전기모터, 전기차] 고정자 코어의 형태에 따른 종류 - 슬롯리스 / 슬롯 타입

- 고정자 코어, 전기장의 흐름길

- 슬롯리스 타입 내용 + 장단점

- 슬롯 타입 내용 + 장단점

 

 고정자 코어, 전기장의 흐름길

 

기계적인 토크를 발생시키기 위해서는 계자자속과 전기자 전류의 통로가 되는 권선의 공간적인 배치가 중요한 요소이다.

 

고정자 코어 ~ 슬롯리스타입: 큰 공극으로 자속 밀도가 작아 / 슬롯타입: 작은 공극으로 자속 밀도가 커

 

슬롯리스타입

 

철/코어: 자속이 흐르는 통로 역할 ~ 통로가 잘 되어 있다면 자속밀도가 좋다

 

절연지/인슐레이터 = 고정자 코어와 전류가 흐르는 코일 사이의 인슐레이터

 

슬롯타입 - 흥진정공

 

 슬롯리스 내용 + 장단점

 

슬롯리스

고정자 철심과 회전자 철심 사이의 거리 = 공극

공극: 고정자와 회전자 사이의 상대 운동을 위해 존재하는 간격 (자성체만을 고려한 자기적인 공극과 비자성체까지도 포함한 기계적인 공극이 존재)

도체는 구리나 알루미늄을 쓰는데 둘 다 비자성체이다.

 

즉, 공극 = 회전자 고정자 사이의 빈 거리 + 비자성체가 차지하는 공간

 

 

슬롯리스타입

 

 

단점

• 큰 공극으로 인한 낮은 자속밀도 -> 코일을 많이 배치하면 고정자코어와 회전자 코어 간극이 멀어져
• 슬롯리스: 자기적인 공극이 너무도 커진다.
• 코일에서의 발생열의 냉각 문제, 고정자 코일에서 열이 많이 나
• 자기력을 받는 코일에 대한 지지 문제, 지지구조 취약

motioncontrol

 

장점

• 코일 배치 공간 최대화
• 슬롯에 의한 공간 고조파가 없다
• 코깅 토크가 없다. -> 작은 힘을 내지만(효율도 떨어지지만) 토크 리플이 작은 일정한 토크를 내기 적합한 모터

 

 

 슬롯타입 내용 + 장단점

 

슬롯 타입

 

일반적으로 보아온, 사용하는 전기모터들이 슬롯 타입에 해당될 것이다.

 

LiftAsia

 

이전에 포스팅에서 다룬 거의 대부분의 모터가 슬롯타입의 구동모터였고

 

위의 사진은 엘리베이터에 사용되는 구동모터이며 슬롯  타입이다

 

BLDC 모터 고정자 슬롯 형상설계에 관한 연구

 

브러시 모터, 즉 기본적인 직류모터 이후로 발전되어 각광 받았던 BLDC 모터도 슬롯 타입의 모터이다.

 

아무튼, 많이 사용되기에 슬롯리스 타입 보다 잘 알고 있으면 좋겠다 :)

 

2022.08.20 - [정리, 공부/자동차, 친환경차] - 전기모터, 전기차] 고정자 회전자의 코어 구성 | 고정자 코어 형태

전기모터, 전기차] 고정자 회전자의 코어 구성 | 고정자 코어 형태

 

위의 포스팅을 보면 슬롯타입의 고정자 코어 구조를 알 수 있다.

 

공극은 고정자와 회전자 사이의 공간을 말한다 하였고

 

공극이 커지면 자기적인 성능이 떨어지고 자기적인 성능이 떨어지면 전기모터 자체의 효율/성능이 감소한다

 

하지만 공극이 너무 작아지면 회전자의 회전에 의한 충돌 및 이슈 발생 가능성이 커지기에 위험하다.

 

슬롯타입에서는 치의 끝단에 위치한 슈 부터 회전자코어 까지의 거리가 공극이며 보통은 공기로 차 있다.

 

치나 슈를 만드는 이유도 자기적인 성능을 높이기 위한 한 방법이다. 자기장 길을 만듦으로써 성능을 높히는 것.

 

tech bridge 테크브리지

 

장점:

• 공극 저감을 통한 높은 자속밀도 (슬롯에서는 슬롯(공간)이 자기적인 공극이 되기에)
• 코일에서 발생열의 효과적인 냉각 (고정자와 슬롯~슬롯 사이사이에 있는 치라는 철심을 통해 열전달)
• 치에서 코일과 코일사이에 발생하는 자기력을 지지해준다. (자기력 발생 코일의 지지 구조 우수)

 

 

단점:

• 공간 고조파(비정현적인 공극 자속) 발생
• 코깅 토크 발생
• 코일이 배치될 수 있는 공간 축소(중간중간 치도 있고 빈 공간도 있고)