BLDC 모터에 홀센서가 들어가는 이유는 무엇인가요?
BLDC모터 안에 3개의 홀센서가 들어가 있는 것을 봤는데요. 홀센서가 자석의 극성을 감지하여 신호를 출력하는 것까지는 알고 있는데 이 홀센서가 BLDC 모터안에 들어있는 이유는 무엇인지 궁금합니다. RPM을 측정하기 위한 건가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
BLDC 모터에서 홀 센서가 핵심적으로 사용되는 가장 큰 이유는 바로 전자적인 정류를 통해 모터의 회전을 제어하기 위함입니다.
BLDC모터는 이름처럼 브러시가 없기 때문에 일반적인 DC모터처럼 기계적인 스위칭(정류자)을 통해 코일에 전류를 흘려주기가 어렵습니다. 대신 컨트롤러가 회전자의 위치를 정확히 파악하여 적절한 시점에 스테이터(고정자)코일에 전류를 흘려주어야 모터가 지속적으로 회전할수있습니다. 이때 홀센서가 중요한 역할을 합니다.
회전자 위치 감지 : BLDC모터의 회전자에는 영구자석이 붙어있고, 스테이터에는 코일이 감겨 있습니다. 홀센서는 이 영구자석의 현재 위치(회전자의 각도)를 감지하여 전기적인 신호(0과1로)출력합니다. 일반적으로 3개의 홀센서가 사용되어 회전자의 위치를 6개의 섹터로 구분하여 감지할수있습니다.
컨트롤러에 정보 제공 : 홀센서에서 감지된 회전자 위치 정보는 모터의 컨트롤러(ESC)로 전달됩니다.
코일 스위칭 : 컨트롤러는 이 위치 정보를 바탕으로 어느 스테이터 코일에 어떤 방향으로 전류를 흘려주어야 모터가 회전력을 받을수 있을지 결정하고 해당 코일에 전압을 가해줍니다. 이를 통해 모터가 특정 방향으로 꾸준히 토크를 받아 회전하게 됩니다.
질문자님께서 질문해주신 RPM 측정과 관련해서는 홀센서의 신호 변화 횟수를 시간당 계산하여 모터의 회전 속도를 측정하는데도 활용 될수있습니다. 하지만 홀센서의 주된 목적은정확한 회전자 위치를 파악하여 모터를 효율적이고 안정적으로 구동하기 위한 정류 정보를 제공하는데 있습니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
BLDC 모터는 브러시가 없기 때문에 모터 자체는 회전자의 위치를 알 수 없습니다. 홀 센서는 이러한 문제를 해결하기 위해 회전자의 자석 극성을 감지하여 모터 제어기에 신호를 전송합니다. 홀 센서가 감지한 정보를 바탕으로 제어기는 각 권선에 전류를 공급하여 정확한 시점과 방향으로 자속을 발생시켜 모터를 회전시킵니다. 즉, 홀 센서는 BLDC 모터의 정확한 제어를 위한 필수적인 요소입니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
홀센서는 BLDC 모터에서 회전자의 위치를 감지하고 제어하기 위해 사용됩니다. BLDC 모터는 회전자의 위치에 따라 다른 상태의 전류를 인가하여 회전을 제어하는데, 이때 홀센서는 회전자의 위치를 정확하게 감지하여 전자 제어장치에 신호를 보내어 올바른 전류를 인가하게 합니다.