인버터의 출력 주파수와 전류가 정상인데 전동기에서 저주파 진동이 발생하는 이유는 무엇인가요?

Question

인버터로 구동하는 전동기에서 설정 주파수와 실제 출력 주파수는 정상적으로 유지되고 운전 전류도 평소와 비슷한데, 특정 속도 구간에서만 전동기나 연결된 설비가 크게 흔들리는 경우가 있습니다. 인버터의 주파수가 일정하게 제어되고 있다면 회전도 안정적일 것 같지만, 설비의 고유진동수와 운전 속도가 겹치거나 기계적 불균형이 존재하면 특정 구간에서 진동이 커질 수 있다고 합니다. 이런 경우 인버터 설정을 변경하기 전에 어떤 점검을 해야 하며, 공진에 의한 진동과 기계적 결함은 어떻게 구분할 수 있나요?

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안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

특정 주파수 구간에서만 진동이 커진다면 설비의 기계적 공진이나 회전체 불균형, 축 정렬 불량 등을 의심할 수 있습니다. 먼저 진동이 발생하는 주파수와 전동기 회전수, 부하 상태를 기록하고, 같은 조건에서 반복되는지 확인합니다. 특정 속도 구간을 통과할 때만 진동이 커졌다가 다른 구간에서는 감소한다면 공진 가능성이 있지만, 베어링 손상이나 커플링 불량도 비슷한 현상을 일으킬 수 있으므로 진동 주파수 분석과 기계적 점검이 필요합니다. 인버터에는 설비에 따라 특정 주파수 대역을 건너뛰도록 설정하는 기능이 있을 수 있지만, 원인을 확인하지 않고 설정부터 변경하면 이상을 숨길 수 있습니다. 진동이 심하거나 점차 증가한다면 운전을 지속하지 말고 설비 정지 후 점검해야 하며, 회전체 주변의 점검은 전원 차단과 재기동 방지 조치를 완료한 상태에서 실시해야 합니다.