유도전동기에서 기동전류가 크게 발생하는 이유와 이를 줄이는 방법은 무엇인가요?

Question

유도전동기를 처음 기동할 때 정격전류보다 몇 배나 큰 전류가 흐른다고 하는데, 왜 정상 운전할 때보다 시동 순간에 전류가 훨씬 커지는지 궁금합니다. 또한 기동전류가 크면 전압강하나 차단기 동작 같은 문제가 생긴다고 들었는데, 실제 설비에서는 이를 줄이기 위해 어떤 방법을 사용하는지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

결론부터 말씀드리면 유도전동기는 기동 순간 회전자가 멈춰 있어 슬립이 1이 되고, 역기전력이 충분히 형성되지 않아 큰 전류가 흐르게 됩니다. 정상 운전 중에는 회전자가 회전하면서 전류를 어느 정도 제한하는 상태가 되지만, 처음 전원을 넣는 순간에는 회전자가 정지해 있기 때문에 변압기의 2차측을 단락한 것과 비슷한 상태가 됩니다. 이때 전동기 권선에는 큰 전류가 흐르고, 보통 정격전류의 여러 배까지 증가할 수 있습니다. 기동전류가 크면 전원 전압이 순간적으로 떨어져 다른 설비에 영향을 줄 수 있고, 차단기가 불필요하게 동작하거나 전동기 권선에 열적 부담이 커질 수 있습니다. 이를 줄이기 위해 현장에서는 스타델타 기동, 리액터 기동, 기동 보상기, 소프트스타터, 인버터 등을 사용합니다. 특히 인버터는 주파수와 전압을 서서히 올려 기동하기 때문에 기동전류를 줄이면서 부드러운 운전이 가능해 많이 사용됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

유도전동기는 정지 상태에서 회전자가 도는 순간 역기전력이 없어서 정격의 5~7배나 되는 과전류가 흐릅니다. 그래서 와이델타 기동이나 소프트 스타터를 쓰면 전압을 낮출수 있습니다. 그러면 기동 부하를 확 줄일 수 있어요. 이렇게 하면 설비에 무리가 가는 전압 강하 문제를 막고 차단기가 갑자기 떨어지는 현상도 방지할 수 있죠.