안녕하세요, 엔지니어 블로그의 글랜입니다.
오늘은 간단히 BLDC 모터와 영구자석 동기 모터의 차이를 비교해 보겠습니다. (모터제어 발췌 - 김상훈)
하기의 표는 간단히 BLDC 모터와 영구자석 동기 모터의 차이를 나타낸 표입니다.
| 비고 | 3상 BLDC 전동기 | 영구자석 동기 전동기 |
| 역기전력 형태 | 근사 사다리꼴 | 정현파 |
| 고정자 권선 | 집중권 | 분포권 |
| 고정자 전류 | 준구형파 | 정현파 |
| 구동 장치 | 인버터 (2상 여자방식으로 구동되어 각 스위치는 120˚ 도통) |
3상 인버터 (3상 여자방식으로 구동되어 각 스위치는 180˚ 도통) |
| 제어 방식 | 간단, 60˚ 구간마다 제어, 저가의 홀센서 사용 |
복잡, 벡터제어로 순시 토크 제어 가능, 고가의 정밀한 위치 센서 필요 |
| 토크 특성 | 상전류 전환 시 토크 리플 발생 | 작은 토크 리플 |
| 시스템 가격 | 저가 | 고가 |
DC모터 -> BLDC모터 -> BLAC모터(PMSM) 순으로 가격↑ 성능↑ 제어 복잡성↑ 이렇게 된다는 것을 알 수 있겠네요.
이와 같이 엔지니어링 관점에서 가격과 성능은 트레이드 오프 (trade-off) 관계입니다.
1) 역기전력 파형 비교
자화 형태와 권선 분포에 따라 그림1과 같이 역기전력 파형이 다릅니다.
2) 토크 생성 원리
역기전력 파형과 동일하게, 전류 및 토크의 파형에 차이가 나타납니다. BLDC의 구형파 특성상, 토크 리플이 큽니다.
두개의 방식은 비슷한듯 하면서도, 큰 차이가 있으므로 application에 따라 최적의 모터를 선정해야겠습니다.