이 장에서 논의할 항목은 다음과 같습니다.
속도 정확도/작동 부드러움/수명 및 유지보수성/분진 발생량/효율/발열/진동 및 소음/배기 대책/사용 환경
1. 자이로 안정성 및 정확도
모터가 일정한 속도로 구동될 때, 고속에서는 관성에 의해 일정한 속도를 유지하지만, 저속에서는 모터 코어 형상에 따라 속도가 변합니다.
슬롯형 브러시리스 모터의 경우, 슬롯형 톱니와 회전자 자석 사이의 인력이 저속에서 맥동합니다. 그러나 당사의 브러시리스 슬롯리스 모터는 고정자 코어와 자석 사이의 거리가 원주 방향으로 일정하기 때문에(즉, 자기저항이 원주 방향으로 일정하기 때문에) 저전압에서도 리플이 발생할 가능성이 낮습니다.
2. 수명, 유지보수성 및 분진 발생량
브러시 모터와 브러시리스 모터를 비교할 때 가장 중요한 요소는 수명, 유지보수성 및 분진 발생량입니다. 브러시 모터는 회전할 때 브러시와 정류자가 서로 접촉하기 때문에 접촉 부위는 마찰로 인해 필연적으로 마모됩니다.
결과적으로 모터 전체를 교체해야 하며, 마모로 인한 먼지가 문제가 됩니다. 이름에서 알 수 있듯이 브러시리스 모터는 브러시가 없으므로 브러시 모터보다 수명이 길고 유지보수가 용이하며 먼지 발생량도 적습니다.
3. 진동 및 소음
브러시 모터는 브러시와 정류자 사이의 마찰로 인해 진동과 소음을 발생시키지만, 브러시리스 모터는 그렇지 않습니다. 슬롯형 브러시리스 모터는 슬롯 토크로 인해 진동과 소음을 발생시키지만, 슬롯형 모터와 중공컵 모터는 그렇지 않습니다.
로터의 회전축이 무게중심에서 벗어난 상태를 불균형이라고 합니다. 불균형 상태의 로터가 회전하면 진동과 소음이 발생하며, 모터 속도가 증가할수록 이러한 진동과 소음도 증가합니다.
4. 효율 및 열 발생량
모터의 효율은 출력 기계 에너지와 입력 전기 에너지의 비율입니다. 기계 에너지로 전환되지 않는 대부분의 손실은 열 에너지가 되어 모터를 가열합니다. 모터 손실에는 다음이 포함됩니다.
(1) 동손상(권선 저항으로 인한 전력 손실)
(2) 철손(고정자 코어 히스테리시스 손실, 와전류 손실)
(3) 기계적 손실(베어링 및 브러시의 마찰 저항으로 인한 손실, 공기 저항으로 인한 손실: 풍저항 손실)
동손은 에나멜선을 두껍게 하여 권선 저항을 줄임으로써 감소시킬 수 있습니다. 그러나 에나멜선을 두껍게 하면 모터에 권선을 설치하기가 어려워집니다. 따라서 권선의 도체 길이와 단면적의 비율인 듀티 사이클 계수를 높여 모터에 적합한 권선 구조를 설계해야 합니다.
회전 자기장의 주파수가 높을수록 철손이 증가하므로 회전 속도가 빠른 전기 기계는 철손으로 인해 많은 열을 발생시킵니다. 철손 중 와전류 손실은 적층 강판의 두께를 얇게 함으로써 줄일 수 있습니다.
기계적 손실 측면에서 보면, 브러시 모터는 브러시와 정류자 사이의 마찰 저항으로 인해 항상 기계적 손실이 발생하는 반면, 브러시리스 모터는 이러한 손실이 없습니다. 베어링의 경우, 볼 베어링은 일반 베어링보다 마찰 계수가 낮아 모터 효율을 향상시킵니다. 저희 모터에는 볼 베어링이 사용됩니다.
발열과 관련된 문제는, 비록 해당 애플리케이션 자체에 열 제한이 없더라도 모터에서 발생하는 열이 성능을 저하시킨다는 점입니다.
권선이 뜨거워지면 저항(임피던스)이 증가하여 전류 흐름이 원활하지 못하게 되고, 결과적으로 토크가 감소합니다. 또한 모터가 뜨거워지면 열탈자 현상으로 인해 자석의 자기력이 약해집니다. 따라서 열 발생은 무시할 수 없는 문제입니다.
사마륨-코발트 자석은 열에 의한 열적 자화 손실이 네오디뮴 자석보다 작기 때문에 모터 온도가 높은 환경에 사용됩니다.
게시 시간: 2023년 7월 21일