전기차 모터에서 환동선과 각동선 [장단점 비교분석]

 

 

 전기차 모터의 성능과 효율성을 결정짓는 중요한 요소 중 하나가 바로 모터의 권선 방식으로 이전글에서 권선 방식에는 환동선(wound rotor)과 각동선(permanent magnet rotor)이 있으며(mso코일은 사실상 사용 안되니 우선은 생략하자), 각각의 방식은 장단점에 대해 비교해 보자

 

전기자동차 구동모터 코일 와인딩방법

 

환동선과 각동선의 기술적 특징

위에서 보이는 형상이 환동선과 각동선의 예를 가장 잘 비교해 주는 것으로 점적률이 차이가 가작 핵심적인 요소이다. 사실 동선이라는 게 결국 감는 횟수가 차이나 전달할 수 있는 자기력의 차이가 존재하지만

 

이론적으로 동선의 변화가 없어야 한다 코일의 저항을 이론적으로 접근하면 동일 전류를 인가한다는 가정하 턴 수가 증가함에 따라 전류는 반비례로 감소하고 저항은 제곱비례로 커지니 이런 결과가 나오는 것 이 학부입장에서는 당연한 것으로 보이겠지만

 

실제 시뮬레이션을 해보면 차이가 생각보다 많이 발생한다.

 

절연코팅이 돼있다고 해도 실제로 환동선의 경우 각동선에 비해 불균일하게 감길 수밖에 없고 그로 인하여 발생하는 자기장과 힘의 전달의 불균일에 의한 자기력선의 변화에 의해 차이가 발생하지만 여기부터는 모터 전문가의 영역이니 이론적으로는 차이가 없다 정도만을 이해하고 넘어가자.

 

전기차 모터에서의 사용 현황

 현재 대부분의 전기차 제조사들은 각동선을 채택하고 있다. 이는 테슬라, 닛산, BMW 등 주요 전기차 제조사의 모터 설계에서 확인할 수 있는데  전기차 모터 시장에서 각동선 모터의 점유율이 70% 이상을 차지하고 있다.

 

사실 각동선의 경우에는 단순하게 설계해서 넣는 것뿐만 아니라 마지막에 용접을 해야 하는 공정이 추가되고 이로 인한 비드가 불균일성이 문제로 대두된 적이 있이지만 최근에 와서는 그러한 불균일의 문제는 대부분 해결되었고 일정한 자기력이 주는 장점과 대량생산으로 인한 단가 문제 해결등으로 트러블들이 해결되었다 정도만을 다루도록 하자