직류 모터의 진화
내구성이 떨어지는 단점을 극복하고 정밀 제어가 가능한 브러시리스 모터
직류 모터의 대표적인 형태인 브러시 모터는 가격이 저렴하고 제어가 간단하다는 장점이 있지만, 지속적으로 접촉되는 브러시로 인해 수명이 짧고, 발열이 많은 단점이 있다. 이런 단점을 극복하기 위해 직류로 작동되지만 브러시가 없는 형태의 브러시리스 모터 (Brushless DC Motor)가 개발되었다.
브러시리스 모터는 교류 모터처럼 고정자는 코일로, 회전자는 영구자석으로 이루어져 있다. 반바퀴마다 회전의 방향을 전환하기 위해서 브러시 대신에 홀 효과 센서 같은 전자기 제어 센서를 활용한다. 이런 전자 제어는 외부 드라이버나 통합 전자 속도 컨트롤러(ESC) 형태인 경우가 많은데 브러시가 없기 때문에 수명이 길고, 마찰이 없어 발열이 적은 장점은 있지만 추가적인 제어 장치가 많이 적용되어 가격이 높은 것은 단점이다.
대신에 제어 장치를 통해 제대로 된 신호만 보내 주면 정밀한 움직임도 구현이 가능하다. 그래서 큰 출력을 필요로 하지 않지만 각도와 속도를 조절해야 하는 용도에 다양하게 사용된다. 휴대용 선풍기, RC카, 드론 같이 속도 제어를 해 주어야 하는 소형 가전에도 쓰이고, 세탁기, 진공청소기 같은 가전에도 많이 쓰이고 있다. 주행 거리가 그리 길지 않은 전동 킥보드나 전기 자전거에도 적용된다.
고정자 회전자 모두 코일이 감긴 계자 권선형 모터. 교류 모터에 직류 모터의 특징을 보탠 하이브리드 모터다.교류 모터지만 직류 모터의 콘셉트를 이용한 모터도 있다. 계자 권선형 모터(Wound Rotor Synchronous Motor)는 교류 모터 원리로 작동하지만 직류 모터처럼 회전자도 코일로 이루어져 고정자에서 형성된 회전 자기장에 반응할 수 있도록 전류가 흐른다. 구조가 복잡해서 생산성이 떨어지고 가격도 높지만 영구 자석의 원료가 되는 희토류의 수급이 불안할 때 대안이 될 수 있어 차세대 전기차 모터로 주목을 받고 있다. 이렇듯 서로의 장점을 받아들여 모터는 계속 진화하고 있다.
