고온에 적합한 브러시드 DC 모터

높은 주변 온도에서 작동할 수 있는 모터는 맥슨에게 새로운 것이 아닙니다. 최대 200⁰C의 주변 온도에서 작동하도록 개발된 HD(Heavy Duty) 브러시리스 DC 모터 제품군은 10년 이상 시장에서 판매되고 있습니다. 지금까지 이 정도의 온도는 브러시리스 모터의 영역이었습니다. 이제 맥슨은 이를 새로운 HT(고온) 브러시드 DC 모터로 변경했습니다.

주요 석유 및 가스 업체가 최대 180⁰C의 주변 온도에서 작동할 수 있는 브러시드 DC 모터를 찾기 위해 맥슨에 접근했습니다. 이러한 회사가 배관 케이싱 검사에 사용하는 기존의 다중 이미징 도구는 고온 브러시드 DC 모터를 사용했습니다. 그러나 지진 충격 수준이 더 높은 새 도구가 추가되었을 때 현재의 드라이브 시스템은 충분히 견고하지 않아 실패했었습니다. 이러한 회사들이 전체 시스템을 다시 설계하지 않으려 한 것은 놀랍지 않습니다. 이를 위해서는 비용과 시간이 많이 들기 때문입니다. 대신 이들은 솔루션을 마련하기 위해 맥슨으로 눈을 돌렸습니다. 맥슨의 엔지니어들은 다운홀 애플리케이션을 위한 표준 DCX 22mm 브러시드 DC 모터 시리즈를 기반으로 한 맞춤형 드라이브 시스템 개발에 착수했습니다.

자석 변경

모터의 주요 기본 부품, 즉 권선과 자석을 가장 먼저 면밀히 조사하였습니다. 고온에 적합한 사마륨코발트(SmCo) 자석을 사용하는 HD 브러시리스 DC 모터와는 달리, 엔지니어들은 새로운 고온 등급 네오디뮴(NdFeB) 자석을 사용하기로 결정했습니다. 그 이유는 힘 때문입니다. 상승하는 온도에 기능을 발휘할 수 있는 사마륨코발트 자석은 몇 년 동안 사용할 수 있었지만 네오디뮴 자석만큼 강하지는 않습니다. 사마륨코발트 자석을 사용하면 약간 약할 뿐만 아니라 토크 요구 사항을 충족하기 위해 모터의 크기를 늘려야 했습니다.

권선 변경

고온 권선은 맥슨에게 새로운 것이 아닙니다. 표준 권선을 사용하는 맥슨의 구성 가능한 DCX 모터 시리즈는 최대 125도의 권장 온도까지 작동합니다. 온도가 이 수준 이상으로 상승하면 권선의 절연체가 부드러워지고 불안정해져서 자석 위로 무너질 수 있습니다. 그래서 맥슨의 엔지니어들은 맞춤형 권선을 만들고 샘플 몇 개를 제작했습니다. 이것이 검증된 후 전자기 회로가 완성되었습니다.

커버 변경

모터란 단순한 자석과 권선의 조합 이상이므로 이들에 대한 실용적인 설계가 완성되면 엔지니어는 다른 모든 요소가 온도를 견딜 수 있는지 확인하기 위해 모터의 나머지 부분을 검사합니다. 표준 폴리머 브러시 커버에는 고온에 견딜 수 있는 재료를 사용하는 새로운 설계가 필요했습니다.

맥슨은 첫 번째 샘플을 제작한 후 검증 테스트를 진행했습니다. 맥슨의 테스트 실험실에서는 광범위한 환경 테스트를 쉽게 수행할 수 있습니다. 시험 챔버에서 모터를 최대 180⁰C까지 가열한 후 작동시켰습니다. 또한 회전자의 안정성을 180⁰C와 200⁰C에서 시험하였습니다. 맥슨의 엔지니어가 이 솔루션이 애플리케이션에 적합함을 확인한 후 테스트용 샘플을 고객에게 전달했습니다. 이 샘플이 아무런 문제 없이 통과하여 모터는 생산 표준으로 승인을 받았습니다.

이 DCX22S HT 모터는 이제 더 넓은 시장에서 이용할 수 있습니다.

DCX22S HT는 고효율 GPX22UP를 포함하여, GPX22 및 GPX26 기어박스 제품군과 함께 작동합니다. 이러한 모터는 확장된 온도 윤활 성능을 가질 수 있으므로 모터의 주변 온도 특성과 일치합니다. 맥슨의 현지 영업 엔지니어가 여러분의 애플리케이션에 적합한 모터와 기어박스의 조합을 찾도록 도와드릴 것입니다.

더 자세한 내용은 맥슨의 해저 부문 영업 엔지니어인 앤드류 깁슨(Andrew Gibson: andrew.gibson@maxongroup.com)에게 문의하십시오.