브러시 리스모터에 대하여

[Mr.손[손정완]]

미니지 신제품인 MR-03VE키트는 브러시리스라는 모터를 장착하여 더욱 높은 성능을 구현하였습니다.

오늘은 미니지 브러시리스에 대하여 이야기 해볼까 합니다.

일반적인 모터(깡통모터)는 직류(DC) 전압차이에 의해 RPM을 조정할 수 있어서

쉽고 정교하게 컨트롤 할 수 있다는 장점으로 소형기계와 소형 가전제품에 널리 사용되고 있습니다.

소형 DC모터는 오랜시간 발달에 발달을 거듭하였고 작은 크기에 큰 에너지를 낼수있고

에너지 효율(60%대)또한 나쁘지 않았지만 브러시리스 모터의 탄생으로 모든것이 역전되었습니다.

                                                   

일반적인 DC모터는 브러쉬와 정류자가 계속하여 마찰을 일으키고 스파크를

만들기 때문에 브러시리스보다 에너지 효율은 떨어질 수 밖에 없다.

브러시리스 모터는 작은크기에 큰힘을 낼수있고 에너지 효율또한 90%이상 되는 제품들이 하나둘 만들어져가고 있습니다.

우리주변에서 브러쉬리스 모터는 쉽게 찾아볼 수 있습니다.

대표적으로 선풍기와 세탁기등 대형 가전제품에 사용되는 모터들도 브러시리스 모터입니다.

교류의 주파수를 이용해서 속도를 제어할 수 있지만 우리가 RC에서 사용하는 브러시리스모터와는 동떨어져 있습니다.

일단 정교한 컨트롤이 불가능하며 에너지효율또한 절대적으로 저하되고 작은 모터크기에 큰힘을 낼 수가 없습니다.

우리가 보통부르는 브러시리스모터는 BLDC모터이며 이 모터들은 컨트롤러가 절대적 성능을 좌우한다고 말할 수 있습니다.

기본적으로 모터가 뒷받침 되어야 겠지만 모터의 개발은 오래전에 상용화 되었고

컨트롤러의 개발은 아직도 개발중이며 계속하여 업그레이드가 되어가고 있습니다.

브러시리스모터의 장점은 높은 효율과 적은 소음 높은내구성등 일반적인 DC모터보다 월등한 장점이 많지만

상대적으로 단점도 가지고 있습니다.

가장 큰 문제는 초기기동이라 하는 것인데요 이것은 정지상태에서 최초 회전을 할때 모터의 위상값을

컨트롤러가 모르기때문에 일정 전류를 공급하고 나오는 역기전류값을 분석한후에

모터에 정확한 전류를 공급하는 방법입니다. 

일반적인 DC모터는 기계적인 원리에 의해 정확한 위치에서 + - + - +.... 전류를 공급할수있으나

BLDC 모터는 모터가 회전하며 만들어지는 역기전류값을 토대로 컨트롤러가 모터의 위상을 체크하며 + - + - + -를 공급합니다.

모터선이 3가닥인것은  DC모터 정류자가 3개인것과 같은 원리입니다.

120도에 한번식 전류를 주어서 모터의 회전이 원할하게 하는 방법입니다. 

BLDC모터는 저속안정성이 DC모터보다 떨어지고 모터와 궁합이 맞는 콘트롤러(변속기)를 사용해야만 합니다.

MR-03VE키트는 장점만 부각되었지 단점에 대해서 의구심을 같은 사람은 별로없더군요..

저의 경험으로는 작은모터 일수록 관성이 작기때문에 초기기동 불량율이 상당히 높은편 이였습니다.

많은 의구심을 가지고 MR-03VE키트를 서킷에서 처음 주행해 보았는데 생각보다 훨신 부드러운 가감속과

초기기동 문제또한 레이스를 하기에 불편하지 않을 정도라 판단되더군요..

일반적인 유저입장에서 생각하고 셋팅해야 하기때문에  ICS 셋팅은 공장출고 기준으로 테스트 했습니다.

동영상과 같이 전진신호를 보냈을때 가끔 후진을 하는것이 초기기동의 오동작입니다.

초기기동은 기계의 부하가 크면 클수록 잘 나타나며

본 동영상은 초기기동 불량을 유발하기위해 스로틀을 미세컨트롤 하였습니다.

일단 차가 출발하여 주행할 때에는 절대 이러한 증상이 나타나지 않습니다.

MR-03VE키트 테스트영상

미니지에 사용할만한 소형 브러쉬리스모터와 변속기는 5~6년전에도 있었지만

앞서말한 초기기동에 대한 문제를 해결할 수 없었습니다.

1/10같은 경우에는 센서타입 브러시리스를 사용해서 그 문제들을 해결해 왔고  

미니지에 사용할 작은 모터는 센서타입모터가 없으므로 브러시리스타입 미니지는 기대하지 않았지만

인도어자동차 최고봉이라고 말할 수 있는 교쇼가 그 숙제를 풀은듯 합니다. 

기대보다는 의구심이 많았던 MR-03VE키트는 앞으로 인도어 자동차시장의 새로운 기준을 제시할 것입니다.

더욱 많은 분이 미니지 브러쉬리스 버젼을 접해보시길 권해드립니다.