홍라이프 계산기마력-전류 환산 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 전동기의 마력 정격, 효율, 역률, 전원 전압으로 전부하 운전 전류를 추정합니다. 직류, 단상, 3상 전원을 모두 지원하며 입력 전력, 피상 전력, 손실도 함께 보여 줍니다. 전기 기술자가 명판 자료를 확인하기 전에 1차로 어림할 때 씁니다.
계산 방법
기계 출력 P_out = 마력 × 745.7W(영국 마력)
전기 입력 P_in = P_out ÷ η
전류: 직류 I = P_in ÷ V, 단상 I = P_in ÷ (V × PF), 3상 I = P_in ÷ (√3 × V × PF)
피상 전력(교류) = P_in ÷ PF, 손실 = P_in − P_out
- 미터 마력(PS)은 735.5W, 전기 마력은 746W입니다. 3상에서 V는 선간 전압입니다.
원리
전동기의 마력 정격은 축에서 나오는 기계 출력입니다. 이를 내려면 권선, 철심, 베어링에서 열로 잃는 몫이 있으므로 더 많은 전력을 받아야 하며, 효율이 이를 반영합니다. 교류 회로에서 전압과 위상이 어긋난 전류는 유효한 일을 하지 않지만 전선에는 흐르므로, 같은 유효 전력이라도 역률이 낮으면 전류가 커집니다. 3상 전원은 부하를 세 도체에 나눠 맡기므로 √3 인자가 붙습니다.
예제 풀이
기본값인 5마력(영국 마력), 단상 230V, 효율 85%, 역률 0.85로 계산합니다.
- P_out = 5 × 745.7 = 3,728W = 3.728kW입니다.
- P_in = 3,728 ÷ 0.85 = 4.386kW, 손실 = 0.658kW입니다.
- 피상 전력 = 4.386 ÷ 0.85 = 5.161kVA입니다.
- I = 4,386 ÷ (230 × 0.85) = 22.4A입니다.
| 전압 (V) | 소비 전류 (A) |
|---|---|
| 57.5 | 89.7 |
| 115 | 44.9 |
| 172 | 29.9 |
| 230 | 22.4 |
| 288 | 17.9 |
| 345 | 15 |
| 460 | 11.2 |
결과 해석
결과는 전부하 운전 전류입니다. 기동할 때는 잠깐 동안 몇 배의 전류가 흐르고, 경부하에서는 적게 흐릅니다. 같은 전동기를 3상 전원으로 쓰면 도체 하나당 전류가 훨씬 작아집니다. 배선과 보호 장치는 이 추정값이 아니라 명판 전류나 해당 전기 기준의 표로 정해야 합니다.
흔한 실수
- 출력 마력을 효율로 나누지 않고 그대로 전기 입력으로 쓰는 경우
- 교류 전동기에서 역률을 빼먹는 경우
- 3상에서 선간 전압 대신 상전압을 넣는 경우
- 이 추정값으로 전선과 차단기를 선정하는 경우
자주 묻는 질문
명판 전류가 이 추정값보다 큰 경우가 많은 이유는 무엇입니까?
소형 전동기는 여기 넣은 값보다 효율과 역률이 낮은 경우가 많고, 기준의 표에는 여유가 포함되어 있기 때문입니다. 항상 명판이나 기준의 값을 쓰십시오.
3상에서 전류가 작아지는 이유는 무엇입니까?
전력을 세 도체가 나눠 나르고 √3 인자만큼 선당 전류가 줄기 때문입니다.
hp와 PS는 어떻게 다릅니까?
영국 마력(hp)은 745.7W, 미터 마력(PS)은 735.5W입니다.
출처: US Department of Energy, "Determining Electric Motor Load and Efficiency" (DOE/GO-10097-517) · NIST Special Publication 811 (2008), Appendix B.8