인버터에서 출력 주파수는 정상인데 모터의 운전전류가 계속 변하는 이유는 무엇인가요?

Question

인버터로 펌프나 팬 모터를 운전할 때 설정 주파수와 실제 출력 주파수는 안정적으로 유지되고 있는데 모터 전류가 일정하지 않고 계속 조금씩 올라갔다 내려갔다 하는 경우가 있더라고요. 부하가 일정한 설비라면 전류도 어느 정도 일정하게 나와야 할 것 같은데 이런 현상이 발생하면 모터 자체의 문제인지, 펌프나 팬의 부하 변동 때문인지 판단하기가 어렵습니다. 이런 경우 인버터에서 어떤 항목을 확인하고 현장에서는 어떤 측정을 같이 해보는 것이 좋을까요?

Answer 1

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네, 출력주파수가 일정한데 모터 전류가 계속 변한다면, 회전속도 명령은 일정하지만 실제 부하 토크가 변하고 있을 가능성을 먼저 봐야 합니다.

인버터는 주파수를 일정하게 유지하면서도 부하가 무거워지면 필요한 토크를 만들기 위해 전류를 더 공급하고, 부하가 가벼워지면 전류를 줄입니다. 그래서 펌프의 압력·유량 변화, 밸브 개도 변화, 흡입 불안정, 팬의 댐퍼 변화, 벨트 미끄럼 같은 부하측 변동이 있으면 주파수는 그대로여도 전류는 오르내릴 수 있습니다.

특히 펌프라면 캐비테이션, 공기 유입, 흡입압 변화, 배관 압력 변동 때문에 부하가 계속 흔들릴 수 있고, 팬은 댐퍼나 필터 막힘, 풍량 변화의 영향을 받을 수 있습니다. 인버터가 PID 제어 중이라면 출력 주파수가 거의 일정해 보여도 토크전류가 미세하게 변하거나 제어가 헌팅하는 경우도 있습니다.

현장에서는 인버터에서 출력전류, 출력주파수, 출력전압, 토크값 또는 토크전류, DC 링크 전압, PID 피드백값, 과거 알람을 같이 확인하는 것이 좋습니다. 동시에 현장에서 3상 전류를 측정하고 펌프라면 압력·유량, 팬이라면 풍량·댐퍼 상태, 모터라면 진동·베어링 온도를 함께 보면 원인을 구분하기 쉽습니다.

판단할 때는 3상 전류가 모두 비슷하게 함께 오르내리면 부하 변동 가능성이 크고, 특정 상만 불규칙하게 변하면 접촉불량·케이블·권선 문제 같은 전기적 이상도 의심해야 합니다.

즉, 주파수가 일정하다고 해서 부하까지 일정한 것은 아니며, 전류 변화는 실제 토크 요구량이 변하고 있다는 신호일 수 있으므로 인버터 값과 압력·유량·진동 같은 부하측 데이터를 함께 비교해야 한다고 이해하면 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

출력 주파수가 일정한데 전동기 전류가 계속 변한다면 모터에 걸리는 실제 부하가 변하고 있는지 먼저 확인하는 것이 좋습니다. 펌프의 경우 배관 압력이나 유량이 변하면 부하토크가 달라져 전류가 변할 수 있고, 팬 역시 댐퍼나 풍량 변화에 따라 전류가 달라질 수 있습니다. 부하가 일정한데도 전류가 반복적으로 변한다면 모터의 베어링이나 회전체 상태, 전원 불평형, 인버터의 제어방식과 모터 정격 파라미터 설정 등을 확인해야 합니다. 또한 인버터의 출력전류와 실제 모터 전류를 비교하고 운전 중 전압과 주파수 변화를 함께 기록하면 단순한 부하 변동인지 전기적인 이상인지 구분하는 데 도움이 됩니다.