인생은 조던벨포트처럼

연료 구조가 엔진을 지배한다: 가솔린, 디젤, 전기모터, 그리고 하이브리드의 원리

우리가 매일 타는 자동차는 단순히 "연료를 태워 바퀴를 돌리는 기계"가 아닙니다. 자동차 엔진은 연료의 분자 구조에 따라 설계 철학 자체가 달라지며, 그 차이는 출력 성능, 진동, 효율, 하이브리드 적합성까지 이어집니다.이번 글에서는 휘발유, 디젤, 전기모터, 하이브리드 시스템의 구조적 차이와 조합의 원리를 구조적으로 정리해보겠습니다.1. 연료의 구조가 다른 이유는?휘발유(가솔린)과 경유(디젤)의 가장 큰 차이는 탄화수소의 구조에 있습니다.연료 종류주요 성능지표(KPI)주요 특성특징휘발유옥탄가 (91/94 이상)노킹 저항복잡한 구조 → 자연발화에 강함 → 점화플러그 필요경유세탄가 (52 이상)점화 속단순하고 긴 구조 → 자연발화 잘됨 → 압축만으로도 점화 가능 휘발유는 화학적으로 안정되어 있어 압축만으로..

안녕하세요. 오늘은 모터 설계를 하면서 종종 참고하는 내용을 작성해보았습니다.볼트 체결부 설계 지침서를 만들어보았는데요, 모터는 전기적인 내용, 전자적인 내용, 기계적인 내용, 재료와 관련된 내용, 제어 등 폭 넓게 알아야 하는 듯 합니다.  위 이미지를 보시면, 체결 상대물의 드릴 깊이, 탭깊이에 대해 이해하기가 쉬우실거에요.①번 상대물에 이미 가공되어 있는 영역(파란색)이 드릴로 가공한 "드릴 깊이"입니다.물리적으로 볼트가 들어가는 공간을 만들어 내는 부분입니다.해당 영역에 별도의 "탭 가공"을 통해 나사산 형태를 만들게 되는데, 그 때 나사산의 깊이를 "탭 깊이"라고 합니다. 따라서, 체결물인 볼트의 길이는 드릴 깊이보다는 작을 거에요. 그러나 탭 깊이보다는 길게 가져갑니다.그 이유는 볼트 끝단 부..

이번 글은 이전 포스팅을 보고 오시는 것을 추천드립니다. IPMSM의 D축 Q축 개념과 레졸버 영점 제어영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)는 현대 모터 제어에서 중요한 위치를 차지하는 전기 기계로, 특히 벡터 제어(vector control) 기반의 구동 방식에서 D-Q 좌표계가 필수적으로 활bbodaemakeslife.tistory.com 모터는 전압을 인가하는데 인버터에서는 전류로 제어한다는 말이 있습니다.그런데 또 막상 찾아보면 전압제어와 전류제어로 구분하고 있기도 하구요.최근에 저희 회사에 직원이 관련 내용을 질문을 하길래 해당 내용이 제대로 정리된 것이 없는듯하여 정리해보았습니다.먼저 다들 오해하기 쉬운 것부터 접근해보겠습니다.1. 전압..

영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)는 현대 모터 제어에서 중요한 위치를 차지하는 전기 기계로, 특히 벡터 제어(vector control) 기반의 구동 방식에서 D-Q 좌표계가 필수적으로 활용됩니다. 이 글에서는 PMSM의 D-Q 축 개념을 설명하고 IPMSM의 영구자석 위치센서인 레졸버 신호를 활용한 제어 기법에 대해 작성하겠습니다.1. D-Q 좌표계의 개념PMSM의 전자기적 모델을 해석할 때, 3상 정현파 전류(U/V/W 상)를 회전자의 자속 방향을 기준으로 한 직교 좌표계(D-Q 좌표계)로 변환하면 시스템의 동적 특성을 보다 효과적으로 분석할 수 있습니다. 이는 Clarke 및 Park 변환을 이용하여 계산할 수 있습니다.Clarke 변환은..

안녕하세요. 오랜만에 인사드립니다. 이번 포스팅은 자동차 운전을 즐겨하시는 분들이라면 잘 사용하시는 기능일거라 생각하는데요.엔진브레이크와 관련된 내용을 전기차의 회생제동과 비교해서 설명하도록 하겠습니다.제가 경제 관련 글을 많이 썼지만, 사실 저는 전기차 구동모터 관련 일을 하고 있습니다. 그래서 제 전공 관련 글을 한번 써보려고 해요.우선 엔진브레이크가 무엇인지 알아보겠습니다. 1. 엔진 브레이크란??1) 엔진엔진브레이크를 이해하기 위해서는 엔진부터 알아야 하는데요.엔진의 구조를 정말정말 간단하게 설명하자면, 실린더와 크랭크축이 동력을 만들어낸다고 생각할 수 있습니다. 위 사진은 실린더와 크랭크 샤프트 나타낸건데요, 엔진 내 실린더 갯수에 따라 4기통/6기통/8기통으로 구분됩니다.크랭크 샤프트 지그재그..

안녕하세요. 오늘은 모터에서 발생하는 토크의 종류에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 토크가 다 같은 토크인데 무슨 종류가 있냐고 하실 수 있어요. 틀린 말은 아닌데, 토크의 근원이 어디냐에 따라서 분류를 하는건 의미가 있습니다. 토크의 발생 원리를 이해할 수 있다면 제어할 수 있게 되고 결국 원하는 형태의 토크를 얻을 수 있을테니까요. 모터에서 발생하는 토크는 크게 3가지입니다. 1. 자기배열 토크(Alignment Torque, Magnet Torque) 자석의 서로 다른 극성끼리 만나려는 힘을 응용한 토크입니다. N극은 S극에 이끌리고, N극을 만나면 떨어지게 하려고 하죠? 그 토크입니다. 아래는 지난 포스팅에 사용했던 그림인데 딱 저거에요. 자석과 자석간의 결합. 서로 다른 극성은 밀어내는 힘. 모든..

[교류전동기 원리] 3상 회전자계 [교류전동기 원리] IPMSM의 작동원리 안녕하세요. 오늘은 IPMSM이라는 모터의 작동 원리와 설계 중요 인자들에 대해 이야기하겠습니다. 제 본업은 사실 전기차 구동모터를 개발하는 쪽이기도 하고, bbodaemakeslife.tistory.com 안녕하세요. 오늘은 지난 포스팅에 이어 교류전동기의 원리 3번째 포스팅으로 입력과 출력, 토크와 회전속도에 대해 얘기하려 합니다. 1. 입력 (Input Power) 전동기를 구동하려면 무엇을 해야하나요? 당연히 전원을 넣어줘야합니다. 지난 포스팅에서 3상 교류전원을 넣어줘야 모터가 구동한다고 말씀드렸습니다. 위와 같은 3상입력을 넣어주면, 모터는 회전을 시작합니다. 하지만, 넣어준 에너지만큼 100%의 효율로 모터가 구동하진..

[교류전동기 원리] IPMSM의 작동원리 안녕하세요. 오늘은 IPMSM이라는 모터의 작동 원리와 설계 중요 인자들에 대해 이야기하겠습니다. 제 본업은 사실 전기차 구동모터를 개발하는 쪽이기도 하고, 모터에 대해서 관심이 매우 많습니 bbodaemakeslife.tistory.com 지난 글에서는 모터가 회전하는 원리에 대해 설명했습니다. 잘 모르겠으면, 이전 포스팅을 읽어보시면 됩니다. 1. 전류가 흐르면 자기장이 생긴다(앙페르 법칙) 이번에는 고정자 권선에서 발생하는 회전자계가 어떻게 발생하는지 알아보도록 하겠습니다. 우리 중학생 때, 전류가 흐르면 자기장이 생긴다고 배웠던 거 기억하시나요? 자, 이건 외우세요. 전류가 흐르면 자기장이 발생합니다. 위 그림 보면, I가 전류의 방향이고, B가 자기장의 ..

안녕하세요. 오늘은 IPMSM이라는 모터의 작동 원리와 설계 중요 인자들에 대해 이야기하겠습니다. 제 본업은 사실 전기차 구동모터를 개발하는 쪽이기도 하고, 모터에 대해서 관심이 매우 많습니다. 계속해서 경제쪽 포스팅만 하다가 제 전공도 이야기하고 싶어서 글을 쓰게 되었습니다. AC모터는 어떻게 회전하는가? 모터는 기본적으로 자석의 결합이라고 생각하시면 됩니다. 자석 하나를 고정시켜놓고, 주변에 자석을 계속 움직이고 있다고 생각해봅시다. 그럼, 고정되어 있는 자석은 주변에 움직이는 자석에 따라서 회전을 하게 되겠죠? 아래 그림을 참고하면 더 이해하기 쉬울거에요. 그래서 안쪽에서 회전하는 자석을 "회전자"라고 명칭을 할거에요. 실제로 회전자는 아래 사진처럼 생겼습니다. 회전자 가운데 보면 길다랗게 뭐가 하..