전동기에서 무부하 운전 시 소비전력이 완전히 0이 아닌 이유는 무엇인가요?

Question

전동기를 부하 없이 공회전시키면 실제 일을 하지 않기 때문에 전력 소비도 거의 없을 것이라고 생각했습니다. 그런데 무부하 상태에서도 일정한 전력이 계속 소비된다고 들었습니다. 어떤 손실 때문에 전력이 계속 필요한지 궁금합니다. 실제 현장에서는 무부하 소비전력을 어떤 용도로 활용하는지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

무부하 운전에서도 철손과 기계손 베어링 마찰손실 냉각팬 손실등이 발생하기 때문에 일정한 전력이 계속 소비됩니다. 따라서 모터가 일을 하지 않아도 소비전력이 0이 되는 것은 아닙니다. 현장에서는 무부하 소비전력을 초기 기준값과 비교하여 철심 이상이나 베어링 마찰 증가 여뷰를 진단합니다. 시간이 지나면서 무부하 소비전력이 증가하면 내부 마찰이나 철손 증가를 의심하고 예방정비를 실시합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

무부하로 돌린다고 해도 모터 내부에는 자체적인 손실 때문에 전력이 계속 먹고 있습니다. 철심에서 생기는 히스테리시스 손이랑 와류손 같이 철손이 기본적으로 발생하기 때문입니다. 여기에 팬 바람이랑 베어링 마찰 때문에 생기는 풍손도 있고 기계손까지 합쳐져서 전력을 잡아먹는 거죠.

현장에서는 이 무부하 전력을 모터의 내부 상태를 잡아내는 기준값으로 쓰이고 있습니다. 권선 단락이나 베어링 정렬 고장을 조기에 잡아내고, 거기다가 모터 자체의 손실을 계산해서 효율을 산출할 때도 활용하고 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

전동기를 아무것도 연결하지 않고 공회전을 시키게 되면 실제로 외부에 일을 하지 않기 때문에 전력 소비가 0이 되어야 할 것 같지만 실제로는 전동기 자체가 돌아가는데 필요한 전력이 있기 때문에 일정한 전력을 계속 소비할 수 밖에는 없습니다. 자동차가 앞으로 움직이지 않아도 엔진 자체를 돌리기 위해서 연료가 필요한 것처럼 전동기도 축이 회전하는 동안 여러가지 손실이 발생하게 되는 것입니다.