세그먼트 모터 코어의 핵심 장점
수년간의 맞춤화 및 적용 사례를 통해 세그먼트형 모터 코어는 특히 고성능, 대형 및 맞춤형 모터 시나리오에서 일체형 코어에 비해 확실한 이점을 갖습니다. 가장 눈에 띄는 6가지 장점은 다음과 같습니다.
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단순화된 와인딩 프로세스 및 더 높은 슬롯 채우기 비율
기존 일체형 코어의 가장 큰 문제점은 권선의 어려움입니다. 특히 작은 슬롯, 고밀도 권선 시나리오의 경우 더욱 그렇습니다. 분할된 코어는 조립 전에 각 세그먼트에 대해 별도로 감을 수 있으므로 권선 작업을 더욱 관리하기 쉽고 정밀하게 만들 뿐만 아니라 슬롯 채우기 속도를 효과적으로 향상시킵니다. 예를 들어, 맞춤형 NEV 모터 코어 프로젝트에서 분할 코어의 슬롯 충전율은 70%-75%에 도달할 수 있는 반면, 통합 코어는 일반적으로 60%-65%에 불과합니다. 슬롯 충진율이 높을수록 모터 효율과 전력 밀도가 직접적으로 향상되어 작동 중 에너지 손실이 줄어듭니다.
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재료 활용도 향상 및 폐기물 감소
기존 일체형 코어는 실리콘 강판 전체를 스탬핑하여 슬롯과 중앙 영역 주변의 재료가 낭비되어 재료 활용도가 낮아집니다(보통 65%-70%). 세그먼트화된 코어는 각 세그먼트의 크기에 맞는 작은 실리콘 강판으로 스탬핑되어 스탬핑 낭비를 크게 줄입니다. 우리 공장의 데이터에 따르면 분할된 코어의 재료 활용률은 85%-90%에 도달하여 원자재 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 특히 모터 총 비용의 30% 이상을 차지하는 고성능 실리콘 강판(예: B5000=1.67T)의 경우 더욱 그렇습니다.
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더욱 쉬워진 운송 및 조립
대형 모터(예: 100kW 이상의 산업용 모터)의 경우 일체형 코어는 크기가 크고 무게가 무거우며 운반 및 설치가 어렵습니다. 심지어 호이스트하는 데 특수 장비가 필요합니다. 분할형 코어는 단일 분할 크기로 작고 무게가 가볍기 때문에 별도로 운반하고 현장에서 조립할 수 있어 운반 및 조립 비용을 크게 줄이고 시공 효율성을 향상시킵니다. 이러한 장점은 풍력발전기, 해양모터 등 대규모 장비에서 특히 두드러진다.
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유연한 재료 선택 및 최적화된 자기 성능
세분화를 통해 제조업체는 고정자와 회전자의 여러 부분에 서로 다른 실리콘강 재료(방향성 실리콘강 포함)를 사용하여 특정 기능 요구 사항에 따라 각 구성 요소를 최적화할 수 있습니다. 예를 들어, 치부에는 고투자율 규소강판을 사용해 자속밀도를 높이고, 요크부에 저손실 규소강판을 사용해 와전류 손실을 줄일 수 있다. 이러한 유연한 재료 매칭은 단일 재료를 사용하는 일체형 코어에 비해 모터 효율을 3%-5% 향상시킬 수 있습니다.
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와전류 손실 감소 및 열 방출 개선
인접한 세그먼트 사이에 절연 재료(예: 절연지)와 결합된 세그먼트 구조는 전자기 와전류와 코어의 난류를 효과적으로 줄여 와전류 손실과 코어 가열을 줄일 수 있습니다. 동시에 세그먼트 사이의 간격은 자연적인 방열 채널을 형성하여 코어의 방열 성능을 향상시킵니다. 이는 20,000rpm으로 작동하는 NEV 모터와 같이 고속 또는 고부하 조건에서 최적의 모터 성능을 유지하는 데 중요합니다.
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맞춤화에 대한 높은 적응성
맞춤형 모터 코어 공장으로서 우리는 분할된 코어가 개인화된 맞춤화 요구 사항에 더 적합하다는 것을 발견했습니다. 특수한 모양의 슬롯 설계, 비표준 크기 또는 특수 성능 요구 사항(예: 높은 토크, 저소음)이든 관계없이 분할된 코어는 대형 일체형 스탬핑 다이를 재개발하지 않고도 세그먼트의 모양, 크기 및 수를 변경하여 조정할 수 있으므로 맞춤화 비용을 크게 줄이고 개발 주기를 단축할 수 있습니다.
분할된 모터 코어의 피할 수 없는 단점
세그먼트형 모터 코어에는 많은 장점이 있지만 모듈식 구조로 인해 몇 가지 고유한 단점도 있으므로 실제 응용 분야에서 주의해야 합니다.
더 높은 조립 정밀도 요구 사항
완전한 코어는 여러 세그먼트를 조립하여 형성되며, 이는 매우 높은 조립 정밀도, 특히 세그먼트의 동축성과 평탄도를 요구합니다. 조립 오차가 0.1mm를 초과하면 자속 분포가 고르지 않고 소음이 증가하며 모터의 정상적인 작동에도 영향을 미칩니다. 이를 위해서는 제조업체가 고급 조립 장비와 엄격한 품질 관리 시스템을 갖추어야 하므로 생산 비용이 어느 정도 증가합니다.
코깅 토크 증가 및 소음 위험
기존 일체형 코어와 비교하여 분할된 코어는 세그먼트 간의 연결 간격으로 인해 코깅 토크가 증가할 수 있으며, 이로 인해 일부 시나리오에서는 소음 수준이 높아지고 평균 토크가 감소할 수 있습니다. 이 문제는 세그먼트 모양 및 조립 공정(예: 분할 스큐드 폴 기술)을 최적화하여 완화할 수 있지만 완전히 제거할 수 없으며 초저소음 모터 시나리오(예: 의료 장비 모터)에는 적합하지 않습니다.
소규모 배치 주문의 초기 생산 비용 증가
분할된 코어는 재료 낭비를 줄일 수 있지만 각 세그먼트에 대한 스탬핑 다이를 개발해야 합니다. 소규모 배치 맞춤 주문(예: 100개 미만)의 경우 단위 제품당 다이 비용이 일체형 코어보다 상대적으로 높습니다. 따라서 세그먼트형 코어는 대량 생산에 더 비용 효율적인 반면, 일체형 코어는 소규모 표준 크기 모터 프로젝트에 더 적합할 수 있습니다.
구조적 강도에 대한 잠재적 영향
세그먼트 사이의 접합은 코어 구조의 약점입니다. 고속 회전(예: NEV 로터 코어)에서는 원심력으로 인해 세그먼트가 느슨해져서 코어의 구조적 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 문제는 고강도 접합제나 클램핑 구조를 사용하면 해결될 수 있지만, 생산 공정과 비용이 증가하게 됩니다.
분할형 모터 코어와 일체형 모터 코어: 상세 비교표
세그먼트 코어와 통합 코어를 더 잘 구별할 수 있도록 실제 생산 및 사용자 정의 경험을 기반으로 성능, 비용 및 애플리케이션 시나리오와 같은 주요 지표를 다루는 자세한 비교표를 정리했습니다.
| 비교 지표 | 세그먼트 모터 코어 | 일체형 모터 코어 |
|---|---|---|
| 와인딩 난이도 | 각 세그먼트에 대해 낮고 별도의 권선이 있습니다. 슬롯 채우기율 70%-75% | 높은 일체형 와인딩; 슬롯 채우기율 60%-65% |
| 조립 정밀도 요구 사항 | 높음 (동축도 �0.1mm) | 낮은 일회성 스탬핑 성형 |
| 운송 및 조립 비용 | 낮고 작고 가벼운 세그먼트로 취급이 용이함 | 높고 크고 무거워서 특수 장비가 필요함 |
| 와전류 손실 | 낮은 세그먼트 간 절연으로 와전류 감소 | 높은 일체형 구조로 더 많은 와전류 발생 |
| 맞춤형 유연성 | 높음, 세그먼트 모양/크기 조정이 용이함; 맞춤화를 위한 낮은 다이 비용 | 낮음, 맞춤화를 위해 대형 스탬핑 다이를 재개발해야 함 |
| 코깅 토크 및 소음 | 약간 높음, 소음을 줄이기 위해 최적화 필요 | 더 낮고 초저소음 시나리오에 적합 |
| 생산 비용(대형 배치) | 낮은 재료 절약 상쇄 다이 비용 | 높고 높은 재료 낭비 |
| 생산 비용(소규모 배치) | 높음, 단위당 다이 비용이 높음 | 낮음, 여러 세그먼트 다이가 필요 없음 |
| 적합한 애플리케이션 시나리오 | NEV, 고출력 산업용 모터, 대형장비, 맞춤형 모터 | 중소형 표준모터, 소량주문, 초저소음 장비(의료, 가전제품) |
세그먼트형 모터 코어의 미래 동향(2026-2030)
새로운 에너지, 산업 지능, 에너지 절약 및 배출 감소 정책의 급속한 발전으로 인해 고효율 및 에너지 절약 핵심 구성 요소인 분할 모터 코어는 향후 5년 동안 세 가지 명확한 개발 추세를 보여줄 것입니다.
손실을 더욱 줄이기 위한 신소재 통합
앞으로 분할 코어는 자기 특성을 최적화하고 에너지 손실을 줄이기 위해 점차적으로 새로운 고성능 소재를 채택할 것입니다. 예를 들어, 비정질 합금 스트립(두께 0.02mm)은 기존 실리콘 강판에 비해 와전류 손실을 70%까지 줄일 수 있으며, 나노결정질 소재는 투자율을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 동시에 다양한 재료(하이브리드 재료 분할 코어)의 조합이 더욱 보편화될 것입니다. 예를 들어 톱니 부분에 방향성 실리콘강을 사용하고 요크 부분에 비정질 합금을 사용하여 성능과 비용 간의 균형을 달성하는 것입니다.
생산 및 조립 공정의 지능화
높은 조립 정밀도 요구 사항의 문제를 해결하기 위해 분할된 코어 생산은 점차 완전 자동화 및 지능을 실현할 것입니다. 우리 공장에서는 이미 로봇 조립, 레이저 포지셔닝 및 온라인 감지 기술의 통합을 시범적으로 진행하여 조립 오류를 0.05mm 미만으로 줄이고 생산 효율성을 40% 향상하며 제품 품질의 일관성을 보장합니다. 또한 3D 프린팅 기술을 소량 배치, 특수 모양의 분할 코어 생산에 적용하여 다이 비용을 더욱 절감하고 맞춤화 주기를 단축할 수 있습니다.
신에너지 및 고전력 분야의 적용 범위 확대
글로벌 NEV 보급률이 가속화되고 산업용 모터가 고효율 및 에너지 절약으로 업그레이드됨에 따라 분할 코어가 이 분야의 주류 선택이 될 것입니다. 예를 들어, NEV에서 분할된 코어는 모터 효율과 전력 밀도를 향상시켜 주행 범위를 확장할 수 있습니다. 풍력 및 태양광 발전 장비에서 분할된 코어는 대형 모터 설계 및 열악한 작업 환경에 적응할 수 있습니다. 동시에 축방향 자속 모터의 개발과 함께 분할 코어는 평탄도 및 자속 분포 최적화의 장점으로 인해 더욱 널리 사용될 것입니다.
경량화 및 소형화를 향한 개발
NEV, 항공우주 모터 등의 분야에서는 경량화, 소형화가 중요한 개발 방향입니다. 세그먼트 코어는 구조적 강도 보장을 전제로 코어 구조의 최적 설계(예: 중공 세그먼트, 얇은 벽 설계)를 실현할 수 있으며, 일체형 코어에 비해 코어 무게를 10%-15% 줄입니다. 이는 모터와 장비의 전체 무게를 줄여 에너지 효율성과 작동 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
결론: 분할형 모터 코어가 귀하의 프로젝트에 적합합니까?
전문 맞춤형 모터 코어 제조 공장으로서 우리는 분할 코어와 일체형 코어 사이에 절대적인 "좋음"이나 "나쁨"은 없으며 단지 "적합" 또는 "부적합"만이 있을 뿐이라고 믿습니다. 프로젝트가 대규모 배치, 고성능, 대형 또는 맞춤형 모터(예: NEV 모터, 산업용 고전력 모터)인 경우 분할 코어는 비용 절감, 효율성 향상 및 시장 경쟁력 확보에 도움이 될 수 있는 비용 효율적인 선택입니다.
프로젝트가 소규모 배치, 표준 크기 또는 초저소음 모터(예: 의료 장비 모터, 소형 가전 제품 모터)인 경우 일체형 코어가 더 적합할 수 있습니다. 물론 생산 기술의 지속적인 업그레이드를 통해 소규모 배치 분할 코어 주문에 대한 맞춤형 솔루션을 제공하여 초기 투자 비용을 절감할 수도 있습니다.
세그먼트 모터 코어의 선택, 맞춤화 또는 적용에 대해 질문이 있는 경우 언제든지 당사에 문의하십시오. 당사의 전문 엔지니어링 팀은 귀하의 특정 프로젝트 요구 사항에 따라 일대일 기술 지침 및 견적 서비스를 제공할 것입니다.
Youyou 기술 소개
Youyou Technology Co., Ltd.는 자체 접착 실리콘강, 초박형 실리콘강, 자체 접착 특수 연자성 합금을 비롯한 다양한 연자성 재료로 만든 자체 접착 정밀 코어 제조를 전문으로 합니다. 정밀 자기 부품의 첨단 제조 공정을 활용하여 고성능 모터, 고속 모터, 중주파 변압기, 리액터 등 주요 전력 부품에 사용되는 연자성 코어에 대한 고급 솔루션을 제공합니다.
회사의 자체 접착 정밀 코어 제품에는 현재 스트립 두께가 0.05mm(ST-050), 0.1mm(10JNEX900/ST-100), 0.15mm, 0.2mm(20JNEH1200/20HX1200/ B20AV1200/20CS1200HF)인 다양한 실리콘 강철 코어가 포함됩니다. 0.35mm(35JNE210/35JNE230/ B35A250-Z/35CS230HF), Hiperco 50, VACODUR 49, 1J22 및 1J50을 포함한 특수 연자성 합금 코어.
