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전동기를 장시간 저속으로 운전하면 베어링과 권선에 문제가 발생할 수 있는 이유는 무엇인가요?

인버터를 이용하면 전동기의 회전속도를 낮춰 운전할 수 있는데, 낮은 주파수에서 장시간 운전하면 전동기 내부의 발열이나 기계적인 문제가 발생할 수 있다고 합니다. 회전속도가 낮아지면 부하도 줄어들 것 같은데 어떤 조건에서 오히려 문제가 생길 수 있는지 궁금합니다. 특히 냉각 방식과 부하 토크가 어떤 영향을 주는지 알고 싶습니다.

2개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

    일반적인 자냉식 전동기는 축에 연결된 냉각팬이 회전하면서 열을 배출하므로 속도가 낮아지면 냉각능력도 감소할 수 있습니다. 이 상태에서 정토크 부하를 장시간 운전하면 전류와 발열이 충분히 줄지 않아 권선 온도가 높아질 수 있습니다. 또한 저속 운전 자체가 항상 베어링 고장을 일으키는 것은 아니지만, 윤활 조건이나 부하 특성, 제조사가 허용한 속도 범위를 벗어나면 기계적 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 저속 운전 시에는 전동기 냉각 방식, 부하 토크, 운전전류와 온도를 확인하고 필요하면 별도 냉각팬이나 적합한 전동기를 검토해야 합니다.

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    채택된 답변
  • 안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

    전동기를 저속으로 운전한다고 해서 항상 발열이 줄어드는 것은 아닙니다. 일반적인 자체 냉각형 전동기는 회전속도가 낮아지면 냉각팬의 풍량도 감소하기 때문에 열을 충분히 배출하지 못할 수 있습니다. 특히 컨베이어나 압출기처럼 저속에서도 큰 토크가 필요한 부하는 전류가 계속 많이 흘러 권선이 과열될 수 있습니다. 반편 펌프나 팬처럼 속도를 낮추면 부하도 크게 줄어드는 경우에는 발열 부담이 감소할 수 있습니다. 또한 저속에서 윤활 상태가 나빠지거나 축에 과도한 하중이 걸리게 되면 베어링의 마모와 온도상승이 발생할 수 있습니다.