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인버터 사용 시 토크 보정법

oldagenote 2025. 12. 23. 14:40

아래는 호이스트 권상모터에서 인버터(VFD) 사용 시 토크 보정 방법
설계자가 그대로 적용할 수 있게 “순서 + 기준값 + 주의사항” 형태로 정리한 내용입니다.


인버터 사용 시 권상모터 토크 보정법 (실무 표준)


① 왜 토크 보정이 필요한가

권상은 저속·정지·기동 반복이 많아 인버터 사용 시

  • 저주파 영역 토크 저하
  • 기동 미끄럼
  • 브레이크 개방 후 처짐
  • 저속 인양 불가

문제가 자주 발생합니다.
정격출력 계산만으로는 부족, 반드시 토크 보정 필요


② 인버터 제어방식 확인 (가장 중요)

제어방식토크 특성권상 적용

V/f 제어 저속 토크 약함 ❌ 부적합
센서리스 벡터 중간 ⚠ 보정 필요
클로즈드 벡터(엔코더) 최상 ✅ 권장

📌 권상은 최소 센서리스 벡터 이상


③ 기본 토크 계산 (기계적 요구 토크)

[
T_{req} = \frac{W_{total} \cdot g \cdot R}{\eta \cdot i}
]

모터축 기준 요구 토크


④ 저속 운전 비율 설정

보통 권상 크리핑 속도는

[
f_{min} = 3 \sim 10Hz
]

정격 주파수: 60Hz


⑤ 저속 토크 보정계수 적용 (핵심)

▶ 일반 경험식

[
K_{inv} = \frac{60}{f_{min}} \times C
]

  • C : 제어방식 보정계수

제어방식C

V/f 0.4
센서리스 벡터 0.7
엔코더 벡터 1.0

⑥ 인버터 사용 시 설계 토크

[
T_{design} = T_{req} \times K_{inv}
]

👉 이 토크를 기준으로 모터 용량을 재검토


⑦ 모터 용량 보정법 (출력 기준)

[
P_{inv} = P_{base} \times K_{inv}
]

📌 실무 기준:

제어방식출력 증설

V/f ×1.5~2.0
센서리스 벡터 ×1.2~1.4
엔코더 벡터 ×1.0~1.1

⑧ 브레이크 타이밍 보정 (매우 중요)

권상 사고의 80%가 여기서 발생

설정 순서

  1. 인버터 → 정지 토크 형성
  2. 그 다음 브레이크 개방
  3. 정지 시
    • 먼저 브레이크 체결
    • 이후 인버터 출력 차단

📌 브레이크 신호는 인버터 출력전류 기준으로 제어


⑨ 저속 발열 검토 (S3/S4 운전)

  • 10Hz 이하 연속 운전 ❌
  • 외부 강제 냉각팬 적용 권장
  • 열용량 기준 모터 선택

⑩ 실무 권장 설정값 (요약표)

항목권장값

최소 주파수 5~10Hz
기동 토크 ≥ 200%
토크 부스트 5~15%
가속시간 1~3초
감속시간 1~3초
정지 방식 DC Injection ❌

⑪ 절대 하면 안 되는 설정

❌ 브레이크 없이 인버터 정지
❌ V/f 제어 + 권상
❌ 저속 연속운전
❌ DC 인젝션으로 하중 유지


⑫ 최종 설계 체크리스트

  • 저속(5Hz)에서 정격하중 인양 가능
  • 브레이크 개방 전 토크 확보
  • 인버터 트립 없이 기동
  • 정전 시 하중 유지

🔑 한 줄 요약

“인버터 권상 설계 = 출력 보정이 아니라 토크 보정”