전동기 운전 중 전류는 정상인데 회전 방향에 따라 진동 크기가 달라지는 이유는 무엇인가요?

Question

삼상 유도전동기를 정·역회전으로 운전하는 설비에서 한쪽 방향으로 돌릴 때는 진동이 크지 않지만, 반대 방향으로 운전하면 진동이 유독 커지는 경우가 있다고 합니다. 양쪽 방향 모두 전류가 정격 범위에 있고 전동기도 정상적으로 회전한다면 전기적인 문제는 없다고 판단하기 쉽습니다. 하지만 연결된 펌프나 감속기, 커플링 등 기계적인 부분에 문제가 있을 수도 있고, 역회전 시 부하 특성이 달라질 수도 있을 것 같습니다. 이런 경우 전기설비 담당자는 어떤 항목부터 확인해야 하며, 전기적 원인과 기계적 원인을 어떻게 구분할 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

회전 방향에 따라 진동이 달라진다면 연결된 기계설비의 구조나 부하 특성, 커플링 상태 등을 우선 확인하고 전기적 원인도 함께 점검해 보시기 바랍니다. 역회전할 때 펌프 내부의 유체 흐름이나 기어의 맞물림 상태가 달라지면 진동이 커질 수 있습니다. 커플링 정렬 불량, 베어링 마모, 축의 휨, 체결 볼트 풀림도 원인이 될 수 있기도 합니다. 그리고 3상 전압과 전류가 균현을 이루는지 확인하고 역회전 시 전류 불평형이나 전압 불평형이 발생하는지도 살펴 보시기 바랍니다. 그리고 전동기와 부하를 분리해서 점검해 보는 방법도 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

전류가 정상인데 회전 방향에 따라 진동이 다르다면, 전기적 불균형보다는 커플링 축 정렬 불량이나 기계적 비대칭성 때문일 가능성이 높아요. 왜냐하면 전동기와 부하를 연결하는 축이 미세하게 틀어져 있거나 베어링이 마모된 경우애는, 특정한 방향으로 돌 때에 기계적 하중이나 반작용이 다르게 작용해서 진동을 키우기 때문이죠.

그래서 전기 설비 담당자라면은 먼저 커플링의 체결 상태랑 더불어서 볼트의 풀림 여부를 점검해 보세요. 그리고 양 방향 회전할 때 진동 주파수 분석 결과를 비교해 보는 것이 좋겠습니다. 만약에 특정한 회전수 주파수에서 유독 진동이 튀어오른다면 기계적인 불균형이나 공진의 문제일 확률이 높습니다. 그러니까 전기적인 신호 외에도 기계적인 결합 부위를 꼼꼼히 짚어보시면 좋겠습니다.

Answer 3

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

회전 방향에 따라 진동이 달라진다면 전동기 자체뿐 아니라 연결된 기계설비와 회전 방향에 따른 부하 특성을 함께 확인해야 합니다. 먼저 전동기와 부하의 회전 방향이 설계 기준에 맞는지 확인하고, 커플링 정렬 상태, 체결부 풀림, 축과 베어링 상태 등을 점검합니다. 펌프나 팬은 역회전할 때 유체의 흐름과 부하 특성이 달라질 수 있으며, 일부 장비는 역회전 운전 자체가 허용되지 않습니다. 전류가 정상이라고 해서 기계적 이상이 없다고 단정할 수는 없으므로 정·역회전 시 진동값과 전류, 소음, 운전 조건을 비교하는 것이 좋습니다. 이상 진동이 크다면 반복 운전을 중단하고 제조사 기준과 설비 정비 절차에 따라 점검해야 하며, 회전 중인 축이나 커플링에 접근해서는 안 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

모터 자체는 정상이어도 한쪽 방향으로 돌릴 때 축이 틀어지거나 기계 부품이 한쪽으로 쏠려 진동이 커질 수 있어요 모터와 연결된 기계를 떼어내서 원인이 모터에 있는지 기계에 있는지 먼저 확인해 보세요