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전기차 모터/전기기기 기초14

전기차 모터에서의 고조파 모터에서 고조파란 무엇일까? 이전 글에서 회전자계에 대해 다룬 적이 있다.  전기차 모터의 원리 [3상 전류를 통한 모터의 동기속도]전기차 모터 원리 [3상 전류와 회전자계]모터의 동작 속도 결정 방식모터의 회전 운동 방정식과 토크-속도 관계전기 모터는 전기적 입력을 기계적 출력으로 변환하는 장치로, 이 과정에서 회전beast1251.tistory.com  회전하는 기기의 숙명이지만 이런 회전에 의핸 이번에는 전기차 모터에서는 반드시 고조파가 발생하고 있대한 연구가 필수적이다. 전기차 구동모터는 일반적으로 3상 전류를 이용하여 회전자계를 형성하며 회전을 유도하지만, 현실적인 다양한 요인으로 인해 이상적인 회전자계가 아닌 왜곡된 회전자계가 형성되기도 한다. 이러한 왜곡의 주요 원인 중 하나가 바로 고조파(.. 2024. 10. 24.
전기차 모터의 원리 [3상 전류를 통한 모터의 동기속도] 전기차 모터 원리 [3상 전류와 회전자계]모터의 동작 속도 결정 방식모터의 회전 운동 방정식과 토크-속도 관계전기 모터는 전기적 입력을 기계적 출력으로 변환하는 장치로, 이 과정에서 회전력을 의미하는 '토크'가 작용한다.  모터beast1251.tistory.com  이전 글의 내용이 수치적으로는 이해가 되더라도, 모터에서 회전자계가 회전 운동을 생성할 수 있는 이유는 또 별개의 문제다. 이는 전자기 유도 원리에 기반하는데, 3상 전류가 고정자 코일에 흐를 때, 이 전류는 공간적으로 일정한 속도로 회전하는 자기장을 생성하기 때문이다. 이 회전하는 자기장(회전자계)이 회전자 내부의 도체와 상호작용하면서 전자기 유도에 의해 전류를 유도하게 된다.전자기 유도와 로렌츠 힘 전기차 모터에서 Lorentz Forc.. 2024. 10. 23.
전기차 모터 원리 [3상 전류와 회전자계] 모터의 동작 속도 결정 방식모터의 회전 운동 방정식과 토크-속도 관계전기 모터는 전기적 입력을 기계적 출력으로 변환하는 장치로, 이 과정에서 회전력을 의미하는 '토크'가 작용한다.  모터의 원리를 이해하려면 모터beast1251.tistory.com 이전글에서 모터의 동작속도 결정 방식에 대해 이야기했다. 이전 직류기에 대해 논하였고 동기 기와 유도기에 대하여 논하기 위해서는 3 상전류를 먼저 이해해야 한다.  우선 철탑을 떠올려보자. 전기공학적으로 3상은 꽤나 유의미한 지표로 다양한 곳에 활용된다. 특히 시간에 따라 흐르는 전류의 양이 변하기에, 전력공학에서는 송전 안정성을 극대화하는 데 사용하며, 뿐만 아니라, 모터에서는 3상을 통해 회전력을 얻는 데 활용한다.  전기모터와 전기차에서의 3상 전류는 .. 2024. 10. 23.
모터의 동작 속도 결정 방식 모터의 회전 운동 방정식과 토크-속도 관계전기 모터는 전기적 입력을 기계적 출력으로 변환하는 장치로, 이 과정에서 회전력을 의미하는 '토크'가 작용한다.  모터의 원리를 이해하려면 모터의 운동 방정식과 토크-속도 관계를 파악해beast1251.tistory.com  이전 글에서는 모터의 출력부에서 발생하는 토크와 속도에 대해 논의했다.  전기적 특성에 의해 모터의 속도가 결정되는 방식은 유도기, 동기기, 직류기 모두 다르다.  다시 말해, 각 모터가 회전 운동을 하는 방식은 각자의 전기적 구조와 원리에 따라 달라진다. 여기서 중요한 점은 교류 전력을 흘려준다는 점은 같지만, 직류기의 경우 브러시를 통해 교류 전압을 직류처럼 활용하는 독특한 방법을 사용한다.  따라서, 모터의 속도를 이해하려면 먼저 직류기.. 2024. 10. 23.
모터의 회전 운동 방정식과 토크-속도 관계 전기 모터는 전기적 입력을 기계적 출력으로 변환하는 장치로, 이 과정에서 회전력을 의미하는 '토크'가 작용한다.  모터의 원리를 이해하려면 모터의 운동 방정식과 토크-속도 관계를 파악해야 하는데는 이전 글에서 모터의 회전이유에 대해서 다룬 적이 있다 그렇다면 회전하는 원리는 이해했다 해도 어떤 방식으로 속도가 결정될까? 오늘은 이에 대해 논해보자  전기차에서 모터는 왜 회전할까?(모터 회전원리, 전기차 인버터의 필요성)전기차의 모터가 어떻게 회전하는지 알아보기 전에, 그 기본 원리를 이해하는 것이 중요하다. 전기차에 대해 잘 모르는 사람들은 흔히 "배터리에서 에너지를 가져다 쓰는데 왜 이렇게 복잡해?"beast1251.tistory.com모터의 운동 방정식 공학에 기초에대해서 논할 때 많이 이야기하는 부.. 2024. 10. 23.
전기차 모터의 페러데이 법칙과 직류 교류 페러데이 법칙과 모터의 원리이전 글에서 로렌츠 힘에 대해 논의한 바 있으니, 이번에는 페러데이 법칙에 대해 이야기해보려 합니다.페러데이 법칙의 기본 이론은 매우 단순합니다. 이를 간단한 수식으로 요약할 수 있는데, 이는 다음과 같죠 그 핵심은 바로 "시간에 따라 자속이 변화하면 그 자속이 지나가는 공간에 전압이 발생한다"는 것입니다. 이로 인해 전기장의 시간적 변화는 자기장을 유발하게 되며, 이러한 현상이 모터의 동작 원리를 설명하는 중요한 요소니 좀 더 이야기해 볼까요?.  전기차 모터에서 로렌츠 힘1. 로렌츠 힘의 배경로렌츠 힘은 네덜란드의 물리학자 헨드릭 로렌츠(Hendrik Lorentz)가 19세기 후반에 전자기 현상을 설명하기 위해 도입한 개념이다. 로렌츠 힘은 전하가 전자기장에 의해 받는 힘.. 2024. 10. 17.
전기차에서 모터는 왜 회전할까?(모터 회전원리, 전기차 인버터의 필요성) 전기차의 모터가 어떻게 회전하는지 알아보기 전에, 그 기본 원리를 이해하는 것이 중요하다. 전기차에 대해 잘 모르는 사람들은 흔히 "배터리에서 에너지를 가져다 쓰는데 왜 이렇게 복잡해?"라는 질문을 받은 적이 있다. 이번 글은 이런 질문에 대한 답을 간단하게 풀어보고자 한다.  전기차의 핵심이 모터라하는데 모터란 무엇일까?필자가 학부생 때 가장 자주 느꼈던 감정 중 하나는 교수님들의 열정적인 수업에도 불구하고 '그래서 이걸 어디에 써먹는 걸까?'라는 의문이었다. 당시에는 치기 어린 2학년 대학생의 생각일지beast1251.tistory.com왜 인버터가 필요할까? 먼저, 전기차의 배터리는 직류(DC) 전원을 공급한다. 하지만 대부분의 전기차 모터는 교류(AC)로 작동된다. 여기서 인버터의 역할이 중요한데.. 2024. 10. 8.
전기차의 핵심이 모터라하는데 모터란 무엇일까? 필자가 학부생 때 가장 자주 느꼈던 감정 중 하나는 교수님들의 열정적인 수업에도 불구하고 '그래서 이걸 어디에 써먹는 걸까?'라는 의문이었다. 당시에는 치기 어린 2학년 대학생의 생각일지도 모르지만, 과연 이 공부가 실질적으로 쓰일 수 있을까?라는 생각에 잠기곤 했다. 전자기학의 복잡한 행렬을 유도하고, 로렌츠 힘의 공식 문제를 풀면서도 내가 정말 이 전공에 맞는 사람인지 의문이 들었던 것이다. 그럼 이제 처음으로 돌아가서, 모터란 무엇일까?모터에 대해 논하려면 먼저 전기 기기에 대해 이야기할 필요가 있다. 모터를 어떻게 정의할 수 있을까? ChatGPT에게 이 질문을 던지면 이런 식으로 답변한다.  공학적, 물리학적으로 맞는 말이지만, 필자는 개인적으로 ‘전기를 흘려주면 회전하는 기구’ 정도로 정의하는.. 2024. 10. 7.
전기 모터에서의 퓨리에 급수(Fourier Series) 전기차에서 전기 모터는 다양한 응용 분야에서 필수적인 역할을 하는 기계 장치로, 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치다. 이러한 전환 과정에서 모터의 효율성과 성능을 최적화하기 위해서는 모터의 동작을 수학적으로 분석하는 것이 핵심인데 이를 지배방정식으로 수치화하여 시물레이션 하는 것이 모터개발에서는 필수 적이다. 이 과정에서 퓨리에 급수(Fourier Series)는 해석의 핵심으로, 푸리에 급수를 통해 복잡한 주기 함수를 간단한 삼각 함수(사인, 코사인)들의 합으로 표현하는 강력한 수학적 도구로 활용된다, 이를 통해 고조파별 해석부터 수많은 진동 소음 발열에 대한 예상까지 수많은 과정이 필수적이기에 사실상 반드시 이해해야 한다.전기 모터와 주기적 신호 전기 모터는 회전하는 장치이므로, 그 출력이.. 2024. 8. 12.
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