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장 5

모터 및 토크 생성


마우스 커서를 애니메이션 위로 가져가면 극과 극이 어떻게 상호작용하는지를 볼 수 있습니다. 화살표는 상대적 자력을 나타내며 화살표의 두께는 자기장의 강도를 나타냅니다. 같은 극 2개는 서로 밀어내서 회전자를 시계 반대 방향으로 회전시킵니다. 이와 동시에, 반대쪽 극은 서로를 당겨서 같은 방향으로 토크를 더합니다.

회전자가 60도 회전을 완료하면 다음 정류가 발생합니다.

애니메이션에서 먼저 살펴봤던 고정자의 자기장을 겹쳐서 표시해 보면, 회전자가 고정자 자기장과 절대 정렬되진 않지만 정렬을 항상 추구하도록 정류가 일어난다는 것을 명확히 볼 수 있습니다.

BLDC 모터에서 꼭 이 방식으로 위상을 전환하는 이유는 2가지입니다. 첫째, 회전자 및 고정자의 자기장의 정렬이 완벽하다면 모터가 생성하는 토크는 0이 되므로 바람직하지 않습니다. 둘째, 최대 토크는 자기장이 서로 90도를 이룰 때 발생합니다. 따라서 목표는 이 각도를 90도에 가깝게 만드는 것입니다.

그러나 BLDC 모터에서는 6단계 정류를 사용하여 90도를 지속적으로 이루는 것이 불가능하며, 다음 애니메이션에서 볼 수 있듯이 각도는 60도와 120도 사이에서 변동합니다. 이는 사다리꼴 제어의 비교적 단순한 특성에 기인합니다. 앞에서 살펴본 바와 같이 자속기준제어처럼 일반적으로 PMSM 제어에 사용되는 더 발전된 기법은 고정자 및 회전자의 자기장 각도가 90도를 이루어 더 큰 토크를 생성할 수 있습니다.