브러시리스 모터

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브러시리스 모터(Brushless Direct Current motor, BLDC motor)에 대해 설명한다.

dc모터는 도선이 자기장 안에 있을 때 받는 힘인 전자기력에 의해 토크를 얻게 되는데, 브러시(brush)라는 부분이 도선과 닫는 부분이 수시로 바뀌며 돌기 때문에 회전방향이 유지되며 빠른 속도로 돌아갈 수 있다. 이때 가만히 있는 부분을 고정자 (stator), 돌고 있는 부분을 회전자(rotor)라고 부른다. 그러나 이러한 브러시는 맞닿은 채로 돌아가기 때문에 마모되기 쉽고, 어떨 때는 스파크의 원인이 되기도 한다. 또한 모터의 종류에 따라 하드웨어적 성능이 다르기 때문에 정밀하게 속도를 제어하기 매우 어렵다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도선이 맞닿아있지 않아도 토크를 만들어내고, 이 제어가 소프트웨어적으로 이루어져 더욱 쉽고 편하게 제어가 가능한 모터를 만들어냈다. 그 모터가 BLDC 모터이다.

BLDC모터의 회전자는 영구자석, 고정자는 코일(전자석)이다. 코일은 마주보고 있는 코일들끼리 함께 전류가 통한다. 마주보고 있는 코일끼리는 전류가 같은 방향으로 흐르면서 N,S극을 만들어낸다. 이때 회전자의 N,S극이 고정자에 의해 끌려오게 되고, 옆에서는 고정자가 반대 방향의 자기장을 만들어주어 회전자를 밀어낸다. 코일 간 서로 연결이 되어있기 때문에 한 코일에만 전류를 흘려주면 전류를 더 효율적으로 흐르게 만들 수 있다. 결국 3상 AC모터와 다른 점이 없어서 3개의 선중 2개만 바꾸어도 회전 방향이 바뀐다. 그렇기 때문에 이런 전류를 제어해줄 전자 변속기(ESC)가 필요하다. 보통 드론용으로 많이 사용되며 그외에도 선풍기, 헤어드라이기 등 다양하게 쓰이고 있다.

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