모터 열 분산
입력 전력 및 효율로부터 모터 열 손실, 온도 상승 및 작동 온도를 계산합니다.
공식
P_loss = P_in × (1−η), ΔT = P_loss × Rθ
작동 방식
모터 열 방출은 권선 단열재 파손을 방지하기 위해 제거해야 하는 열력입니다.총 손실은 입력 전력에서 기계적 출력 전력을 뺀 값과 같습니다. P_손실 = P_in − P_out = P_in × (1 − η).주요 손실 성분은 구리 손실 (P_Cu = I² × R_winding) 이며, 이는 전류의 제곱, 즉 부하 토크의 제곱에 따라 증가합니다.모터의 열 저항 (R_θ, °C/W) 에 따라 정상 상태의 온도 상승이 결정됩니다. ΔT = P_Loss × R_θ.절연 등급은 최대 권선 온도를 제한합니다 (클래스 B: 130°C, 클래스 F: 155°C, 클래스 H: 180°C).
계산 예제
실용적인 팁
- ✓열상 카메라 또는 내장형 서미스터를 사용하여 실제 장착 구성의 정상 상태 온도를 측정합니다. 데이터시트 R_θ 값은 자유 공기 대류를 가정합니다.
- ✓시작 및 정지가 빈번한 서보 및 포지셔닝 애플리케이션의 경우 열 시간 상수 (θ = R_θ × C_thermal) 를 모델링하여 버스트 사이에 모터가 냉각되도록 합니다.
- ✓고온 환경에서 작동 시 주변 온도가 25°C 이상인 경우 최대 연속 전류를 섭씨 1도당 3-5% 까지 낮춥니다.
흔한 실수
- ✗모터 본체 온도가 권선 온도와 같다고 가정하면 권선 핫스팟은 측정된 케이스 온도보다 30~60°C 더 높을 수 있습니다.
- ✗모터를 정지 상태 (제로 속도) 로 몇 초 이상 작동 시 샤프트가 회전하지 않으면 냉각 공기 흐름이 멈추고 열 저항이 급격히 상승하여 열이 빠르게 축적됩니다.
- ✗듀티 사이클 무시 — 모터가 10초 동안 정격 전류의 150% 를 간헐적으로 견딜 수 있음 (해당 레벨에서 계속 과열되더라도)
자주 묻는 질문
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