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권선 저항 대 온도

구리 온도 저항 계수를 사용하여 작동 온도에서의 모터 권선 저항을 계산합니다.

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공식

R(T) = R₂₅ × [1 + α × (T − 25°C)]

αTemperature coefficient (Cu: 0.00393) (/°C)
TOperating temperature (°C)

작동 방식

DC 모터 권선 저항 (R_a) 은 권선 저항과 브러시 접촉 저항을 포함한 전기자 회로의 총 저항입니다.이는 구리 손실 (P_Cu = I² × R_a) 을 결정하고 모터 속도 조절에 영향을 미치며 실속 시 최대 전류를 제어합니다 (I_stall = V/R_a).구리의 경우 권선 저항은 온도에 따라 °C당 약 +0.393% 의 속도로 증가합니다. R (T) = R_25 × [1 + 0.00393 × (T − 25)].내한성을 측정하고 데이터시트 값과 비교하면 회전이 짧아지거나 브러시 마모가 발생한 것을 빠르게 확인할 수 있습니다.

계산 예제

12V DC 모터의 데이터시트 전기자 저항은 25°C에서 1.5Ω입니다. 작동 중 권선 온도는 85°C에 이릅니다.
1단계 — 핫 와인딩 저항:
R_hot = R_Cold × [1 + 0.00393 × (T − 25)]
R_hot = 1.5 × [1 + 0.00393 × (85 − 25)]
R_hot = 1.5 × [1 + 0.236] = 1.5 × 1.236 = 1.854 Ω
2단계 — 정격 전류 (4A) 에서의 구리 손실:
P_Cu_Cold = 4² × 1.5 = 24W
P_Cu_hot = 4² × 1.854 = 29.7W (24% 증가)
3단계 — 권선 저항 증가로 인한 무부하 속도 감소:
4A에서의 V_BackMF, 저온: V_e = 12 − 4×1.5 = 6V
4A의 V_BackMF, 핫: V_E = 12 − 4×1.854 = 4.58 V
스피드 드롭 ≈ (6 − 4.58) /6 × 100 = 23.7%
결과: 85°C에서는 권선 저항이 24% 증가하여 구리 손실이 증가하고 부하 시 속도가 눈에 띄게 감소합니다.일관된 모터 성능을 유지하려면 열 관리가 중요합니다.

실용적인 팁

  • 권선 저항 측정을 빠른 진단으로 활용하세요. 데이터시트보다 훨씬 낮은 값은 회전이 짧아졌음을 의미하고, 훨씬 높은 값은 스트랜드가 파손되거나 브러시가 잘 닿지 않았음을 나타냅니다.
  • 서로 다른 온도에서 측정한 값을 비교할 때는 항상 권선 저항을 25°C로 참조해야 합니다. 이렇게 하면 비교가 정상화되고 권선 상태의 실제 변화를 알 수 있습니다.
  • BLDC 모터의 경우 상간 저항 (스타 권선의 단상 저항의 두 배) 을 측정하거나 데이터시트를 참조하십시오. 열 보정 공식은 동일합니다.

흔한 실수

  • 표준 멀티미터로 권선 저항 측정 — 접촉 저항과 계측기의 테스트 전류로 인해 심각한 오류가 발생할 수 있습니다. 5Ω 미만의 저항에는 4선 (Kelvin) 측정을 사용하십시오.
  • 브러시드 DC 모터의 브러시 저항 무시 — 카본 브러시의 접촉 저항 (총 0.1—0.5Ω) 은 유효 전기자 저항에 포함되며 별도로 측정해서는 안 됩니다.
  • 저온 및 고온 저항이 동일하다고 가정하면 (100°C 권선 온도에서 구리 저항이 25°C에서보다 29% 더 높으며, 이는 토크 속도 곡선 예측에 큰 영향을 미칩니다)

자주 묻는 질문

저항이 10Ω 미만인 경우 4선 (켈빈) 저항계를 사용하십시오.전류 소스 리드와 전압 감지 리드를 모터 단자에 별도로 연결합니다.샤프트를 천천히 돌려 저항값이 가장 높은 위치를 찾으십시오 (브러시드 모터에는 두 개의 정류자 세그먼트가 직렬로 연결되어 있음).이 값을 주변 온도에서의 기준 저항으로 기록하십시오.
권선 저항이 낮으면 주어진 전류에서 전압 강하가 적고 백EMF에 사용할 수 있는 전압이 증가하여 무부하 속도가 빨라지고 속도 조절이 향상됩니다.모터 속도 상수 k_V (RPM/V) 는 권선 저항과 무관하지만 토크-속도 기울기 (속도 조절) 는 R_a에 정비례합니다.
아니요 — VFD 캐리어 주파수 (4—16kHz) 에서는 권선 인덕턴스가 임피던스를 지배합니다.AC 임피던스는 Z = sqrt (R² + (2πfL) ²) 이며, 일반적으로 캐리어 주파수에서의 DC 저항보다 5~20배 더 높습니다.DC 저항은 DC 조건에서의 DC 구리 손실과 속도 조절을 계산할 때만 사용하십시오.

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