전기차 모터 절연 시스템

 

절연이란?

우선적으로 절연 시스템을 공부하기 앞서 단어에 대해 이야기하고 가자

절연 (Insulation)

  ㅇ 전기(電氣) 및 열(熱)이 통하지 않게 하는 것
     - 전기 전도성 및 열 전도성은 동질적인 관련성 있음
        . 우수한 전기 전도체/부도체는 또한 우수한 열 전도체/부도체 임

 

여기서 주로 다루는 개념의 핵심이 전기 및 열이 통하지 않아 불필요한 곳으로 전기가 흐르지 않고 안정성이 올라가면서 자연적으로 수명이 길어지는 굉장히 모터의 개발에서 핵심적인 요소라 생각하면 된다.

 

전기차 모터의 절연 종류

구동모터 기준으로 모터마다 조금씩 다르지만 크게 3가지를 기억하자

 

1. 슬롯 라이너(Slot Liner): 모터의 슬롯 내부에 삽입되어 코일과 코어 사이의 절연을 제공 크게 인슐레이터와 절연지정도로 이러한 것들은 코일과 코어사이를 전기적으로 한 번 더 나눠준다.

 

절연지를 통해서 슬롯별로 코팅을 하고 코일끼리 나누기 위해 완전분할 코어를 인슐레이터(절연물)로 제작해서 넣기도 하는데 이것은 모터마다 차이가 있으니 이 정도로 이해하자

 

2. 에나멜 코팅(Enamel Coating): 구리선과 같은 전도체를 감싸는 절연층으로, 주로 폴리이미드(polyimide)나 폴리에스터(polyester) 등의 고온 내성이 우수한 재료로 구리선 코팅공정을 떠올리면 된다.

 

 3. 바니시 코팅(Varnish Coating): 모터 조립 후 절연을 강화하기 위해 전체 코일을 감싸는 코팅 이라곤 하지만 쉽게 말해 에폭시를 발라준다. 

 

전기차 모터의 절연 이유

그렇다면 전기차 모터에서 절연은 왜 중요할까 절연을 실패했을 때 나타나는 현상들이 결국 안전문제와 직결되기 때문이라 생각하면 편한데 대표적으로 나타나는 문제는 다음과 같다.

 

• 부분 방전(Partial Discharge): 절연층 내 미세한 결함에서 발생하는 전기적 방전으로, 장기적으로 절연 파괴를 초래
• 열화(Degradation): 고온 환경에서 절연재의 물리적, 화학적 특성이 변화하여 절연 성능이 저하
• 습기 침투: 절연재가 습기에 노출되면 절연 저항이 감소하여 전기적 손상의 위험이 증가