전동기 명판의 역률은 실제 운전 중에도 항상 같은 값인가요?

Question

전동기 명판을 보면 정격전류와 함께 역률이 표시되어 있는데 현장에서 클램프미터로 전류를 측정하면 부하에 따라 값이 달라지는 것을 볼 수 있습니다. 전동기가 정격출력으로 운전할 때의 역률과 실제 현장에서 부분부하로 운전할 때의 역률이 같은지 궁금합니다. 특히 펌프처럼 부하가 자주 변하는 설비에서는 역률을 어떻게 봐야 하는지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

전

동기 명판의 역률은 일반적으로 정격조건에서의 값이므로 실제 운전 중에는 달라질 수 있습니다. 전동기는 부분부하로 운전하면 유효전력에 비해 여자에 필요한 무효전력의 비중이 커져 역률이 낮아지는 경향이 있습니다. 반대로 부하가 정격에 가까워지면 역률이 명판값에 가까워질 수 있습니다. 따라서 현장에서는 명판 역률을 고정값으로 보기보다 실제 부하율과 함께 판단하는 것이 좋습니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

전동기의 명판에 적힌 역률은 정격 부하로 달릴 때의 기준값입니다. 그렇기 때문에 실제 현장에서 운전할 때의 부하의 크기랑은 역률이 계속 달라지죠. 보통 전동기는 부하가 줄어들수록 역률이 떨어지는 특성을 가지고 있습니다. 그래서 경부하로 돌아갈 때는 명판에 표시된 역률보다 훨씬 낮게 나올 겁니다.

특히나 펌프처럼 부하 변동이 심한 설비는 역률의 변화를 유심히 봐야 됩니다. 왜냐하면 유량이 줄어 들어서 부하가 가벼워지면은 자화 전류 비중이 커집니다. 그래서 역류를 크게 떨어지기 때문이죠. 따라서 이런 설비는 명판값만 믿으시면 안 됩니다. 그리고 실제 부분 부하 상태의 역류를 직접 측정하셔야 됩니다. 그다음 전력용 콘내서 용량을 맞춰 주시는 게 좋은 방법일겁니다.

Answer 3

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네,전동기 명판의 역률은 항상 일정한 값이 아니라 보통 정격전압,정격주파수에서 정격부하로 운전할 때의 대표값입니다. 실제 운전 중에는 부하가 달라지면 역률도 함께 변합니다.

유도전동기는 부하가 작아져도 자속을 만들기 위한 자화전류는 어느 정도 계속 필요합니다. 그래서 부분부하에서는 실제 일을 하는 유효전류 비중이 줄고 자화전류 비중이 상대적으로 커져 역률이 낮아지는 경우가 많습니다. 반대로 부하가 정격에 가까워지면 역률이 좋아지는 경향이 있습니다.

따라서 펌프처럼 부하가 자주 변하는 설비에서는 명판 역률만 보고 판단하기보다 실제 운전 상태에서 전압, 전류, kW, kVA, 역률을 함께 측정하는 것이 좋습니다. 특히 밸브 조절이나 유량 변화로 부하가 크게 바뀌면 역률도 같이 달라질 수 있습니다.

즉, 명판 역률은 정격 운전 기준값이고, 실제 역률은 부하 상태에 따라 변한다고 이해하면 됩니다. 부분부하가 많을수록 명판값보다 낮게 측정될 가능성이 큽니다.