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에어 포일 베어링

AIR FOIL BEARING

Technology that nurture mankind and nature is what Turbomann aiming. Turbomann is looking beyond technolgy that will last centuries.

에어 베어링이란?

회전기계에서 윤활오일을 사용하지 않고 주위에 있는 공기를 이용하여 윤활작용을 하는 베어링,
흔히 에어포일(Air foil)베어링이라고 부르기도 하는데 유연성과 저가겨고하의 가능성이 장정입니다.

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항공분야에서의 포일 베어링은 1970년대부터 환경조절장치(ECS)에서 캐빈 내의 압력과 온도를 조절하는 핵심구성품인 ACM (Air Cooling Machine)에 주로 사용되고 있으며, 가장 적절한 사용 예라고
볼 수 있습니다. 이 응용에서 포일 베어링은 오일시스템이 없으므로 캐빈 내부를 오염시키지 않고, 정해진 정비 일정 없이 볼 베어링에 비하여 충분히 긴 시간의 안정적 동작을 기능하게 되었습니다.
그리고, 베어링의 파손 시에도 터보 구성품의 파손이 거의 없는 장점을 제공하며, 보잉747에 사용된 포일 베일링은 수리없이 10만 시간 이상의 동작을 하고 있습니다.

군사용 베어링은 더욱 고속과 열악한 환경 및 충격에 견디는 성능을 요구하고 있고, BLDC 모터에서는 고속에서 높은 효율을 제공하며 이에 따라 고소겡 적합한 베어링이 요구되고 있습니다.
일반적으로 오일윤활 베어링으로는 이 요구성능을 제공할 수 없습니다. 결과적으로 포일 베어링이 고속모테 적용되는 것이 최적이라고 알려져 있으며, 구조적으로 충분한 비정렬과 열, 진동을
견디어 낼 수 있는 장점이 있습니다.

따라서 에어 포일 베어링은 고속 및 고온의 극한의 환경 속에서 운용을 필요로 하는 고속 모터 가장 적합한 솔루션이라 할 수 있습니다.

에어 포일 베어링의 구조

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에어 포일 베어링의 역사

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베어링 성능 비교

구분 Air Foil Bearing Magnetic Bearing Tilting Pad Bearing Ball Bearing
윤활유 사용안함 사용안함 사용 사용
내구성/수명 반영구적 반영구적 반영구적 교체필요
유지보수 없음 보조 볼 베어링 교체 5년에 1번 정기점검 일정시간 동작 후 교체
신뢰도 20 5 1 1
정전시 문제 없음 보조 볼 베어링 수명 단축 오일 압력 저하로 사고 가능성 있음 오일 압력 저하로 사고 가능성 있음
오류가능성 없음(완전기계식) 제어장치의 오작동 가능성 있음 오일 계통의 유지보수
불량시 파손 가능성 있음
오일 계통의 유지보수
불량시 파손 가능성 있음
시스텝복잡성 단순(완전기계식) 복잡한 제어기
베어링부의 전기 유입
베어링 권선 수명 제한
오일 시스템 복잡
(Pump,Filter,
감압시스템, 압력센서 등)
오일 시스템 복잡
(Pump,Filter,
감압시스템, 압력센서 등)
동력손실 초고속의 경우에도
모터출력의 0.5% 이하
초고속 모터의 경우 1%이상 기어와 함께 사용되며,
기어 손실포함 총 출력의
10%손실
기어와 함께 사용되며,
기어 손실포함 총 출력의
5%손실
A.S비용 1 100 30 30

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