전동기 토크 계산기란?
이 계산기는 전동기의 정격 기계 출력과 회전 속도를 이용해 축에서 발생하는 토크를 구해 줍니다. 토크는 모터가 만들어 내는 회전력으로, 구동 장치·감속기·커플링은 물론 부하 자체를 선정할 때 반드시 따져 봐야 하는 값입니다. 이 도구는 범용이라 출력과 회전수만 입력하면 어떤 모터(AC, DC, 유도, 서보)에도 그대로 적용할 수 있습니다.
사용 방법
모터의 기계(출력) 동력을 킬로와트(kW) 단위로, 운전 회전수를 분당 회전수(RPM)로 입력하세요. 계산기는 토크를 뉴턴미터(N·m)로 보여 주며, 야드파운드법 작업을 위해 파운드피트(lb·ft) 값도 함께 제공합니다. 정확한 결과를 얻으려면 실제 운전 속도를 사용해야 합니다. 유도 전동기의 경우 동기 속도(예: 1500 RPM)가 아니라 부하가 걸린 상태의 속도(예: 1450 RPM)를 넣어야 합니다.
공식 풀이
기계 동력은 토크와 각속도의 곱과 같습니다. $$P = T \times \omega$$ 각속도 \(\omega\)(rad/s)는 \(\frac{2\pi N}{60}\)이며, 여기서 \(N\)은 RPM입니다. 이 식을 정리하면 $$T = \frac{P}{2\pi N / 60}$$가 됩니다. 결과가 N·m로 나오려면 동력을 와트 단위로(kW × 1000) 넣어야 합니다. 실무에서 자주 쓰는 간편식은 $$T\,(\text{N}\cdot\text{m}) \approx \frac{9550 \times P\,(\text{kW})}{N\,(\text{RPM})}$$입니다.
계산 예시
7.5 kW 모터가 1450 RPM으로 운전한다고 합시다. 먼저 동력을 환산하면 \(7.5 \times 1000 = 7500\ \text{W}\)입니다. 각속도는 \(\frac{2\pi \times 1450}{60} = 151.844\ \text{rad/s}\)입니다. 따라서 토크는 $$\frac{7500}{151.844} = 49.39\ \text{N}\cdot\text{m}$$ 약 36.4 lb·ft가 됩니다.
자주 묻는 질문
동기 속도와 실제 속도 중 무엇을 써야 하나요? 모터가 축에서 실제로 내는 토크를 알려면 부하가 걸린 실제 운전 속도를 사용하세요.
전기 동력인가요, 기계 동력인가요? 기계(출력) 동력을 사용하세요. 입력 전기 동력만 알고 있다면 먼저 효율을 곱해 환산해야 합니다.
9550이라는 상수는 무엇인가요? \(9550 \approx \frac{60 \times 1000}{2\pi}\)로, kW와 RPM을 곧바로 N·m로 변환해 주는 값입니다. 위의 공식을 간단히 정리한 것에 불과합니다.
