안녕하세요. 고한석 전문가입니다.
전동기 회전 속도 조절 방법은 전동기 종류에 따라 다른데, 직류(DC) 전동기는 공급 전압을 높이면 회전속도가 빨라지는 단순한 비례 관계라 PWM(펄스폭변조) 방식으로 전압을 조절하고, 교류(AC) 유도전동기는 회전속도가 전원 주파수와 극수에 의해 결정되는 공식(N = 120f/P)을 따르기 때문에 주파수를 올리면 빨라지고 내리면 느려지는 구조입니다.
현재 산업 현장에서 가장 널리 쓰이는 방법은 인버터(VFD, 가변주파수드라이브) 를 이용한 방식인데, 이는 전압과 주파수를 동시에 비례하여 바꿔주는 것으로(V/f 일정 제어), 주파수만 올리고 전압을 그대로 두면 자속이 포화되어 전동기가 과열되기 때문에 반드시 전압도 함께 높여야 하고, 반대로 주파수를 낮출 때도 전압을 같이 낮춰야 토크가 안정적으로 유지됩니다.
이 외에도 저항을 직렬로 연결해 전류를 줄이는 저항 제어법(단순하지만 에너지 손실이 크고 효율이 낮아 현재는 거의 비추), 극수를 전환하는 극수 변환법(단계적 속도 변환만 가능), 그리고 고정밀 제어가 필요한 서보 시스템에 쓰이는 벡터 제어·FOC(자속기준제어) 등이 있으며, 현대 산업용 전동기는 대부분 인버터+벡터 제어 조합으로 에너지 효율과 응답 속도를 동시에 잡는 방향으로 발전하고 있습니다.