이 장에서 논의할 항목은 다음과 같습니다.
속도 정확도/원활도/수명 및 유지보수성/발진성/효율성/발열/진동 및 소음/배기 대책/사용 환경
1. 자이로스탯성과 정확도
모터를 일정한 속도로 구동할 경우 고속에서는 관성에 따라 일정한 속도를 유지하지만, 저속에서는 모터의 코어 형상에 따라 속도가 달라집니다.
슬롯형 브러시리스 모터의 경우, 슬롯형 톱니와 로터 자석 사이의 인력은 저속에서 맥동합니다. 그러나 본 브러시리스 슬롯리스 모터의 경우, 고정자 코어와 자석 사이의 거리가 원주 방향으로 일정하기 때문에(즉, 자기 저항이 원주 방향으로 일정함) 저전압에서도 리플이 발생할 가능성이 낮습니다.
2. 수명, 유지 보수성 및 분진 발생
브러시 모터와 브러시리스 모터를 비교할 때 가장 중요한 요소는 수명, 유지보수성, 그리고 분진 발생입니다. 브러시 모터는 회전할 때 브러시와 정류자가 서로 접촉하기 때문에 마찰로 인해 접촉 부분이 마모될 수밖에 없습니다.
결과적으로 모터 전체를 교체해야 하며, 마모 잔여물로 인한 먼지가 문제가 됩니다. 이름에서 알 수 있듯이 브러시리스 모터는 브러시가 없기 때문에 브러시 모터보다 수명과 유지 보수성이 뛰어나고 먼지 발생량이 적습니다.
3. 진동 및 소음
브러시 모터는 브러시와 정류자 사이의 마찰로 인해 진동과 소음을 발생시키는 반면, 브러시리스 모터는 그렇지 않습니다. 슬롯형 브러시리스 모터는 슬롯 토크로 인해 진동과 소음을 발생시키지만, 슬롯형 모터와 할로우 컵 모터는 그렇지 않습니다.
로터의 회전축이 무게 중심에서 벗어난 상태를 불평형이라고 합니다. 불평형된 로터가 회전하면 진동과 소음이 발생하며, 모터 속도가 증가할수록 진동과 소음은 더욱 커집니다.
4. 효율 및 발열
출력 기계 에너지와 입력 전기 에너지의 비율이 모터의 효율입니다. 기계 에너지로 전환되지 않는 대부분의 손실은 열 에너지로 전환되어 모터를 가열합니다. 모터 손실에는 다음이 포함됩니다.
(1) 구리 손실(권선 저항에 의한 전력 손실)
(2) 철손(고정자 철심 히스테리시스 손실, 와전류 손실)
(3) 기계적 손실(베어링 및 브러시의 마찰 저항에 의한 손실, 공기 저항에 의한 손실:풍저항 손실)
에나멜선을 두껍게 하면 권선 저항을 줄일 수 있어 구리 손실을 줄일 수 있습니다. 그러나 에나멜선을 두껍게 만들면 권선을 모터에 장착하기 어려워집니다. 따라서 듀티 사이클 계수(권선 단면적에 대한 도체의 비율)를 높여 모터에 적합한 권선 구조를 설계해야 합니다.
회전 자기장의 주파수가 높을수록 철손이 증가하는데, 이는 회전 속도가 빠른 전기 기기에서 철손으로 인해 많은 열이 발생한다는 것을 의미합니다. 철손의 경우, 적층 강판을 얇게 하면 와전류 손실을 줄일 수 있습니다.
기계적 손실과 관련하여, 브러시 모터는 브러시와 정류자 사이의 마찰 저항으로 인해 기계적 손실이 발생하는 반면, 브러시리스 모터는 그렇지 않습니다. 베어링 측면에서 볼 때, 볼 베어링은 플레인 베어링보다 마찰 계수가 낮아 모터의 효율이 향상됩니다. 당사 모터는 볼 베어링을 사용합니다.
가열의 문제점은 해당 응용 프로그램이 열 자체에 제한이 없더라도 모터에서 발생하는 열로 인해 성능이 저하된다는 것입니다.
권선이 뜨거워지면 저항(임피던스)이 증가하고 전류가 흐르기 어려워 토크가 감소합니다. 또한, 모터가 뜨거워지면 열 감자로 인해 자석의 자력이 감소합니다. 따라서 열 발생을 무시할 수 없습니다.
사마륨-코발트 자석은 열로 인한 네오디뮴 자석보다 열적 자기소실이 작기 때문에 모터 온도가 더 높은 용도에 사마륨-코발트 자석이 선택됩니다.
게시 시간: 2023년 7월 21일
