전동기에서 전류는 정상인데 역률이 갑자기 낮아지는 이유는 무엇인가요?

Question

모터를 운전하는 동안 상전류는 평소와 비슷하게 유지되는데 역률만 갑자기 낮아지는 경우가 있다고 들었습니다. 전류가 정상이라면 전력도 정상일 것 같은데 왜 역률만 변화할 수 있는지 궁금합니다. 실제 현장에서는 어떤 항목을 우선 확인하여 원인을 분석하는지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

역률 저하는 부하 감소나 전압 변동 역률개선용 콘덴서 이상 모터 효율 저하 등 다양한 원인으로 발생할 수 있습니다. 전류가 같더라도 유효전력과 무료전력의 비율이 달라지면 역률은 낮아질 수 있습니다. 현장에서는 소비전력 무효전력 역룰 부하율을 함께 측정하고 콘던세 설비의 동작 여부도 확인하여 원인을 분석합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

전류는 정상이라고 하더라도 모터에 걸리는 실제 부하가 줄어들면 역률이 떨어집니다. 전동기는 무부하 상태로 가벼워져도 자체 무효 전류를 계속 소비하죠. 그래서 부하가 줄면 유효 전류만 빠지고 무효 전류 비중이 상대적으로 커집니다. 결국에는 전체 전류 크기는 비슷해 보여도 유효 전력이 줄어들면서 역률만 갑자기 낮아지게 되는 거죠.

그래서 현장에서는 가장 먼저 기계적인 무부하 운전 상태인지 점검해야 합니다. 벨트가 슬립나거나 체인이 풀려서 모터 혼자 돌고 있는지 확인해보셔야 되는거죠. 그리고 진공 콘덴서 차단기가 떨어졌거나 용량이 감퇴했는지도 함께 체크해 보시면 좋겠습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

상전류가 평소와 비슷한데 역률만 갑자기 낮아진다면 전류가 정상이라고 해서 실제 유효전력이 정상이라는 뜻은 아닐 수 있습니다. 3상 모터의 유효전력은 대략 전압 *전류 *역률로 결정이 되는데 전류가 동일해도 역률이 낮아지면 실제로 모터가 사용하는 유효전력은 감소할 수 있습니다. 대표적인 원인으로는 모터 부하 감소, 전원 전압 변화, 역률 보상용 콘덴서 이상, 전원 측 고조파나 불평형이 있을 수 있습니다. 특히 모너타 가볍게 운전 될 수록 무효전력의 비중이 커져서 역률이 낮아지는 특성이 있습니다.