인버터 운전 중 전동기에서 금속성 고주파 소음이 발생하는 이유는 무엇인가요?

Question

인버터로 제어하는 전동기에서는 일반 상용전원으로 운전할 때보다 높은 주파수의 소음이 발생할 수 있습니다. 이러한 소음은 인버터의 스위칭 동작과 전동기 내부의 전자기적 진동에 의해 나타날 수 있지만, 기계적인 이상과 구분할 필요가 있습니다. 고주파 소음의 주요 원인은 무엇이며 어떤 항목을 점검해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

인버터의 PWM 스위칭으로 전동기 권선에 고주파 전류가 흐르면 전자기적 진동과 소음이 발생할 수 있습니다. 다만 베어링 마모나 냉각팬 손상도 비슷한 소음을 만들 수 있으므로 원인을 구분해야 합니다. 점검할 때는 운전 주파수에 따른 소음 변화와 베어링 진동, 냉각팬 상태 및 인버터 설정을 확인해야 합니다. 제조사 기준에 따라 스위칭 주파수를 조정할 수 있지만 발열과 손실 증가 여부도 함께 검토해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

인버터 운전 중 발생하는 금속성 고주파 소음은 주로 PWM 방식의 고속 스위칭으로 인한 전자기적 진동이 원인이라고 볼 수 있습니다. 스위칭 주파수와 그에 따른 고조파 성분이 전동기 권선이나 철심을 진동시켜 특정 주파수의 소음을 발생 시킬 수 있습니다. 또한 베어링 손상, 축 정렬 불량, 체결부 풀림 등 기계적인 이상도 비슷한 소음을 유발할 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

소음이 발생하는 것은 인버터 내부의 고속 스위칭 동작으로 인한 고주파 전류와 이로인해 전동기 철심에서 발생하는 고조파가 주된 원인입니다

이를 점검할때는 먼저 베어링 손상이나 축정렬불량같은 기계적 불량을 점검하고 인버터도 확인해봐야겠습니다

Answer 4

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

인버터로 구동하는 모터에서 쇠소리 같은 고주파 소음이 나는 건 주로 인버터의 고속 스위칭 동작 때문입니다. 실제로 PWM 제어 과정에서 고주파 성분이 모터 철심을 미세하게 떨리게 만드는 그래서 소리가 납니다. 고속 스위칭 동작은 교류에서 직류를 바꿀 때 그리고 다시 직류에서 교류로 바꿀 때 동작하게 되죠. 그리고 이게 정기적인 소음인지 기계적인 마찰인지 먼저 구분하는 것도 필요하겠네요.

그리고 현장에서는 인버터의 파라미터에서 캐리어 주파수 값을 살짝 높여서 소음이 줄어드는지 확인하는 방법을 진행합니다. 왜냐하면은 주파수를 높이면은 사람이 듣는 가청 대역을 벗어납니다. 그래서 소음이 눈에 띄게 줄어들죠. 결론적으로 인버터 설정을 먼저 점검하세요. 그리고 물리적인 결함이 없는지도 확인해 보세요. 그러면은 알아채실 수 있으실 겁니다.