00. 인버터 회로만 보고 소비전력을 예측 가능하나요 ?
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예전에 모 중소기업에서, 모터드라이버 회로 검토 시키면서 저에게 소비전력을 예측하라는 지시를 내렸습니다. 사실 지금 생각하면 대체 그 모터가 어떤부하( CMG)를 얼마나 회전시킬지, 즉 기동 요구량이 얼마나 될지도 모르는데 그걸 반대로 질문하지 못한게 아쉽긴 합니다.
제가 궁금한 사항은 인버터 회로 및 운용 모드 또는 요구조건을 보고 어떻게 소비전력을 예측해야 하는지 부분입니다. 예를 들어 부하 토크가 얼마라 가정했을때 몇초동안 내에 기동해야 한다는 조건으로 부터, 회로도만 보고 손으로 소비전력이 예측가능한지, 아니면 시뮬레이션 소프트웨어로 해야하는지 궁금합니다.
답변 1
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안녕하세요. 말씀하신 것처럼 회로도만으로 모터 구동 시스템의 실제 소비전력을 정하기는 어렵습니다. 먼저 요청한 소비전력이 ‘전원에서 공급하는 전체 입력전력’인지, ‘인버터 자체에서 소모되는 손실 전력’인지 구분해야 합니다. 모터로 전달되는 전력이 전부 인버터에서 손실로 소모되는 것은 아닙니다.
전체 소비전력을 예측하려면 부하 토크, 회전속도, 모터 특성 등이 필요합니다.
이러한 조건으로 필요한 기계적 출력과 모터 전류를 추정하고, 모터와 인버터의 손실, 제어회로 소비전력을 반영하면 전체 입력전력을 계산할 수 있습니다. 여기서 인버터 손실도 부품 사양만으로 결정되지는 않습니다. MOSFET에 실제로 흐르는 전류, 공급전압, 스위칭 주파수 등의 운전 조건이 함께 필요합니다.
또한 기동 중 최대전력, 정상운전 전력, 운전 주기 전체의 평균전력은 구분해서 검토해야 합니다. 순간적으로 필요한 용량과 지속적으로 감당해야 하는 부하가 다르기 때문입니다.
결국 당시에도 “어떤 모터와 부하를, 어떤 조건으로 구동할 때의 전력을 예측하는 것인지”를 먼저 확인하는 것이 필요한 절차였습니다. 조건이 없다면 가정을 명시한 범위 추정은 가능하지만, 특정 소비전력을 단정하기는 어렵습니다.
감사합니다:)
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답변 감사합니다.
개인적으로 테스트 였던것으로 이해됩니다. 즉 전체 상황, 자세제어 하려는 대상과, 그 자세를 제어하기 위한 모터 기동 까지 머리속에 그림을 그리고 잇었는지를 보고 싶었던것 같습니다. 그리고 운용모드까지 잘 가정 했는지요. (지금 보니, 자세제어 할수 있냐 ?라는 질문이었네요)
대기 전력이라도 계산 했어야 햇는데, 못햇습니다. (실측해보니 대기상태 소비 전력은 mA 단위 였던것 같습니다. ) 사실 소비 전류 측정은 어떻게 물리적으로 수행하는지 모르겠습니다.
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