안녕하세요? DCU Lab. 연구원 김연호 입니다.

이번편은 지난편에 이어 BLDC 모터에 관한 글을 올리도록 하겠습니다.

BLDC모터란 Brushless DC 모터의 줄임말로서 직역하자면 '브러쉬가 없는'모터입니다.

지난번 모터와의 차이점은 Brush의 유무인데 이 차이점이 모터의 구조와 제어방식에 튼 영향을 줍니다.

우선 BLCD의 구조를 간략히 보면




이렇게 생겼습니다.

여속적인 회전을 위해서 보통 3쌍 이상의 코일 뭉치(3상/3 Phases)가 모터 안쪽에 자리 잡게 되고 그 바깥쪽에 영구자석이 위치하게 됩니다.

이러한 구조 때문에 BLDC모터는 안쪽에 자리한 코일뭉치가 돌아가는게 아니라 바깥쪽 영구자석이 붙어있는 곳이 회전합니다.

그렇기 때문에 BLDC모터를 Outrunner 모터라고 부르기도 합니다.

다음 그림은 BLDC모터의 제어관련한 그림입니다.



왼쪽 그림은 같은쌍의 코일(A/B/C)을 나태내고 있고 오른쪽 그래프를 보시면 각 코일에 신호가 들어가는 순서를 보여줍니다.

각 코일에 신호가 들어갈때 코일에 자력이 생기는데 순서가 오른쪽 그래프와 같다면

정방향은 A->B->C순서로 2주기씩 차이나게 들어가고

역방향 신호는 A코일에 첫번때 신호 바로 뒤에 C코일에 C->A->B순서로  2주기씩 차이나게 됩니다.

이로서 BLDC모터는 자석간의 인력과 척력을 이용하여 한쪽 방향으로 회전하게 됩니다.

이때 회전축의 위치를 알아야 A,B,C의 회전 순서를 결정할수 있기 때문에 Hole 센서가 필요합니다.

이러한 복잡한 특성 때문에 ESC(Electric Speed Conroller)라는 제어부품이 필요합니다.

이 ESC의 역할은 아날로그 신호(PWM)읽어 각 상(Phase)에 정해진 시간 주기대로 신호를 전달

즉, A,B,C 코일뭉치에 신호를 주는 빠르기를 조절하여 모터의 속도를 조절하게 됩니다.

이러한 BLDC 모터의 장점으로는 Brush가 없는 구조 때문에 이론적으로는 수명이 반영구적이라는게 장점입니다.


꽤나 설명이 길었는데

간단히 brushed 모터와 비교를 요약하면

1.Brush가 없어 수명이 반영구적이다.

2.코일뭉치가 3개이다. 따라서 Brushed 모터에 비해 제어과정이 복잡하다.

3.이러한 코일뭉치에 순서대로 신호를 부여하여 속도를 제어한다.

입니다.


그럼 BLDC 모터 설명은 여기까지 하도록 하겠습니다.






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