전기자동차 모터에 절연이 중요한 이유는?

이글을 쓰는이유는 사실 필자가 대기업 면접을 보면서 받았던질문이 떠올라

그에대한 나름대로의 논리를 세우기 위해 정리하고자한다.

 

1.절연이란 무엇인가

절연에 대해 공부하기전에 우선적으로 단어에대해 이해하고 넘어가자

아래는 필자가 주로 공부할때 찾아보는 사이트로 아래사이트인데 아래사이는 절연을 다음과 같이정리한다.

 

절연

 

절연 (Insulation)

  ㅇ 전기(電氣) 및 열(熱)이 통하지 않게 하는 것

 

절연의 단어를 쓰자면 위와 같이 정의하고 실제 전기산업 현장에서 사용하는 기본 개념이다.

 

사실 관련개념으로 절연내력부터 저항 비유전율등 기본적 회로이론적 개념이나 전자기학 적인 개념을 적용해야하지만 우선 이론적인부분은 무시하고 다음이야기를 진행해보고자한다,

 

6. 절연 재료의 내열성 특성 구분 (허용 최고 온도에 따라 7등급 구분)

  ㅇ Y 종 (90 ℃)  : 면,종이,목재 등 (니스류/기름 등에 함침되지 않은 것)
  ㅇ A 종 (105 ℃) : 면,종이,목재 등 (니스류/기름 등에 함침된 것)
  ㅇ E 종 (120 ℃) : 대부분의 플라스틱류
  ㅇ B 종 (130 ℃) : 유리섬유,운모,석면 등을 아스팔트 점착 재료와 같이 구성한 것
  ㅇ F 종 (155 ℃) : 유리섬유,운모,석면 등을 내열성 좋은 합성수지와 조합한 것
  ㅇ H 종 (180 ℃) : 유리섬유,운모,석면 등을 내열성 우수한 규소 수지와 조합한 것
  ㅇ C 종 (180 ℃ 이상) : 유리,운모,석면 등을 단독으로 사용한 것

 

실제로 저러한 법규가있고 구분이있는데 우리가 알아야할건 한가지다 왜 이개념이 중요하고 모터에서 어떤식으로 적용되는가 라는 질문이 당연스레 따라온다.

 

2.모터의 절연이 중요한이유

1. 절연 파괴 / 유전 파괴 (Dielectric Breakdown)

  ㅇ 임계 전계/전압을 초과하면 갑작스런 큰 방전 전류가 유전체를 통해 흐르게 됨
     - 결국, 유전체가 국부적으로 재료의 손상(녹임,태움등) 또는 파괴됨

  ㅇ 유전체(절연체)에 어느 이상 강한 전기장이 인가될 때,
     - 수많은 전자들이 갑자기 전도대역 안으로 여기되어,
     - 유전체 전류 흐름이 급격히 증가되며,
     - 전기 절연성이 소실되는(타버리는) 현상

 

결론적으로 말하면 절연 유전파괴에대해서 고민해야하는 이유는 모터의 손상때문이다 

이것을 일반적으로 전동기의 소손이라 칭하며 한국어로 쉽게 칭해보면 불에태워 부서진 형상이라 칭할수있다.

오케 그럼 이런개념이있는데 왜 중요한거냐 라고 묻는다면

 

결론적으로 말하면 모터가 고장나는 가장 큰원인이 열로인한 소손이기 떄문이다.

세부적으로 고장에대하여 다루기는 하겠지만 과부하로인해 절연파괴나 베어링의 마모나 열의 전도에의하여 발생한다

 

권석법부터 단락 거기에 각각의 층에 절연지를 끼우고 코일선에 코팅을하며 뒤쪽에 에폭시로 덮는 작업까지 전부다 절연을 위한 개념이라고 생각하면 좋다.

 

기본적인 개념에대해 이해하였으면 다음글로 넘어가보도록하자 

 

절연 방식중 열에대한 개념과 그를 해결하기위해 냉각하는 방식에대한 분석글로 이를 본다면 모터의 절연에대해 이해하기 쉬울것이다.

 

1.모터에서 열이발생하는이유

전기자동차 모터 원리(9) [모터에 열이 발생하는 이유는? feat. 모터 손실 종류]

2.모터에 열이 미치는 영향

전기자동차 모터 원리(10) [전기모터는 왜 냉각해야 하는가? 열이 끼치는 영향은?]