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인버터에서 감속시간과 제동저항은 어떤 관계가 있나요?
인버터를 설정할 때 감속시간을 짧게 하면 제동저항이 필요한 경우가 있다고 들었습니다. 감속시간과 제동저항이 어떤 관계가 있는지 궁금합니다. 실제 현장에서는 어떤 기준으로 제동저항 설치 여부를 결정하는지도 알고 싶습니다.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.
감속시간을 짧게 설정하면 모터의 운동에너지가 짧은 시간 안에 회생에너지로 변환되어 DC링크 전압이 급격히 상승할 수 있습니다. 이때 제동저항은 회생에너지를 열로 소비하여 과전압을 방지하는 역할을 합니다. 현장에서는 부하의 관성 감속시간 운전 빈도 등을 고려하여 제동저항의 용량과 설치 여부를 결정하며 크레인이나 원심력이 큰 설비에서는 특히 중요하게 적용됩니다.
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채택된 답변안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.
감속 시간을 줄이면 모터가 발전기처럼 돌면서 큰 회생 에너지를 인버터로 뿜어냅니다. 모터의 회전 관성이 남아 있는 상태에서 인버터가 주파수를 강제로 낮추기 때문이죠. 이때 발생하는 전력 에너지는 인버터 내부 콘덴서로 흘러들어갑니다. 근데 감속 시간이 너무 짧으면 전압이 치솟죠. 그래서 과전압 에러로 인버터가 뻗어 버릴 수가 있습니다. 결국 이 남는 전기를 열로 태워주는 제동 저항이 필요한 겁니다.
그래서 현장에서는 관성 크기와 정지 목표 시간에 따라서 제동 저항을 추가합니다. 모터에 달린 팬이나 회전체 무게가 커서 급정지해야하는 장비에는 필수로 달죠. 반면에 관성이 작거나 부드럽게 천천히 세워도 되는 장비는 자연 감속으로도 충분합니다. 결론적으로는 감속 시간을 짧게 잡아야 할수록 높은 용량의 제동 저항과 제동 유닛을 조합해 주셔야 안전한 거죠.
안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.
네, 인버터에서 감속시간이 짧을수록 제동저항의 필요성이 커지는 이유는, 모터가 감속할 때 발생하는 회생에너지를 빠르게 처리해야 하기 때문입니다.
모터가 회전 중일 때는 회전체와 부하에 운동에너지가 저장되어 있습니다. 인버터가 속도를 급하게 낮추면 모터가 순간적으로 발전기처럼 동작하면서 그 에너지가 인버터의 DC Link 쪽으로 되돌아옵니다. 이때 에너지를 충분히 처리하지 못하면 DC Link 전압이 상승해서 과전압(OV) 트립이 발생할 수 있습니다.
감속시간을 길게 잡으면 회생에너지가 천천히 발생하기 때문에 인버터가 비교적 여유 있게 처리할 수 있습니다. 반대로 감속시간을 짧게 하면 짧은 시간에 많은 에너지가 들어오기 때문에 제동저항을 이용해 그 에너지를 열로 소모시키는 방식이 필요할 수 있습니다.
실제 현장에서는 부하의 관성, 모터 용량, 필요한 정지시간, 감속 중 DC Link 전압 상승 여부, 감속 빈도 등을 보고 제동저항 설치 여부를 판단합니다. 특히 원심분리기, 호이스트, 고속 회전체, 관성이 큰 팬처럼 멈출 때 에너지가 많이 발생하는 설비에서 많이 검토합니다.
즉, 감속시간을 짧게 할수록 회생에너지가 한꺼번에 많이 발생하고, 이를 처리하기 위해 제동저항이 필요해질 가능성이 높아진다고 이해하면 됩니다.
안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.
인버터로 모터를 빠르게 감속시기게 되면 모터가 단순히 멈추는 것이 아니라, 회전하던 모터와 부하의 운동엔너지가 전기에너지로 다시 인버터 쪽으로 들어오게 됩니다. 이 때 발생한 에너지가 인버터의 DC 링크에 쌓이면서 DC 전압이 상승하게 되죠. 감속시간을 너무 짦게 설정하면 순간적으로 많은 에너지가 들어오기 때문에 인버터가 과전압 트립을 일으킬 수 있습니다. 제동저항은 이때 발생한 에너지를 저항에서 열로 소모시켜 DC 전압이 지나치게 올라가는 것을 막아주는 역할 하게 됩니다. 그래서 일반적으로 부하의 관성이 크고, 회전속도가 빠르며, 짧은 시간에 자주 정지해야 하는 설비일수록 제동저항이 필요할 가능성이 높아지게 되는 것입니다.