브러시리스 모터는 기존 모터와 무엇이 다른가요?

Question

요즘 무선청소기나 무선드릴같이 모터를 쓰는 제품을 보면

브러시리스 모터 사용이라고 마케팅 포인트로 써놨던데요.

기존 모터와는 무엇이 다른가요?

어떤 장점이 있는거죠?

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

브러시리스모터는 전자석에 계속해서 전기에너지를 공급할 수 있는 모터인데, 브러시 접점에서 발생하는 마찰력이 사라져 동력손실을 없앨 수 있고, 마찰에의한 마모도 방지할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

자기센서를 모터에 내장하여 회전자가 만드는 회전자계를 검출하고 이 전기신호를 고정자의 코일에 전하여 모터의 회전을 제어할 수 있게 한 것이다.

자기센서로 반도체 홀 소자를 사용한 것이 실용화되어 있어서 드론 등 정밀회전 제어를 필요로 하는 분야에서 널리 이용되고 있다.

브러시리스(Brushless) 모터는 3상전류를 사용해야 하기 때문에 ESC(Electronic Speed Controls, 전자 속도 제어)가 필요하다.

ESC는 모터 회전을 위해서 지속적으로 다른 위상의 고주파 신호를 만들어 모터에 인가한다.

레이싱 쿼드콥터는 작은 브러시리스(brushless) 모터를 사용한다. 1306~2206 사이즈의 모터가 사용되는데, 처음 두 자릿수(mm)는 모터 몸체의 직경을 표시하고 마지막 두 자리는 고정자의 길이를 나타낸다.

모터의 특성 중에 kV값은 1볼트를 모터에 공급할 때의 RPM(분당 회전수)을 의미한다. 이 kV값이 크다고 더 좋거나 빠른 것은 아니다. 이 값은 모터의 토크에 반비례한다.

모터 kV값과 배터리 전압, 프로펠러의 크기는 중요한 상관관계가 있다. 너무 큰 프로펠러를 선택하면 쿼드 시스템에 과도한 전류를 흐르게 되어 문제를 발생할 수 있다.

그렇다고 작은 크기의 프로펠러는 모터를 효율적으로 사용할 수 없다. 모터 제조사는 모터에 연결되는 전압에 따라 적당한 프로펠러 크기를 표시하고 있다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.기존 진공청소기에 사용되는 모터는 일반적으로 유도 모터 (Induction Motor)나 직류 전동기 (DC Motor)입니다. 이러한 모터는 브러시 (Brush)라는 부품이 사용되어 전류의 방향을 바꾸거나 회전자에 전력을 전달합니다. 브러시는 마찰과 스파크를 발생시킬 수 있고, 브러시의 마모로 인해 유지 보수가 필요한 단점이 있습니다.

반면에 브러시리스 모터 (Brushless Motor)는 브러시가 없는 구조로, 브러시에 의한 마찰과 스파크 문제를 해결합니다. 브러시리스 모터는 전자 제어 회로를 통해 정확한 타이밍과 순서로 전류를 공급하여 회전자를 구동합니다. 이러한 구조로 인해 브러시리스 모터는 더 효율적이고 내구성이 뛰어나며, 작동 소음도 낮고 유지 보수가 적게 필요합니다.