공랭식 BLDC 모터의 효율 변화에 관한 수치 해석적 연구

Abstract

Brush less direct current(BLDC) 모터는 브러시와 정류자 사이에 기계적 마찰이 없기 때문에 반영구적 내구성과 높은 신뢰성의 장점을 가진다. 그러나 장시간 고출력으로 부하 시 모터의 온도가 상승한다. 모터의 온도증가는 권선저항을 증가시키고 영구자석의 성능을 저하시키는 요인이 된다. 본 연구는 공기유량에 따른 600 W BLDC 모터의 온도 분포를 수치해석 하였다. 입구 유량을 0, 10 l/min 으로 변경하여 모터 내부의 구리 권선 및 영구 자석의 온도를 예측하였다. 수치해석 결과의 신뢰성을 검증하기 600 W BLDC 모터의 부하시험을 진행하였다. 부하시험에서 측정된 모터의 효율을 통해 공기 유량에 따른 모터의 효율을 예측하였다. 비냉각 모터와 10 l/min 의 공랭식 모터의 효율은 각각 85.2 %와 85.96 %로 계산되었다. 본 연구는 모터 내부의 직접 냉각 기술의 최적화에 적용할 수 있는 기초 연구로 활용될 것으로 기대된다.