전동기를 정격전압으로 운전하는데 역률이 갑자기 낮아지는 이유는 무엇인가요?

Question

현장에서 전동기의 공급전압은 정격 범위에 있고 운전전류도 크게 변하지 않는데, 전력량계에 표시되는 역률이 이전보다 낮아지는 경우가 있습니다. 전동기는 계속 정상적으로 운전되고 있어 단순한 부하 변화인지 전기적인 이상인지 판단하기 어렵습니다. 유도전동기의 역률은 부하율에 따라 달라진다고 알고 있는데, 운전 중 역률이 갑자기 낮아지는 원인은 무엇인가요? 현장에서 전동기 부하와 전원 상태 중 어떤 부분을 먼저 확인해야 하는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

전동기의 역률이 갑자기 떨어지는 것은 주로 부하가 가벼워져서 경부하 상태가 되었기 때문입니다. 유도 전동기는 일을 안 하거나 조금 할 때도 자석을 만드는 데 무효 전류를 꾸준히 쓰죠. 그래서 실제로 일하는 유효 전류만 떨어집니다. 그리고 전체 전류 중에서 무효 전류가 차지하는 비율이 커지니까 역률이 나빠지는 겁니다.

현장에서 보실 때는 먼저 전동기에 걸려 있는 실제 부하율이 얼마나 되는지부터 확인해 보세요. 만약 원래보다 짐이 가볍게 걸려 있다면 이게 원인입니다. 결론적으로 공급전압이 너무 높게 들어오고 있어서 철손이나 여자 전류가 늘어났는지도 같이 짚어보시면 좋겠습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

역률이 낮아지는것은 모터에 걸리는 기계적 일의양이 줄어 자석을 만드는데 필요한 무효전력의 비율이 커졌기때문입니다

따라서 현장에서는 모터의 부하율을 확인하고 전원 전압이나 고조파가 있는지 점검해야합니다

Answer 3

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

유도전동기의 역률은 부하 상태에 따라 달라지며, 일반적으로 부하가 작아지면 자속 형성에 필요한 여자전류의 비중 이 커져 역률이 낮아질 수 있습니다. 하지만 운전조건이 비슷한데 역률이 갑자기 떨어졌다면 부하 변화뿐 아니라 역률 측정값과 전력 측정회로도 확인해야 합니다. 먼저 유효전력, 무효전력, 전류 및 역률의 변화 시점을 비교하고, 펌프나 팬 등 연결된 기계의 부하가 달라졌는지 살펴보는 것이 좋습니다. 여러 설비에서 동시에 역률이 낮아졌다면 역률 개선용 콘덴서의 투입 상태나 계측기 설정도 확인해야 합니다. 역률 수치 하나만으로 전동기 고장을 단정하지 말고 실제 부하와 전력 데이터를 함께 분석하는 것이 중요합니다.