전기설비에서 전동기의 운전전류는 일정한데 소비전력이 변하는 이유는 무엇인가요?

Question

전동기를 운전하면서 전류계를 확인하면 운전전류가 큰 변화 없이 유지되는데 전력계에 표시되는 유효전력은 달라지는 경우가 있습니다. 전압과 전류가 비슷하다면 소비전력도 일정해야 할 것 같은데 이런 차이가 발생하는 이유가 궁금합니다. 역률이나 부하의 역학적 상태가 영향을 줄 수 있는지, 계측기 설정이나 측정 방식도 함께 확인해야 하는지 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

교류 전동기의 유효전력은 전압과 전류뿐 아니라 역률에도 영향을 받으므로 전류가 비슷하게 유지되어도 소비전력은 달라질 수 있습니다. 3상 회로에서는 유효전력이 대략 (\sqrt{3}\times) 선간전압 (\times) 선전류 (\times) 역률로 결정됩니다. 부하의 토크나 전동기의 운전 상태가 변하면 역률도 달라질 수 있습니다. 다만 전압과 전류, 역률이 모두 일정한데 표시 전력만 변한다면 계측기의 결선 방식이나 설정, 변류기 비율 등을 확인해야 합니다. 같은 시점의 전압·전류·역률·유효전력을 함께 비교하면 원인을 파악하는 데 도움이 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

전압과 전류가 비슷해도 전압과 전류의 방향이 어긋나는 역률이 변하면 실제 쓰는 힘(소비전력)이 달라지기 때문이에요

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

전류가 그대로인데도 불구하고 전력만 달라지면 헷갈리실 수가 있습니다. 왜냐하면은 전력은 단순히 전류와 전압만 곱해서 나오는 게 아니라 역률이라는 변수가 있기 때문이죠. 그래서 모터에 걸린 부하 상태에 따라서 전압이랑 전류의 위상차가 미세하게 달라지면은 역률이 변합니다. 그 결과적으로 유효 전력도 따라움직이죠.

그러니까 현장에서는 이 원인을 파악하시는 게 먼저 부하의 기계적인 상태나 역률이 흔들리는지 확인해야 됩니다. 그런 다음에 계측기나 고주파 영향을 받는지 확인하세요. 또는 측정 방식이나 세팅에 오차가 있을 수도 있습니다. 이런 부분들도 다 함께 체크해 주세요.