모터 극수(Poles) 계산 방법

Motor name plate

 

 

 

삼상 유도 전동기와 같은 구동기의 회전수는 모터 극수(Poles)와 

 

Frequency 에 의해 결정됩니다. 

 

일반적으로 플랜트 산업에서 사용되는 회전기계는 

 

정격 rpm 이 있고 이에 따라 용량(+크기) 이 결정됩니다. 

 

 

간단히 말해 rpm 은 회전기계의 용량과 비례 하고 회전기계를 

 

구동하는 모터의 극수와 주파수에 따라 결정됩니다. 

 

 

아래 테이블에서는 모터극수 주파수에 따른 회전수를 표기한 것 입니다.

 

Motor poles table

 

 

예를 들어 60 Hz 지역에서 모터의 극수(Poles) 가 6이라면 

 

모터의 회전속도 rpm 은 1,200 이 됩니다. 

 

 

이 때 Hz가 50 Hz로 바뀐다면 모터의 회전속도는 

 

또한 1,000 으로 바뀌게 됩니다. 

모터 극수에 따른 테이블을 통해 확인할 수 있는 몇가지 사실은

• 극수는 홀수가 없습니다. 

 

• 극수및 주파수에 따라 회전속도가 결정되어 있습니다. 

 

• 극수가 많을 수록 모터의 회전 속도는 낮아집니다. 

 

 

모터 극수 구하는 공식

모터의 극수를 구하는 공식은 매우 간단합니다.

 

rpm = 120(F) / p

 

Where ;

1. rpm = rotate per minute (분당회전속도)
2. F = Frequency
3. P = Poles

 

위의 공식을 바탕으로 예를 한번 들어 보겠습니다. 

 

60 Hz 를 사용하는 공장에서 회전속도 900 rpm 인 모터의 Poles 는 몇일까요?

 

 

주어진 값 rpm : 900 , Hz : 60

 

 

Sol.)

 

  

  rpm = 120(F) / p

 

  900 = 120(60) / p

 

  900 = 7200 / p

 

  P = 7200 / 900

 

  ∴ P = 8  

 

 

 Motor 의 극수는 8 인것을 확인할 수 있습니다. 

모터 극수의 응용

모터의 극수를 확인하는 이유는 회전기계의 정격 rpm 에 맞는 

 

모터의 설계에 필요한 값을 부여하기 위한 것으로 모터 pole 가 맞지 않을 경우 

 

부가적으로 감속기를 사용하여 속도를 맞추거나, 

 

VFD 와 같은 주파수 변환장치가 포함된 모터를 고려해야 합니다.

본문에서는 단순히 모터의 극수를 계산하는 방법을 살펴 보았습니다. 

 

현업에서는 모터의 Poles 를 확인해서 회전기계의 용량을 

 

선정하는 일이 많은데, Poles 가 높을 수록 모터의 가격이 

 

상승하기 때문에 때로는 몇번의 계산 과정을 거쳐 설계 사양을 

 

만족하는 최적화 된 회전기계 + 모터를 선정하게 됩니다.

예를 들어

• 모터 극수(poles) 를 낮추고 감속기를 사용해서 원하는 rpm 을 충족

 

• 모터 극수를 높이고 감속기를 사용하지 않고 직결로 연결해서 원하는 rpm 을 충족

 

• VFD 로 rpm 에 변화를 주어야 하는 경우

 

현업에서 사용되는 저속으로 회전하는 회전기계를 자세히 들여다 

 

보면 감속기가 중간에 달려있는 경우를 확인할 수 있습니다. 

 

물론 가장 좋은 것은 감속기 없이 직결로 연결하여 사용하는 것이지만 

 

해당 rpm 을 만족할 수 없고, 모터의 해당 프레임에서의 

 

해당 극수(8poles 이상) 의 모터 제작이 불가할 경우에 사용합니다. 

 

 

따라서 회전기계의 요구 동력이 크고, 저 rpm 으로 사용할 경우 

 

비용적인 부분을 우선시 한다면 감속기 + 낮은 극수를 적용하여 

 

비용적인 부분을 최소화 하는 것을 검토해야 한다는 점에 주목할 필요가 있습니다. 

 

 

한줄 요약

 

• 모터의 회전수는 극수, 주파수에 의해 이미 결정되어 있습니다. (Motor poles 테이블)

 

• 모터의 비용은 극수가 높아 질수록 상승합니다. 

 

• 회전기계에 필요한 동력이 높고 rpm 이 적을 수록 높은 poles 를 필요로 합니다. 

 

• 따라서 동력이 높고 저 rpm 의 동력이 필요한 회전기계의 모터 선정시 가능한 낮은

•  poles + 감속기를 사용해서 rpm 을 맞추는 것을 검토합니다. (견적시 비용 절감 효과)

 

• VFD 는 주파수에 따라 회전수를 조절할 수 있다는 장점이 있으나 일반 모터에 비해 비용이 높습니다. 

 

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