RFrftools.io

모터 시동 토크

시동시 DC 모터 시동 (스톨) 토크, 실속 전류, 무부하 속도 및 피크 전력을 계산합니다.

Loading calculator...

공식

T_s = Kt × V/R, I_s = V/R

Kt — Torque constant (N·m/A)
R — Winding resistance (Ω)

작동 방식

시동 토크는 정지 상태에서 작동 속도까지 부하를 가속하기 위해 모터가 극복해야 하는 회전력입니다.이 값은 정적 마찰 토크 (브레이크어웨이 토크) 에 하중과 모터 회전자 관성의 합계를 가속하는 데 필요한 토크를 더한 값을 초과해야 합니다.가속 토크는 T_액셀 = J_Total × α입니다. 여기서 J_총계는 총 반사 관성 (kg·m²) 이고 α는 필요한 각가속도 (rad/s²) 입니다.모터에서 선택한 시동 토크 등급은 적절한 안전 마진 (일반적으로 1.5~2배) 을 유지하면서 T_Breakaway + T_Accel을 초과해야 합니다.

계산 예제

컨베이어는 2초 내에 200RPM에 도달해야 합니다.모터 샤프트의 하중 관성 (기어박스를 통해 반사) 은 0.05 kg·m²입니다.모터 로터 관성은 0.005 kg·m²입니다.정지 마찰 토크는 1.2N·m입니다.
1단계 — 필요한 각가속도:
α = ω/t = (200 × π/30)/2 = 20.94/ 2 = 10.47 라드/s²
2단계 — 전체 관성:
J_총계 = J_부하+J_모터 = 0.05 + 0.005 = 0.055 kg·m²
3단계 — 가속 토크:
T_액셀 = J_토탈 × α = 0.055 × 10.47 = 0.576 N·m
4단계 — 필요한 총 시동 토크:
T_스타트 = T_프릭션 + T_액셀 = 1.2 + 0.576 = 1.776 N·m
5단계 — 안전계수가 2배인 모터 선택:
T_모터_최소 = 1.776 × 2 = 3.55N·m 정격 시동 토크
결과: 시동 토크가 3.55N·m 이상인 모터를 선택하십시오.연속 토크만 사용할 수 있는 경우 시동 토크 사양 (보통 1.5~2.5배 연속) 이 이 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.

실용적인 팁

  • ✓관성이 높은 부하 (플라이휠, 대형 팬) 의 경우 커플링 및 기어박스의 최대 시동 전류와 기계적 충격을 제한하기 위해 소프트 스타트 또는 램프업 프로파일을 고려하십시오.
  • ✓브레이크 어웨이 토크를 실험적으로 테스트하세요. 출력 샤프트에 토크 렌치를 놓고 콜드 스톱 상태에서 회전을 시작하는 데 필요한 토크를 측정합니다. 이 토크는 항상 따뜻한 주행 마찰력보다 높습니다.
  • ✓영구 자석 DC 모터 및 BLDC 모터는 일반적으로 시동 토크가 스톨 토크와 동일하므로 시동 토크가 제한된 유도 모터에 비해 관성이 높은 시동에 적합합니다.

흔한 실수

  • ✗씰, 그리스 또는 장기간 정지 상태에서 작동하는 경우 작동 마찰보다 3-5배 더 높을 수 있는 정적 이탈 마찰은 무시하십시오.
  • ✗잠긴 로터 또는 피크 토크 대신 연속 정격 토크를 사용하여 계산을 시작합니다. 이 값은 2~3배 차이가 날 수 있습니다.
  • ✗엔코더 또는 모터가 기어박스의 입력측에 있을 때 기어비 제곱 (J_Reflect= J_Load/ GR²) 을 통해 부하 관성을 반영하는 것을 잊어버림

자주 묻는 질문

스톨 토크는 정격 전압으로 구동할 때 모터가 제로 스피드에서 생성할 수 있는 최대 토크이며, 이는 모터의 특성입니다.시동 토크는 애플리케이션이 회전을 시작하는 데 필요한 토크로, 부하 특성입니다.모터의 스톨 토크는 시스템을 시동하는 데 필요한 부하 시동 토크를 초과해야 합니다.
스타 연결에서 각 모터 권선은 라인 전압의 1/√3을 인식하여 토크를 직접 온라인 (DOL) 시동 토크의 1/3로 줄입니다.또한 돌입 전류를 DOL의 1/3로 줄입니다.모터가 최고 속도에 가까워지면 스타터가 스타에서 델타로 전환됩니다.이는 시동 시 부하 토크가 최대 부하 토크의 1/3 미만인 경우에만 적합합니다.
영구 자석 DC 및 BLDC 모터는 제로 스피드에서 최대 토크를 생성하므로 기본적으로 높은 시동 토크 응용 분야에 적합합니다.직렬 구동 DC 모터는 시동 토크도 매우 높습니다.AC 유도 모터는 시동 토크 용량을 직선 값 이상으로 높이려면 스타 델타, 오토트랜스포머 또는 소프트 스타터 장비가 필요합니다.

Shop Components

Affiliate links — we may earn a commission at no cost to you.

Stepper Motors (NEMA 17)

NEMA 17 bipolar stepper motors for precision motion

DigiKey →Mouser →

Motor Driver ICs

Integrated stepper and DC motor driver ICs

DigiKey →Mouser →

DC Motors (12 V)

12 V brushed DC motors for general-purpose drive applications

DigiKey →Mouser →

Related Calculators

Motor

DC Motor

Calculate DC motor speed, torque, power, and efficiency from electrical parameters

Motor

Motor Inrush

Calculate motor inrush current, voltage drop during startup, and I²t value for fuse/breaker selection.

Motor

Gear Ratio

Calculate gear ratio, output speed, torque multiplication, and power transmission efficiency for gear trains.

Motor

Stepper Motor

Calculate stepper motor speed, step frequency, and travel per revolution

Motor

BLDC Motor

Calculate brushless DC motor no-load RPM, stall torque, maximum efficiency, input power, and propeller thrust from Kv rating and electrical parameters

Motor

Servo Motor

Calculate servo motor torque, speed, efficiency, and back-EMF from electrical and load parameters.