TT MOTOR의 TBC4370 시리즈는 지속적인 토크, 넓은 속도 범위 및 긴 수명이 요구되는 애플리케이션을 위해 설계된 고출력 밀도 브러시리스 DC 모터 플랫폼입니다. 24V 및 48V의 두 가지 표준 전압으로 제공되는 이 43mm 프레임 모터는 최대 2000g·cm의 정격 토크와 90W 이상의 출력 전력을 제공합니다. 그렇다면 이러한 수치는 설계에 실제로 어떤 의미를 가질까요?
1. 정격 전압 및 권선 수 – 24V vs. 48V
데이터시트에는 TBC4370-2450(24V)과 TBC4370-4850(48V) 두 가지 모델이 나와 있습니다. 고전압 버전은 단순히 기존 모델을 대체하는 것이 아니라, 유사한 무부하 회전 속도(약 5000rpm)를 얻기 위해 권선 수를 다르게 설계했습니다. 그렇다면 왜 두 가지 모델을 모두 제공할까요?
24V는 자동차, 산업 제어 장치 및 이동 장비(예: AGV, 전기 액추에이터)에서 흔히 사용됩니다.
48V 전압은 경량 전기차, 전동공구, 서버 냉각 분야에서 점차 주목받고 있습니다. 동일한 전력을 생산하는 데 필요한 전류를 줄여 I²R 손실을 최소화하고 더 얇은 배선을 사용할 수 있도록 합니다.
TT MOTOR의 설계 선택: 두 버전 모두 거의 동일한 기계적 외형을 유지하므로 기계적 인터페이스를 변경하지 않고도 전압을 전환할 수 있습니다. 컨트롤러와 배선만 조정하면 됩니다.
2. 무부하 속도와 정격 속도 비교 – 속도 저하 이해하기
24V 모델부터:
무부하 회전 속도 ≈ 4950 rpm
정격 속도(정격 토크 기준) ≈ 4500 rpm
무부하 상태에서 정격 부하 상태까지 속도 감소율은 약 9%에 불과합니다. 이는 우수한 BLDC 모터 설계에서 볼 수 있는 견고한 속도-토크 특성을 나타내며, 낮은 내부 저항을 특징으로 합니다. 속도 감소율이 더 크다면 전기자 저항이 높거나 자속이 약하다는 것을 의미합니다. 컨베이어 드라이브나 팬 시스템과 같은 응용 분야에서 이러한 견고한 특성은 부하 변동 시에도 안정적인 속도를 유지할 수 있음을 의미합니다.
3. 정격 토크 및 출력 – 실제 작업이 이루어지는 부분
TBC4370-2450은 정격 하중에서 2000 g·cm(≈0.196 Nm)의 토크를 제공합니다.
데이터시트에 명시된 92.3W 정격과 정확히 일치합니다. 이는 연속 작동 지점이며, 적절한 방열 장치가 있다면 모터는 열 제한을 초과하지 않고 이 토크로 무기한 작동할 수 있습니다.
2000g·cm가 중요한 이유: 이 토크는 반지름 1cm의 풀리로 2kg의 무게를 들어 올리거나, 적당한 압력이 필요한 펌프 임펠러를 구동할 수 있습니다. 의료용 수액 펌프, 소형 로봇 팔 관절 또는 전동 스크루드라이버에 적합합니다.
4. 현재 소비량 – 효율성 분석
정격 부하에서 24V 모델은 6000mA(6.0A)의 전류를 소모합니다. 입력 전력 = 24V × 6.0A = 144W. 출력 기계적 전력 = 92.3W → 효율 ≈ 64%.
직경 43mm, 길이 70mm의 이 크기 브러시리스 모터의 경우, 특히 컨트롤러 손실을 고려했을 때 최대 부하에서 64%의 효율은 적절한 수준입니다. 부하가 낮아지면 효율은 75% 이상으로 올라가는 경우가 많습니다. 2000g·cm의 토크와 2600mA의 전류(48V × 2.6A = 124.8W 입력)를 사용하는 48V 버전은 74%의 효율을 달성하는데, 이는 구리 손실이 적어 효율이 더 높아졌기 때문입니다. 따라서 시스템이 48V를 지원할 수 있다면 작동 온도가 낮아지고 배터리 사용 시간이 더 길어집니다.
5. 정지 토크 및 전류 – 시동 시 발생하는 현상
24V 모델의 정지 토크(고정자 상태)는 22,000g·cm(≈2.16Nm)이고, 정지 전류는 80A입니다. 이는 정격 토크의 11배, 정격 전류의 13배 이상에 해당합니다.
공학적 함의:
모터는 순간적으로 엄청난 힘을 발휘하여 끼어 있는 하중을 풀어낼 수 있습니다.
컨트롤러는 (몇 밀리초 동안이라도) 최소 80A의 최대 전류를 견딜 수 있도록 정격 용량이 정해져 있어야 합니다.
정지 상태로 1초 이상 작동시키지 마십시오. 그렇지 않으면 코일이 빠르게 과열됩니다.
전기식 주차 브레이크나 잠깐 동안만 멈추는 밸브 액추에이터와 같은 응용 분야의 경우, 이러한 높은 토크 여유는 매우 중요합니다.
6. 기계적 구조 – 제품 사양서에 나와 있지 않은 내용
이 발췌문에는 자세히 나와 있지 않지만, TBC4370 시리즈는 일반적으로 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
6단계 정류를 위한 홀 센서(또는 센서리스 옵션).
최대 80N의 레이디얼 하중을 견딜 수 있도록 사전 하중이 가해진 볼 베어링.
IP40 보호 등급(개방형 프레임 기준), 분진이 많은 환경을 위한 IP54 옵션 제공.
4극 로터 설계 – 낮은 코깅 현상과 높은 토크 밀도의 균형.
무게는 520g으로 표기되어 있는데, 이는 43×70mm BLDC 모터에 적합한 무게이며, 견고한 강철 적층 구조와 구리 충진재를 사용했음을 나타냅니다.
게시 시간: 2026년 5월 1일