전기차모터의 전기강판의 활용 방식과 명명법

전기차모터의 전기강판(Electrical Steel)의 종류

 

 이전글에서 우리는 전기강판에는 방향성과 무방향성 철판이 존재하고 전기차 모터에서 활용된다. 정도의 이야기를 진행했다 그렇다면 이러한 전기강판은 어디에서 사용될까?

 

포스코 철판

 

전기강판  활용

 

 전기 강판에대해서  이야기하기 전에 로터와 스테이터에 사용되고 특히 자기장에 희름에의한 히스테리시스 손실을 저감 하기 위해 활용된다. 

 로터

 하지만 전기차모터의 경우 내부회전형 PMSM을 사용하는것이 대세로 이루어져 있어 실제 내부 회전자의 경우 좀 더 싼 철판을 쓰는 경우도 존재한다.  전기차의 로터는 스테이터에서 생성된 자기장에 힘을 전달받기에 철손을 고려가 비교적 적게되어 로터와 스테이터의 철판재료가 다른 경우도 존재한다.

 

스테이터

  모터의 고정된 부분으로, 전기강판을 층층이 쌓아 만드는건 동일하다. 하지만 스테이터의 경우 전기에너지를 자기에너지로 변환하는 역할을 하며 자기력선이 그 안에 흘러 자기장을 형성된다. 결국 그 안에서 자기장의 변화량이 동력을 전달하는 양이기에 결국 히스테리시스곡선중 면적이 넓은 큰 강자성체를 활용한다.

 

명명법

 

철판의 이름을 보면 50PN1300을 대표로 두고 설명해 보자면 크게 3 부분으로 구분된다.

 

50/PN/1300 이 3가지로

 

맨첫부분의 50은 전기강판의 두께를 의미하고

PN의 경우 전기강판의 종류를 의미하며 그 종류는 다음과 같다.

약어	이름	의미
PG	폴리그레인 (PolyGrain)	여러 결정립을 포함하며 다양한 방향의 자기적 성질을 가진 전기강판.
PH	퍼멀로이 하이 (Permalloy High)	높은 투자율을 가진 퍼멀로이 기반의 전기강판으로, 주로 자기적 성질이 중요한 응용 분야에 사용됨.
PHD	퍼멀로이 하이 덴시티 (Permalloy High Density)	퍼멀로이 기반의 전기강판 중에서도 특히 높은 밀도와 투자율을 가진 제품으로, 고성능이 요구되는 분야에 적합.
PN	퍼멀로이 노멀 (Permalloy Normal)	일반적인 투자율과 자기적 성질을 가진 퍼멀로이 기반 전기강판.
PNF	퍼멀로이 노멀 플랫 (Permalloy Normal Flat)	표면이 평평하고, 일반적인 투자율을 가진 퍼멀로이 기반 전기강판.
PNM	퍼멀로이 노멀 미디엄 (Permalloy Normal Medium)	중간 수준의 투자율을 가지며, 다양한 응용 분야에 적합한 퍼멀로이 기반 전기강판.
PNA	퍼멀로이 노멀 어드밴스드 (Permalloy Normal Advanced)	고급 투자율과 개선된 자기적 성질을 가진 퍼멀로이 기반 전기강판.
JN	저항성 노이즈 저감 (Joule Noise Reduction)	저항성 노이즈를 줄이기 위해 설계된 전기강판, 특히 고주파수 응용 분야에 적합.

 

 

마지막의 1300의 경우  철손의 크기에 대해 이야기하는 부분으로 최대 철손의 양을 의미한다.

 

물론 철판을 고려함에 있어 가장 크게 고려해야 하는 부분이 3 부분이라는 것이지 이거 이외에 최대자 속밀도나 주파수에 따른 특성마저도 고려해야 해서 결국 실설계시에는 모든 수치를 다 고려해야 하며 FEA에서 필수적인 요소로 활용된다.

 

 

뿐만 아니라 철판을 쌓아나가기에 각각에 얇을 철판에서 와류손이 발생하는데 이러한 와류가 흘러버리는 것을 막기 위해 전기강판에 각각의 층에도 절연처리를 해야 한다.