인버터로 구동하는 전동기에서 저속 운전 시 과열이 발생하는 이유는 무엇인가요?

Question

인버터를 이용해 전동기의 회전속도를 낮추면 전력 소비를 줄일 수 있지만, 저속 운전 중 전동기 온도가 높아지는 경우가 있습니다. 속도가 낮아졌는데도 과열이 발생하는 이유는 무엇이며, 일반 전원으로 운전할 때와 냉각 방식에 어떤 차이가 있나요? 저속 운전 설비의 과열을 예방하기 위한 점검 방법도 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

일반적인 자력 냉각식 전동기는 축에 연결된 냉각팬이 회전하면서 열을 배출하므로 속도가 낮아지면 냉각 능력도 감소합니다. 반면 부하 토크가 크게 유지되면 전류와 발열은 충분히 줄어들지 않아 과열이 발생할 수 있습니다. 현장에서는 인버터 출력 주파수와 전동기 전류, 온도 및 부하 상태를 확인하고 제조사가 허용하는 운전 범위를 지켜야 합니다. 저속 운전 시간이 길거나 부하가 큰 경우에는 별도 강제냉각팬 적용 등을 검토할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

인버터로 전동기를 저속 운전하게 되면 회전속도와 함께 냉각팬의 회전속도도 낮아져 방열 능력이 떨어질 수 있습니다. 반면 부하가 큰 상태에서는 전류가 계속 흐르므로 전동기 내부에서 발생하는 열이 충분히 배출되지 않아 과열이 될 수 있습니다. 일반 전원으로 운전할 경우 정격속도로 냉각팬이 회전하지만 인버터 저속 운전시에는 냉각 성능이 저하되는 것이 주요 차이라고 볼 수 있습니다. 이를 예방하기 위해서는 운전 전류와 권선 온도를 확인하고, 부하 상태와 인버터의 가속/감속 및 운전 설정을 점검해야 합니다.