1. 브러시리스 DC 모터의 연결
브러시리스 모터 또는 동기식 DC 모터라고도하는 브러시리스 DC 모터 (BLDC)는 작동을 위해 브러시 나 통근자가 필요하지 않은 모터 유형입니다. BLDC 모터에 대한 입력은 직류 (DC)이지만 기본적으로 기본 인버터 스위치를 주기적으로 전환하여 교대 전류 (AC)를 시뮬레이션합니다. 이것은 코일 권선에서 변화하는 자기장을 생성하여 모터 로터가 연속 토크와 연속 회전을 경험할 수있게합니다. BLDC 모터는 고정자 권선 수에 따라 단상, 2 상 또는 3 상으로 구성 될 수 있습니다. 가장 일반적으로 발생하는 BLDC 모터는 3 상 모터입니다. 아래 다이어그램은 3 상 브러시리스 DC 모터의 분해를 보여줍니다.
2. 브러시리스 DC 모터의 적용
BLDC 모터의 시장 규모는 2022 년까지 약 1,976 억 달러에이를 것으로 추정됩니다. BLDC 모터 기술이 점점 더 성숙해지면서 BLDC 모터는 군사, 항공 우주, 산업, 자동차, 민간 통제 시스템 및 가정 기기를 포함한 다양한 분야에서 광범위한 응용을 발견했습니다. 그들은 소형 로봇, 드론, 전기 자전거, 진공 청소기 및 전동 공구와 같은 저전압, 저전력 장치에 일반적으로 사용됩니다.
다음은 몇 가지 인기있는 응용 프로그램입니다.
진공 청소기/헤어 드라이어 : 헤어 드라이어 또는 진공 청소기와 관련하여 잘 알려진 브랜드는 다이슨입니다. '차세대 블랙 기술로 홍보 된 다이슨 헤어 드라이어 (Dyson Hair Dryer)는 ' '로 홍보 된 V9 지능형 디지털 모터가 전통적인 모터보다 작고 가벼우 며 빠릅니다. 탄소 브러시를 사용하면 모터는 분당 최대 110,000 회의 속도를 달성 할 수 있으며 다른 모터보다 작고 가벼울 수 있습니다. Dyson의 디지털 모터에 사용되는 모터는 '단일 위상 브러시리스 DC 모터이며 '는 본질적으로 BLDC 모터 유형입니다.
드론/짐벌 :
드론에서 모터 제어의 핵심은 속도와 방향 제어입니다. 가장 인기있는 드론은 의심 할 여지없이 DJI의 드론입니다. 아래 다이어그램은 각 모서리에 4 개의 BLDC 모터가 보이는 스파크 드론의 분해를 보여줍니다.
유사한 응용 프로그램에는 Gimbals가 포함됩니다.
전동 공구 : 일상 생활에서 발견되는 일반적인 핸드 헬드 전동 공구에는 Bosch의 전기 렌치, 훈련 및 기타가 포함됩니다. 핸드 헬드 전동 공구 비용의 지속적인 감소와 함께 브러시리스 DC 모터의 에너지 절약 및 고효율은 전동 공구에서 BLDC 모터를 사용하는 데 빠르게 개발되었습니다. Bosch, Dewalt, Milwaukee 등과 같은 가장 유명한 국제 제조업체가 이러한 추세를 이끌고 있습니다.
3. 브러쉬가없는 DC 모터 구성
고정자 : BLDC 모터의 고정자는 라미네이트 스틸 시트로 구성되며 내부 원주 축을 따라 조각 된 슬롯에있는 권선이 있습니다. 고정자는 유도 모터의 것과 유사하지만 다른 권선 분포가 다릅니다. 대부분의 BLDC 모터에는 3 개의 별 연결 고정자 권선이 있으며, 각각은 서로 연결된 다중 코일로 구성됩니다. 코일은 슬롯에 배치되고 와인딩을 형성하기 위해 상호 연결됩니다. 이 권선은 고정자의 둘레를 따라 분포되어 균등하게 간격을 둔 자기 극을 만듭니다.
로터 : BLDC 모터는 내부에 코일이없는 로터로 영구 자석을 사용합니다. 로터의 남쪽과 북쪽 자기 극은 교대로 배열됩니다. 또한 소프트 자기 재료 기술의 발전과 가격 감소로 고성능 네오디뮴 철분 붕소 희토류 재료가 영구 자석 로터를 만드는 데 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 그들의 높은 자기 에너지 제품과 안정적인 특성을 통해 BLDC 모터는 더 나은 기계적 특성과 동적 응답뿐만 아니라 더 높은 효율 및 속도 범위를 갖도록 할 수 있습니다. 다음은 Microchip의 BLDC의 원리 문서에서 로터 마그넷 단면의 개략도입니다.
홀 센서 : BLDC 모터 제어의 가장 중요한 측면은 로터 위치 식별입니다. 위치 식별에는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 위치 센서를 사용하여 홀 센서로 알려진 로터의 위치를 식별하는 것입니다. 다른 방법은 감각이없는 것입니다. 여기에는 전자 전력을 뒤로 검출하여 로터의 위치를 식별하는 것이 포함됩니다. 센서가 장착 된 BLDC 모터의 경우 대부분의 BLDC 모터는 고정자에 3 개의 홀 센서를 포함시킵니다. 각 정류 동안, 하나의 권선은 제어 전원 공급 장치의 양극에 연결되고 (전류는 와인딩에 유발), 두 번째 권선은 음의 극 (전류 흐름)에 연결되고 세 번째 권선은 분리 된 상태에 있습니다. 토크는 고정자 코일과 영구 자석에 의해 생성 된 자기장 사이의 상호 작용에 의해 생성된다. 로터 자기 극이 홀 센서 근처에서 통과하면 센서는 높거나 낮은 레벨 신호를 출력하여 남쪽/북쪽 자성 극이 홀 센서에 의해 감지 된 영역을 통과하고 있음을 나타냅니다. 홀 센서에 의한 신호 출력 사이의 위상 이동은 60 ° 또는 120 ° 일 수 있습니다.
