스테퍼 모터 사양을 살펴보면 출력(Power)이 매개변수로 표시되지 않은 것을 확인할 수 있습니다. 대신 모터 선정은 출력이 아닌 특정 속도에서의 토크를 기준으로 이루어집니다.
출력(W)이 명시되지 않는 이유는 스테퍼 모터에 정의된 "정격 속도"가 없기 때문입니다.
AC 모터와 서보 모터의 경우, 명시된 출력(W)은 일반적으로 정격 속도에서의 모터 출력을 의미하며, 이를 흔히 "정격 출력"이라고 합니다. 그러나 스테퍼 모터는 일반적으로 넓은 속도 범위에서 작동하므로 출력은 속도에 따라 변합니다. 계산된 출력(W)은 공식에 사용된 속도에 따라 달라집니다. 따라서 스테퍼 모터의 선정 기준으로 출력을 사용하지 않으며, 토크가 주요 지표입니다.
스테퍼 모터의 출력을 추정하고자 할 경우, 토크-출력 변환 공식은 다음과 같습니다:
P = ω · T
ω = 2π · n / 60
P = 2π · n · T / 60 ≈ 0.1047 × n × T
여기서:
- P — 출력, 단위: 와트(W)
- ω — 각속도, 단위: 라디안 매 초(rad/s)
- n — 회전 속도, 단위: rpm
- T — 토크, 단위: 뉴턴 미터(N·m)
아래 그림과 같이 스테퍼 모터 34HS31-6004S를 예로 들어보겠습니다:
토크 곡선에 따르면 회전 속도 300 RPM에서 토크는 1.25 N·m입니다. 이 값을 공식에 대입하면:
P = 0.1047 × n × T = 0.1047 × 300 × 1.25 = 39.26 W (안전 계수 미적용)
이는 DM860T 드라이버를 전원 전압 24 VDC, 구동 전류 6.0 A, 마이크로스테핑 설정 2000 펄스/회전으로 사용할 때, 34HS31-6004S의 300 RPM에서의 추정 기계적 출력이 약 39.26 W임을 의미합니다.
참고: 이 값은 해당 특정 운전 조건에서만 유효합니다. 항상 적절한 안전 계수를 적용하고 실제 운전 조건에서 성능을 확인하시기 바랍니다.