3가지 브러시리스 모터 유형의 특징과 장점

Allied Motion

브러시리스 모터의 적용을 고려 중이거나 브러시리스 DC 모터와 브러시리스 서보 모터 그리고 브러시리스 토크 모터간에 차이점이 혼동될 경우 아래 설명이 올바른 선택을 하는 데 도움이 될 것이다.

1. 브러시리스 DC 모터

브러시 DC와 브러시리스 DC 기술의 차이점은 브러시리스 모터는 브러시를 사용하지 않는다는 것이다. DC 모터에 사용하는 브러시는 정류 과정에서 코일에서 코일로 전류를 전환하여 회전자와 부하를 회전시키기 위해 토크를 생성한다. 브러시가 모터의 코일들 사이의 스위칭에 영향을 주기 위해 정류자상에서 물리적으로 미끄러지게 한다.

또한 브러시리스 모터는 정류를 수행하기 위해 전자 장치에 의존한다. 코일에 대한 전류의 전자식 스위칭은 DC 모터의 기계적 스위칭 보다 효율적이다. 시간이 지나도 마모가 발생하지 않아서 브러시 또는 정류자를 교체하지 않는다. 브러시 정류자 인터페이스에서 스파크가 발생하지 않는다. 결과적으로, 브러시리스 모터는 본질적으로 유지 보수가 필요 없으며 낮은 EMI(전기적 노이즈)를 생성하고 더 높은 전압에서 작동할 수 있다. 유사한 출력 전력 등급의 브러시 모터보다 소형화 할 수 있어 보다 효율적이다. 브러시리스 DC 모터들은 주로 일반 상용과 산업용 애플리케이션용으로서 특히 모터 속도와 위치를 정확하게 제어하지 않는 곳에 사용한다.

적용 예

브러시리스 DC 모터는 긴 수명, 유지 보수, 소형 크기 그리고 전기 효율이 설계상에서 중요한 펌프, 팬 및 송풍기, 압축기 그리고 기타 유사한 상업용 또는 산업용 애플리케이션에 매우 적합하다. 이 모터는 효율 개선으로 배터리 수명이 크게 향상된 구동 장치에 이상적이다.

2. 브러시리스 서보 모터

정확한 포지셔닝 및 고속을 목표로 하는 응용 분야를 위한 모터로 브러시리스의 한 특수 제품군이다. 이 모터는 신속하고 정확한 추종 궤적과 위치를 중요시하는 애플리케이션에서 빠르고 정확한 동적 응답을 위해 설계됐다.

Allied Motion의 브러시리스 서보 모터는 미터 식 또는 NEMA 크기의 하우징 버전이 있다. 일반적으로 광학 엔코더와 브레이크 그리고 기어 박스 등의 선택 사항과 함께 제공한다. 또한 Quantum 서보 모터 제품군의 회전자 및 고정자 세트로 구성된 프레임리스 버전을 제공한다.   프레임리스 브러시리스 서보 모터는 구동 구성 요소에 밀착 결합으로 기계에 모터를 내장하고 있다. 가장 컴팩트한 디자인으로 중복 구성 요소를 제거하여 무게를 줄이고 비용을 절감하기 위한 곳에 이상적이다.

Allied Motion은 애플리케이션의 요구사항들 즉 모터 성능, IP 등급 밀폐 구조, 맞춤형 설치 인터페이스, 고온 또는 습기가 많은 극한 환경 혹은 기타 표준외 상황에서 도움을 줄 수 있다. 맞춤형 모터리스 서보 모터는 Allied Motion의 전문 분야이다.

적용 예

브러시리스 서보 모터는 로봇, 픽 앤 플레이스 장비, 반도체 제조, 테스트 및 패키징 장비, 공작 기계 축 그리고 서보 모션 제어의 장점이 필요한 유사 응용 분야에 가장 효과적이다.

3. 브러시리스 토크 모터

3가지 브러시리스 모터 유형에서 제일 잘못 이해하고 있는 모터가 브러시리스 토크 모터이다. 모든 회전모터가 토크를 생성하는데 왜 토크 모터가 특별한 명칭을 갖는지 묻는 것은 당연하다. 그 이유는 이 토크 모터가 가장 많은 토크를 생성하도록 설계됐으며 저속으로 작동한다는 사실에서 비롯한다.

저속에서 정밀한 포지셔닝이 필요한 경우 기어 모터가 옵션이 될 수 있지만 동력 전달 구성 요소의 비 효율성과 추가적인 기계적 복잡성 그리고 백래시와 같은 단점이 있다. 더 나은 옵션은 브러시리스 토크 모터 일 수 있다. 토크 모터는 일반적으로 볼 스크류 혹은 기어 박스와 같은 중간 메커니즘을 통해 커플링 하는 대신, 구동할 기계 장치에 직접 내장된다.

토크 모터는 다른 모터 유형보다 더 많은 극을 가지며 더 큰 직경을 갖는다. 이러한 이유로 부피와 무게가 비슷한 기존 브러시리스 모터보다 부피와 무게가 커질수록 더 많은 토크를 생성 할 수 있다.   이 모터는 전자기적으로 설계되어 비교적 저속에서 최대 토크를 전달할 수 있다. 기계식 기능으로 페이로드에 직접 고정하여 직접 구동의 단순성과 효율성을 제공한다. 디자인의 특성상 내부 직경이 비교적 큼으로 구동되는 축의 중심을 통해 빛(예: 레이저 빔), 배선 또는 배관 통과에 유리하다. 게다가 arc second 수준의 회전 위치 정밀도를 위해 대 직경의 고 카운트 인코더와 결합할 수 있다.

Allied Motion은 프레임리스와 하우징 브러시리스 토크 모터의 제품 군을 모두 제공한다. HT 및 Megaflux 프레임리스 제품 군은 직경이 약 5 mm, 직경이 최대 792 mm인 모델을 제공한다. Allied의 가장 큰 표준 토크 모터는 Megaflux 760 (OD 792mm)이며 내경 홀은 582mm(22.9 인치) 그리고 정지 상태에서 최대 토크는 16,000Nm이다. 이 장치의 극점 수는 저속에서 높은 토크를 전달하여, 고 정밀 포지셔닝에 적합하다.

적용 예

애플리케이션 범위는 로봇 관절에서부터 시뮬레이터 및 다 축 트래킹 그리고 위치 짐벌(gimbals)에서부터 GPS 기반 자동 차량 조향 등에 적용된다. 다양한 직경, 축 높이, 특수 장착 하드웨어 인터페이스 그리고 특수 전자기 조합과 기능을 갖춘 맞춤형 버전의 토크 모터로서 성능을 극대화시켜주고 고속 작동이 가능하다.

자료 제공: Allied Motion(www.alliedmotion.com)