모터의 기본 구조와 작동 원리

배터리로부터 전달된 전기 에너지가 구동력으로 바뀐다.

모터는 전력으로 회전하고 축에 회전력을 발생시키는 동력 기계다. 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기 에너지를 역학적 에너지로 바꾸는 역할을 한다. 구조를 보면 배터리로부터 전기 에너지를 공급받아 회전 자기장을 발생시키는 고정자와 고정자에서 발생된 회전 자기장에 반응하여 회전하는 회전자 그리고 마지막으로 이 두 가지 부품을 보호하고 고정하는 역할을 하는 하우징 (Housing)으로 구성된다.

고정자는 이름 그대로 움직이지 않고 고정되어 있는 부품으로 회전자가 회전할 수 있도록 회전 자기장을 발생시키는 역할을 한다. 모터의 종류에 따라서 영구 자석을 이용하기도 하고, 코어와 코어 사이를 채우고 있는 코일과 절연지로 구성해서 전류를 통한 전자기력을 활용하기도 한다. 촘촘히 감을수록 더 강한 자기장을 만들 수 있다.

코일이 감기는 고정자와 영구자석이 들어가는 회전자. 수백 장의 강판을 겹쳐서 만든다.

회전자는 고정자로부터 발생되는 회전 자기장에 반응하여 실제 회전 에너지로 변환하는 역할을 한다. 회전자는 회전 자기장에 반응하는 회전자 코어와 자성체, 그리고 회전 중심축을 이뤄 차량의 바퀴에 구동력을 전달할 수 있는 기어가 있는 샤프트로 구성되어 있다. 고정자와 회전자를 포함한 회전체를 감싸는 하우징은 고속으로 회전하는 모터를 보호하고 발생하는 열을 냉각하는 역할을 수행한다.

모터의 회전 구동력 발생 원리 - https://tech.onepredict.ai 참조

전기차 배터리로부터 전기에너지가 고정자로 공급되면 고정자 내의 코일은 고정자 코어의 반대쪽으로 배열되며 자석으로 작동한다. 이렇게 코일에서 형성된 회전 자기장이 회전자 내부의 자석이나 도체와 반응하면 연결된 샤프트를 통해서 자동차의 기어를 돌리고 타이어를 회전시키는 데 필요한 기계적 에너지를 생성한다.