BLDC 모터 원리, BLDC와 DC모터 차이

다가올 여름을 대비하여 선풍기를 사려고 검색하던중, 무소음 또는 저소음 선풍기로 BLDC 모터를 사용했다는 문구를 보았습니다. 학사시절 전기기기 강의시간에 BLDC에 대해 듣고 배운적이 있지만 정확하게 어떤 원리로 동작하는 모터인지 기억이 가물가물하였는데요. 그래서, 이참에 다시 제대로 공부해볼겸 조금 정리를 해보았습니다.

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BLDC 모터 원리, BLDC와 DC모터 차이

1.BLDC 모터란

우선, BLDC의 BL은 Brush Less의 약자로써 ‘브러시가 없는’을 의미합니다. 따라서 일반 DC모터에 브러시가 없는 형태의 모터를 말하는 것이죠.
(반대로 말하면 일반적으로 DC모터에는 브러시가 있다라는 소리죠)

이 BLDC의 구성으로는 기본적으로 ‘영구자석으로 된 회전자’와 ‘코일’이 감겨져있는 ‘고정자’를 통해 동작하는 모터입니다.
회전을 하는 주체인 회전자에 코일이 없기 때문에 ‘정류자와 브러시가 필요없는것이 가장 큰 특징’이라고 할 수 있습니다.

2.DC 모터 원리

일반적인 기존의 DC 모터는 고정되어 있는 고정자의 내부에 회전자가 존재합니다. 이 회전자를 일정한 방향으로 시키기 위해서는 전류 역시 일정한 방향으로 공급이 되어야 하죠.
따라서, 회전할때마다 정류자와 브러시의 도움으로 극성을 바꿔주게 되어 일정한 방향으로 전류를 공급시키며, 회전방향을 유지하게 하는 원리 입니다.

이때, 브러시는 물리적으로 모터의 수명에 영향을 끼치게 될뿐더러 기계 및 전기적인 소음에 직접적으로 영향을 미치는 부품입니다.

3.BLDC와 DC모터 비교

위의 두 개의 모터 내부 구성도를 보고 더 자세히 이해를 할 수 있겠는데요.

고정된 영구자석 내부의 회전자가 돌아가게 되는 dc모터, 내부에 고정된 고정자 코일에 으해 외부의 영구자석이 회전하게 되는 bldc 모터입니다.

추가로, bldc 에서는 정류자와 브러시 대신에 HALL 센서라는 것이 존재합니다. 이 홀센서의 역할로 인해서 일정한 방향으로 회전할 수 있게 도와주게 됩니다.

따라서, 브러시리스 모터는 일반 모터와 비교하여 정류자와 브러시가 없기 때문에 소음이 덜한 것이 가장 큰 장점이지만 그 만큼의 기술이 들어가 있는 모터이기 때문에 가격적인 면에서는 상대적으로 비싼 모터입니다.

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4.BLDC 모터의 응용

DC모터에 비해 효율이 높고 수명이 좋은 브러시리스 모터는 그 특성을 살려 가전제품에 많이 적용이 되어있습니다.

현재는 세탁기, 에어컨, 선풍기등에 쓰이며 높은 효율과 저소음으로 인해 다양한 산업분야에서도 쓰이고 있죠.