반응형 전기차 모터/전기차 모터 이론49 전기차 모터의 전기적에너지 기계적에너지 변환 [회전자계,평형다상전류,인버터] 우선적으로 모터에 대해 다루기 전 우리는 모터의 기본적인 회전원리에 대해 이야기한 적이 있다. 전기차모터의 기본원리[맥스웰 방정식과 전기모터의 상관관계] 모터를 해석하는 데 있어 많은 법칙들이 존재하고 전동기의 이해를 위해서 가장 간단하게 이해할 수 있는 부분은 자기력을 설명하는 Lorentz Force 란 수식이지만 그에 대한 제반적 계산을 위해 플 beast1251.tistory.com 단상모터의 경우 단순이 이러한 힘의방향으로 기전력을 발생시켜서 회전시계 속 회전하는 방향을 만들어낸다. 하지만 단상 즉 하나의 상으로 출력을 높이려고한다면 전류량이 높아 짐에 따라 절연, 발열의 문제가 자연스레 따라오고 일정부분에서만 힘을 받으니 제대로 된 회전력을 만드는데 제한이 생기고 결국 이에 따라 NVH에서 문.. 2024. 4. 9. 전기차 모터의 점적률(Fill Factor)이란? [점적률이 왜중요한가] 점적률은 스테이터 슬롯 내부에 코일이 차지하는 공간의 비율로, 이 값이 높을수록 슬롯 공간을 코일이 더 많이 차지한다는 의미다. 계산하는 방식도 생각보다 단순한데 아래와 같은 수식을 기반으로 계산한다. 그렇다면 모터에서 점적률이 왜 중요할까? 우선은 코일의 역할에 대해 이야기해야 하는 기본적으로 모터는 코일에 전류를 흘려 자기력선을 형성해 자기적인 결합으로 같은 크기의 모터에 더 강한 자력을 전달하는 것이 가능하다. 결국 점적률이 높을수록 동일크기 모터에서 더강한 출력을 낼 수 있기에 결국 모터의 성능을 올리는데 점적률을 올리는 것이 필수적인 과제로 연구되고 있다. 그러한 예시로 전기차모터에서는 더많은 점적률을 가져가기 위해 코일와인딩을 헤어핀권선이나 MSO코일을 연구해 새로운 방향성으로 적용하고 있다... 2024. 2. 29. 전기자동차 모터의 전압 방정식 [역기전력, 약자속 제어] 이전글에서 이야기했지만 공학도들은 모든 상황에서 지배방정식을 세운다 모터 또한 수식에 따라 어느 정도의 알아야 하는 것이 있지만 작금의 전기차 시장에서는 내부회전형 Ipmsm(영구자석 동기전동기)이 대세로 자리매김하고 있다. 왜 전기자동차는 주로 PMSM 모터를 사용할까? 전기차용 모터에 요구되는 성능 어떤 모터가 전기차용 모터로 좋고 어떠 요구조건이 있어요 라는 질문을 몇 개의 논문으로 요약해 보자면 넓은 속도 범위에서 교통기관의 구동에 적합한 토크를 beast1251.tistory.com 사실 모터에 따라 필요수치에 따라 많은 변수들을 고려하지만 일반적으로 최대한 간략화해서 설명하면 다음과 같은 전압 방정식이 대세로 사용되고 있다. E- 역기전력 RI-저항에서의 전압강하 Ldi/dt-고정자 권선의 인.. 2024. 2. 26. 전기차 모터에서 Lorentz Force 해석 로렌츠 힘(Lorentz Force)은 전기장과 자기장이 전하를 가진 입자에 미치는 힘을 설명하는 물리 법칙으로, 다음과 같은 수식으로 표현된다 F=q(E+v×B) F는 입자에 작용하는 총 힘 q는 입자의 전하 E는 전기장 v는 입자의 속도 B는 자기장 이런 의미를 가지고 있지만 여기서 전동기에 힘의 방향을 결정하는 플래밍의 왼손법칙을 적용하면 이수식을 조금 더 단순화 시킬 수 있는데 모터에서 전류의 흐름에 따른 힘의 방향을 결정하는 오른손의 3손가락의 방향이고 결국 직각방향임을 나타내고 우리는 B와 I는 수직일 것이고 결국 저 수식을 극한까지 단순화하여 아래와 같은 형상으로 로렌츠힘을 단순화할 수 있다. F=BLI 물론 이러한 관계에 하나의 수식에 대입을 하는데 있어 맥스웰방정식이 필요로 하지만 큰 틀.. 2024. 2. 26. 전기차모터의 기본원리[맥스웰 방정식과 전기모터의 상관관계] 모터를 해석하는 데 있어 많은 법칙들이 존재하고 전동기의 이해를 위해서 가장 간단하게 이해할 수 있는 부분은 자기력을 설명하는 Lorentz Force 란 수식이지만 그에 대한 제반적 계산을 위해 플레밍의 법칙이나 맥스웰방정식 등등의 제반 수식들의 합을 통해 전압방정식이나 전체적인 힘의 크기를 계산하는 수식이 결정된다. 이번글에서는 그럼 이런것들을 설명하는 맥스웰 방식이란 무엇이고 전기차 모터와 어떠한 연관관계를 가지는 지에 대해 한번 이야기해 보자. 멕스웰 방정식 방정식이라는것은 등식의 변수에 대한 관계를 나타내는 수식이고, 공학도로서의 삶을 살게 된다면 지배방정식(governing equation)이라는 이야기를 들어볼것이고 등식과 변수의 관계에서 나아가 어떠한 상황(계)을 완전히 설명할 수 있는 수.. 2024. 2. 26. 전기자동차 모터의 구조 [구성요소, 역할 및 특성] 우선적으로 모터는 회전자(rotor)와 고정자(stator)로 구성된다. 하지만 모터별로 어떤 방식을 사용할지에 대한 고민은 수십 년 동안 연구 되어 왔고, 최근 전기차 모터는 회전자에 영구자석을 활용한 PMSM이 대세로 사용되고 있다. 물론 초기 테슬라의 경우 유도전동기를 사용하려는 시도가 있었지만 지금은 거의 모든자동차 회사가 영구자석을 활용한 PMSM을 사용하고 있고 그에 대한 이유는 아래의 글을 참조해 주시기를 바란다. 왜 전기자동차는 주로 PMSM 모터를 사용할까? 전기차용 모터에 요구되는 성능 어떤 모터가 전기차용 모터로 좋고 어떠 요구조건이 있어요 라는 질문을 몇 개의 논문으로 요약해 보자면 넓은 속도 범위에서 교통기관의 구동에 적합한 토크를 beast1251.tistory.com 실제로 세.. 2024. 2. 25. 전기자동차 모터 기술 약계자 제어의 활용 과 최적 운전점 찾기 1.IPMSM을 사용하고 제어해야 하는 이유 이전 글에서 우리는 전기차 구동모터에서 IPMSM을 사용한다는 사실을 알게되었다. 간단히 말해 장점으로 효율과 출력밀도가 우수하고, 회전자 구조가 간단하며 효율이 높지만 이에 대해 계자자속 양조절을 하는 것이 매우 어렵기에 이를 제어하는 방식 또한 따라서 발전해 왔다.. 사실 모터를 제어하는 기술의 경우 주요 파라미터가 역기전력에 기반하므로 이 글을 읽기 전 역기전력 기본이론에 대하여 필자가 다른 글이나 타인이 다른 글을 읽어보고 아래글을 읽는 것을 추천하는 바이다. 그럼 역기전력을 알고 있다고 생각하고 이야기를 시작해 보자 전기차용 구동모터 IPMSM에 대한 분석 IPMSM 이란? 왜 전기자동차는 주로 IPMSM 모터를 사용할까? IPMSM과 SPMSM의 차.. 2024. 1. 13. 전기차에는 몇개의 모터를 사용할까?(탑재 개수와 미래에 관하여) 1. 차량에 사용되는 모터는 과연 2,3개일까? 여러 블로그 글을 보면 전기차에 모터는 몇 개인가요? 라는 질문에 단순하게 1개에서 4개를 나눠서 사용해요 라는 답을 하는 걸 보면 공학을 전공한 사람으로서는 조금 화가 난다. 전기자동차 플랫폼이나 여러 글을 찾아보면 "전기차 모터는 1개에서 3개를 써요"라고 단순히 말할 수 있지만 이는 구동모터 기준이며 세세하게 다룬다면 차량에는 20가지 이상의 모터를 사용한다. 2. 실제로 사용되는 모터는 몇 개일까? 사실 차량에 사용되는 모터의 개수만 따져봐도 기존 내연기관차 기준으로 20종류 이상이고 단순 개수로만 따지자면 내연기관 차량 기준 일반형은 20~30개 고급자동차로 가면 60개 이상의 모터를 사용한다. 그럼 당연히 어디에 그렇게 많이 써요 라는 질문이 나.. 2024. 1. 11. 전기차용 구동모터 IPMSM에 대한 분석 IPMSM 이란? 왜 전기자동차는 주로 IPMSM 모터를 사용할까? IPMSM과 SPMSM의 차이 이전글에서 PMSM이 전기자동차의 대세라는 글을 썻었다 오늘은 그중 SPM과 IPM 분류를 아래사진과 같이 분류 하는 방식으로 이야기를 해보려 합니다. SPMSM (Surface mounted PMSM) 설계 beast1251.tistory.com 위 글에서 전기자동차는 주로 IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) 즉 내부에 자석이 삽입된 모터를 사용 된다는것을 설명한 적이있다. 다만 그때는 가볍게 다루고 너머간 부분을 좀더 자세히 다루어 보도록하자 전글의 주장은 SPMSM (Surface mounted PMSM)의 한계가 존재하고 특히 고속회전시의 자석.. 2024. 1. 9. 이전 1 2 3 4 5 6 다음 반응형
