적색·황색 절연재로 마감한 전동기 고정자 권선의 단면
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구동모터

전기차에서 유일하게 힘을 만드는 부품입니다. 같은 크기에서 얼마나 많은 힘을 내고, 얼마나 적은 열을 내느냐가 전부입니다.

Overview

제품 개요

점적률이 출력을 만듭니다

구동모터의 출력은 고정자 슬롯 안에 구리를 얼마나 채웠는지, 로터 자석이 만드는 자속을 얼마나 효율적으로 쓰는지로 결정됩니다. 둥근 에나멜선을 감으면 선 사이에 빈틈이 생겨 점적률이 42% 수준에 머무릅니다.

사각 단면의 헤어핀을 슬롯에 꽂으면 빈틈이 줄어 점적률이 62% 까지 올라갑니다. 같은 슬롯 면적에 구리가 1.5배 들어가면 도체 저항이 줄어 발열이 감소하고, 그만큼 더 큰 전류를 흘릴 수 있습니다.

단점도 있습니다. 헤어핀은 고주파에서 표피효과가 커져 고속 영역 효율이 떨어집니다. 미래모빌 테크는 슬롯 안에서 층별로 헤어핀 단면적을 다르게 하는 방식으로 18,000rpm 영역의 손실을 11% 줄였습니다.

Lineup

출력 라인업

제품 구성
제품최고출력 / 최대토크최고 회전수적용 차급
MM-E11 계열70kW / 200Nm14,500rpmA·B세그먼트 전기차
MM-E21 계열110kW / 255Nm16,000rpmC세그먼트 전기차
MM-E31 계열160kW / 350Nm17,000rpmC·D세그먼트 SUV
MM-E41 계열210kW / 430Nm18,000rpmD·E세그먼트 전기차
MM-E51 계열250kW / 480Nm18,000rpm고성능 사양, 듀얼 모터 후륜
MM-E61 계열90kW / 310Nm12,000rpm1톤 상용밴
Specification

소재·공차·시험

방식
영구자석 동기전동기(PMSM) · 8극 48슬롯 분포권 · 헤어핀 4층 구조
소재
전기강판 0.25mm 무방향성 (철손 W15/50 2.1W/kg 이하) / 자석 희토류 저감형 조성 / 도체 무산소동 사각선 2.5×4.2mm
핵심 공차
고정자 내경 진원도 0.020mm / 에어갭 편차 ±0.05mm / 로터 동적 불평형 2.5g·mm/kg 이하 / 헤어핀 용접부 높이 편차 0.15mm
절연
함침 후 절연저항 100MΩ 이상 (DC 500V) / 내전압 AC 2.5kV 60초 / 부분방전 개시전압 1.4kV 이상 / 절연등급 H (180℃)
효율
최고 효율 96.8% (모터 단품) / WLTP 대표 운전점 가중 평균 94.2%
냉각
오일 직분사 냉각 · 권선 단부 직접 분사 · 최고 권선 온도 165℃ 이하
내구 시험
다이나모 내구 1,200시간 / 기동정지 사이클 30만 회 / 과속 시험 정격 최고회전수의 1.2배 2분
환경 시험
열충격 -40~150℃ 500회 / 온습도 사이클 -40~85℃ 85%RH 1,000시간 / 진동 27.8Grms 21시간 3축 / 침수 IPX7
인증
IATF 16949 · ISO 9001 · ISO 14001 · ISO 45001 · ISO 26262 ASIL C (회전자 위치 검출)
Engineering

설계가 다루는 문제

둥글게 감긴 구리 선재가 층층이 쌓여 있는 모습

자석을 덜 쓰는 방법

영구자석에 들어가는 중희토류는 가격 변동이 크고 공급망 위험이 있습니다. 함량을 줄이면 고온에서 자력을 잃는 감자 현상이 빨라집니다.

미래모빌 테크는 로터 내부 자석 배치를 V자 이중 배열로 바꿔 자속을 중앙으로 모으는 방식을 적용했습니다. 자속 집중형 구조에서는 자석 자체의 보자력이 낮아도 필요한 자속 밀도를 얻을 수 있습니다.

여기에 오일 직분사 냉각으로 자석 온도를 낮게 유지해 감자 온도 마진을 20K 이상 확보했습니다. 결과적으로 중희토류 함량을 이전 세대 대비 38% 줄이면서 출력 밀도는 6% 올렸습니다.

Direction

개발 방향

  • 소음 : 전자기 가진력은 극·슬롯 조합에 따라 특정 차수에서 커집니다. 8극 48슬롯 조합과 로터 스큐로 24차 성분을 6.5dB 낮췄습니다.
  • 고속화 : 회전수를 올리면 같은 출력에서 토크가 줄어 모터를 작게 만들 수 있습니다. 로터 강도와 베어링 수명이 한계를 결정합니다.
  • 권선 자동화 : 헤어핀 성형·삽입·용접을 전자동화해 라인당 사이클 타임 38초를 달성했습니다.
  • 통합 : 감속기·인버터와 하나의 하우징에 넣는 통합 구동 모듈로 공급하는 비율이 2025년 기준 64% 입니다.

부품 사양서와 요구 조건을 보내주십시오

담당 엔지니어가 영업일 기준 2일 이내에 적용 가능성과 개발 일정 초안으로 회신드립니다.

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