인버터 용량 선정 방법 (feat.인버터 용량 자동 계산기)
인버터 용량 선정의 기준은 모터 kW가 아니라 모터 정격 전류입니다.
여기에 부하 특성(CT/VT 정격)과 설치 환경(온도·고도) 보정까지 반영하면 용량이 또 달라지기도 합니다.
모터 명판 읽기부터 브랜드별 선정표까지 5단계로 정리하고, 마지막에 kW를 입력하면 권장 용량이 나오는 자동 계산기도 참고하세요.
인버터 용량 선정 전 — 모터 명판에서 읽어야 할 5가지
인버터를 선정하기 전에 제일 먼저 해야 할 일은 모터 명판(Nameplate)을 확인하는 것입니다.
카탈로그 선정표는 항상 모터의 정격 전류를 기준으로 만들어져 있기 때문에, kW만 보고 선정하다 보면 고극수 모터나 특수 모터에서 실수가 생깁니다.
명판에서 반드시 확인해야 할 5가지를 짚어보겠습니다.
① 정격 전압 (Rated Voltage)
200V 계열인지 400V 계열인지를 먼저 확인합니다. 인버터의 입력 전압과 모터의 정격 전압이 반드시 일치해야 합니다. 국내 설비에서는 3상 380~440V(400V 계열)가 가장 흔하고, 소형 설비나 단상 공급 환경에서는 단상 220V용 인버터가 쓰입니다. 명판에 “200/400V”처럼 양쪽이 표기된 경우는 결선 방식(Y/Δ)을 바꿔서 사용할 수 있는 모터입니다.
② 정격 전류 (Rated Current)
인버터 선정의 핵심 기준입니다. 카탈로그 선정표에서 “적용 모터 kW”를 보고 고르더라도, 최종 확인은 모터의 정격 전류가 인버터 정격 전류 이하인지 반드시 검토해야 합니다. 같은 3.7kW라도 2극 모터와 8극 모터의 정격 전류가 최대 20~30% 이상 차이 날 수 있기 때문입니다.
③ 극수 (Number of Poles)
극수가 많을수록 동일 kW 기준 전류가 커집니다. 2극·4극은 카탈로그 기준과 거의 맞지만, 6극·8극 모터는 정격 전류가 더 크게 나오는 경우가 많습니다. 고극수 모터를 선정표의 kW만 보고 그대로 인버터를 맞추면 과전류 트립이 반복되는 원인이 됩니다.
④ 절연 등급 (Insulation Class)
인버터 구동 시 PWM 스위칭에 의한 서지 전압(dV/dt)이 모터 권선 절연에 스트레스를 줍니다. 절연 등급 E급(120°C) 이하의 구형 모터는 인버터 전용 모터(INV 모터)로 교체를 권장합니다. INV 전용 모터는 F급(155°C) 이상의 절연 재료를 사용하고, PWM 서지 전압에 대한 내성(dV/dt 내성)이 강화되어 있어 인버터 구동에 적합합니다. F급 이상이라도 케이블 길이가 50m를 초과하거나, 캐리어 주파수를 높게 설정한 환경에서는 출력 리액터 설치를 검토해야 합니다.
⑤ 서비스 팩터 (Service Factor)
명판에 S.F. 1.15 또는 1.2처럼 표기된 경우, 해당 모터는 정격 출력의 115~120%까지 연속 운전이 허용됩니다. 반대로 S.F. 1.0인 모터는 과부하 여유가 없으므로, 인버터 용량을 한 등급 여유 있게 선정하는 것이 안전합니다.
인버터 용량 선정 5단계 절차
현장에서 인버터를 선정할 때 매번 적용하는 흐름입니다.
단계별로 천천히 따라하시면 처음 하는 분도 실수 없이 선정할 수 있습니다.
STEP 1 — 부하 종류 확인
먼저 해당 부하가 정토크(CT) 부하인지, 2승저감토크(VT) 부하인지 구분합니다. 컨베이어·교반기·압출기·크레인은 CT 부하, 원심 팬·원심 펌프·블로워는 VT 부하입니다. 이 구분에 따라 인버터 정격 기준이 달라집니다.
STEP 2 — 모터 정격 전류 확인
명판에서 정격 전압에 해당하는 정격 전류(A)를 읽습니다. 이 값이 인버터 선정의 기준 전류가 됩니다. 명판이 없거나 마모된 경우에는 동일 기종 카탈로그를 찾거나, 모터 제조사 기술지원팀에 문의하는 것이 안전합니다.
STEP 3 — 기준 인버터 용량 결정
인버터 정격 전류 ≥ 모터 정격 전류를 만족하는 가장 작은 인버터를 기준으로 잡습니다. CT 부하라면 CT 정격 전류 기준, VT 부하라면 VT 정격 전류 기준으로 비교합니다. 카탈로그에 CT/VT 정격이 별도로 표기되어 있으니 헷갈리지 않도록 주의하세요.
STEP 4 — 기동 조건 검토 (필요 시 한 등급 UP)
다음 조건 중 하나라도 해당되면 한 등급 위 용량을 선정합니다. 수치 기준을 함께 확인하세요.
| 조건 | 구체적 기준 | 대표 설비 |
|---|---|---|
| 고빈도 기동 | 시간당 10회 초과 기동·정지 반복 | 소형 컨베이어, 자동화 라인 |
| 중력 부하 / 회생 | 중력 방향으로 부하가 걸리는 설비 전체 | 크레인, 호이스트, 리프트 |
| 급가속 운전 | 가속 시간 5초 이내에 60Hz 도달 | 원심분리기, 고속 팬 |
| 고기동 토크 | 기동 토크 150% 이상 요구 (정지 상태 풀로드 기동) | 교반기, 압출기, 컨베이어 무거운 기동 |
| 복수 모터 병렬 | 2대 이상 모터를 1대 인버터로 구동 | 병렬 팬, 다축 컨베이어 |
STEP 5 — 환경 보정 적용
설치 환경이 표준 조건(주변 온도 40°C 이하, 해발 1,000m 이하)을 벗어나면 인버터 용량을 추가로 보정해야 합니다. 자세한 보정 계수는 아래 섹션 5에서 다룹니다.
| 단계 | 확인 항목 | 주의 포인트 |
|---|---|---|
| STEP 1 | 부하 종류 (CT / VT) | 컨베이어→CT, 팬·펌프→VT |
| STEP 2 | 모터 정격 전류 (A) | kW가 아닌 전류(A) 기준 |
| STEP 3 | 인버터 정격 전류 ≥ 모터 전류 | CT/VT 정격 구분 주의 |
| STEP 4 | 기동 조건 확인 → 한 등급 UP 검토 | 고빈도·중력부하는 반드시 UP |
| STEP 5 | 온도·고도 보정 적용 | 40°C 초과 시 감용 필수 |
인버터 용량 선정 — 부하 특성별 CT 정격 vs VT 정격
인버터 카탈로그를 보면 같은 제품에 “CT 적용 모터 3.7kW / VT 적용 모터 5.5kW”처럼 두 가지 정격이 병기되어 있습니다.
이 차이를 모르면 팬용 인버터를 컨베이어에 달았다가 기동 때마다 OC 트립이 나는 상황이 생깁니다.
CT 정격 (Heavy Duty) — 정토크 부하
저속 영역에서도 높은 토크가 필요한 부하에 적용합니다. 과부하 허용 기준 150% × 60초로, 기동 충격이 큰 설비에도 버틸 수 있도록 설계됩니다. 컨베이어, 교반기, 압출기, 크레인, 호이스트, 리프트가 대표적입니다.
VT 정격 (Normal Duty) — 2승저감토크 부하
저속에서는 부하가 가볍고 고속에서만 부하가 커지는 특성의 부하입니다. 과부하 허용 기준 110% × 60초로, CT 정격보다 내구도가 낮은 대신 같은 인버터로 더 큰 모터를 구동할 수 있습니다. 원심 팬, 원심 펌프, 블로워, 냉각탑 팬이 대표적입니다.
| 구분 | CT 정격 (Heavy Duty) | VT 정격 (Normal Duty) |
|---|---|---|
| 부하 유형 | 컨베이어, 교반기, 크레인, 압출기 | 원심 팬, 원심 펌프, 블로워 |
| 과부하 허용 | 150% × 60초 | 110% × 60초 |
| 저속 토크 | 높음 (정격 토크 유지) | 낮음 (속도²에 비례) |
| 선정 원칙 | CT 정격 전류 ≥ 모터 정격 전류 | VT 정격 전류 ≥ 모터 정격 전류 |
| 동일 인버터 적용 모터 | 소용량 (예: 3.7kW) | 대용량 가능 (예: 5.5kW) |
※ 부하 종류가 명확하지 않거나, 설비 특성상 두 가지 운전 조건이 혼재하는 경우에는 반드시 CT 정격 기준으로 선정하는 것이 원칙입니다. VT 정격을 잘못 적용했다가 기동 시 OC 트립이 반복되면 결국 인버터를 교체해야 하는 상황이 됩니다.
브랜드별 인버터 선정표 비교 — LS ELECTRIC·미쓰비시·히타치
국내 현장에서 가장 많이 쓰이는 세 브랜드의 주력 기종을 기준으로 선정표를 정리했습니다.
제품마다 과부하 스펙, 제어 방식, A/S 환경이 다르기 때문에 용량이 같아도 특성 차이가 있습니다.
LS ELECTRIC — iG5A / G100 / S100 시리즈
국내 A/S 환경이 가장 좋고, 한국어 사용설명서 지원이 완벽합니다. 중소형 설비에는 iG5A(0.4~22kW), 고기능 설비에는 G100/S100이 주로 쓰입니다. 파라미터 구조가 직관적이어서 처음 인버터를 다루는 현장에 적합합니다.
| 적용 모터 (kW) | 인버터 정격 전류 (A) | CT 과부하 | 주요 기종 |
|---|---|---|---|
| 0.75 | 3.0 | 150%×60s | iG5A-0.75kW |
| 1.5 | 4.8 | 150%×60s | iG5A-1.5kW |
| 2.2 | 6.8 | 150%×60s | iG5A-2.2kW |
| 3.7 | 10.5 | 150%×60s | iG5A-3.7kW |
| 5.5 | 14.0 | 150%×60s | G100-5.5kW |
| 7.5 | 18.0 | 150%×60s | G100-7.5kW |
| 11 | 26.0 | 150%×60s | G100-11kW |
| 15 | 35.0 | 150%×60s | G100-15kW |
| 18.5 | 43.0 | 150%×60s | S100-18.5kW |
| 22 | 50.0 | 150%×60s | S100-22kW |
미쓰비시 ELECTRIC — FR-E800 / FR-F800 시리즈
FR-E800은 콤팩트 범용 인버터, FR-F800은 팬·펌프 전용으로 VT 정격이 강화된 시리즈입니다. 일본계 제조사답게 신뢰성이 높고, 자동 튜닝 기능이 뛰어납니다. 미쓰비시 PLC(MELSEC)와의 네트워크 연동이 필요한 현장에 유리합니다.
히타치 — WJ200 / SJ700B 시리즈
WJ200은 소형 범용 기종, SJ700B는 중대형 고기능 기종입니다. 고속 응답 벡터 제어 성능이 우수해 정밀 속도 제어가 필요한 설비(권취기, CNC 보조축 등)에 많이 적용됩니다. 단, 국내 A/S 거점이 LS ELECTRIC보다 적어 지방 현장에서는 유지보수 시간이 길어질 수 있습니다.
| 항목 | LS ELECTRIC | 미쓰비시 | 히타치 |
|---|---|---|---|
| 국내 A/S | ★★★★★ (전국 거점) | ★★★★☆ (주요 도시) | ★★★☆☆ (대도시 중심) |
| 한국어 지원 | 완벽 지원 | 한국어 매뉴얼 제공 | 한국어 매뉴얼 제공 |
| PLC 연동 | XGT 시리즈 최적화 | MELSEC 최적화 | 범용 (Modbus RTU) |
| 제어 방식 | V/F, 벡터 (센서리스) | V/F, 벡터, PM 모터 | V/F, 고속 벡터 |
| 추천 용도 | 범용 / 입문 | 팬·펌프 / PLC 연동 | 정밀 속도 제어 |
| 가격대 (3.7kW 기준) | 저~중 | 중~고 | 중~고 |
각 제조사 공식 기술 자료는 아래 링크에서 확인할 수 있습니다.
LS ELECTRIC 인버터 공식 제품 페이지 /
미쓰비시 인버터 공식 페이지
인버터 용량 선정 보정 — 온도·고도·케이블 길이·연속 운전율
인버터 카탈로그에 나온 정격은 모두 표준 조건(주변 온도 40°C 이하, 해발 1,000m 이하, 연속 운전)을 전제로 합니다.
이 조건을 벗어나면 인버터를 감용(Derating)해야 합니다.
감용을 무시하고 설치하면 여름철 고온 환경에서 열보호 트립(OH Trip)이 반복되거나, 인버터 수명이 크게 단축됩니다.
① 온도 감용 (Temperature Derating)
대부분의 인버터는 주변 온도 40°C까지 100% 정격 출력이 보장됩니다. 40°C를 초과하면 1°C당 약 2~3%씩 출력을 낮춰 선정해야 합니다.
| 주변 온도 | 감용률 | 실제 허용 전류 (정격 10A 기준) |
|---|---|---|
| 40°C 이하 | 감용 없음 (100%) | 10.0A |
| 45°C | 약 90% | 9.0A |
| 50°C | 약 80% | 8.0A |
| 55°C | 약 70% | 7.0A |
여름철 제어반 내부 온도는 외기보다 10~20°C 이상 높아질 수 있습니다. 제어반에 별도 냉각 장치가 없다면, 설치 환경 온도에 +15°C를 가산해서 감용률을 산정하는 것이 현장 경험상 안전합니다.
② 고도 감용 (Altitude Derating)
고도가 높아질수록 공기 밀도가 낮아져 인버터 냉각 효율이 떨어집니다. 해발 1,000m를 초과하는 지역에 설치할 경우, 100m 증가마다 약 1~2%씩 출력을 낮춰야 합니다.
| 설치 고도 | 감용률 |
|---|---|
| 1,000m 이하 | 100% (감용 없음) |
| 1,500m | 약 95% |
| 2,000m | 약 90% |
| 2,500m | 약 85% |
| 3,000m | 약 80% |
③ 케이블 길이별 대책
인버터와 모터 사이 케이블이 길수록 PWM 서지 전압이 누적되어 모터 권선 절연을 손상시킵니다. 케이블 길이에 따라 아래 기준을 적용하세요.
| 케이블 길이 | 권장 대책 | 비고 |
|---|---|---|
| 50m 이하 | 특별 조치 불필요 | 일반 설비 대부분 |
| 50~100m | 출력 AC 리액터 설치 권장 | 캐리어 주파수 낮춤 병행 |
| 100~200m | 출력 AC 리액터 + 캐리어 주파수 2kHz 이하 | 인버터 전용 케이블 사용 권장 |
| 200m 초과 | 출력 사인파 필터(Sine Filter) 설치 | 제조사 기술지원 협의 필수 |
④ 연속 운전율 보정
인버터가 하루 24시간 연속 풀부하로 운전되는 설비라면 기본 선정 용량에서 10~20% 여유를 추가하는 것이 좋습니다. 반대로 기동·정지가 잦은 인치 운전(Inching) 설비는 기동 충격 전류를 기준으로 용량을 올려야 합니다.
인버터 용량 선정 자동 계산기
모터 출력(kW), 부하 종류, 설치 환경을 입력하면 권장 인버터 용량을 자동으로 계산합니다.
실제 선정 시에는 제조사 카탈로그의 정격 전류 기준으로 반드시 최종 확인하세요.
⚡ 인버터 용량 선정 계산기
자주 생기는 문제와 해결법
- Q1. 모터와 인버터 kW를 똑같이 맞추면 안 되나요?
- 팬·펌프처럼 VT 부하라면 동일 kW로 맞춰도 대부분 문제없습니다. 하지만 컨베이어·교반기처럼 CT 부하이거나, 고빈도 기동·중력 부하가 있는 경우에는 한 등급 위 용량을 선정해야 기동 시 OC 트립을 피할 수 있습니다. “kW만 맞추면 된다”는 생각이 트러블의 출발점이 되는 경우가 많습니다.
- Q2. 여름마다 열보호 트립(OH Trip)이 납니다. 원인이 뭔가요?
- 가장 흔한 원인은 세 가지입니다. ① 인버터 용량이 설치 온도 대비 부족한 경우(감용 미적용), ② 제어반 내부 환기 불량으로 실제 주변 온도가 과도하게 높은 경우, ③ 인버터 내부 냉각 팬이 수명 다해 풍량이 줄어든 경우입니다. 먼저 제어반 내부 온도를 측정하고, 40°C를 초과하면 쿨링 팬 추가나 에어컨 설치를 검토하세요.
- Q3. 기동 직후 OC 트립이 반복됩니다. 해결 방법은?
- ① 인버터 파라미터의 가속 시간을 늘려서(예: 5초→15초) 기동 전류를 줄여보세요. ② 그래도 해결되지 않으면 인버터 용량을 한 등급 올리거나 CT 정격 기준으로 재선정해야 합니다. ③ 부하 측 기계적 잠금이 없는지도 반드시 확인하세요. 컨베이어 벨트가 걸려 있거나, 펌프 밸브가 완전 닫힌 상태로 기동하면 아무리 큰 인버터를 달아도 트립이 납니다.
- Q4. 인버터 한 대로 복수 모터를 병렬 구동할 수 있나요?
- 가능합니다. 이 경우 인버터 정격 전류가 모든 모터 정격 전류의 합 이상이 되도록 선정해야 합니다. 단, 개별 모터 보호를 위해 각 모터마다 전자 과부하 계전기(EOCR)를 별도로 달아야 하며, 인버터 사용 설명서의 “복수 모터 병렬 운전” 조건을 반드시 확인하세요. 벡터 제어 기능은 복수 병렬 운전 시 사용할 수 없으며, V/F 제어 모드로 운전해야 합니다.
- Q5. 인버터 출력 케이블 길이가 길면 문제가 생기나요?
- 인버터와 모터 사이 케이블이 길어질수록 PWM 스위칭에 의한 서지 전압이 높아져 모터 권선 절연에 스트레스를 줍니다. 일반적으로 케이블 길이가 50m를 초과하면 출력 리액터(AC 리액터) 설치를 권장합니다. 100m를 초과하는 경우에는 출력 필터 또는 사인파 필터 설치가 필요하고, 인버터 캐리어 주파수를 낮춰 서지를 억제하는 파라미터 조정도 함께 해야 합니다.
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본 글은 일반적인 기술 정보 제공을 목적으로 작성되었으며,
실제 설계 및 시공 시에는 반드시 자격을 갖춘 전문가와 상담하시기 바랍니다.
현장 조건과 법규에 따라 적용 방법이 달라질 수 있습니다.
