브러시 vs 브러시리스 DC 모터 핵심 차이점 완벽 분석

전기자전거나 전기차를 구매해보셨다면 구동 모터가 브러시 모터와 브러시리스 모터 두 가지라는 걸 아실 겁니다. 어느 쪽이 더 나을까요? 선택 기준은 무엇일까요?

이 글에서 브러시 모터와 브러시리스 모터의 차이점을 상세히 비교해 드립니다. 관련 제품 구매 시 도움이 되길 바랍니다.

작동 원리의 차이

구조

브러시 모터는 주로 고정자, 회전자, 브러시로 구성됩니다.

브러시리스 모터는 전형적인 메카트로닉스 제품으로, 모터 본체와 드라이버로 구성됩니다.

정류 방식

브러시 모터는 기계적 정류 방식: 자석(극)은 고정되고 코일이 회전합니다.

브러시리스 모터는 전자적 정류 방식: 코일은 고정되고 자석(극)이 회전합니다.

속도 제어 방식의 차이

사실 두 모터 모두 전압 조절로 속도를 제어합니다.

브러시리스 DC 모터는 전자적 정류를 채택해 디지털 제어가 가능합니다. 브러시 DC 모터는 카본 브러시로 정류하며 사이리스터 같은 전통적인 아날로그 회로로 제어 가능해 상대적으로 구동이 간단합니다.

브러시 모터 속도 제어 과정

모터 전원 전압을 조절합니다. 조절된 전압/전류가 정류자와 브러시를 거쳐 전극이 생성하는 자기장 세기를 변화시키고, 이로 회전 속도가 바뀝니다. 이 과정을 가변 전압 속도 제어라 합니다.

브러시리스 모터 속도 제어 과정

모터 전원 전압은 일정하게 유지합니다. 대신 ESC(전자 변속기)의 제어 신호와 고전력 MOS(금속-산화막-반도체 전계효과 트랜지스터) 튜브의 스위칭 속도를 변경해 회전 속도를 제어합니다. 이 과정을 가변 주파수 속도 제어라 합니다.

성능 차이

브러시 모터 성능

장점:

• 큰 기동 토크로 변속이 부드러워 진동을 거의 느낄 수 없음
• 구조가 간단해 생산, 제어, 유지보수가 용이

단점:

• 카본 브러시가 쉽게 마모되어 빈번한 교체 필요, 수명 주기 짧음
• 큰 운전 전류로 모터 자석 탈자 유발, 모터 수명 단축

브러시리스 모터 성능

장점:

• 브러시가 없어 스파크 발생 없음, 원격 제어 무선 장비에 대한 간섭 대폭 감소
• 브러시가 없어 마찰이 적음, 모터 마모가 적음

단점:

• 주파수 변경으로 속도 제어하므로 시동/제동 시 미세한 진동 발생
• 브러시리스 모터 컨트롤러가 브러시 모터보다 복잡
• 모터 방수 처리가 필수. 물이 홀 요소와 실리콘 강판 내부로 들어가면 부품 손상 쉬움

두 모터 모두 장단점이 있습니다. 저렴하고 브러시 교체가 번거롭지 않다면 브러시 모터도 괜찮습니다. 긴 수명과 브러시 교체 없는 편리함을 원한다면 다소 비싸더라도 브러시리스 모터를 선택하세요. 요컨대, 본인 필요에 맞게 올바르게 선택하시기 바랍니다.

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