모터를 제작할때 발란스 맞춘다는게 어떻게 하는 건가요?
모터를 제작할때 회전자에 코일 권선을 하고 마지막에 발란스를 맞춘다고 하는데 어떤 방식으로 어떻게 하는 건가요? 만약 이 작업을 안하게 된다면 성능에 어떤 영향을 미치나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
로터 밸런싱은 모터의 성능과 수명에 직결되는 매우 핵심적인 작업입니다.
로터 밸런싱은 어떻게 하나요?
로터 밸런싱은 회전자가 회전할때 질량 불균형으로 인해 발생하는 진동을 최소화하는 작업입니다. 주로 동적 밸런싱방식을 사용합니다.
측정 : 먼저, 회전자를 밸런싱 기계에 장착하고 고속으로 회전시킵니다. 밸런싱 기계는 회전 중에 발생하는 진동의 크기와 불균형 질량의 위치(위상)를 감지합니다.
분석 : 측정된 진동 데이터를 분석하여 회전자의 어느 위치에 얼마나 많은 질량 불균형이 있는지 파악합니다.
보정 : 불균형이 발견된 위치에 질량을 추가(예:무게추 부착 , 코일 함침액 추가)하거나, 반대편에서 질량을 제거(예:드릴링,밀링으로 재료 제거)하여 무게 중심을 회전 중심과 일치시킵니다.
이 과정은 일반적으로 컴퓨터화된 밸런싱 장비에 의해 정밀하게 이루어지며, 여러번 반복하여 원하는 밸런스 수준에 도달할 때까지 조정합니다.
밸런싱 작업을 안하면 성능에 어떤 영향을 미치나요?
만약 로터 밸런식 작업을 제대로 하지 않으면 다음과 같은 심각한 문제들이 발생합니다.
심한 진동 및 소음 : 가장 즉각적으로 나타나는 현상입니다. 질량 불균형은 회전중에 원심력을 발생시키고, 이로 인해 모터 전체에 과도한 진동이 발생하며 큰 소음이 동반됩니다.
베어링 및 부품 수명 단축 : 과도한 진동은 모터 내부의 베어링 , 샤프트 등 회전 부품에 엄청난 스트레스를 줍니다. 이는 베어링의 조기 마모와 파손을 유발하여 모터의 수명을 급격히 단축시킵니다.
에너지 효율 저하 : 밸런스가 맞지 않는 모터는 불필요한 진동 에너지를 발생시키므로 제대로 밸런싱된 모터의 비해 에너지를 최대 15%까지 더 소비할수있습니다. 이는 전력 소비 증가로 이어져 운영 비용이 상승하게 됩니다.
정밀도 저하 : 특히 정밀 제어가 요구되는 모터(예:로봇,공작기계)의 경우, 진동으로 인해 동작의 정밀도가 현저히 떨어지게 됩니다.
모터 고장 : 심각한경우에는 회전자자체가 파손되거나 모터가 고장나느 치명적인 결과로 이어질수있습니다.
결론적으로 , 로터 밸런싱은 모터의 수명, 효율 , 신뢰성, 그리고 안전성을 확보하는데 있어 필수적인 공정입니다. 이 작업 없이는 모터가 정상적으로 오래 작동하기 어렵습니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
제품이 제작되면서 회전체의 무게 분포가 일정하지 않아 일정 부분의 무게가 무겁거나 가벼운 상태가 되는데, 이 부분이 회전에 의해 보다 작거나 큰 원심력을 얻게 돼 진동을 일으키는 원인이 됩니다. 이 불균형을 수정하는 것을 발란싱(Balancing)이라 합니다. 발란싱은 회전체의 불평형을 최소화하여 안정적인 운전을 가능하게 하며, 진동을 줄이고 성능을 향상시킵니다. 발란싱은 모터, 팬, 블로워, 압축기 등 다양한 기계에서 중요한 과정입니다.