전동기를 정격부하보다 낮은 부하로 장시간 운전하면 역률이 낮아질 수 있는 이유는 무엇인가요?

Question

전동기는 부하가 감소하면 소비전류도 감소하는 경우가 많지만, 역률은 오히려 낮아질 수 있다고 합니다. 전동기에 기계적인 부하가 거의 걸리지 않아도 자속을 형성하기 위한 전류는 계속 필요하기 때문이라고 하는데, 이 원리가 실제 역률에 어떻게 영향을 주는지 궁금합니다. 또한 전동기의 부하율과 역률을 함께 확인할 때 어떤 점을 주의해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

유도전동기는 회전하는 자계를 형성하기 위해 자화전류가 필요하며, 이 전류는 부하가 감소해도 일정 부분 유지됩니다. 반면 부하가 줄어들면 유효전력에 해당하는 부하전류 성분은 감소하므로 전체 전류에서 무효전류가 차지하는 비중이 커져 역률이 낮아질 수 있습니다. 따라서 전동기를 정격보다 훨씬 낮은 부하로 장시간 운전하면 효율과 역률이 모두 불리해질 수 있습니다. 현장에서는 전류만으로 부하율을 단정하지 말고 유효전력, 역률, 회전속도 및 실제 기계 부하를 함께 확인해야 합니다. 다만 부하를 줄이는 것이 항상 유리하거나 불리한 것은 아니므로 설비의 운전 목적과 전동기 특성을 고려해야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

전동기는 부하가 작아져도 내부에 자속을 형성하기 위한 여자전류가 계속 필요 합니다. 반면 기계적인 일을 하는데 필요한 전류는 부하가 줄어들수록 감소하므로, 전체 전류에서 무효전류가 차지하는 비중이 커져 역률이 낮아지게 됩니다. 즉, 전동기의 부하율이 낮아지면 소비전력은 줄어들 수 있지만 역률까지 반드시 좋아지는 것은 압니다.