전동기를 장시간 저부하로 운전하면 효율이 낮아질 수 있는 이유는 무엇인가요?

Question

공장이나 기계실에서 전동기를 운전할 때 실제 부하가 정격용량보다 훨씬 낮은 상태로 오래 유지되는 경우가 있습니다. 전류가 적게 흐르므로 전력 소비도 줄어들겠지만, 전동기의 효율까지 반드시 좋아지는 것은 아니라고 들었습니다. 저부하 운전에서 효율이 낮아질 수 있는 이유와 확인해야 할 사항이 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

전동기가 돌아가기만 해도 기본적으로 쓰이는 전기(고정 손실)가 있는데, 적은 일을 할 때는 전체 사용량 중 이 버려지는 전기의 비율이 커지기 때문에 효율이 떨어집니다 따라서 현재 일하는 양에 맞는 적절한 크기의 전동기로 교체하거나 속도를 조절하는 장치를 달아주는 것이 좋습니다

Answer 2

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

전동기는 부하가 감소하면 소비전력도 줄어들지만, 효율까지 반드시 좋아지는 것은 아닙니다. 전동기는 부하가 적더라도 철손, 기계적 마찰손, 냉각팬 손실 등 일정 수준의 손실이 계속 발생하기 때문 입니다. 특히 유도전동기는 부하가 작아져도 자속을 유지하기 위한 무부하 전류가 필요합니다. 따라서 실제로 일을 하는데 사용되는 전력은 줄어들지만, 전체 소비전력에서 손실이 차지하는 비율은 상대적으로 커질 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

유도전동기는 부하가 작아져도 철손과 기계손 등 일정 부분의 손실이 계속 발생합니다. 부하가 감소하면 출력은 줄어들지만 이러한 손실이 출력에 비해 상대적으로 커지므로 효율이 낮아질 수 있습니다. 특히 무부하에 가까운 상태에서는 자속을 유지하기 위한 전류도 계속 필요합니다. 현장에서는 실제 부하와 전류, 유량 또는 압력 등을 함께 확인해야 합니다. 펌프나 송풍기가 필요한 용량보다 지나치게 큰 경우에는 운전 조건을 검토할 수 있지만, 임의로 전동기나 보호장치의 설정을 변경해서는 안 됩니다.