전동기 운전 중 전압과 전류가 정상인데도 축의 회전수가 불규칙하게 변하는 이유는 무엇인가요?

Question

현장에서 펌프나 송풍기에 연결된 전동기를 운전할 때 전압과 전류는 큰 변화가 없는데 회전수가 일정하지 않고 미세하게 빨라지거나 느려지는 것처럼 보이는 경우가 있습니다. 인버터를 사용하지 않는 일반 유도전동기라면 전원 주파수에 따라 회전수가 결정되므로 큰 변화가 없어야 할 것 같은데, 실제 부하가 변하면 회전수에도 차이가 생길 수 있는지 궁금합니다. 특히 펌프의 유량 변화나 기계적인 마찰이 회전수에 영향을 주는지, 전원 주파수 문제와 기계적 문제를 어떻게 구분해야 하는지 알고 싶습니다. 현장에서는 어떤 측정값부터 확인하는 것이 좋을까요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

3상 유도전동기의 회전수는 전원 주파수와 극수에 의해 결정되는 동기속도보다 약간 낮으며, 부하가 증가하면 슬립이 커져 회전수가 소폭 낮아질 수 있습니다. 따라서 전압과 전류가 크게 변하지 않더라도 부하 변화나 기계적 저항 때문에 회전 특성이 달라질 수 있습니다. 다만 회전수가 눈에 띄게 불규칙하다면 전원 주파수 변동, 인버터 제어 상태, 축 정렬 불량, 베어링 마찰, 펌프 부하의 변동 등을 확인해야 합니다. 먼저 실제 회전수를 회전계로 측정하고 전압·전류·주파수 및 부하 상태를 함께 기록합니다. 인버터 구동 설비라면 설정 주파수와 실제 출력 주파수, 운전 상태를 확인하고, 직입기동 설비라면 전원 상태와 기계적 이상을 중점적으로 살펴봅니다. 진동이나 소음이 동반된다면 무리하게 운전을 지속하지 말고 안전하게 정지한 뒤 기계부를 점검하는 것이 좋습니다.