전동기에서 역률과 효율을 함께 확인하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다. 역률이랑 효율을 함께 보는 이유는 전기적인 손실과 기계적인 손실을 따로 파악해야 되기 때문입니다. 역률은 공급된 전기가 얼마나 유효하게 쓰이는지 보여주는 전기적인 지표입니다. 그리고 효율은 전동기가 전기를 실제로 기계적인 동력으로 바꾼 비율입니다. 그러니 두 값을 함께 확인해야 전체 상태를 정확히 알 수 있는 거죠. 현장에서는 역률로 무효 전력 소모를 잡고, 효율로 내부 열화나 마찰 이상을 알아냅니다. 이게 역률이 낮으면 전류가 쓸데없이 흐르게 되는 거죠. 그러면 전기 요금 누진이나 선로 손실이 커지기 때문입니다. 또 효율이 떨어지면 베어링 마모나 코일 내부의 손실을 의심할 수 있습니다. 그러니까 설비 수명이랑 전력 비용 절감을 위해서 둘 다 체크가 필요한 겁니다.
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배전반에서 PLC 입력 신호의 채터링(Chattering)을 확인하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.채터링을 확인하는 이유는 접점이 떨리면 무수한 온오프 신호가 연속으로 입력되기 때문이죠. 기계적인 접점이 닫힐 때 미세하게 튀면서 신호가 흔들리기 때문입니다. 거기다가 PLC는 속도가 엄청 빠릅니다. 그래서 이 떨림을 전부 개별 입력으로 인식하죠. 그러면 카운터 오작통이나 설비 헌팅 사고가 쉽게 터질 수가 있습니다. 그러니 디지털 필터 시간 설정이나 RC 회로를 써서 막아내야 되죠. PLC 프로그램에서 입력 대기 시간을 10ms 정도 주면은 잔 진동이 깔끔하게 무시되기 때문입니다. 거기다가 스위치 자체에 하드웨어 필터를 달아서 신호를 부드럽게 바꿔줍니다. 결론적으로 설비의 신뢰성을 지키려면 체터링 점검이 필수라고 할 수 있겠네요.
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배전반에서 제어배선을 전원배선과 일정 거리 이상 이격하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.제어 배선을 동력 배선과 떼어 놓는 이유는 전자기 유도 노이즈를 막기 위해서이죠. 동력선에 큰 전류가 흐르면 주변에 강한 자기가 생깁니다. 거기다가 이 자계가 제어선에 미세한 오신호를 발생시키죠. 그래서 두 배선을 일정한 거리 이상을 이격시켜야 되는 겁니다. 현장에서는 제어기 오작동과 센서값 왜곡 현상을 예방합니다. 유도 노이즈가 들어가면 PLC 입력이 튀거나 통신 장애가 터지기 때문이죠. 거기다가 모터가 자기 마음대로 꺼지거나 켜지는 사고도 일어나기도 합니다. 그렇기 때문에 현장에서는 두 배선 덕트를 확실히 분리하고 시공하는 게 중요한 거죠.
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배전반에서 제어용 단자대의 절연저항을 측정하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.제어용 단자대에 절연을 측정하는 이유는 장비의 오작동과 불시적인 정지를 막기 위해서입니다. 제어선의 미세한 누전이 생기면 잘못된 신호가 입력되죠. 거기다가 아무리 전압이 낮아도 전기가 세면 PLC나 제어 기판이 곧바로 고장날 수가 있습니다. 그러니 제어용 단자대도 정기적으로 절연수치를 확인해줘야 되는 거죠. 현장에서는 단자대에 침투한 습기나 분진으로 인해서 누전을 먼저 찾아냅니다. 먼지와 수분이 단자 사이에 쌓이면 전기가 흐르는 통로를 만들기 때문이죠. 거기다가 케이블 피복의 피로 파손이나 단자대 탄화도 조기에 포착할 수가 있습니다. 결론적으로 제어 회로에 신뢰성을 지키려면 절연 점검이 필수인 거죠.
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인버터에서 가감속 패턴(S-Curve)을 사용하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.S-Curve는 기계적인 충격이랑 진동을 줄이기 위해 사용합니다. 시작과 끝 구간의 속도를 완만하게 바꿔서 급격한 충격을 막아 주기 때문이죠. 거기다가 설비 부품의 마모를 줄여 줄 수도 있습니다. 결론적으로 전체적인 기계 수명은 늘려준다고도 할 수 있겠습니다. 현장에서는 충격에 민감하거나 승차감이 중요한 설비에 주로 사용합니다. 예시로 들면 엘리베이터나 크레인을 들 수가 있겠네요. 이처럼 흔들림을 잡아야 하는 장비가 많이 필요하기 때문입니다. 게다가 컨베이어 위에 물품이 넘어지는 사고도 예방할 수 있기 때문에 안전하고 부드러운 이송에 필수적인 것 입니다.
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전동기에서 베어링 교체 후에도 운전전류가 감소하지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.베어링을 바꿔도 전류가 그대로인 이유는 기계 부하가 변하지 않았기 때문이죠. 베어링 마찰 손실은 전체 소비 전력에서 차지하는 비중이 아주 작습니다. 거기다가 모터에 연결된 실제 부하의 무게는 동일하게 유지되죠. 그러니 베어링 교체만으로는 전류가 크게 줄지 않는 겁니다. 그리고 현장에서는 축 정렬과 구리스 과다 충전 여부를 추가로 점검합니다. 커플링 정렬이 비틀리거나 구리스가 많아도 회전 저항이 계속 생기기 때문이죠. 거기다가 공급 불균형이나 권선 이상도 확인합니다. 그래서 결론적으로 기계적인 결합 상태와 내부 공극을 함께 확인하는 거죠.
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인버터에서 출력주파수는 같은데 모터 발열이 증가하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.주파수가 같다고 하더라도 발열이 증가하는 이유는 전압이랑 주파수의 비율 균형이 깨졌을 가능성이 있습니다. 또는 고주파의 고조파가 늘어났기 때문이죠. 인부터 출력 전압이 상승하면은 권선의 철손과 과도한 자화전류가 발생할 수 있습니다. 거기다가 캐리어 주파수 설정 이상이나 스위칭 소자에 열화로 인해서 고주파 손실이 생기면 모터가 뜨거워질 수가 있죠. 그러니까 주파수 수치만 보고 방심해서는 안 되는 겁니다. 현장에서는 실제 출력 전압이랑 모터 쿨링 팬 상태를 함께 점검합니다. 이유는 냉각팬에 먼지가 쌓이거나 풍양이 줄어들면 동일한 열도 못 식히기 때문이죠. 거기다가 클림프 메터로 3상 전류 불평형을 측정하고 열화상 카메라로 내부의 절연을 체크합니다. 결론적으로 인버터 출력 파형과 모터 외음 그리고 냉각 상태를 통합적으로 점검을 해야 됩니다.
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전동기에서 정기적으로 커플링 정렬 상태를 확인하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.커플링 정렬을 정기 점검하는 이유는 축이 비틀리면은 베어링이랑 축이 파손되기 때문이죠. 축 정렬이 틀어지면 유격과 진동이 커집니다. 그래서 기계적인 수명이 확실히 크게 줄어들기 때문입니다. 거기다가 모터의 과부하가 걸리면 단선 사고가 될 수가 있습니다. 그러니까 주기적으로 정렬의 상태를 측정해야 되는 겁니다. 현장에서는 열 변형이나 볼트의 풀림 때문에 축 정렬이 변합니다. 왜냐하면은 장비 가동 시에 발생하는 열 때문에 금속이 팽창하죠. 게다가 지반 침하나 베이스 볼트 유격으로 높이가 달라지기도 합니다. 결론적으로 정기적으로 측정을 해야 정렬 오차를 지속적으로 보정할 수가 있는 겁니다.
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배전반에서 차단기 2차측 단자도 열화상 점검을 실시하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.차단기에 2차 측 단자를 열화상 점검하는 이유는 체결이 느슨해지거나 국부적인 과열을 찾기 위해서입니다. 부하로 나가는 2차측 접촉부의 유격이 생기면 접촉 저항이 증가하기 때문이죠. 거기다가 전원이 정상 공급되어도 접촉 저항 때문에 내부 열이 쌓이게 됩니다. 그러니 소손 사고를 막으려면 2차측 단자도 반드시 촬영해야 하는 거죠. 현장에서는 단자 볼트 풀림이나 전선의 압착 분량을 선제적으로 가려냅니다. 왜냐하면 열화상 화면에서 특정 상단자만 빨갛게 열이 나는 이상을 포착할 수 있기 때문이죠. 거기다가 부하측 전선에 손상이나 내부 접점 열화로 인한 국부적인 발열도 포착될 수 있습니다. 그래서 결론적으로 1차 측과 2차 측을 동시에 촬영해서 온도 차이를 점검해야 되는 겁니다.
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전동기에서 정격전류는 정상인데 역률이 점차 낮아지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.정격 전류가 일정하다고 해도 역률만 낮아지는 이유는 무효 전류 비중이 늘어났기 때문입니다. 부하율이 떨어져서 유효 전류는 줄고 권선의 자화에 쓰이는 무효 전류 비율이 올라가기 때문이죠. 거기다가 콘덴서의 성능 열화나 권선의 내부 절연 상태 변화도 주요한 원인 중에 하나입니다. 그러니까 전류 수치만 믿고 역률 저하를 방지하면 안 되는 거죠. 현장에서는 부하율 변화와 진공 콘덴서 상태를 가장 먼저 점검합니다. 왜냐하면 기계적인 무부하 운전이나 기어 마모로 부하가 가벼워졌는지 확인해야 하기 때문입니다. 거기다가 역률 개선용 진상 콘덴서의 용량 감소나 고장의 여부도 측정을 통해서 가려내야 하는 거죠. 결론적으로 부하 측정이랑 콘덴서 점검을 병행해서 원인을 찾아내야 되겠습니다.
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