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토크상수(Kt)로 모터 전류 계산하는 법 — 드라이버 전류 리밋과 발열까지

2026.08.25 15:07:50 조회수 46

첨부파일 BL2232.png

BL2232-2418 슬롯리스 BLDC모터 Ø22 DC24V 18000rpm 핸드피스 의료기기용 판매금액 133,000원

TECHNICAL GUIDE

토크상수(Kt)로 모터 전류 계산하는 법 — 드라이버 전류 리밋과 발열까지

BLDC모터 설계 계산 실전편 / 토크상수 활용 / 전류·발열 추정 / 스펙표 읽는 법 후속

스펙표에 있는 토크상수(Kt)와 단자저항, 어디에 쓰는 값인지 궁금하셨다면 이 글이 답입니다. 이 두 값만 있으면 계산기 하나로 필요 토크에서 운전 전류를 역산하고, 드라이버 전류 리밋을 설정하고, 모터 발열을 추정할 수 있습니다. 실제 판매 모델의 실측 스펙으로 처음부터 끝까지 계산해 보겠습니다.

예시 모터 — BL2232-2418 (Ø22 슬롯리스 BLDC, DC24V)

토크상수 (Kt)	12.24mN·m/A
단자저항 (R)	6.16Ω
무부하전류 (I₀)	0.15A
정격점 (검증용)	16288rpm · 7.08mN·m · 0.73A
스톨 특성 (검증용)	스톨토크 45.80mN·m · 스톨전류 3.80A

1. 기본 공식 하나면 됩니다

토크상수는 "전류 1A당 나오는 토크"입니다. 그래서 토크와 전류의 관계는:

운전 전류 I = (필요 토크 T ÷ Kt) + 무부하전류 I₀

무부하전류를 더하는 이유: 모터는 토크를 하나도 안 내도 베어링 마찰과 철손을 이기는 데 전류를 씁니다(I₀). 부하 토크용 전류는 그 위에 얹힙니다.

2. 실전 — 장비에 5mN·m가 필요하다면

설계 중인 기기의 부하 토크가 5mN·m라고 하겠습니다.

I = (5 ÷ 12.24) + 0.15
= 0.41 + 0.15
= 약 0.56A

정격전류 0.73A 안에 여유 있게 들어오므로 연속 운전 가능하다는 판단이 바로 나옵니다. 이렇게 필요 토크 → 전류 → 정격 대비 여유 순으로 확인하는 것이 Kt 활용의 첫 번째 용도입니다.

3. 이 공식이 맞는지 스펙표로 검증해 보기

공식이 실측과 맞는지 스펙표의 정격점과 스톨점으로 역검증해 보겠습니다.

검증 포인트	계산값	스펙 실측값
정격토크 7.08mN·m의 전류	7.08÷12.24+0.15 = 0.73A	0.73A ✓
스톨토크 45.80mN·m의 전류	45.80÷12.24+0.15 ≈ 3.89A	3.80A ≈ ✓

계산과 실측이 일치합니다. 스펙표의 각 수치가 서로 물리적으로 맞물려 있다는 뜻이고, 여러분의 운전점 계산에도 이 Kt를 그대로 쓰셔도 된다는 확인이기도 합니다.

4. 드라이버 전류 리밋 설정에 쓰기

BLDC 드라이버의 전류 리밋은 모터 보호 장치입니다. Kt가 있으면 "몇 A에서 자를 것인가"를 감이 아니라 계산으로 정할 수 있습니다.

· 연속 리밋 — 정격전류 부근: 0.7~0.8A (장시간 과부하로부터 모터 보호)
· 피크 리밋 — 기동·가속용 순간 허용: 2A 전후 (기동토크 약 (2−0.15)×12.24 ≈ 22.6mN·m 확보)
· 절대 상한 — 스톨전류 3.80A 미만: 축 구속 사고 시 소손 방지

반대로 "기동에 토크가 얼마 필요한데 전류를 얼마까지 허용해야 하나"도 같은 공식으로 역산하면 됩니다.

5. 단자저항으로 발열 추정하기

모터 발열의 주범은 코일의 구리손(동손)이고, 공식은 P = I² × R 입니다. 앞서 계산한 운전점별로 발열을 추정해 보면:

운전점	계산	동손(발열)
예시 부하 (0.56A)	0.56² × 6.16	약 1.9W
정격점 (0.73A)	0.73² × 6.16	약 3.3W
스톨 지속 시 (3.80A)	3.80² × 6.16	약 89W ⚠

정격점의 3.3W는 Ø22 하우징이 방열할 수 있는 수준이지만, 스톨이 지속되면 발열이 약 27배(89W)로 뜁니다. 스톨 상태를 방치하면 안 되는 이유, 그리고 드라이버 전류 리밋과 구속 보호 기능이 필요한 이유가 이 계산 하나로 명확해집니다. 전류가 2배면 발열은 4배(I²)라는 것도 기억해 두시면 좋습니다.

정리 — Kt와 R로 할 수 있는 것

1. 필요 토크 → 운전 전류 역산 → 정격 대비 여유 판단
2. 드라이버 연속/피크/절대 전류 리밋 설정
3. 운전점별 발열(동손) 추정 → 방열 설계 근거
4. 스펙표 수치의 자체 검증 (계산 ↔ 실측 대조)

본문 예시로 사용한 모델은 Kt·단자저항·운전점 실측 데이터를 모두 공개한 Ø22 슬롯리스 홀센서 BLDC모터 BL2232-2418입니다. 다른 모델의 상수 데이터가 필요하시거나 계산 검토를 원하시면 요구 토크·속도 조건과 함께 문의해 주세요. (상품문의 게시판 / help@motorbank.kr)

#토크상수 #Kt #모터전류계산 #BLDC설계 #드라이버전류리밋 #모터발열 #동손 #단자저항 #모터선정계산 #BLDC엔지니어링

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