일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2021.7.1

폭스바겐의 본격 EV 'ID.3' 철저 분해
‘ID.3’ 모터에 평각선 코일
도요타의 4대 프리우스와 동일

독일 폭스바겐의 전기자동차(EV) ‘ID.3’의 구동을 담당하는 인버터, 감속기(기어박스), 모터가 일체화된 전동 액슬 안에서 모터를 관찰한다.

-- 4개 블록으로 나뉜 로터 --
모터는 영구자석식 동기모터였다. 외주에 있는 스테이터(고정자)에 감긴 코일에 교류를 흘려 보냄으로써, 내부의 자계를 변화시켜 안쪽에 있는 영구자석이 내장된 로터(회전자)를 돌리는 구조다. 케이스는 알루미늄(Al) 합금 주조품으로, 내부에 공동(空洞)이 있었다. 여기에 물을 흘려 보내 수냉하는 구조다. 이 냉각은 타사의 EV에서도 채용되고 있는 일반적인 형태다.

모터의 회전각을 검출하는 리졸버는 출력 축과는 반대편에 설치되어 있었다. 이것도 전통적인 구조다.

-- 모터의 소형화를 노린 새로운 구조 --
로터에 어떠한 배치로 자석이 내장되어 있는지는 기사 집필 시점에서는 불분명하다. 로터를 외부에서 관찰하면, 색상의 변화로 보아 4개의 블록이 있는 것처럼 보인다. 블록마다 자석의 매립 위치를 축방향으로 변화시키는 단 스큐(skew) 구조를 취한 결과인지, 아니면 제조상의 이유로 색의 변화가 일어나고 있는지도 명확하지 않다.

흥미로운 것은 스테이터의 코일 부분이다. 통상 코일에는 둥근 동선을 사용하고 있다. 그런데 ID.3의 모터 코일에는 평각선(Edgewise)을 사용하고 있었다. 코일의 접힌 부분은 자유자재로 구부릴 수 없기 때문에 용접으로 되어 있었다.

지금까지 닛케이크로스테크에서 분해해 온 닛산자동차의 ‘리프’나 미국 테슬라의 ‘모델3’ 및 ‘모델S’에서는 둥근 동선을 감은 구조로 되어 있었다.

ID.3의 이 구조에 대해, 모터에 정통한 기술자는 “코일의 동선 밀도를 올리는 것이 목적일 것이다”라고 추측한다. 동선 밀도를 올리는 방법으로 자속 밀도를 향상시켜 소형화한다. 다만, 이 구조를 채용한 것이 폭스바겐이 최초는 아닌 것 같다. 도요타자동차가 이미 4대 프리우스 등에서 이 구조의 코일을 이미 채용했다고 한다. 혼다의 하이브리드차(HEV)에서도 평각형이 사용되고 있는 것 같다.

다음 번에는 인버터를 분해한다.

 -- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei XTECH] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.