브러시리스 모터 부품 가이드: 모터 시리즈 내부 살펴보기

브러시리스 모터는 간단하고 깔끔한 제품입니다. 몇 가지 주요 구성 요소로만 이루어져 있습니다. 이 간단한 부품들이 서로 어떻게 작동하는지 정말 멋졌습니다. 각 모터 구성 요소에 대해 배우는 것은 모든 작업에 적합한 모터를 선택하는 데 가장 중요한 일입니다. 이 기사에서는 그 방법을 보여드리겠습니다. 브러시리스 모터의 모든 부품을 살펴볼 것입니다. 어떻게 물건을 움직이는지 살펴볼 것입니다. 다음 애플리케이션을 위해 이것을 아는 것이 왜 매우 도움이 되는지 알게 될 것입니다. 브러시리스 모터의 작동 원리를 내부에서 실제로 배우고 싶은 분들을 위한 가이드입니다.

브러시리스 모터가 실제로 회전하는 원리는 무엇일까요?

모터를 처음 접했을 때는 모터가 그저 하나의 물체라고 생각했습니다. 전기를 공급하면 회전하는 것이죠. 하지만 모터는 서로 작동하는 많은 부품으로 구성되어 있습니다. 브러시리스 모터의 작동 방식은 고정자와 회전자라는 두 가지 주요 부품이 함께 작동하는 방식 때문입니다. BLDC 모터라고도 하는 브러시리스 DC 모터는 전기를 사용하여 자기장을 만듭니다. 그러면 이 자기장이 로터에 있는 자석을 밀고 당깁니다.

이렇게 쉽게 밀고 당기면 모터의 중앙 부분이 회전합니다. 구형 모터와는 달리 마모될 수 있는 브러시가 없습니다. 따라서 브러시리스 모터는 매우 신뢰할 수 있으며 매우 잘 작동합니다. 주요 아이디어는 적시에 적절한 양의 전기를 얻는 것입니다. 이렇게 하면 회전하는 자기장이 생성됩니다. 이 자기장이 회전하면 로터도 함께 회전합니다. 이 간단한 아이디어는 우리가 매일 보는 많은 것들에 사용됩니다. 모든 모터 구성 요소는 이 회전을 원활하게 수행하기 위해 해야 할 일이 있습니다. 좋은 모터는 이 작업을 매우 잘 수행합니다.

전기가 자기력으로 바뀌고, 그 다음에는 움직임으로 바뀝니다. 이 작업 방식은 전력을 많이 낭비하지 않습니다. 즉, 열로 손실되는 에너지가 적다는 뜻입니다. 이것이 브러시리스 모터가 많이 사용되는 매우 큰 이유입니다. 이 모터의 장점은 간단하고 정말 잘 작동한다는 것입니다. 잘 설계된 모터는 작지만 많은 출력을 제공합니다. 모터를 사용하는 시스템에 대한 모든 것을 배우려면 먼저 이 기본 개념을 이해해야 합니다. 모든 것은 모터 내부의 회전하는 자기장에서 시작됩니다.

고정자가 중요한 모터 부품인 이유는 무엇인가요?

그렇다면 고정자란 무엇일까요? 이름 자체에서 힌트를 얻을 수 있습니다. 고정자는 한 곳에 머물러 있습니다. 고정자는 모터에서 움직이지 않는 부분입니다. 고정자는 와이어 코일로 만들어진 모터의 주요 구성 요소입니다. 전기가 이 와이어 코일을 통과하면 고정자는 전기를 사용하는 강력한 자석이 됩니다. 강한 자기장을 만들 수 있습니다. 고정자는 전혀 움직이지 않습니다. 고정자의 역할은 모터를 움직이게 하는 자기장을 만드는 것입니다.

스테이터는 엔진의 몸통과 같다고 생각하면 됩니다. 고정자는 모든 부품을 제자리에 고정하고 힘든 작업을 수행합니다. 고정자의 코일은 그룹으로 나뉩니다. 컨트롤러는 이 그룹에 차례로 전력을 공급합니다. 이것이 자기장을 회전시키는 원동력입니다. 고정자에 얼마나 많은 그룹, 즉 극이 있는지는 모터의 속도와 회전력을 제어하는 데 도움이 됩니다. 극이 많은 모터는 토크는 더 강하지만 회전 속도가 빠르지 않은 경우가 많습니다.

고정자의 설계 방식은 모터가 얼마나 잘 작동하는지에 매우 중요합니다. 전선을 감는 방식과 중간에 있는 재료의 종류에 따라 모터의 출력과 에너지 사용량이 달라질 수 있습니다. 좋은 고정자 설계는 잘 작동해야 하는 모든 모터에 매우 중요한 요소입니다. 고정자는 모터의 심장과 같습니다. 다른 모든 것을 움직이게 하는 동력을 만들어냅니다. 이 모터 부품은 정말 필요합니다.

로터 자석과 자기장은 어떻게 서로 작용하나요?

고정자가 가만히 있는 부품이라면 회 전자는 회전하는 부품입니다. 브러시리스 모터의 로터에는 매우 중요한 요소인 강력한 자석 그룹이 있습니다. 이를 로터 자석이라고 합니다. 이 자석은 영구 자석입니다. 즉, 북극과 남극을 가진 사라지지 않는 자체 자기장을 가지고 있습니다. 모터의 또 다른 중요한 부품입니다. 로터는 모터의 회전 부품입니다.

고정자는 회전하는 자기장을 만듭니다. 회전자에 있는 영구 자석은 이 자기장에 의해 당겨지고 밀려납니다. 자석 하나를 잡고 다른 자석을 사용하여 손대지 않고도 자석이 회전하는 것을 상상할 수 있습니다. 이것이 바로 브러시리스 모터 내부에서 일어나는 일입니다. 회전자 자석은 고정자의 자기장과 일직선이 되기를 원합니다. 고정자의 자기장이 회전하면서 회전자 자석도 함께 끌어당깁니다. 이렇게 해서 부드러운 회전과 강력한 토크가 만들어집니다.

각 자석의 강도와 로터의 위치는 매우 중요합니다. 좋은 자석은 자력을 더 강하게 끌어당깁니다. 이는 더 많은 토크를 가진 모터와 더 잘 작동하는 모터를 만듭니다. 로터 자석은 모터의 출력에 직접적인 영향을 미치는 핵심 부품입니다. 고정자의 자기장과 회전자 자석 사이의 단순한 밀고 당김이 이러한 종류의 모터를 잘 작동하게 하는 원동력입니다. 자기 링크가 강하면 모터가 강하다는 뜻입니다.

모터 피드백 시스템은 어떤 역할을 하나요?

브러시리스 모터에는 이를 제어할 무언가가 필요합니다. 로터가 항상 어디에 있는지 알아야 합니다. 이것이 바로 피드백 시스템이 필요한 이유입니다. 모터 컨트롤러는 로터 자석의 정확한 위치를 알아야 합니다. 이를 통해 적절한 순간에 고정자의 정확한 코일에 전력을 공급할 수 있습니다. 이 정보가 없으면 모터가 올바른 방식으로 회전하지 않습니다. 모터가 불안정하게 움직이거나 회전하지 않을 수도 있습니다. 피드백 시스템은 모터의 눈과 귀와 같은 역할을 합니다.

이 피드백 시스템은 항상 위치에 대한 정보를 컨트롤러로 다시 보냅니다. 그러면 컨트롤러는 이 정보를 사용하여 고정자로 전송되는 전기를 변경합니다. 이렇게 해서 회 전자를 당기는 부드러운 회전 자기장이 만들어집니다. 좋은 피드백 루프는 모터를 정확한 방식으로 제어하는 데 매우 중요합니다. 이는 속도나 위치를 정확히 맞춰야 하는 작업에서 매우 중요합니다. 피드백 요소는 매우 중요한 모터 구성 요소입니다.

피드백에는 몇 가지 종류가 있습니다. 각 종류는 서로 다른 용도에 유용합니다. 어떤 종류의 피드백 시스템을 선택할지는 해야 하는 작업에 따라 달라집니다. 어떤 작업은 매우 정확한 위치 정보가 필요합니다. 다른 작업은 속도에 대한 간단한 정보만 필요할 수도 있습니다. 올바른 피드백 시스템은 모터가 최상의 상태로 작동하도록 보장합니다. 피드백이 없는 모터는 눈을 감고 비행을 시도하는 것과 같습니다. 피드백은 모터를 제어합니다. 이 피드백은 매우 중요합니다.

인코더가 핵심 피드백 요소인 이유는 무엇인가요?

그렇다면 인코더란 무엇일까요? 인코더는 일종의 피드백 부품입니다. 브러시리스 모터와 함께 사용되는 매우 일반적인 요소입니다. 모터 샤프트의 정확한 위치와 속도를 컨트롤러에 알려주는 역할을 합니다. 저는 매우 정확한 피드백을 제공하기 때문에 제 작업에서 엔코더를 많이 사용합니다. 인코더는 단순한 센서보다 훨씬 더 많은 정보를 제공합니다.

인코더는 모터가 회전할 때 일련의 전기 신호를 생성하는 방식으로 작동합니다. 자기 인코더 또는 빛을 사용하는 인코더가 있습니다. 광학 인코더에는 선이 있는 작은 디스크가 있습니다. 디스크를 통해 빛을 비춥니다. 모터가 회전하면 선이 빛을 차단하여 신호가 만들어집니다. 마그네틱 인코더에는 특수 자석과 비슷한 역할을 하는 센서가 있습니다. 컨트롤러는 이러한 신호를 계산하여 로터의 정확한 위치를 찾습니다. 인코더가 한 번의 회전으로 더 많은 신호를 만들 수 있으면 위치 피드백이 더 정확해집니다.

이러한 정확한 정보 덕분에 엔코더는 다양한 작업에 완벽한 선택이 될 수 있습니다. 로봇, 특수 절단기, 프린터는 모두 모터의 정확한 위치를 알아야 합니다. 인코더는 이들에게 매우 중요한 피드백을 제공합니다. 엔코더를 사용하면 시스템이 훨씬 더 잘 작동할 수 있습니다. 매우 정확한 방식으로 속도와 위치를 제어할 수 있습니다. 엔코더의 정보는 모터가 원활하게 작동하고 전력을 덜 사용하는 데 도움이 됩니다. 인코더는 움직임을 제어해야 하는 모든 작업에 훌륭한 요소입니다. 인코더는 훌륭한 모터 부품입니다.

BLDC 모터는 로터 위치를 어떻게 파악하나요?

브러시리스 모터에는 피드백이 필요하다는 것을 알게 되었습니다. 하지만 모터는 위치에 대한 정보를 어떻게 얻을 수 있을까요? 많은 디테일을 제공하는 인코더를 제외하고 많은 BLDC 모터 설계는 더 간단한 부품을 사용합니다. 홀 효과 센서를 사용합니다. 홀 효과 센서는 자기장을 느낄 수 있는 작고 간단한 센서입니다. 일반적으로 모터 내부의 로터 자석 가까이에 배치됩니다. 이는 위치 피드백을 얻는 매우 일반적이고 저렴한 방법입니다.

로터가 회전하면 자석이 홀 효과 센서를 지나갑니다. 각 자석에는 북극과 남극이 있습니다. 센서는 어느 극이 지나가는지 알 수 있고 컨트롤러에 신호를 보냅니다. 대부분의 모터에는 홀 센서가 3개 있습니다. 이 세 개의 센서에서 나오는 신호 패턴을 통해 컨트롤러는 로터의 위치를 대략적으로 파악할 수 있습니다. 한 번의 전체 회전을 6개의 부분으로 나눕니다. 많은 작업에서 이 피드백만 있으면 충분합니다.

이 방법은 컨트롤러에 필요한 기본 위치 정보를 제공합니다. 그러면 컨트롤러는 다음에 전력을 공급할 고정자의 코일을 파악합니다. 이렇게 하면 로터가 올바른 방향으로 계속 회전합니다. 인코더만큼 정확하지는 않지만 이런 종류의 피드백은 신뢰할 수 있고 비용도 많이 들지 않습니다. 모터를 제어하는 현명한 방법입니다. 이 시스템은 로터의 자석을 사용하여 움직임을 만들고 위치 피드백을 제공합니다. 로터 위치를 파악하는 것은 브러시리스 모터를 작동시키는 데 있어 가장 중요한 부분입니다.

모터 패키지 안에 피드백 구성 요소를 넣을 수 있나요?

많은 프로젝트에서 저는 공간이 많지 않습니다. 작은 모터가 필요합니다. 모터와 별도의 인코더는 너무 많은 공간을 차지할 수 있습니다. 좋은 소식은 피드백 부품이 이미 내장된 모터를 구입할 수 있다는 것입니다. 많은 회사가 전체 모터 패키지를 판매합니다. 즉, 모터, 인코더 또는 기타 센서가 모두 하나의 부품으로 결합되어 있습니다. 이렇게 하면 모든 것이 훨씬 간단해집니다.

피드백 요소를 통합하면 더 작고 더 신뢰할 수 있는 시스템을 얻을 수 있습니다. 인코더나 센서는 공장에서 이미 제자리에 배치되고 정렬되어 있습니다. 따라서 조립할 때 많은 시간을 절약할 수 있습니다. 섬세한 인코더를 직접 정렬하는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 단일 패키지는 또한 전선과 플러그가 더 적다는 것을 의미합니다. 따라서 전체 디자인이 더 깔끔해 보이고 문제가 발생할 가능성도 줄어듭니다. 이는 작은 디자인을 지원하는 매우 좋은 방법입니다.

이 올인원 방식은 소형 기계나 로봇 팔에 적합합니다. 저는 항상 전체 패키지로 판매되는 모터를 찾으려고 노력합니다. 설계 작업을 더 간단하게 만드는 데 도움이 됩니다. 처음에는 비용이 조금 더 들 수 있습니다. 하지만 시간과 노력을 절약할 수 있다는 점을 생각하면 그만한 가치가 있습니다. 모터를 받자마자 바로 사용할 수 있습니다. 기계에 쉽게 통합할 수 있습니다.

다음은 피드백을 위한 몇 가지 일반적인 선택 사항을 보여주는 표입니다:

모터 시리즈에서 확인해야 할 중요한 사항은 무엇인가요?

모터를 찾을 때 종종 "시리즈"로 판매되는 것을 볼 수 있습니다. 모터 시리즈는 비슷한 방식으로 만들어졌지만 크기가 다르거나 출력이 다른 모터 그룹입니다. 예를 들어, 시리즈에는 폭은 모두 같지만 길이가 다른 모터가 있을 수 있습니다. 같은 시리즈에서 더 긴 모터는 일반적으로 더 많은 토크를 갖습니다. 따라서 필요한 용도에 딱 맞는 모터를 쉽게 찾을 수 있습니다.

모터 시리즈를 선택할 때 저는 몇 가지 주요 사항을 확인합니다. 첫째, 성능 범위는 어떻게 되나요? 내가 필요한 토크와 속도에 맞는 시리즈를 선택할 수 있는가? 둘째, 다른 어떤 선택지가 있나요? 다른 와이어 래핑이 있는 모터를 구매할 수 있나요? 인코더나 홀 센서와 같은 피드백 요소를 직접 선택할 수 있나요? 좋은 모터 시리즈는 선택의 폭이 넓어야 합니다.

마지막으로 제품을 만드는 회사의 품질과 도움을 받을 수 있는지 확인합니다. 정보 시트는 읽기 쉬운가요? 궁금한 점이 있을 때 도움을 잘 받을 수 있나요? 모터를 고르는 것은 오랫동안 함께할 선택입니다. 제품에 대해 도움을 줄 수 있는 회사와 함께 일하고 싶을 것입니다. 좋은 모터 시리즈는 선택의 폭을 넓혀줍니다. 설정한 모든 것을 변경하지 않고도 프로젝트를 더 크게 또는 더 작게 만들 수 있습니다. 이 모터 시리즈는 아주 좋은 선택입니다.

업무에 가장 적합한 모터를 어떻게 선택할 수 있을까요?

올바른 모터를 고르는 것은 어려울 수 있습니다. 선택지가 너무 많기 때문입니다. 하지만 몇 가지를 먼저 수행하면 완벽한 모터를 찾을 수 있습니다. 가장 먼저 해야 할 일은 작업에 필요한 것이 무엇인지 파악하는 것입니다. 어떤 작업을 수행하기 위해 필요한가요? 매우 빠른 속도가 필요한가요? 무거운 물건을 들어 올리기 위해 강한 회전력이 필요합니까? 매우 정확한 방식으로 위치를 제어해야 하나요? 이러한 질문에 대한 답을 먼저 찾아야 합니다.

목표를 파악한 후에는 모터에 대한 세부 정보를 살펴볼 수 있습니다. 가장 중요한 두 가지 숫자는 속도와 토크입니다. 모터가 실행하려는 속도에서 필요한 토크를 제공할 수 있는지 확인하세요. 얼마나 많은 전력이 필요한지 살펴보세요. 모터가 현재 사용 중인 전압에서 작동할 수 있나요? 모터가 얼마나 크고 무거운지 생각해 보세요. 모터가 디자인에 맞을 수 있을까요? 작은 모터가 좋은 선택인 경우가 많습니다.

마지막으로 모터를 사용할 장소를 생각해보세요. 덥거나 먼지가 많은 곳인가요? 일부 모터는 열악한 장소에서도 잘 작동하도록 만들어졌습니다. 오래 사용할 수 있는 올바른 모터를 선택해야 합니다. 단순히 출력이 가장 높은 모터를 선택하지 마세요. 현재 하고 있는 작업에 가장 적합한 모터를 선택하세요. 지금 조금만 계획을 세우면 나중에 많은 문제를 피할 수 있습니다. 올바른 모터를 찾는 데 도움이 될 것입니다.

브러시리스 모터의 성능을 보여주는 주요 요소는 무엇인가요?

모터의 성능을 논할 때 몇 가지 중요한 사항이 있습니다. 첫 번째는 모터가 얼마나 잘 작동하는지, 즉 효율성입니다. 이는 모터가 전기를 얼마나 잘 사용하여 물건을 움직이게 하는지를 알려줍니다. 효율이 높은 모터는 뜨거워져도 전력을 많이 낭비하지 않습니다. 이는 배터리로 작동하는 물건에 매우 좋습니다. 또한 모터가 작동할 때 모터가 뜨거워지지 않는다는 의미이기도 합니다. 좋은 성능은 좋은 효율에서 시작됩니다.

또 다른 핵심은 토크 출력입니다. 이것은 모터가 만들 수 있는 회전력입니다. 어떤 작업은 시작할 때 높은 토크가 필요합니다. 다른 작업은 계속 작동하기 위해 항상 같은 양의 토크가 필요합니다. 모터의 토크 차트는 모터가 다양한 속도에서 얼마나 많은 토크를 낼 수 있는지 보여줍니다. 모터의 출력 또한 성능에서 매우 중요한 부분입니다.

마지막으로 모터의 동적 반응에 대해 생각해 보세요. 이는 모터가 속도나 방향을 변경하기 위해 얼마나 빠르게 반응할 수 있는지를 나타냅니다. 로봇 팔의 경우 매우 빠르게 반응할 수 있는 모터가 필요합니다. 이는 모터의 제작 방식과 함께 사용되는 컨트롤러에 따라 달라집니다. 효율성, 토크, 반응성 등 이러한 모든 요소가 함께 작용하여 모터의 성능을 나타냅니다. 좋은 모터는 이 세 가지가 모두 잘 조합되어 있어야 합니다. 올바른 모터는 프로젝트의 성공에 도움이 됩니다.

기억해야 할 사항

• 브러시리스 모터는 고정자에서 회전 자기장을 사용하여 회전자 자석을 회전시킵니다.
• 고정자는 가만히 있는 부분입니다. 고정자에는 자기장을 만드는 와이어 코일이 있습니다.
• 로터는 회전하는 부품입니다. 여기에는 고정자의 자기장에 의해 밀고 당기는 자석이 있습니다.
• 인코더나 홀 센서와 같은 피드백 시스템은 컨트롤러가 로터의 위치를 파악할 수 있게 해줍니다.
• 인코더는 위치와 속도에 대한 매우 정확한 정보를 제공하는 피드백 요소입니다.
• 올바른 모터를 선택한다는 것은 필요한 작업에 적합한 속도, 토크, 출력을 갖춘 모터를 선택한다는 의미입니다.
• 피드백 구성 요소가 이미 내장된 전체 모터 패키지를 구입할 수 있는 경우가 많습니다.