브러시리스 DC 및 스테퍼 모터는 기존 브러시 DC 모터보다 더 많은 주목을 받을 수 있지만 일부 응용 분야에서는 후자가 여전히 더 나은 선택일 수 있습니다.

일반적으로 소형 또는 분수 마력 장치인 소형 DC 모터를 선택하려는 대부분의 설계자는 일반적으로 처음에는 BLDC(브러시리스 DC) 모터 또는 스테퍼 모터라는 두 가지 옵션만 고려합니다.어느 것을 선택할지는 응용 분야에 따라 다릅니다. BDLC는 일반적으로 연속 동작에 더 적합하고 스테퍼 모터는 위치 지정, 앞뒤 이동 및 정지/시작 동작에 더 적합하기 때문입니다.각 모터 유형은 모터 크기와 사양에 따라 IC 또는 모듈이 될 수 있는 올바른 컨트롤러를 사용하여 필요한 성능을 제공할 수 있습니다.이러한 모터는 전용 모션 제어 IC에 내장된 "스마트" 또는 펌웨어가 내장된 프로세서를 사용하여 구동할 수 있습니다.

그러나 이러한 BLDC 모터 공급업체의 제품을 좀 더 자세히 살펴보면 거의 항상 "영원히" 존재해 온 브러시형 DC(BDC) 모터도 제공한다는 것을 알 수 있습니다.이 모터 배열은 모든 종류의 최초의 전기 모터 설계였기 때문에 전기 구동 동력의 역사에서 오랫동안 확고한 위치를 차지하고 있습니다.매년 수천만 개의 브러시 모터가 자동차와 같은 심각하고 사소하지 않은 응용 분야에 사용됩니다.

브러시 모터의 최초의 조잡한 버전은 1800년대 초반에 고안되었지만 작고 유용한 모터에도 전력을 공급하는 것은 어려운 일이었습니다.전력을 공급하는 데 필요한 발전기는 아직 개발되지 않았으며 사용 가능한 배터리는 용량이 제한적이고 크기가 커서 어떻게든 "보충"해야 했습니다.결국 이러한 문제는 극복되었습니다.1800년대 후반에는 수십, 수백 마력에 달하는 브러시형 DC 모터가 설치되어 일반적으로 사용되었습니다.많은 사람들이 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다.

기본 브러시 DC 모터는 자체 정류 장치이므로 작동하는 데 "전자 장치"가 필요하지 않습니다.작동 원리가 간단하다는 것도 장점 중 하나입니다.브러시형 DC 모터는 기계적 정류를 사용하여 고정자에 대한 회전자 자기장(전기자라고도 함)의 극성을 전환합니다.이와 대조적으로 고정자의 자기장은 전자기 코일(역사적으로) 또는 최신의 강력한 영구 자석(많은 현재 구현의 경우)에 의해 개발됩니다(그림 1).

전기자의 회전자 코일과 고정자의 고정 자기장 사이의 자기장의 상호 작용과 반복적인 반전은 지속적인 회전 운동을 유도합니다.회전자 자기장을 역전시키는 정류 동작은 전기자 코일에 접촉하여 전력을 공급하는 물리적 접촉(브러시라고 함)을 통해 수행됩니다.모터의 회전은 원하는 기계적 동작을 제공할 뿐만 아니라 고정된 고정자 자기장에 대한 인력/척력을 유도하는 데 필요한 회전자 코일 극성의 전환도 제공합니다. 다시 말하지만 DC 전원이 모터에 직접 적용되므로 전자 장치가 필요하지 않습니다. 고정자 코일 권선(있는 경우) 및 브러시.

기본 속도 제어는 적용된 전압을 조정하여 수행되지만 이는 브러시 모터의 단점 중 하나를 나타냅니다. 전압이 낮을수록 속도(의도)가 감소하고 토크가 크게 감소하는데 이는 일반적으로 바람직하지 않은 결과입니다.DC 레일에서 직접 전원을 공급받는 브러시 모터를 사용하는 것은 일반적으로 소형 장난감 및 애니메이션 디스플레이 작동과 같이 제한적이거나 중요하지 않은 애플리케이션(특히 속도 제어가 필요한 경우)에서만 허용됩니다.

반면, 브러시리스 모터에는 하우징 내부 주변에 고정된 일련의 전자기 코일(극)이 있고, 회전 샤프트(회전자)에 고강도 영구 자석이 부착되어 있습니다(그림 2).제어 전자 장치(전자 정류 – EC)에 의해 극에 순차적으로 에너지가 공급되면 회전자를 둘러싼 자기장이 회전하여 고정 자석으로 회전자를 끌어당기거나 밀어내며 회전자는 자기장을 따라가게 됩니다.

BLDC 모터 극을 구동하는 전류는 구형파일 수 있지만 이는 비효율적이며 진동을 유발하므로 대부분의 설계에서는 원하는 전기 효율성과 동작 정밀도의 조합에 맞춰진 모양의 램핑 파형을 사용합니다.또한 컨트롤러는 기계적 부하 과도 현상에 대한 오버슈트 및 선명한 응답 없이 빠르면서도 부드러운 시작 및 정지를 위해 에너지 공급 파형을 미세 조정할 수 있습니다.애플리케이션의 요구 사항에 맞게 모터 위치와 속도를 일치시키는 다양한 제어 프로필과 궤적을 사용할 수 있습니다.

편집자: 리사