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장 2

DC 모터의 유형


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전통적인 브러시 DC 모터

아래 애니메이션에서 볼 수 있듯이, 브러시 DC 모터에서 회전자의 코일 권선을 통과하는 DC 전류는 극성이 있는 전자석을 생성합니다. 이러한 회전자 자극은 고정자라고 하는 고정된 영구자석의 극과 상호작용하여 회전자의 회전을 일으킵니다.

  • 모터의 회전을 유지하기 위해서는 회전자가 반 바퀴 돌 때마다 코일 권선 내 전류의 극성을 바꾸어 회전자의 극을 전환해야 합니다.
  • 이러한 전류 극성 전환을 정류라고 합니다.
  • 정류는 기계적으로 발생합니다. 회전자가 반 바퀴 돌 때마다 브러시라고 하는 전기 접점이 회전자 위에서 정류자의 나머지 반쪽 회로를 완성합니다.
  • 이 물리적 접촉으로 인해 시간이 지나면 브러시가 마모되어 모터가 작동하지 않게 됩니다.
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브러시리스 DC 모터

BLDC 모터는 기계적 정류를 전자적 정류로 대체함으로써 브러시 모터의 단점을 극복합니다. 이를 더 잘 이해하기 위해서 BLDC 모터의 구조를 더 자세히 살펴보겠습니다.

BLDC 모터는 영구자석이 회전자에 설치되고 코일 권선이 고정자가 된다는 점에서 브러시 모터를 뒤집은 형태라고 할 수 있습니다.

자석 배열이 다른 모터도 있는데, 다음 애니메이션에서 볼 수 있듯이 고정자의 권선 수가 다르고 회전자의 극쌍이 여러 개일 수 있습니다.

Rotor and stator of a brushless DC motor

비슷한 구조의 모터 유형은 영구자석 동기전동기, 즉 PMSM입니다. 다음 장에서는 BLDC 모터와 PMSM 모터의 차이점, 그리고 이러한 모터를 구동하는 데 필요한 제어 알고리즘의 유형에 대해 알아봅니다.