전동기에서 회전자가 정상인데 고정자 슬롯이 손상되면 어떤 문제가 발생하나요?

Question

전동기 점검에서는 회전자와 베어링에만 문제가 생기는 줄 알았는데, 고정자의 슬롯 절연이 손상되는 경우도 있다고 들었습니다. 회전자는 정상인데 고정자 슬롯에 이상이 생기면 모터 운전에 어떤 영향을 주는지 궁금합니다. 실제 현장에서는 이런 이상을 어떤 방법으로 발견하고 점검하는지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네, 회전자가 정상이어도 고정자 슬롯 절연이 손상되면 권선 절연불량, 누설전류, 단락, 과열 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

고정자 슬롯 안에는 권선이 들어가 있고, 권선과 철심 사이를 슬롯 절연물이 보호하고 있습니다. 이 절연이 손상되면 권선이 철심과 접촉하거나 서로 다른 권선 사이에 절연이 약해져 지락이나 층간단락으로 이어질 수 있습니다. 초기에는 모터가 운전되더라도 전류 불평형, 온도 상승, 소음·진동 증가가 나타날 수 있고, 심하면 권선이 타면서 모터가 정지할 수 있습니다.

슬롯 절연 손상은 진동, 열화, 권선의 움직임, 오염, 습기, 장기간의 열 스트레스 등으로 발생할 수 있습니다. 특히 권선이 슬롯 내부에서 미세하게 움직이면 절연물이 마모되는 경우도 있습니다.

현장에서는 먼저 3상 전류 불평형, 권선 온도, 타는 냄새나 변색 등을 확인하고, 정전 후에는 절연저항 측정과 권선저항 비교를 실시합니다. 필요하면 서지 시험, 부분방전 시험, 내부 육안점검 같은 정밀진단으로 슬롯 절연 상태를 확인하기도 합니다.

즉, 고정자 슬롯 손상은 회전자 문제가 없어도 권선 절연을 약화시켜 과열·지락·권선소손으로 이어질 수 있는 중요한 고장 원인이라고 이해하면 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

고정자 슬롯 안쪽에 절연이 파괴가 되면은 권선이랑 모터의 철심 사이에 절연이 깨집니다. 그러면 결국 지락이나 단락 현상이 발생하게 되는 거죠. 그래서 균일했던 자기장 밸런스가 파괴가 되고 누설 전류가 증가하게 됩니다. 그리고 결국에는 국부적인 과열과 함께 웅 하는 전자기적 소음과 심한 진동이 발생하게 됩니다.

현장에서는 외관 점검만으로 내부의 슬롯 손상을 보기 어렵기 때문에 전원을 차단해 주신 후에 절연 저항계로 슬롯과 권선 사이에 절연 저항을 측정해야 됩니다. 그리고 추가로 권선 저항 측정기로 각 상에 저항 불균형을 확인하시고, 릴렉스의 점검을 실시해야 됩니다. 그러면 슬롯 안쪽에 미세한 절연 열화나 단락이 있으면 초기에 증상을 확인할 수가 있는 거죠.

Answer 3

안녕하세요.

슬롯 절연 손상은 초기에는 운전이 가능할 수도 있지만 절연저항 저하와 국부 발열을 거쳐 지락이나 권선 단락으로 발전할 수 있기 때문에 조기에 확인하는 것이 중요합니다