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전기자동차 모터 원리 (2)[ 모터는왜 회전하는가] 1.페러데이렌츠법칙 패러데이-렌츠법칙 은 시간에따른 자기장 변화에 의하여 발생하는 전류에 대한법칙과 그를 연결해 자속까지 연결하는 모터에서의 가장 골자를 이루는 법칙이다. 패러데이(Faraday)의 전자기 유도 법칙 : 임의의 폐회로를 쇄교하는 시간당 자속의 변화량에 따라 그에 비례하는 기전력이 유도되고 이로인해 폐회로에 전류가 흐른다. ​렌츠(Lenz)의 법칙 : 패러데이가 말한 유도기전력의 방향은 쇄교하는 자속의 변화량을 방해하는 방향으로 형성된다. 패러데이(Faraday)-노이만(Neumann) 식 : 패러데이의 개념과 렌츠의 방향 규정을 바탕으로 수식화한 법칙 사실 이공식의 개발과정에서도 꽤나 재미있는 일화가있는데 아래와 같은 시험에서 페러데이 법칙이 먼저발견되어 시변자계에따른 전류생성이 화두로 .. 2023. 12. 15.
전기자동차 모터 원리 (1)[전류가 흐르면 자속이나온다고?] 1.모터의 기초 전기차 모터든 기본적인 모터에서 적용하는 이론들은 다동일하고 모든 이론은 전자기학과 회로이론 기반으로 설명할수있다. 오늘은 모터이론으로 넘가기전 기본적으로 어떻게 전기를 흘리는것만으로 회전력이나오고 어떻게 전기가나오는지 이해하는 과정을 가져보고자 한다.이론적지식에 대해 함양하고 넘어가볼까한다. 들어가기전 간단히 모터에 대해 아주 기본적으로 적용되는 법칙은 오른나사법칙-페러데이렌츠법칙- 플래밍의 양손법칙 정도까지 이해한다면 아주 기초적인 이론을 이해한것이고 거기서 이제 자계와 전계의 지배방적식인 맥스웰의 전자계 방적식을 통해 기초직식을 함양하여야 다음단계로 나아가기가 편하다. 또한 다른기초적로 전기물성과 재료역학적으로 자성재료와 일반재료의 특성에서 도체 부도체 유전체의 특성에서 나오는 히스.. 2023. 12. 15.
전기자동차 모터와 자동차 엔진의 실제 효율 차이 1. 자동차의 모터와 엔진의 차이 기존 내연기관 자동차의 동력발생장치는 기존 내연기관에서 모터로 넘어오면서 기존 엔진의 4 행정구조가 단순히 전기를 흘리는 방식으로 변경되었다. 사실 기계공학의 꽃이라고 불리던 이러한 엔진은 실제 최대 30~40%가 최대효율이고 석유에어너지를 사용하는 특징들을 가지고 있었다. 배기와 흡기를 하여 폭발을 통해 동력을 얻었던 것이 단순 전기를 흘리는 것으로 변경된 것만큼 장점이 많은 거 아니야?라는 질문이 나올 수 있겠지만 이론상은 그렇다 쳐도 사실상은 그렇지 않다. 파워트레인이라고 불리는 전기모터는 모터와 인버터 감속기를 다 가지고 있어야 하고 생각보다 전기에너지를 기계적 에너지를 변경하는 95% 이상의 효율을 가진 모터를 사용하여 꽤나 좋은 효율로 운전을 할 수 있다. 또.. 2023. 12. 14.
전기차 배터리 종류 1.세계적 시장의 연비규제의 증가 이전글에도 작성한 내용이지만 유로7부터 출발해서 연비규제가 계속해서 증가하고있는 추세라는건 다들 알고있는 사실입니다. 미국 일본 유럽도 매년 연비규제가 증가하는만큼 결론적으론 전기차 시장이 확대될것은 자명한 사실이고 지속적으로 이퓨얼 이나 여러이야기는 존재하지만 일단 전기차 기술을 개발해야하는것은 자명한 사실입니다. 2023. 12. 13.
전기자동차의 구동 및 제동시스템 회생제동 동력보조 분석 이전에 친환경차 종류에서 다룬 HEV BEV FCEV의 특징은 모터와 배터리를 탑재해 주행한다는 특성을 가지고 있다 이로 인하여 나타나는 특징을 크게 4개로 정리할 수 있는데 이는 아래와 같다 Stop & Go 전기구동 회생제동 동력보조 1 Stop & Go 스탑앤고라고하면 들어본 적이 없겠지만 아마 기존 내연 기관차 기준으로 Idle Stop & Go(ISG) 시스템이라 하면 한 번쯤 들어본 사람이 있을 것이다 이는 정차 중에 엔직장동을 중지하여 최대 효율을 만들어내기 위해 만들어진 방식으로 이해하면 편하며 모터의 경우 저속에서 고 토크특성을 가지며 응답속도가 빠른 특성이 제어를 하는데 굉장히 이점이 많다 기존 내연기관에서 정지후발진의 운전감각 또한 비판점으로 삼아져 왔으나 이러한 것들을 모터를 사용해.. 2023. 12. 13.
전기자동차의 원리(배터리, 온보드차저, 통합전력제어장치) 3.배터리 위사진은 배터리와모터를 전체적으로 연결해둔 전기차의 하부기관이다 현대자동차 기준 e-gmp를 통합모듈로 사실 배터리만해도 냉각 관리 전압조정 배치방식등등 공부해야하는게 무궁무진하게많고 전고체배터리부터 어떤방식을 택할것인가 까지 정말 다양한 이야기가 진행되어야한다. 하지만 가장 간략하게 설명하자만 배터리는 결국 기존내연차의 연료통을 대체하는 역할이고 결국 배터리 용량에따라 주행거리가 결정된다는 대전제를 먼저 깔고 이야기를 시작해보자. 그럼 단순히생각한다면 용량을 겁나키우면 되는거아닌가? 라는 생각을 하겠지만 이게 쉽지않은게 배터리를 많이장착하면 그만큼 공간이커지고 무게가증가해서 결국 효율성이 떨어진다. 그렇다면? 쉽게이해해보면 동일 무게 대비 배터리의 저장용량을 키우고 최대한 효율적으로 저장하는.. 2023. 12. 12.
전기자동차의 원리(감속기, 구동모터) 다른글에도 썻을지 모르겠지만 세계적으로 환경규제가 심해져서 탄소0정책이나 여러 유로7대응을 위해 많은 자동차 기업들 또한 트렌드를 내연기관을 전기차로 변화하고있다 그럼 단순히 생각해보는게 이런전기차는 어떤방식으로 움직일까? 라는 질문이다 위그림은 2020년에서 현대차에서 현대자동차에서 작성된글로 생각보다 매우단순한 구조를 지니고 있는데 실제로 전기차로넘어오면서 부품수가 대략 3만개에서 2만개미만으로 줄어 구조자체가 단순해 진것도 사실이긴 하며 흥미로운 이야기라 이것도 기회가 되면 적어보도록 하겠다. 간단히말하면 전기를 배터리에 충전하고 그전기로 구동모터를 회전시킨뒤 감속시켜 동력을 전달하고 그과정을 OBC나 통합전력제어장치로 제어한다 뭐이런 이야기다. 사실 전공자들에게는 단순한 이야기로 보이지만 비전공자.. 2023. 12. 12.
전기차 모터의 동향 오늘 이야기할 주제는 전기차 모터에대한 고찰이자 실제로 지금도 새롭게 개발중인 모터에 대해 간단히 이야기해보고 어떠한 방향으로 분석해 나갈지 글을 써보고자한다. 그림과같이 다양한 전동기들이 있지만 모터의 대분류는 고전적으로는 직류기 유도기 동기기 3가지로 구분한다 여기서 어떠한특성을사용하고 어떠한방식을 선택하는가에따른 구분들이 존재하지만 수많은 파생기기들이 나왔고 많은 전기차들에서 PMSM을 사용중이다 정도로 이야기를 시작하고싶다. 물론 BLDC는요라는 질문이 나온다면 PMSM은 구조적인 차이는없고 어떠한 방식으로 전력을공급하고 추가적으로 어떤 센서를적용하냐의 정도의 차이지만 이는 나중글에서 자세히 다루기로하고 실제적으로 특정목적으로사용하는 유도전동기와 PMSM 그리고 특징적으로 BLDC정도다로 간단한 .. 2023. 12. 11.
하이브리드 자동차의 원리 이전글에서 하이브리드 자동차의 종류에 대해서 설명했다 다만 이글에대해서 이야기한건 플러그인 하이브리드와 일반하이브리드를 구분하는 방식에 대한 이야기지 그렇다면 모터와 엔진을 어떤방식으로 연결하는걸까라는 의문이 발생한다 위의문에대한 대답은 크게 3종류로 구분할수있는데 연결방식에 따라 병렬형 방식 [parallel hybrid] 직렬형 방식 [series hybrid] 동력 분기 방식 [power-split hybrid] 3가지의 방식이 존재한다 쉽게설명하면 병렬형방식-클러치+제어 직렬형방식-바로연결해서 전달성은좋음 동력분기방식-완전분리래서 따로 운영할꺼야 정도로 이해하면 조금편한데 이를 좀더 자세하게 다뤄보자 1. 병렬형 방식 (parallel hybrid) 병렬형 연결방식은 널리 쓰이고 현대자동차에도 채.. 2023. 12. 10.
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