이제까지 포럼,카페글을 보면서 정리한 일부 알씨유저분들께서 자세히 모르실수 있는 부분 세가지입니다:
1. kV 치수가 높을수록 속도가 빠르다? 더 빠른 속도를 원하면 kV를 높은것을 사야하나?
2. kV 치수가 낮을수록 토크가 높다? 파워가 필요한 오프로드 차량이면 kV가 낮은것을 사야하나?
3. kV 단위의 반비례되는 단위가 T(턴)단위로 알고 있는데, 정말 서로 연관성이 있을까?
이 세가지로 나누어 봤습니다. 위 세가지 질문 모두, 어떻게 보면 맞는 답인데.. 글쎄요? 과연 정말로 맞는답일까요?
1. kV 치수가 높을수록 속도가 빠르다? 그렇다면 더 빠른 속도를 원하면 kV를 높은것을 사야하나?
kV 치수가 높을수록 속도가 빠른것은 사실입니다. 그러나~아~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
(그러나~~아~~~ 의 갑이신 이상준님 사진입니다…)
그러나!!! 위의 답의 경우 같은 전압(V)을 모터에 사용한다는 가정하에 kV가 높아질수록 빠른것이 사실입니다. 하지만
kV가 높다고 해서 무조건 최종적인 속도가 올라가는건 아닙니다. 무슨말인지 이해안가신다구요? 그럼 kV 계산법에 대해
간단하게 설명을 하겠습니다.
kV는 볼트(V)당 모터회전수(RPM)가 몇번 도느냐를 계산할수 있는 단위입니다. 즉 예를들어서 사용자분께서 모터는
4000kV짜리를 쓰고 2셀 리포배터리(완충시 8.4V)를 쓰신다고 가정할때. 4000kV를 보고, 이 모터는 1볼트(1V)당 4000rpm, 즉
모터가 분당 4000번을 돌고, 완충된 배터리를 쓰면 완충된 배터리 볼트가 8.4V니까 4000 X 8.4 = 33600 rpm. 즉 모터가
분당 33600번을 도는구나! 하고 계산할수 있는 부분이죠. 그렇다면 kV가 높으면 높을수록, rpm 수가 높으니까 빠른건
당연한거 아니야? 하고 생각하실텐데요.. … 꼭 그런건 아닙니다^^ 여기서 위의 지식을 깨버리는 요소가 하나 있는데,
바로 모터의 Max RPM단위입니다. 이 Max RPM이란 모터가 원심력과 발열을 버티고 지속적으로 유지할수 있는
rpm단위의 최대한계를 뜻합니다.
이 모터 Max RPM의 치수는 모터의 사이드케이싱부분이나 메뉴얼, 모터캔에 표기되어있거나, 아예 안써져있으며,
이 단위에 따라 모터가 버틸수 있는 리포 셀단위를 결정하는 부분이 됩니다.
(변속기도 변속기에 따라 리포셀 사용에 대한 제한이 있으나, 이 글은 모터에만 집중된 글이므로 이번은 넘어가기로..)
각 제조사, 모터의급 (보급형 or 하이엔드), 혹은 시리즈에 따라 1/8 스케일전용 모터의 경우 약 50000rpm~75000rpm,
1/10 스케일전용모터의 경우 약 60000rpm~100000rpm까지 치수 범위가 다양하며, 이 치수를 넘은상태로 지속적인 주행을
하시게 될경우, 과열현상으로 모터가 타버리거나, 최악의 경우 원심력으로 인해 모터가 터져버립니다.
즉, 대형사고방지를 위해 절대 무시해서는 안되는 요소이며, 왜 정확히 이것이 kV와 속도에 관련이 되는지 설명드리겠습니다.
예를들어서, 똑같은 제조사에서 만들어진 브러시리스모터가 두개가 있습니다.
하나는 5700kV이고, 하나는 7000kV짜리이며, 두개다 Max RPM이 75000rpm짜리입니다.
이때 이 브러시리스모터 두개를 소유하신분께서 질문을 합니다.
“제가 5700KV짜리모터랑, 7000KV짜리모터 두개가 있는데요. 더 빠른속도를 원하는데 7000KV짜리 모터를 끼면 더
속도가 빨라질까요? 지금 5700KV짜리를 끼고 있습니다.”
그리고 대부분 이런 종류의 질문에 답변을 보시면
“네, 7000KV이 5700KV보다 더 빠른 모터입니다. 더 속도가 빨라질겁니다.”
이런식의 답변이 대부분인데, 이 답변이 어떻게 보면 맞는말이지만, 어떻게보면 정말 위험한 답변이 될수도 있고,
어쩌면 틀린 답변이 될수도 있습니다. 여러 케이스를 통해 확인해보시죠^^ 계산은 무조건 완충된 리포를 기준으로 합니다.
1- 사용자가 리포 2셀(8.4V)을 사용한다고 가정할 경우.
5700kV모터 = 5700 X 8.4V = 47880rpm
7000kV모터 = 7000 X 8.4V = 58800rpm
이 경우, 7000kv 모터가 약 11000rpm 가량 더 빠르므로 7000kV가 더 빠른 속도의 결과를 가져옵니다.
2- 사용자가 리포 3셀(12.6V)을 사용한다고 가정할 경우.
5700kV모터 = 5700 X 12.6V = 71820rpm
7000kV모터 = 7000 X 12.6V = 88200rpm = 모터 Max RPM 초과, 모터터짐, 모터과열사고로 이어지게 됨.
여기서 우리는 7000kV 모터의 경우 3셀을 사용하면 사고 위험이 있기때문에, 7000kV 모터는 최대 2셀까지 사용, 즉
최대 2셀까지 호환이 가능하다는것을 알수 있습니다. 반대로 5700kV는 3셀도 호환/사용이 가능하구요.
그러면 각각 사용할수 있는 최대 셀 수를 알아냈으니, 최종적으로 계산해봅시다.
3- 최종적으로 어느게 더 빠를까?
5700kV모터 w/ 리포 3셀 = 5700 X 12.6V = 71820rpm
7000kV모터 w/ 리포 2셀 = 7000 X 8.4V = 58800rpm
따라서, 5700kV모터가 7000kV모터보다 13000rpm 더 높기 때문에 이 경우 5700kV가 더 빠름.
질문자 답변의경우 ‘5700kV모터에 3셀리포를 사용하시는게, 7000kV모터에 2셀리포를 사용하시는것보다 더 빠르다.’
가 정확한 정답이 됩니다.
즉, 배터리를 동일 셀기준 전압으로 계산하면 물론 kV가 더 높은 모터가 더 빠르겠지만, 차량에 모터, 배터리 모든것을
고려한후 장착하고 최종적으로 실제속도에 전달되는 rpm을 따지면 꼭 그렇다는건 아니라는것을 아셨으면 하는바입니다.
여기서 추가적으로 아시면 좋은것… (정독하신분들을 위해 특별한 지식 두가지^^)
1. 가끔 모터에 최대 rpm이 표기되지 않을 경우, 최소한 메뉴얼에 모터가 버틸수 있는 최대 배터리 셀수 혹은 전압(V)수가
표기 되어있으므로, 최대 rpm을 정확히 모르신다면 위의 정보를 통해 계산하시면 됩니다.
2. 계산해봤더니 Max RPM 치수보다 아주 조~~금 넘으셔서 더 낮은 셀을 쓰셔야한다구요?
계산한 RPM 값이 1000RPM내외면 걱정하지 않으시고 쓰셔도 됩니다. 대형사고 위험이 있는데 왜냐구요?
그 이유는, 그 모터에 나타낸 Max RPM치수는 모터가 공회전을 할때 뜻하는 rpm치수이며,
막상 주행할때의 상황인 경우, 차량의 무게와 Drive-train의 저항으로인해 계산한 rpm값의 평균 12%~15%정도 rpm수치가
떨어지게되서 모터를 장착한 상태시라면 실제 주행시 모터에서 나오는 rpm치수는 계산하신 rpm값보다 살짝 적게 나오게
됩니다. 애초에 모터에 표기되어있는 kV 치수가 정확하지 않기도 하구요~
그래서 이 1번 질문의 정답은, 차량의 속도를 더 빠르게 하기위해선 먼저, kV를 높은 모터를 찾으시기전에,
세팅의 폭이 넓게하기 위해, 모터의 Max RPM값이 높은것을 구매하셔야 속도향상에 더 도움이 되십니다.
kV도 높고 Max RPM값도 높고, 두개 다 높으면 더더욱 좋지만, 현실은 안그러니 꼭 더욱더 빠른속도를 원하실땐
kV에 열중하시기보단, Max RPM이 높은것을 구매하시기 바랍니다.
이 글을 읽으시면서, 모터교체를 하심으로써, 변속기나 모터를 태워버리시는 사고나
잘못된 지식을 배우시는것에 예방할수 있는길에 도움이 되었으면 합니다.