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전통을 넘어서: 축 모터는 더 간단한 구조로 어떻게 더 높은 성능을 달성할 수 있을까?
오늘날 전기 모터 기술이 계속 발전함에 따라 축 플럭스 모터는 고유한 구조적 설계로 인해 점차 주목을 받고 있습니다. 축 모터의 기본 개념은 로터와 스테이터 사이의 간격을 회전 축과 평행하게 만드는 것입니다. 이 설계는 구조를 단순화할 뿐만 아니라 전반적인 성능을 효과적으로 개선합니다.
기존의 방사형 모터에 비해 축 모터는 동일 부피 내에서 더 큰 자기 표면과 표면적을 가지고 있어 방열에 매우 유리합니다.
축 모터의 구조적 특징으로 인해 인쇄 회로 기판(PCB)과 같은 평평한 기판에 제작할 수 있으므로 제조 공정 중에 코일과 베어링을 쉽게 추가할 수 있습니다. 코일을 만드는 과정에서, 더 간단한 고전류 권선을 위해 평평한 구리 막대가 사용되는데, 이를 통해 모터의 회전자 무게를 크게 줄일 수 있고, 더 짧은 자기 경로 길이는 에너지 손실을 줄여 효율을 향상시킵니다.
설계 측면에서, 축 모터는 단일 또는 이중 로터, 단일 또는 이중 스테이터를 사용하여 다양한 설계를 채택할 수 있어 고전력 응용 분야에서 더욱 유연하게 사용할 수 있습니다. 듀얼 스테이터, 싱글 로터 설계는 더 일반적이기는 하지만 철 손실을 방지하기 위해 추가 케이싱이 필요합니다. 단일 스테이터, 듀얼 로터 설계의 경우 케이싱을 생략하여 무게를 줄이고 효율성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
밸리 방향성 전기강판을 사용하면 모터의 자속을 쉽게 증가시키고 효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
이 새로운 모터 구성은 이론적인 혁신일 뿐만 아니라 실제 적용 범위도 다양할 수 있습니다. 자동차 부문에서 메르세데스-벤츠의 자회사인 YASA는 Jaguar C-X75, Koenigsegg Regera 등의 컨셉트카, 프로토타입, 경주용 자동차에 사용된 축전기 모터 생산을 전문으로 합니다. 자동차 산업에서 YASA의 목표는 1kg당 220kW에 도달할 수 있는 전기 모터를 개발하는 것입니다. 이는 경량화 추세 속에서 미래 전기 자동차의 중요한 원동력이 될 것입니다.
항공 분야에서 재규어 랜드로버의 전기 항공기는 3개의 축 모터를 사용합니다. 이는 높은 전력 밀도와 가벼운 설계에 대한 요구에 부응하는 이 모터의 잠재력을 보여줍니다. 앞으로 YASA의 모터는 킬로그램당 50kW의 목표를 달성할 것으로 예상되며, 이를 통해 전기 항공기 개발이 크게 앞당겨질 것으로 기대됩니다.
설계 선택에 따라 작동 원리가 달라지지만, 축 모터의 기하 구조는 많은 응용 분야에서 독보적인 이점을 제공합니다.
축 모터는 브러시 DC 모터, 유도 모터, 스테퍼 모터와 같은 다양한 작동 원리를 사용하여 여러 다른 응용 분야에서 그 효과가 입증되었습니다. 기존의 방사형 모터에 비해 축 모터는 일반적으로 공간이 더 짧고 넓어 컴팩트한 설계에 적합하며 인쇄 회로 기판에 직접 내장할 수 있어 PCB 배선을 고정자 권선으로 최대한 활용할 수 있습니다.
강력한 영구 자석이 널리 사용됨에 따라 축 모터의 등장으로 구조적 복잡성은 줄어들고 전력 밀도와 작업 효율성이 확실히 향상되었습니다. 이러한 기술의 개발은 미래에 전기 자동차, 전기 항공기와 같은 고성능, 환경 친화적인 교통 수단을 위한 길을 열어줍니다.
현재 Emrax와 Siemens와 같은 회사에서 출시한 고성능 축 모터 시리즈가 시장에 나와 있으며, 이는 매우 높은 전력 밀도를 제공합니다. Emrax의 228 및 268 모터의 전력 밀도는 5.00kW/를 초과한다고 보고되었습니다. 킬로그램
축 모터에 대한 이해와 응용을 통해 앞으로 더 많은 혁신과 획기적인 진전을 볼 수 있을 것입니다. 이러한 모터는 전력 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 더 많은 분야의 개발을 촉진할 수도 있습니다. 미래 기술은 어떤 종류의 놀라움을 가져다 줄까요?
