인버터의 출력전류는 정상인데 과전압 트립이 발생하는 이유는 무엇인가요?

Question

인버터로 전동기를 운전할 때 출력전류는 정격 범위 안에 있고 모터도 정상적으로 회전하는데, 감속하거나 정지하는 과정에서 DC 링크 과전압 트립이 발생하는 경우가 있습니다. 이때 과전류와 과전압은 서로 다른 원인으로 발생할 수 있으며, 특히 전동기가 감속 중 발전기처럼 작동하는 현상을 이해할 필요가 있습니다. 회생에너지가 DC 링크 전압을 상승시키는 원리는 무엇이며, 감속시간 설정과 제동저항, 부하 관성은 과전압 트립에 어떤 영향을 주나요?

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

인버터의 과전압 트립은 출력전류가 정상이어도 발생할 수 있으며, 특히 전동기가 감속하는 동안 발생한 회생에너지가 DC 링크에 축적될 때 나타날 수 있습니다. 전동기는 관성 때문에 감속 명령 이후에도 계속 회전하려는 성질이 있으며, 감속 과정에서 전동기가 발전기처럼 작동하면 에너지가 인버터 쪽으로 되돌아옵니다. 이 에너지를 전원 측으로 회수하거나 제동저항에서 소모하지 못하면 DC 링크 전압이 상승해 과전압 보호가 동작할 수 있습니다. 부하 관성이 크거나 감속시간이 지나치게 짧게 설정된 경우 이러한 현상이 발생하기 쉽습니다. 점검할 때는 트립이 가속·정속·감속 중 어느 시점에 발생하는지 확인하고, 인버터의 DC 링크 전압과 감속시간 설정, 부하의 관성 및 제동장치 유무를 살펴봐야 합니다. 필요하다면 제조사 지침에 따라 감속시간을 늘리거나 적절한 제동저항 및 회생 처리 장치를 검토할 수 있습니다. 다만 제동저항의 저항값과 허용전력은 인버터 사양에 맞아야 하며, 임의로 변경하면 저항 과열이나 장비 손상이 발생할 수 있으므로 정해진 설계 기준에 따라 조치해야 합니다.