전동기의 회전속도가 일정한데도 부하가 증가하면 전류가 커지는 이유는 무엇인가요?

Question

펌프나 송풍기에 연결된 유도전동기가 거의 일정한 속도로 회전하고 있는데, 밸브 개도나 기계적 부하가 변하면 전류가 증가하는 경우가 있습니다. 회전속도가 크게 달라지지 않는데도 전류가 변하는 이유가 궁금합니다. 전동기의 전류와 실제 부하 사이에는 어떤 관계가 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네, 전동기의 회전속도가 거의 일정하더라도 부하가 증가하면 전류는 커질 수 있습니다. 이는 송풍기: 풍량이 증가하면서 필요한 축동력이 커지면 운전전류도 증가할 수 있습니다.

기계설비: 마찰이나 기계적인 저항이 증가하면 모터가 더 큰 토크를 발생시키면서 전류가 증가합니다.

다만 전동기 전류에는 자속을 형성하기 위한 무부하전류도 포함되므로, 부하와 전류가 항상 정비례하는 것은 아닙니다.

현장에서는 회전속도만 확인하기보다는 전류, 전압, 부하 상태를 함께 확인하는 것이 중요합니다. 특히 3상 전류가 균형을 유지하면서 전체적으로 증가한다면 기계적인 부하 증가를 의심할 수 있습니다.

정리하면, 전동기는 부하가 증가할 때 회전속도를 크게 낮추는 대신 슬립을 조금 증가시켜 더 큰 토크를 발생시키고, 이 과정에서 전류가 증가하는 것입니다. 따라서 회전속도가 정상이라고 해서 반드시 부하나 운전전류까지 정상인 것은 아닙니다.

Answer 2

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

전동기는 부하가 커지면 회전 속도가 눈에 안 띌 정도로 살짝 느려지는데, 이때 자석의 힘을 더 세게 받아 힘을 내려는 성질 때문에 전기(전류)를 훨씬 많이 끌어쓰게 됩니다 따라서 전동기 속도가 일정해 보여도 일하는 양이 늘어나면 요구하는 힘만큼 전류 수치도 함께 솔솔 올라가게 됩니다

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

부하가 늘어나게 되면은 회전수가 거의 같다고 하더라도 슬립이 살짝 커지면서 전류가 커집니다. 이유는 유도 전동기는 무거운 부하를 버텨내기 위해서 더 큰 회전력을 만들어야 합니다. 그래서 이를 위해 내부로 흘러 들어오는 전류를 더 많이 끌어다 쓰는 거죠.

즉, 회전 속도는 전원의 주파수에 맞춰서 거의 일정합니다. 하지만 더 큰 토크를 내기 위해서 전력 소모량이 늘어나는 구조인 거죠. 결국에는 부하의 크기는 전동기가 소모하는 전류의 크기와 직결됩니다. 그렇기 때문에 기계적인 부하나 밸브의 궤도도 바뀔 때 전류계값이 커지는 것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

유도전동기는 회전속도가 거의 일정하더라도 부하가 증가하면 더 큰 토크를 만들어야 하므로 전류가 증가합니다. 전동기는 전기를 기계적인 힘을 바꾸는 장치이며, 부하가 커질 수록 더 많은 전기 에너지가 필요하기 때문 입니다. 유도전동기는 부하가 증가하면 회전자 속도가 동기속도보다 조금 더 낮아지는 슬립 현상이 발생하게 됩니다. 이 때 회전자에 유도되는 전류가 증가하고, 전자기력이 커지면서 필요한 토크를 만들어 냅니다. 따라서 회전속도 변화는 작아도 전류는 눈의 띄게 증가할 수 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

유도전동기는 부하가 증가하면 더 큰 토크를 발생시켜야 하므로 회전자에 유도되는 전류와 토크 성분이 증가합니다. 이에 따라 전원에서 공급받는 전류도 일반적으로 증가합니다.전동기의 회전속도는 동기속도에 가까워 부하가 변해도 큰 폭으로 달라지지 않을 수 있지만, 실제로는 슬립이 조금 증가하면서 필요한 토크를 만들어 냅니다. 현장에서는 각 상의 전류와 전압, 운전 부하를 함께 확인해야 합니다. 전류가 정격을 초과하거나 진동과 온도 상승이 동반된다면 기계적 과부하나 펌프·송풍기 계통의 이상도 점검해야 합니다.