전동기에서 회전속도는 정상인데 출력축 토크가 감소하는 이유는 무엇인가요?

전동기의 회전속도를 측정했을 때는 정격 속도와 거의 동일하게 운전되고 있었습니다. 그런데 실제 설비에서는 이전보다 힘이 부족하고 출력축 토크가 감소한 것처럼 느껴지는 경우가 있다고 들었습니다. 회전속도가 정상인데도 토크가 감소할 수 있는 이유가 무엇인지 궁금합니다. 실제 현장에서는 어떤 항목을 함께 점검하여 원인을 분석하는지도 알고 싶습니다.

3개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

    회전속도가 정상이라도 커플링 슬립과 키 마모 감속기 내부 마모 축 연결부 손상 등이 발생하면 모터의 회전력이 부하에 제대로 전달되지 안ㄹ을 수 잇씁니다. 이 경우 속도는 유지되지만 실제 출력축의 토크는 감소하게 됩니다. 현장에서는 커플링과 키 감속기 축 연결부를 점검하고 출력축의 진동과 온도 부하 상태를 함께 확인하여 동력 전달계통의 이상 여부를 종합적으로 진단합니다.

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  • 안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

    3상 전동기에서는 전원 전압 저하나 3상 전압 불형평이 있으면 자속이 제대로 형성되지 않아서 토크가 감속 할 수 있습니다. 단자 전압 뿐만 아니라 부하 중의 전압을 측정하는 것이 중요라고 인버터를 사용하는 경우 주파수, 출력전압, 토크 부스트, 전류 제한 설정 등이 변경되지 않았는지도 확인해 보셔야 합니다.

  • 안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

    네, 전동기의 회전속도는 정상인데 출력측 토크가 감소한 것처럼 느껴진다면, 속도 유지와 실제 토크 전달 사이에 문제가 생긴 경우를 의심할 수 있습니다.

    대표적인 원인은 커플링 마모나 미끄러짐, 키(Key) 또는 키홈 손상, 벨트 슬립, 감속기 내부 마모, 부하측 기계 저항 증가입니다. 이런 경우 모터 자체는 정격 속도에 가깝게 돌고 있어도 회전력이 부하 쪽으로 제대로 전달되지 않아 실제 설비에서는 힘이 부족하게 느껴질 수 있습니다.

    또 인버터 운전이라면 토크 제한 설정, 전류 제한 설정, 토크 부스트 부족, 모터 파라미터 설정 오류 때문에 속도는 유지하면서도 충분한 토크를 내지 못하는 경우가 있습니다. 유도전동기의 회전자 바 손상이나 권선 이상도 토크 저하 원인이 될 수 있지만, 보통은 전류나 진동 같은 다른 이상도 함께 나타나는 경우가 많습니다.

    현장에서는 보통 ① 모터 전류와 입력전력 확인 → ② 커플링·키·벨트 상태 확인 → ③ 감속기와 부하측 마찰 점검 → ④ 인버터의 토크·전류 제한값 확인 → ⑤ 축 출력이나 실제 부하 상태 확인 → ⑥ 필요하면 모터 단독 시험과 부하 분리 시험 순으로 원인을 좁힙니다.

    즉, 회전속도가 정상이라고 해서 토크도 반드시 정상이라는 뜻은 아니며, 동력 전달부의 미끄러짐이나 인버터 설정, 부하측 이상 때문에 속도는 유지되면서 실제 출력 토크가 감소할 수 있다고 이해하면 됩니다.