전동기 운전 중 축전류가 발생하면 베어링에 어떤 영향을 주나요?

Question

인버터로 구동하는 전동기에서는 축과 프레임 사이에 전압이 형성되어 베어링을 통해 전류가 흐르는 경우가 있습니다. 이러한 축전류는 베어링 내부의 윤활막을 통과하면서 미세한 방전을 일으킬 수 있습니다. 축전류가 발생하는 주요 원인은 무엇이며, 베어링 손상을 예방하려면 어떤 점검과 대책이 필요한가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

인버터 구동 전동기에서 발생하는 축전류는 축과 프레임 사이의 전압 차이 또는 전자기적 유도 등에 의해 발생하게 됩니다. 특히 PWM 방식 인버터의 고주파 스위칭으로 공통모드 전압이 형성되게 되면 베어링을 통해 전류가 흐를 수 있습니다. 이 때 베어링 내부의 윤활막에서 미세 방전이 반복되면 금속 표면에 전기적인 부식이 발생하고, 홍이 파이는 플루팅 현상으로 이어질 수도 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

인버터 구동시발생하는 축전류는 베어링내부의 윤활막을 통과하며 미세한 전기방전을 일으켜 롤링면에 미세한 홈을 파는 전식 현상과 조기 마모를 유발합니다

이는 주로 인버터의 고속 스위칭으로 인한 고주파 전압과 정전기 용량 결합 또는 전동기 제작시 비대칭성으로 발생할수 있습니다

그리하여 절연베어링이나 축전류 차단용 카본 브러시를 설치하고 인버터 출력측에 치폐케이블 설치를 고려해야겠습니다

Answer 3

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

축전류는 인버터의 고주파 스위칭으로 발생하는 공통모드 전압과 전자기적 불평형 등에 의해 형성될 수 있습니다. 방전이 반복되면 베어링 구름면에 미세한 손상이 생겨 소음과 진동, 조기 마모로 이어질 수 있습니다. 점검할 때는 축전압과 접지 상태, 베어링 진동 및 소음을 확인해야 합니다. 필요하면 축 접지 브러시나 절연 베어링을 적용하고 모터와 인버터의 접지 및 케이블 차폐 상태를 개선해야 합니다.