1. 브러시드 DC 모터
브러시 모터의 경우, 이는 모터 축에 있는 회전 스위치인 정류자를 통해 이루어집니다. 정류자는 회전하는 원통 또는 디스크로 구성되며, 회전자에는 여러 개의 금속 접점이 있습니다. 접점은 회전자의 도체 권선에 연결됩니다. 흑연과 같은 부드러운 도체로 만들어진 두 개 이상의 고정 접점(브러시)이 정류자를 눌러 회전자가 회전할 때 연속적인 접점과 미끄러지는 전기적 접촉을 형성합니다. 브러시는 권선에 선택적으로 전류를 공급합니다. 회전자가 회전하면 정류자는 여러 권선을 선택하고, 주어진 권선에 방향성 전류가 인가되어 회전자의 자기장이 고정자와 정렬되지 않고 한 방향으로 토크가 발생합니다.
2. 브러시리스 DC 모터
브러시리스 DC 모터에서는 전자 서보 시스템이 기계적 정류자 접점을 대체합니다. 전자 센서는 회전자의 각도를 감지하고 트랜지스터와 같은 반도체 스위치를 제어하여 권선을 통과하는 전류를 스위칭합니다. 이 스위칭은 전류의 방향을 반전시키거나, 일부 모터에서는 전자석이 한 방향으로 토크를 생성하도록 올바른 각도로 전류를 차단합니다. 슬라이딩 접점이 없으므로 브러시리스 모터의 마찰이 감소하고 수명이 길어집니다. 브러시리스 모터의 작동 수명은 베어링의 수명에 의해서만 제한됩니다.
브러시 DC 모터는 정지 상태에서 최대 토크를 발생시키고 속도가 증가함에 따라 선형적으로 감소합니다. 브러시 모터의 일부 한계는 브러시리스 모터로 극복할 수 있는데, 여기에는 더 높은 효율과 낮은 기계적 마모 민감도가 포함됩니다. 이러한 이점은 제어 전자 장치의 견고성 저하, 복잡성, 그리고 가격 상승을 초래할 수 있습니다.
일반적인 브러시리스 모터는 고정된 전기자 주위를 회전하는 영구 자석을 사용하므로, 움직이는 전기자에 전류를 연결하는 데 따르는 문제를 해결합니다. 브러시 DC 모터의 정류자 어셈블리는 전자 컨트롤러로 대체되어 권선의 위상을 지속적으로 전환하여 모터를 계속 회전시킵니다. 컨트롤러는 정류자 시스템 대신 반도체 회로를 사용하여 유사한 시간별 전력 분배를 수행합니다.
브러시리스 모터는 높은 토크 대 중량 비율, 와트당 더 많은 토크를 생성하는 효율성 증가, 신뢰성 증가, 소음 감소, 브러시 및 정류자 침식을 제거하여 더 긴 수명, 이온화 스파크 제거 등 브러시 DC 모터에 비해 여러 가지 장점을 제공합니다.
정류자와 전자기 간섭(EMI)의 전반적인 감소를 가져옵니다. 회전자에 권선이 없으므로 원심력이 작용하지 않으며, 권선이 하우징에 의해 지지되기 때문에 전도 냉각이 가능하여 모터 내부에 공기 흐름이 필요하지 않습니다. 이는 모터 내부를 완전히 밀폐하여 먼지나 기타 이물질로부터 보호할 수 있음을 의미합니다.
브러시리스 모터 정류는 마이크로컨트롤러를 사용하여 소프트웨어로 구현하거나, 아날로그 또는 디지털 회로를 사용하여 구현할 수 있습니다. 브러시 대신 전자 장치를 사용한 정류는 속도 제한, 저속 및 미세 모션 제어를 위한 마이크로스테핑 동작, 정지 시 유지 토크 등 브러시 DC 모터에서는 제공되지 않는 더 큰 유연성과 기능을 제공합니다. 컨트롤러 소프트웨어는 애플리케이션에 사용되는 특정 모터에 맞게 사용자 정의할 수 있어 정류 효율을 높일 수 있습니다.
무브러시 모터에 적용할 수 있는 최대 전력은 거의 전적으로 열에 의해 제한됩니다.[출처 필요] 열이 너무 많으면 자석이 약해지고 권선의 절연이 손상됩니다.
전기를 기계적 동력으로 변환할 때, 브러시리스 모터는 브러시 모터보다 효율이 높습니다. 이는 주로 브러시가 없어 마찰로 인한 기계적 에너지 손실을 줄이기 때문입니다. 향상된 효율은 모터 성능 곡선의 무부하 및 저부하 영역에서 가장 높습니다.
제조업체가 무브러시형 DC 모터를 사용하는 환경 및 요구 사항에는 유지 보수가 필요 없는 작동, 고속 작동, 스파크가 위험한 곳(예: 폭발성 환경)이나 전자적으로 민감한 장비에 영향을 미칠 수 있는 작동이 포함됩니다.
브러시리스 모터의 구조는 스테퍼 모터와 유사하지만, 구현 및 작동 방식에서 큰 차이점이 있습니다. 스테퍼 모터는 회전자가 정해진 각도 위치에 있을 때 정지하는 경우가 많은 반면, 브러시리스 모터는 일반적으로 연속 회전을 생성합니다. 두 모터 모두 내부 피드백을 위한 회전자 위치 센서를 가지고 있을 수 있습니다. 스테퍼 모터와 잘 설계된 브러시리스 모터 모두 RPM이 0일 때 유한한 토크를 유지할 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 3월 8일