전기 지게차 견인력, 모터 출력으로 한 번에 해석

모터 토크·배터리 출력으로 실제 견인 한계는 어디까지일까요?

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전기식 지게차의 최대 견인력은 감으로 맞추기 어렵습니다. 모터 토크와 감속비, 바퀴 반경, 구동 효율, 그리고 배터리에서 실제로 끌어올 수 있는 전력까지 함께 계산해야 현실적인 수치가 나옵니다. 아래 계산기 페이지에서 핵심 입력값만 넣으면 즉시 결과를 확인하실 수 있도록 구성했습니다. 링크는 본문에 안내드립니다.

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공식으로 푸는 핵심 로직 요약

지면에 전달되는 견인력은 바퀴에서 나온 토크를 반경으로 나눈 값입니다. 즉 Ftraction = Twheel ÷ rwheel 입니다. 모터에서 바퀴로 가는 과정에는 감속기와 체인, 디퍼런셜 등의 효율이 개입하므로 Twheel = Tmotor × G × η로 표현할 수 있습니다. 그래서 최종식은 Ftraction = Tmotor × G × η ÷ rwheel이 됩니다. 이 값이 타이어-노면의 마찰 한계와 전력 한계를 동시에 만족할 때 실제 견인이 가능합니다.

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전력 한계가 만드는 두 번째 벽

 

모터 토크로는 큰 힘을 만들 수 있지만 배터리와 인버터가 허용하는 전력이 낮으면 속도가 오를수록 견인력이 줄어듭니다. 간단히 Fpower = Pavailable ÷ v로 계산합니다. 같은 전력에서 속도가 두 배가 되면 견인력은 절반이 됩니다. 따라서 저속에서는 토크·마찰이, 중고속에서는 전력이 병목이 되는 구조로 이해하시면 됩니다.

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저속 구간: 타이어 마찰이 사실상 리미터

노면과 타이어가 미끄러지지 않으려면 Ftraction ≤ μ × Wdrive 조건을 만족해야 합니다. 여기서 μ는 노면 마찰계수, Wdrive는 구동축에 실린 하중입니다. 전기 지게차는 배터리 덕분에 후륜 하중이 커서 저속 견인력이 유리한 편입니다. 다만 경사로에선 등판 저항이 급격히 커지므로 여유율을 반드시 확인해야 합니다.

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저항들 정리: 구름, 경사, 공기저항

실제 현장에서는 세 가지 저항이 합쳐집니다. Frolling ≈ Crr × W, Fgrade = W × sinθ ≈ W × grade, Faero = 0.5 × ρ × CdA × v² 입니다. 지게차는 속도가 낮아 공기저항은 대체로 작지만, 긴 실내 이동 구간에서 10 km/h 이상이라면 무시하면 오차가 생깁니다. 계산기에서는 요구 견인력 Frequired = Frolling + Fgrade + Faero를 산출하고, 가능한 견인력과 비교해 여유를 보여줍니다.

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입력값 가이드: 수치가 현실을 만듭니다

모터 정격·최대 토크와 최고 전력, 감속비, 바퀴 유효반경, 구동 효율을 정확히 넣을수록 결과가 현장 체감과 가까워집니다. 바퀴 반경은 지면 변형까지 고려해 카탈로그 수치보다 2에서 5퍼센트 작게 잡는 것이 보수적입니다. 마찰계수는 건조 콘크리트 0.7 내외, 젖은 노면 0.4 내외처럼 환경을 반영해 선택하세요.

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예시 시나리오로 보는 계산 흐름

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아래는 전형적인 전기식 카운터밸런스 지게차의 가정치입니다. 속도 2 m/s에서 배터리 가용 전력의 견인 한계가 어디쯤인지 감을 드리기 위한 단순 예시입니다.

항목 값 설명

모터 최대토크	220 Nm	단기 최대치 가정
감속비 G	18	최종감속 기준
바퀴 유효반경	0.23 m	솔리드 타이어 가정
구동 효율 η	0.9	감속·베어링 손실 포함
배터리 가용전력	12 kW	BMS 제한 고려
속도 v	2 m/s	약 7.2 km/h
타이어 마찰계수 μ	0.7	건조 콘크리트
구동축하중 Wdrive	18 kN	후륜 하중 가정
계산 결과 핵심	F토크한계 ≈ 1540 N, F전력한계 ≈ 6000 N, F마찰한계 ≈ 12600 N	저속은 토크가 리미터

설명 해석 요약: 이 조건에서는 저속에서 모터 토크가 먼저 한계를 만들고, 속도가 더 오르면 전력 한계가 리미터로 전환됩니다. 마찰은 충분해 미끄럼보다 파워·토크가 제약이 됩니다.

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경사로와 견인: 등판 가능 속도 빠르게 추정하기

경사 10퍼센트에서 등판 저항은 W × 0.10입니다. 예를 들어 총중량 35 kN인 상태라면 Fgrade ≈ 3500 N입니다. 여기에 구름저항을 0.02W로 잡으면 추가 700 N 정도가 필요합니다. 합계 약 4200 N을 견인력이 넘기면 등판이 가능하고, Fpower = Pavailable ÷ v 관계로부터 가능한 속도도 역산됩니다. 이때 냉간 상태의 전력 제한과 열보호에 따른 디레이팅을 별도로 고려해야 현장 값과 일치합니다.

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바로 계산해보기: 전기식 지게차 견인력 계산기

모터 토크와 배터리 출력을 바탕으로 최대 견인력, 등판 여유, 전력 병목 전환속도까지 확인할 수 있는 계산기입니다. 아래 페이지에서 입력값을 넣어 다양한 하중과 경사 조건을 시뮬레이션해 보세요.
https://forklift-traction-electric.vehiclecalc.com

전기식 지게차 견인력 계산기 | 모터 기반 견인성능

 

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