁘다.
200 스텝 모터에 중간 감속비 1/10을 쓰면 최종 감속비는 1/1800이 된다.
항성 추적시 매우 부드럽게 돌아가겠지만 아마도 고속 슬루는 100배를 넘기 힘들 거나 살짝 넘을 것 같다. (틴아스트로 지원 범위) 토크는 1/7.2 감속하는 경우와 큰 차이가 없다.
토크 계산과 제품 선정
EM-200 순정 감속 모터의 출력 토크는 아래 자료와 같이 약 0.15Nm이다.
적경축에 사용된 모터+감속기의 조합도 비슷한 수준일 것으로 보인다.
웜기어 감속비 180을 곱하고, 웜기어의 일반적인 동력 전달률이 50%임을 생각하면 최종 출력 토크는 13.5Nm 수준이다.
하모닉 적도의처럼 30Nm 이상의 고출력 토크를 보장하지는 않는다.
그렇지만 밸런스를 맞추고 사용하는 적도의 특성상 10Nm 내외의 출력이면 충분할 것 같다.
현재 주문 중에 있는 모터는 아래와 같다.
적경축 Vexta PK243A1-SG7.2
- 2상 4선, 200스텝, 감속비 1/7.2, 허용전류 0.95A, 정격홀딩토크 0.3Nm, 42각 크기
적위축 Vexta PK223PA-SG7.2
- 2상 4선, 200스텝, 감속비 1/7.2, 허용전류 0.95A, 정격홀딩토크 0.3Nm, 28각 크기
이 정도 감속 모터면 순정 부품보다 2배 가량의 토크를 낼 수 있을 것으로 기대한다.
예상되는 최종 출력토크는 약 27Nm이다.
감속 모터는 길이가 길어서 극축 시야를 약간 가린다. 전체 시야의 약 1/4~1/3이 가려질 것으로 예상된다. 같은 크기의 모터를 미리 대어 보았다.
극축 망원경 시야의 일부가 가려져도 다 보인다.
그리고... 극축 망원경을 살려 놓을 이유가 있을까 생각도 든다. 쭈그리고 앉아서 극축을 맞추는 게 더 좋은가?
5 Jan 2022
오토가이드용 어댑터를 연결했더니 적위축이 제멋대로 돌아간다.
적도의 - 오토가이드 어댑터 - 핸드 컨트롤러 순서로 연결했더니 그랬다.
다른 연결 방법이 있는지는 모르겠으나... 못써먹겠다. ㅎ
극축 망원경을 가급적이면 살리는 방향으로 해보아야겠다. 폴마스터와 같은 이미지 카메라를 이용하는 방법이 분명히 나은 점이 있지만... 그 자체가 또하나의 일이다.
해결할 과제
- 다카하시 극축 망원경 사용법을 다시 공부해야겠다. 극축 망원경이 적경 회전축에 단단하게 고정되지 않았던데... 고정할 필요가 있는지 먼저 알아봐야겠다.
>> 별도 포스팅
- 새로 구입한 모터의 연결부 플레이트 제작
- 모터 샤프트와 기어 결속 부위의 굵기 맞추기
- 틴아스트로 연결 방법 생각해보고, 제어기 부착하기
- 필요하면 웜기어와 회전축 베어링 청소
- 균형추 추가 구입 또는 제작
9 Jan 2022
청소와 정비를 좀 했다.
방위각, 고도 조절부 볼트 청소
극축 망원경 분해.... 이건 그냥 궁금해서 해봄. 일(-)자 드라이버로 풀어야 한다. 요즘은 잘 안쓰는데.
극축 망원경 레티클. 적경축에 고정된 것은 시각환, 극망 접안렌즈에 고정된 것은 날짜환이다. 날짜환과 함께 천구 북극 위치와 북극성 위치가 새겨져 있다. 황동 적경축에 결속되어 있는 시각환은 풀지 않았다. 풀면 골치 아플 듯.
적경 웜기어 청소 전후
이쪽은 베어링을 완전히 고정시키고 본드로 붙여놓았네.
오래된 제품이다보니 경도 오프셋 눈금판도 떨어져 나왔다. 접착제로 다시 고정.
재조립 후 극축 망원경을 교정하는 작업은 별도로 포스팅.
10 Aug 2022
극망 보호캡 내부의 나사산 피치를 잘못 측정했었다.
1.8mm가 아니고 1.5mm였다.
다시 모델링 해서 출력했더니 부드럽게 잘 조립된다.
정품보다 모양이 못생겼네. 색깔도 그렇고.... ㅠ
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