모터 스펙의 이해

자동차에 많이 사용하는 마부치(Mabuchi)의 DC 모터의 스펙은 다음과 같다.

+24V를 인가하고 무부하(No Load)일 때 속도는 19600 RPM이고 전류는 0.22 A이다.

정격부하 만큼 부하가 증가할 때 속도는 16860 RPM로 감소 하고 전류는 1.35 A로 증가한다. 이 때 토크는 13.1 mNm이고 23.2 W를 출력한다.

정격부하에서 다음과 같이 전기적 입력 전력은 32.4 W이고 모터의 기계적인 출력은 23.1 W이다. 이 때 효율은 71.4%이다.

전기적 입력 전력 = 전압 x 전류 = 24 [V] x 1.35 [A]

기계적 출력 = 속도 x 토크 = 1765.6 [rad/s] x 0.0131 [Nm] = 23.1W

더욱 부하가 증가하여 토크가 93.8 mNm가 되면 모터는 멈추고(Stall) 전류는 8.30 A로 증가한다. Stall 상태가 지속되면 과전류에 의해 모터가 고장 난다.

정격부하 속도는 무부하 속도에서 14% 정도 감소한다. 어떤 모터는 최대 RPM을 지정하여 정격 RPM이상에서는 기계적으로 문제가 생길 수도 있다.

스펙에는 나와 있지 않지만 일반적으로 연속 최대 전류는 정격부하 전류 1.35A이다. 1.35A 이상의 전류는 짧은 시간 동안만 인가 해야 한다.

용량에 비해 크기가 작은 모터이기 때문에 RPM이 높고 토크가 작다. 저 RPM 고토크 모터는 크기가 크다.

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