인버터는 모터에 주는 전원의 주파수를 바꿔 속도를 바꿉니다. 주파수와 회전수는 비례하지만, 유도 전동기는 «동기 속도» 보다 조금 느리게 돌기 때문에 60 Hz 4극 모터가 1800 rpm 으로 돌지는 않습니다. 계산·표시·통신 값이 서로 맞지 않을 때 확인할 것을 정리합니다.
동기 속도: 120 × f ÷ 극수
ns(r/min) = 120 × f ÷ 극수 4극, 60 Hz → 1800 r/min 4극, 50 Hz → 1500 r/min 2극, 60 Hz → 3600 r/min 6극, 60 Hz → 1200 r/min
120 은 «60 초 × 2(극 한 쌍)» 입니다. 극수는 명판에 직접 적혀 있지 않은 경우가 많지만, 정격 회전수보다 조금 큰 동기 속도를 찾으면 알 수 있습니다. 60 Hz 에서 1750 r/min 이면 4극, 3500 r/min 대면 2극, 1160 r/min 이면 6극입니다.
슬립: 실제 회전수가 낮은 이유
유도 전동기는 회전자가 회전 자기장보다 느리게 돌아야 토크가 생깁니다. 이 차이가 슬립이고, 명판의 정격 회전수(예: 1750 r/min)는 정격 부하에서의 회전수입니다. 슬립 = (1800 − 1750) ÷ 1800 ≈ 2.8 %, 슬립 주파수 = 60 − 1750 × 4 ÷ 120 ≈ 1.67 Hz 입니다. YASKAWA A1000 은 이 식(E2-02 = f − n × p ÷ 120)으로 «모터 정격 슬립» 파라미터를 계산하라고 적고, 범용 모터라면 0.5~3 Hz 를 기준으로 듭니다.
명판 회전수에도 허용차가 있습니다. ABB Motor guide 는 IEC 60034-1 에 따라 슬립 허용차를 ±20 %(1 kW 이상), ±30 %(1 kW 미만)로 적습니다.
주파수를 바꿀 때 회전수
| 출력 주파수 | 동기 속도(4극) | 회전수(정격 슬립 50 r/min 유지, 근사) |
|---|---|---|
| 60 Hz | 1800 | 1750 |
| 45 Hz | 1350 | 1300 |
| 30 Hz | 900 | 850 |
| 15 Hz | 450 | 400 |
기저 주파수 아래에서 V/f 를 일정하게 운전하면, 같은 토크에서 슬립 회전수가 거의 같다고 보고 계산할 수 있습니다. 그래서 저속일수록 슬립이 «비율로» 커집니다. 실제 슬립은 부하에 따라 달라지고, 인버터의 슬립 보상이나 벡터 제어를 쓰면 인버터가 그만큼 주파수를 올려 동기 속도 기준의 지령 회전수에 가깝게 맞춥니다.
감속기가 있으면
감속비 10 이면 출력축 회전수는 모터 회전수의 1/10 입니다. 출력축 150 r/min 이 필요하면 모터는 1500 r/min, 4극이면 동기 주파수 50 Hz 에 슬립 몫(50 r/min ≈ 1.67 Hz)을 더해 약 51.7 Hz 가 됩니다. 슬립 보상을 쓰면 50 Hz 로 맞춥니다.
인버터 화면의 rpm 은 극수 설정으로 환산한 값
- LS S300 은 DRV-32(Hz/rpm Select)를 1(rpm Display)로 하면 속도 관련 값이 rpm 으로 바뀝니다. 매뉴얼은 이 rpm 값이 4극 모터 기준이며 극수 설정(MOT1, 2-25)에 따라 달라진다고 적습니다. 같은 매뉴얼의 식 16 은 Hz = rpm × 극수 ÷ 120 입니다.
- YASKAWA A1000 은 o1-03 = 2 이면 최대 출력 주파수와 모터 극수(E2-04)로 계산한 r/min 단위로 표시합니다.
- 극수 설정이 실제 모터와 다르면 rpm 표시가 배로 틀립니다(4극 모터를 2극으로 두면 2배). rpm 이 이상하면 극수 파라미터부터 봅니다.
Modbus 로 출력 주파수 읽기
| 장비 | 출력 주파수 주소 | 단위 |
|---|---|---|
| LS S300 | 0x0311 | 0.01 Hz |
| LS S100 | 0h000A | 0.01 Hz |
| YASKAWA A1000 | 0024H | o1-03 설정에 따름 |
주소는 PortDock 장비 레지스터 맵의 매뉴얼 표기입니다. 읽은 값을 rpm 으로 보려면 주파수 × 120 ÷ 극수(동기 속도)로 바꾸고, 실제 회전수가 필요하면 슬립을 빼거나 인코더·회전수 모니터 값을 씁니다. YASKAWA 처럼 표시 단위 설정이 통신 값에도 적용되는 장비는 설정을 함께 확인합니다.
PortDock 에서는
- 웹 도구 «인버터 주파수 ↔ 모터 회전수»: Hz·극수 → 동기 속도, 명판 회전수로 슬립, 감속비 출력 회전수, 원하는 rpm 에 필요한 Hz 를 계산합니다.
- 웹 도구 «모터 전류 계산기»: 정격 출력·전압·효율·역률로 전류와 정격 토크를 봅니다.
- Modbus Master: 인버터 장비 맵(LS S100·S300·G100·M100·H100, YASKAWA A1000·V1000)을 불러와 출력 주파수·전류를 표로 읽습니다.
작성 2026-10-23