자격증
로사오빠야
전기설비에서 전동기의 역률이 부하에 따라 달라지는 이유는 무엇인가요?
같은 전동기를 운전하더라도 부하가 적을 때와 정격에 가까운 부하가 걸릴 때 전동기의 역률이 다르게 측정되는 것을 확인했습니다. 전동기의 정격 역률이 하나의 값으로 표시되어 있는데 실제 운전에서는 부하에 따라 역률이 변하는 이유가 무엇인지 궁금합니다.
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.
네, 전동기의 역률이 부하에 따라 달라지는이유는 자속을 만드는데 필요한 자화전류를 부하가 적어도 어느 정도 계속 필요하지만, 실제 일을 하는 유효전류는 부하에 따라 달라지기 때문입니다.
부하가 아주 적을 때는 모터가 실제 일을 많이 하지 않으므로 유효전류는 작습니다. 하지만 자화전류는 계속 필요해서 전체 전류에서 무효전류가 차지하는 비중이 커지고, 이 때문에 역률이 낮아지는 경향이 있습니다.
반대로 부하가 증가하면 실제 일을 하는 유효전류가 커지고, 전체 전류 중 유효성분의 비중이 높아져 역률도 좋아지는 경우가 많습니다. 그래서 같은 모터라도 무부하나 경부하 운전에서는 역률이 낮고, 정격부하에 가까워질수록 명판에 표시된 정격 역률에 가까워집니다.
현장에서는 명판의 역률을 항상 고정된 값으로 보지 않고 실제 부하율, kW, kVA, 전류, 역률을 함께 확인합니다. 특히 모터가 지나치게 큰 용량으로 선정되어 항상 경부하로 운전되면 역률이 낮게 유지될 수 있습니다.
즉, 전동기 역률은 모터 고유의 고정값이라기보다 부하 상태에 따라 달라지며, 부하가 적을수록 자화전류 비중이 커져 역률이 낮아지고 부하가 커질수록 역률이 개선되는 경향이 있다고 이해하면 됩니다.
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.
모터는 부하가 작던지, 크던지 자석의 힘을 만드는 무효전력을 일정하게 씁니다. 왜냐하면 부하가 작을때는 일을하는 유효전력만 크게 줄어들어서 전체 전력대비 역률이 뚝 떨어지기 때문입니다. 거기다가 무부하나 가벼운 부하에서는 역률이 매우 낮게 측정이 되기 때문이죠.
그리고 반대로 부하가 늘어날수록 일하는 전력의 비율이 커지면서, 역률도 같이 올라겍 됩니다. 모터 명판에 적힌 역률은 부하를 100% 다 쓸때의 기준값이기 때문이죠. 그래서 현장에서 모터가 경부하로 돌면은 역률이 원래보다 낮게 나오는게 자연스러운 현상입니다.
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.
전동기의 역률이 부하에 따라서 달라지는 이유는 모터가 사용하는 전력의 성격이 부하에 따라서 달라지기 때문 입니다. 전동기는 전기를 받아서 회전하는 데 필요한 유효전력뿐 아니라 자속을 만들기 위한 무효전력도 필요합니다. 특히 유도전동기는 부하가 작아도 자속을 유지하기 위한 무효전류가 어느 정도 계속 흐르게 됩니다. 그래서 무후바나 경부하에서는 실제 일을 하는 유효전력에 비해 무효전력의 비중이 커져 역률이 낮게 나타나게 됩니다. 반대로 부하가 증가하게 되면 모터가 실제로 전달해야 하는 기계적 출력이 커지면서 유효전력 사용량도 증가하게 됩니다.
안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.
전동기는 부하가 적든 많든 자기장을 만들기 위한 무효전력은 거의 일정하게 소비하지만 실제 일을 하는 유효전력은 부하가 작을수록 크게 줄어듭니다
이때문에 경부하때에는 전체 전력중 무효전력이 차지하는 비중이 상대적으로 커져서 역률이 대폭 떨어지게 됩니다
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.
전동기의 역률은 부하 상태에 따라 달라질 수 있습니다. 전동기는 무부하에 가까울 때에도 자속을 형성하기 위한 무효전력을 필요로 하기 때문에 유효전력에 비해 무효전력의 비중이 커져 역률이 낮아지는 경향이 있습니다. 반대로 부하가 증가하면 유효전력이 커지면서 역률이 높아지는 방향으로 변합니다. 따라서 정격 역률은 정격부하에서의 대표적인 값으로 이해하는 것이 좋으며, 실제 현장에서는 부하율과 함께 역률을 확인해야 합니다.