전동기 회로에서 소프트스타터를 사용하는 이유가 궁금합니다

대형 전동기 제어반을 보면 직입기동이나 Y-Δ 기동 대신 소프트스타터가 설치된 경우가 있는데, 인버터와 비슷하게 기동전류를 줄이는 장치라고만 알고 있습니다. 그런데 소프트스타터는 주파수를 조절해서 속도를 제어하는 장치는 아니라고 하더라고요. 실제로 소프트스타터가 전동기를 기동할 때 전압과 전류를 어떻게 조절하는지, 어떤 설비에서 사용하면 효과적인지 궁금합니다.

2개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

    네, 소프트스타터를 사용하는 가장 큰 이유는 전동기를 기동할 때 전압을 서서히 올려서 기동전류와 기계적 충격을 줄이기 위해서입니다.

    직입기동은 전동기에 정격전압을 한 번에 인가하기 때문에 순간적으로 큰 기동전류가 흐르고, 축·커플링·벨트·펌프 같은 기계장치에도 큰 충격이 가해질 수 있습니다. 반면 소프트스타터는 보통 SCR(사이리스터)를 이용해 전동기에 인가되는 실효전압을 점진적으로 높입니다. 전압이 서서히 올라가면 기동토크와 기동전류도 완만하게 증가해서 부드럽게 가속됩니다.

    인버터와의 차이도 중요합니다. 인버터는 전압과 주파수를 함께 바꿔 속도까지 제어하지만, 소프트스타터는 주로 기동·정지 구간에서 전압만 조절하고 정상 운전에 들어가면 상용주파수 그대로 운전합니다. 그래서 연속적인 속도조절이 필요하지 않은 설비에 적합합니다.

    실제 현장에서는 펌프, 팬, 컨베이어, 압축기처럼 정상 운전속도는 일정하지만 기동 충격만 줄이고 싶은 설비에 많이 사용합니다. 특히 펌프에서는 급기동이나 급정지로 생기는 수격작용을 줄이는 데도 도움이 됩니다.

    다만 전압을 낮추면 기동토크도 함께 감소하므로, 처음부터 큰 토크가 필요한 부하에는 설정을 잘못하면 기동이 지연되거나 실패할 수 있습니다. 그래서 모터 용량, 부하 특성, 필요한 기동토크, 허용 기동전류를 보고 램프시간과 초기전압을 조정합니다.

    즉, 소프트스타터는 속도제어용 장치라기보다, 모터를 부드럽게 출발·정지시켜 전기적 기동전류와 기계적 충격을 줄이는 장치라고 이해하면 됩니다.

  • 안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

    소프트스타터는 사이리스터 등을 이용해 전동기에 인가되는 전압을 기동 시점부터 서서히 증가시켜 기동전류와 기동충격을 줄이는 장치입니다. 인버터처럼 주파수를 변화시켜 운전속도를 지속적으로 제어하는 장치는 아닙니다. 따라서 펌프나 팬처럼 부드러운 기동이 필요한 설비에서 많이 사용할 수 있습니다. 기동이 끝난 후에는 바이패스 접촉기를 사용해 운전손실을 줄이는 방식도 현장에서 많이 적용됩니다.