에너지 절약을 위한 전기모터와 발전기 의 효율을 높인다. 최고 효율의 전기모터 에너지 절약을 위한 전기모터와 발전기 의 효율을 높인다.

그림 1 <전기힘으로 만 도는 모터> 전자석 에너지 3개 그림2 <영구자석을 이용한 모터> 영구자석 에너지2개 전자석 에너지 1개 (전자석 에너지2개 절약) <기존모터>

그림3 전기에너지가 들어가면 전자석으로 바뀌는데 N극이 50% S극이 50%로 형성된다. 그림2에서 S극은 회전운동을 하는데 N극은 작용을 하지 않는 만큼 50% 손실인 것이다.

그림4. (윗면도) <개발모터> 똑같은 전기에너지가 들어가서 100% 활용한 것이다. (효율이 2배로 증가한다)

옆면도 그림7. 자력선이 형성된다

그림8. (자력선이 엉켜서 손실이다)

S극의 자력선이 강하게 형성된다. N극의 자력선이 강하게 형성된다.

계자철심효율이 좋아야 한다. ① 계자 철심이 크고·코일이 작게 감기면. 코일에는 저항이 작아서 전기가 많이 흐르고, 열이 나게되고, 전자석의 힘이 작게된다. ② 코일이 많이 감기는 만큼 저항이 많아서 전기가 작게 흐르고 열도 작 게나고 자기가 많이 형성되는 만큼 전자석의 힘도 크다.

실험1(전자석힘이약하다) 실험 2( 전자석힘이 강하다)

계자철심 양면을 사용한구조 옆면 윗면 기존모터는 계자철심 ①과 같이 계자 철심이 크기 때문에 아래 그림 빗금 친 부분을 조각내서 개별로 코일을 감아서, 계자철심을 만든다. 또 양면을 사용하여 효율을 더 높이고 위 그림(2)과 같이 영구자석 두개의 힘을 이용한다.

계자철심 효율 (단점: 코일감는 공간이 작고 전자석 힘이 약하다.) 독립절단: 코일감을수 있는 공간이 많고 전자석힘이 강하다.

계자철심을 작게 하고 양방향을 사용한다. 계자 철심중앙 에는 N극과 S극이 합쳐져서 상쇄 되어 손실이다.

영구자석과 전자석의 비교 영구자석이 한 개일 때 자력선 형성 된 것이나 두 개일 때 자력선 형성된 것이 똑같기 때문에 자석의 세기도 같다. 따라서 두 개가 합쳐 졌을 때에는 가운데의 N극과 S극이 상쇄된 것이고 전자석 역시 자석의 원리와 똑같기 때문에 가운데는 합쳐져서 손실이 다는 것이다.

일반모터와 BLDC모터의 비교 일반 2극 모터는 계속 전기가 들어가서 손실이 있고 BLDC모터는 필요 없는 부분에서 전기를 차단했기 때문에 전기가 작게 들어가는 만큼 효율이 커진 것이다.

BLDC모터와 개발모터 비교 영구자석힘 50% 영구자석힘 50% 전자석힘 50% 전자석힘 50% 전힘50% 전자석힘 50% + 전자석힘 50% 손 실 10% ------------------- 효 율 90% 영구자석힘 100% + 전자석힘 100% 손 실 10% ------------------- 효 율 190%

개발모터 9도만큼 전기가 들어가고 9도만큼 전기가 차단된다. 360도중 180도전기가 들어가고 180도가 차단된다.

BLDC모터와 개발모터 비교 들어가는 전기 차단하는 전기 BLDC모터 240도 120도 개발모터 180도

모터크기 비교 . 계자 철심과 영구자석의 비율을 보면 기존에 효율이 제일 좋은 BLDC모터를 보면 영구자석이 최대 14개 계자철심이 최소 6개인데 계산을 하면 2.3:1이다. 개발모터는 현재 10극이 2.5:1 이고 만들고자 하는 모터가 20극인데 자석수가 합이 40개이고 계자 철심이 12개인데 비율은 3.3:1이다. 기존모터에 영구자석 40개를 한다면 앞에 그림과 같이 크기가 너무크고 계자철심 또한 크기 때문에 손실이 많아진다. 개발모터는 자석을 이중으로 하기 때문에 크기도 작고 수리가 용이하고 경제적이다.

절전장치 이론 ①계자철심이 옆에 있을때는 회전하는 힘을 가지는데 ②계자철심이 자석과 겹쳐 있을때는 수직으로 힘이 작용하기 때문에 회전력은 없다. 앞에 A모터 길이 50mm 인 모터가 전기차단 길이를 (다)와같이 3mm 했을때 15A가 들어가고 B모터 길이 80mm인 모터에 전기차단 길이를 6mm 했을때 8A가 들어갔다. 실험결과 자석폭 만큼 전기를 차단하는 것이 효율적인데 자석폭이 25mm이기 때문에 6mm 일때보다 약 4배를 더 차단하게 된다면 모터에 힘은 그대로인데 전기가 4배 절약이 된다면 효율50%인 모터가 효율이 4배증가해서 200%가 된다는 것이다. 개발모터 시험결과 전기가 절전 되기 때문에12V에서도 24A 50V에서도 약 24A가 들어갔다.

옴의법칙에 의한 비교 옴의법칙 V= I × R 기존모터 12V = 1 × 12 24V = 2 × 12 개발모터 12V = 24A × 0.5 (7개 저항) 24V = 24A × 1 12V → 1초 1회전 24V → 1초 2회전 예를 들어 12V에서 1초에 1회전하고 전기를 한번 차단한다면 24V에서는 1초에 2회전하기 때문에 전기를 두 번 차단하게 되어 2배의 절전효과를 가져온다. 2배 절약

토크원리에 의한 효율증가 회전수에 비례해서 중심점에서 적당한 거리를 뛰우면 힘이 증가한다.

-진각장치에 의해서 효율이 증가한다. -모터내부를 진공시킨다. 자동차 엔진 진각장치처럼 계자철심이 N극에서 S극으로 변하는 속도만큼 전기를 미리 넣어주는 장치 -모터내부를 진공시킨다. 전기모터가 열이 작게 나므로 모터내부를 진공시켜 무게저항과 공기저항 을 줄여서 효율을 높인다.

모터 시험 1

모터 시험 2

모터시험 3

개발하고자 하는 모터 모터 하우징

영구자석 (내측) 20극

영구자석 (외 측)20극

계자철심

센터 축

브러쉬 홀더

계자철심 조립기

내부 조립도

영구자석 내외측

GEMUP 성 삼경