Maxwell을 利用한 BLDC 電動機의 特性 解析

Abstract

BLDC 전동기에서 전자적인 정류를 실현하기 위해서는 영구자석 회전자의 자극 위치를 검출하는 센서와 그 센서 신호를 이용해 상전류들을 전환하도록 하는 반도체 소자를 사용한 구동회로를 사용하고 있다. 그리고 BLDC 전동기는 고성능 영구자석을 사용하여 고출력을 얻을 수 있어 소형, 경량화가 가능하며, 제어기술 및 반도체 기술의 발전으로 인한 정밀 제어가 가능하다. 이러한 BLDC 전동기는 고효율, 고출력 밀도, 고토크/관성 비의 특성과 더불어 고속운전이 가능하고 구동 방식이 간단하며 가격이 저렴하여 현재 에어콘과 냉장고용 압축기, 팬, 세탁기의 드럼, VCR, 재봉틀의 가전기기로부터 최근 HDD, DVD, CD 플레이어 등의 정보통신기기와 서보 구동 및 전기 자전거, 전기 스쿠터 등에 이르기까지 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 Maxwell을 이용한 BLDC 전동기의 특성 해석에 대하여 설명하였다. 상용 프로그램인 Rmxpert를 사용하여 기본설계를 하고 영구자석의 폭과 전류 통전각의 크기에 따른 특성을 해석하였다. 해석 결과 영구자석의 폭이 0.67일 때 코깅 토크의 크기가 줄어드는 것을 확인하였고, 통전각이 90 일 때의 토크에서 리플의 크기가 줄어드는 것을 확인하였다.