김영록님의 글
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안녕하세요?
원리를 잘 몰라서 질문이 미흡할 것입니다.
전기자동차에 Traction Motor가 있는데 차량을 구동시키는 축으로 작용하는데 이 트랙션 모터에 브레이크를 가하면 역회전이 걸려 전기가 발생하여 밧데리로 전달되는데 물론 정회전시도 전류가 발생하는데 이런 원리는 어떻게 해서 발생 되는지요

----------------- [답 변] -------------------
안녕하십니까? 김영록님.

상당히 많은 부분에 관심을 지니고 계시군요. 제가 자동차에 대해서는 전문가가 아닌 관계로 설명이 미흡할 수 있음을 우선 말씀드립니다.

우선 TCS(Traction Control System)의 개념을 알아야 합니다. TCS란 쉽게 생각하시면 로킹(눈길이나 빗길의 미끄러운 길에서 급박한 제동시 바퀴를 잡는 힘이 도로와 타이어간의 마찰력보다 강하여 차바퀴가 회전을 멈춘채 노면과 미끄러지는 현상)을 방지하는 역할을하는 ABS(Anti-locking Brake System)에 반대되는 개념입니다.

ABS는 자동차를 정지시키고자 할때 제동력이 너무커 바퀴가 멈추어버리게 되는(이렇게 되면 차체는 미끄러 지게 됩니다) 것을 막아주는데 반해 TCS는 반대로 정지해있던 자동차를 움직일때(또는 일정속도로 달리고 있는 자동차를) 그 가속력이 비퀴와 도로간의 마찰력보다 커서 자동차는 움직이지 않고 바퀴만 도로위를 미끄러지게 도는 것을 방지하는 것입니다.

보통 자동차의 경우 TCS는 엔진제어장치가 자동차의 속도와 바퀴가 구르는 속도를 센싱하여 엔진에서 발생하는 토크를 줄여달라고 요청하여 엔진의 점화시기를 늦추거나 스로틀 밸브를 닫아 엔진에서 발생하는 힘을 줄이게 됩니다.

전기자동차의 경우 1대의 모터로 자동차를 움직이는 것보다 바퀴마다 각각 작은 모터를 장착하여 구동하는 방식을 많이 사용하게 되는데 이경우 각각의 바퀴의 회전수를 좀더 정밀하게 제어할수 있게 됩니다. 각각의 바퀴를 제어하는 경우 TCS가 더 용이할 것입니다.

전기자동차의 경우 제동시나 기관브레이크가 작동하면 회생 브레이크시스템이라는 것을 이용하여 차량의 운동에너지를 전기적인 에너지로 흡수할수 있게 설계하게 되는데 이때 모터는 발전기 역할을 하게 되는 것입니다.

고등학교때 전동기(모터)는 플레밍의 왼손법칙, 발전기는 플레밍의 오른손법칙등으로 배웠을 것입니다. 하지만 이 원리는 사실 같은 원리에서 나온것 입니다.

즉, 전동기의 경우 자기장에 도선상의 전류의 흐름이 존재하면 힘(속도의 변동)이 발생하고 발전기의 경우 자기장에 힘(속도의 변동)이 존재하면 전류가 흐르게되어 전기가 발생한다는 것입니다.

전기자동차의 경우 엔진의 사용이 아닌 모터를 사용하게 되므로 모터를 쉽게 발전기로 이용할 수 있게된다는 것을 생각할 수 있을 것 입니다.

그러므로 전기자동차의 경우 TCS제어를 하기위해 정회전시나 역회전(?)의 경우 회전수가 변동(이는 속도의 변동 즉, 발전기로 이용할수 있다는 것입니다)하면 당연히 역기전력이 발생하고 이를 회생브레이크 시스템을 적극적으로 이용하여 발전기로 에너지를 축척하는 것으로 생각됩니다.

질문의 의도와는 많이 빗나간 것으로 생각됩니다. 트랙션모터의 구조와 원리를 아시는 분은 답변 바라겠습니다.

도움이 되었으면 합니다.

감사합니다.