전동기 운전 중 전압은 정상인데 회전수가 불안정해지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전압이랑 전류가 정상인데도 불구하고 회전수가 흔들리는 것은 기계축의 전달부 이상이나 부하 측의 변동 때문일 확률이 높습니다. 벨트의 장력이 느슨해져서 미끄러지거나 펌프 안으로 공기가 들어가면 부하가 순간적으로 튀게 되죠. 거기다가 직입 기동 모터도 부하가 변하면은 미세하게 회전수가 바뀌는 슬립 현상이 일어나게 됩니다. 그래서 결국에는 전기쪽 문제보다는 기계 연결부와 유체 공급 상태가 원인이 되겠습니다. 또한 축 커플링 마모나 유량의 맥동은 전류계에 안 나타납니다. 그리고 회전수만 흔들어 놓죠. 그래서 현장에서는 동력의 전달 벨트 상태를 점검하시고 배관의 입구 밸브에 공기 유입 여부를 우선적으로 확인을 해야 되는 겁니다.
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전동기 정격전류보다 낮은 전류로 운전하는데도 과열되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전류가 낮은데도 불구하고 모터가 뜨거워지는 것은 냉각판이 막혀 있거나 유입되는 전기의 질에 문제가 생겼을 가능성이 있습니다. 모터의 먼지 커버가 막히면은 열이 안 빠져나가죠. 그리고 전압 불균형이나 고조파가 들어오게 되면은 일반 전류계에는 안 잡히는 내부의 열 손실이 폭발적으로 늘어납니다. 거기다가 베어링의 마찰 열이 축을 타고 들어오는 경우도 많죠. 그래서 결국에는 전류계 숫자만 보고 모터의 상태를 판단돼서는 안 됩니다. 전기는 적게 먹어도 바람이 안 통하거나 기계적인 마찰이 심하면은 내부 절연이 그대로 타 버립니다. 그러니까 현장에서는 외함의 먼지 청소랑 통화 상태부터 확인을 하시고 3상의 전압 균형이랑 베어링 진동을 순서대로 점검하시는 게 중요하겠습니다.
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제어반에서 릴레이는 정상적으로 동작하는데 실제 부하가 작동하지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.실제로 릴레이의 소리가 난다고 해도 부하가 안 움직이는 것은 코인만 동작하고 실제 전기를 연결해 주는 접점이 망가졌을 수도 있겠습니다. 왜냐하면은 반복된 스위칭으로 인해서 접점에 그을음이 생기면 전기가 안 통하게 되죠. 거기다가 부하 쪽에 선로의 퓨즈가 끊어졌거나 전원이 차단된 경우도 자주 발생하고 있습니다. 그래서 릴레이를 무작정 교체하시기 전에 테스터기로 접점이랑 부하 전압을 확인하셔야 됩니다. 동작 중에도 접점의 양단에 전압이 그대로 남아 있으면 접점의 불량이고 부하 끝단까지 전압이 들어가는데 움직이지 않으면은 부하의 고장이죠. 그리고 현장에서는 부하 쪽에 전원 상태랑 릴레이 접점 통장 상태를 순서대로 체크해야 시간을 아끼실 수가 있으실 거예요.
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제어회로에서 릴레이 코일에 정격전압을 계속 인가하면 코일이 과열될 수 있나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.정격 전압이라도 코일에 전기가 계속 들어가게 되면은 자체 저항 때문에 열이 발생하게 되고 누적되기 때문이죠. 코일은 지속 통전에 견디게 설계되어 있습니다. 하지만 밀폐된 제어반 안에서는 발생한 열이 제대로 못 빠져나가죠. 그래서 주변 온도가 높거나 전압이 조금이라도 상승하면 발열이 훨씬 커집니다. 그래서 결국에는 오랫동안 열을 받으면 코일에 절연이 타서 고장나는 원인이 되기도 해요. 거기다가 지속적인 열 자극이 코일의 절연 피복을 손상시켜서 내부에 단락을 유발할 수도 있습니다. 그러니 현장에서는 계속 전기를 흘려야 하는 회로에 펄스 신호로만 동작하는 레치 릴레이를 사용해서 발열을 원천적으로 막아 주는 방법을 쓰죠.
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전동기 기동은 정상인데 정지할 때 차단기가 순간적으로 작동하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.정지하는 순간에 차단기가 떨어지는 것은 스위치가 꺼질 때 발생하는 강한 서지 전압이랑 불꽃 때문입니다. 코일에 남아 있던 전기가 순간적으로 높은 역기전력을 만들어 냅니다. 그리고 접점이 떨어지면서 생긴 아크가 전류를 튀게 만들죠. 거기다가 인버터 운전 시에는 멈출 때 돌아가는 제동 에너지 차단기를 자극하기도 하죠. 그래서 결국에는 운전 중에 과전류가 아닌 정지 시에 전력과 소자 오작동이 원인이 되겠습니다. 그리고 직입 기동은 전자 접촉기 불꽃이랑 써지가 주된 원인입니다. 그리고 인버터는 제동 저항 미비나 감속 속도가 너무 빠른 게 원인이 되는 경우가 많아요. 그리고 현장에서는 접촉기의 서지 흡수기를 다시거나 인버터 감속 시간을 늘려서 문제를 해결하고 있죠.
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차단기 정격전류가 같은데 제조사에 따라 트립 특성이 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.차단기는 정격 전류에서 바로 꺼지지 않고 과전류 크기랑 내부의 반응 방식에 따라서 트립 곡선이 다릅니다. 이게 정격 전류는 계속 흘릴 수 있는 최대 기준이긴 합니다. 그리고 열이나 전자석이 반응하는 시간 기준은 제조사나 모델마다 차이가 나죠. 거기다가 부하 형태에 맞춰서 설계 방식도 크게 작용을 합니다. 그래서 결국에는 모터형과 일반 배선용 차단기의 용도가 다른 이유가 되기도 하죠. 이게 모터용은 기동할 때 발생하는 큰 전류에 바로 꺼지지 않도록 견디는 시간이 길게 설계되어 있기 때문입니다. 그리고 현장에서는 전류값만 볼 게 아니라 부하 특성에 맞는 트립 곡선을 정확히 맞춰서 설치를 해야 되죠.
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변압기의 주파수가 낮아지면 철심이 과열될 수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전압이 그대로일 때 주파수가 낮아지면은 철심에 모이는 자기장에 양이 과도하게 커집니다. 그래서 주파수가 떨어지면은 자기장이 누적되는 시간이 길어져서 철심이 받아들일 수 있는 한계를 넘어서게 되죠. 거기다가 한계를 넘은 자기장은 철심을 포화시키면서 극심한 열을 만들어냅니다. 그러면 결국 철심의 손실과 변압기 내부의 온도를 급격하게 올리는 원인이 됩니다. 자속이 포화되면 전기를 강제로 더 끌어 쓰게 되죠. 그래서 철심과 코일 모두를 순식간에 뜨겁게 만듭니다. 그리고 현장에서는 주파수가 떨어질 때 전압도 함께 낮춰서 과여자를 막아주어야만 변압기를 결국 안전하게 보호할 수가 있습니다.
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전동기의 축정렬이 맞지 않으면 베어링에 부하가 증가하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전동기랑 펌프의 축이 어긋나게되면 회전할 때 발생하는 인위적인 굽힘모멘트가 베어링을 짓누르기 때문이죠. 축이 일직선이 아니면 커플링이 회전할 때마다 축을 주기적으로 잡아틉니다. 그래서 강제적으로 눌러 버리게 되죠. 거기다가 정상 상태라면은 축의 무게만 견디면 되지만 베어링에 불필요하게 과도한 화중이 지속적으로 가해지게 됩니다. 그래서 결국에는 쏠린 하중 때문에 베어링 내부의 유막이 파괴되고 마찰열이 치솟는 구조가 되죠. 이게 볼이나 로울러 접촉면에 전해지는 압력이 불균일해지면서 금속끼리 직접 마찰하고 진동이 심해지기 때문입니다. 그리고 현장에서는 레이저 축 정렬 장비나 다이얼 게이지를 사용해서 커플링에 편심이란 편각을 정밀하게 교정해 주어야 베어링의 수명을 보장할 수가 있는 거죠.
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전동기의 기동토크가 부족하면 기동 중 전류가 오래 지속되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.기동 토크가 모자라면은 속도가 올라가지 못합니다. 그래서 전류를 줄여주는 역전압이 안 생기기 때문이죠. 모터는 정지 상태에서 가장 큰 기동 전류를 끌어씁니다. 근데 회전 속도가 정상화되어야만 전류가 확 줄어들게 되죠. 거기다가 부하 무게를 이기지 못해서 굼뜨게 돌아간다면 이 대전류 구간이 길어지게 됩니다. 결국에는 멈춰 있는 시간이 늘어날수록 코일의 열이 폭발적으로 누적되는 구조입니다. 또 큰 전류가 오래 흐를수록 모터 내부의 열 손실이 가파르게 치솟아서 절연을 태워 버립니다. 그리고 현장에서는 와이델타 기동이나 인버터를 적용해서 기동 전류 부담을 줄이고 적정한 기동 토크를 확보해서 모터를 보호하는 거죠.
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전력용 콘덴서를 여러 단계로 나누어 자동으로 투입하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전력용 콘덴서를 분할 투입하면은 필요한 만큼만 맞춰서 역률을 최적으로 유지할 수 있기 때문입니다. 대용량 하나만 켜두면 부하가 적을 때 과보상 상태가 됩니다. 그래서 개통 전압이 이상 상승하고 고조파의 왜곡이 발생하죠. 거기다가 부하 변동에 맞춰서 단계별로 정밀하게 제어하면은 전력 손실을 가장 최소화할 수가 있습니다. 결국에는 전력 품질 안정이랑 수전 설비의 열화 방지를 위한 제어 방식입니다. 이게 왜냐하면은 콘덴서를 한 번에 너무 크게 투입을 할 때 발생하는 돌입 전류와 개폐 서지를 대폭적으로 줄여서 접점의 손상을 막아 주죠. 그리고 자동 역률 제어기가 실시간으로 역률을 감지합니다. 그래서 필요한 단계만 순차적으로 투입하고 차단해서 설비의 수명도 크게 늘려 주는 거죠.
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