소식

1. 모터에 대한 기대: 회전 운동
모터는 일반적으로 전기 에너지로부터 기계적 에너지를 얻는 모터를 말하며, 대부분의 경우 회전 운동을 얻는 모터를 의미합니다. (직선 운동을 얻는 선형 모터도 있지만, 여기서는 다루지 않겠습니다.)

그렇다면 어떤 회전을 원하시나요? 드릴처럼 강력하게 회전하길 원하시나요? 아니면 선풍기처럼 약하지만 빠르게 회전하길 원하시나요? 원하는 회전 운동의 차이에 초점을 맞추면 회전 속도와 토크라는 두 가지 특성이 중요해집니다.

2. 토크
토크는 회전력입니다. 토크의 단위는 N·m이지만, 소형 모터의 경우 mN·m이 일반적으로 사용됩니다.

모터는 토크를 높이기 위해 다양한 방식으로 설계되었습니다. 전자석 전선의 감김 수가 많을수록 토크는 커집니다.
코일의 크기가 고정되어 있어 권선 횟수가 제한되므로 와이어 직경이 더 큰 에나멜 와이어가 사용됩니다.
당사의 브러시리스 모터 시리즈(TEC)는 16mm, 20mm, 22mm, 24mm, 28mm, 36mm, 42mm 등 총 8가지 외경 60mm 규격을 제공합니다. 모터 직경이 커질수록 코일 크기도 커지므로 더 높은 토크를 얻을 수 있습니다.
강력한 자석은 모터의 크기를 변경하지 않고도 큰 토크를 생성하는 데 사용됩니다. 네오디뮴 자석은 가장 강력한 영구 자석이며, 그 다음으로 사마륨-코발트 자석입니다. 하지만 강력한 자석만 사용하더라도 자기력이 모터에서 새어 나가고, 새어 나가는 자기력은 토크에 기여하지 않습니다.
강력한 자기력을 최대한 활용하기 위해 전자기강판이라 불리는 얇은 기능성 소재를 적층하여 자기 회로를 최적화했습니다.
또한 사마륨 코발트 자석의 자기력은 온도 변화에 안정적이므로, 사마륨 코발트 자석을 사용하면 온도 변화가 크거나 온도가 높은 환경에서도 모터를 안정적으로 구동할 수 있습니다.

3. 속도(회전)
모터의 회전 수는 종종 "속도"라고 합니다. 이는 모터가 단위 시간당 회전하는 횟수를 나타냅니다. "rpm"은 일반적으로 분당 회전수(revolutions per minute)로 사용되지만, SI 단위계에서는 "min-1"로도 표현됩니다.

토크에 비해 회전수를 증가시키는 것은 기술적으로 어렵지 않습니다. 코일의 권수를 줄여 권수를 늘리면 됩니다. 하지만 회전수가 증가할수록 토크는 감소하므로, 토크와 회전수 요건을 모두 충족하는 것이 중요합니다.

또한, 고속으로 사용하는 경우 플레인 베어링보다 볼 베어링을 사용하는 것이 좋습니다. 속도가 높아질수록 마찰 저항 손실이 커져 모터 수명이 짧아집니다.
샤프트의 정확도에 따라 회전 속도가 높을수록 소음 및 진동 문제가 커집니다. 브러시리스 모터는 브러시와 정류자가 없기 때문에 브러시 모터(브러시가 회전하는 정류자와 접촉하는 방식)보다 소음과 진동이 적습니다.
3단계: 크기
이상적인 모터를 선택할 때, 모터의 크기 또한 성능에 중요한 요소 중 하나입니다. 속도(회전수)와 토크가 충분하더라도 최종 제품에 장착할 수 없다면 무의미합니다.

단순히 속도를 높이고 싶다면 와이어의 감는 횟수를 줄여도 됩니다. 감는 횟수가 적더라도 최소 토크가 없으면 회전하지 않습니다. 따라서 토크를 높이는 방법을 찾아야 합니다.

위에서 언급한 강력한 자석을 사용하는 것 외에도 권선의 듀티 사이클 계수를 높이는 것도 중요합니다. 회전 수를 확보하기 위해 권선의 감는 횟수를 줄이는 것에 대해 이야기해 왔지만, 이것이 권선이 느슨하게 감겨 있다는 것을 의미하지는 않습니다.

권선 수를 줄이는 대신 굵은 전선을 사용하면 많은 전류를 흘릴 수 있고, 같은 속도에서도 높은 토크를 얻을 수 있습니다. 공간 계수는 전선이 얼마나 촘촘하게 감겨 있는지를 나타내는 지표입니다. 얇은 권선의 수를 늘리든 두꺼운 권선의 수를 줄이든 공간 계수는 토크를 얻는 데 중요한 요소입니다.

일반적으로 모터의 출력은 철(자석)과 구리(권선)라는 두 가지 요소에 따라 달라집니다.