이 계산기의 기능
이 도구는 전동기의 정격 출력과 회전수를 바탕으로 축에서 발생하는 토크를 구해 줍니다. 기계적 출력을 킬로와트(kW), 회전 속도를 분당 회전수(RPM)로 입력하면 토크를 뉴턴미터(N·m) 단위로 계산하고, 파운드피트(lb·ft) 환산값까지 함께 보여 줍니다. 전동기, 펌프, 송풍기, 감속기처럼 출력과 회전수를 아는 회전 기계라면 어디에나 적용할 수 있습니다.
사용 방법
먼저 모터의 명판(네임플레이트)이나 데이터시트에서 출력과 기준 회전수를 확인하세요. 출력을 kW, 회전수를 RPM으로 입력하면 토크 값이 바로 나옵니다. 만약 모터 정격이 마력(HP)으로 표시되어 있다면, HP에 \(0.7457\)을 곱해 먼저 kW로 환산하면 됩니다. 입력하는 회전수는 실제 운전 속도여야 하며, 유도전동기의 경우 동기 속도보다 약간 낮습니다.
공식 풀이
토크는 출력을 각속도로 나눈 값입니다. 즉 \(T = P / \omega\) 이며, 여기서 \(\omega\)는 초당 라디안(rad/s) 단위입니다. 출력을 와트로, RPM을 rad/s로 환산하면 실무에서 쓰는 상수 9549가 도출됩니다. $$T \ (\text{N}\cdot\text{m}) = 9549 \times \frac{P \ (\text{kW})}{\text{RPM}}$$ 이 상수는 \(60 / (2\pi) \times 1000 \approx 9549.3\) 에서 나옵니다. 같은 출력에서 회전수를 낮출수록 토크는 비례해서 커지는데, 감속기가 토크를 증대시키는 원리가 바로 이것입니다.
계산 예시
5 kW 모터가 1500 RPM으로 회전한다면 $$T = 9549 \times \frac{5}{1500} = 31.83 \ \text{N}\cdot\text{m}$$ 즉 약 23.48 lb·ft가 됩니다. 회전수를 절반인 750 RPM으로 낮추면 토크는 약 63.66 N·m로 두 배가 됩니다.
자주 묻는 질문
왜 9550이 아니라 9549인가요? 두 값 모두 사용되며, 9549.3이 더 정확한 값입니다. 그 차이는 공학적 추정에서는 무시할 수 있을 만큼 작습니다.
이 값이 기동 토크인가요? 아닙니다. 이 계산기는 정격 운전점에서의 토크를 알려 줍니다. 기동 토크(구속 회전자 토크)는 보통 이 값의 몇 배에 달하며, 데이터시트에 별도로 표기됩니다.
kW 대신 마력(HP)만 알고 있다면? 기계적 마력에 \(0.7457\)을 곱해 kW로 환산한 뒤, 이 계산기를 사용하세요.
