전동기의 정격주파수보다 낮은 주파수로 운전하면 회전속도가 감소하는 이유는 무엇인가요?

Question

인버터를 이용해 전동기의 주파수를 60Hz에서 40Hz로 낮추면 전동기의 회전속도도 함께 낮아지는 것을 확인할 수 있습니다. 전동기의 극수는 그대로이고 전원전압도 인버터에서 함께 제어하고 있는데 주파수만 낮아져도 회전속도가 변하는 원리가 궁금합니다. 주파수와 유도전동기 회전속도의 관계를 어떻게 이해하면 되는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

3상 유도전동기의 회전자계 속도는 전원 주파수와 전동기의 극수에 의해 결정됩니다. 동기속도는 주파수에 비례하므로 주파수를 낮추면 회전자계의 회전속도도 낮아지고 실제 회전자 속도 역시 그에 맞춰 감소합니다. 인버터에서는 일반적으로 주파수와 전압을 적절한 비율로 함께 제어해 자속을 유지하면서 속도를 조절합니다. 따라서 인버터 주파수를 낮추는 것은 전동기의 회전속도를 낮추는 대표적인 방법입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

주파수는 전동기 안에서 자석 힘이 1초에 돌 도는 횟수(신호)를 뜻합니다 주파수를 낮추면 자석이 돌아가는 속도가 천천히 줄어들고 그 자석을 따라 회전하는 전동기 날개도 자연스럽게 느리게 돌게 되는 것입니다

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

주파수를 낮추면은 속도가 줄어드는 건 내부의 자석 회전 속도가 느려지기 때문입니다. 유도 전동기의 속도는 주파수에 바로 맞춰서 돌아갑니다. 그래서 극수가 그대로라고 하더라도 주파수가 떨어지게 되면은 모터가 천천히 돌게 되죠. 공식을 생각해 보면은 회전 속도는 120 곱하기 주파수 나누기 극수로 되어 있습니다. 그러니 주파수가 회전 속도에 비례해서 영향을 주는 거죠.

그리고 인버터는 속도를 줄일 때 전압도 같이 깎아 줍니다. 전압을 그대로 두게 되면은 모터에 열이 심하게 납니다. 그래서 결과적으로는 주파수랑 전압을 함께 줄여서 안전하게 속도를 낮추는 겁니다.