전동기의 권선 온도를 직접 측정하는 센서를 설치하면 어떤 장점이 있나요?

Question

전동기의 과열을 방지하기 위해 과부하계전기나 전자식 보호계전기를 사용하지만, 전류가 정격 범위에 있어도 냉각 불량이나 잦은 기동 등으로 권선 온도가 높아질 수 있습니다. 이러한 문제를 감시하기 위해 전동기 내부에 온도센서를 설치하기도 하는데, 권선 온도를 직접 감시하면 어떤 장점이 있으며 보호장치를 구성할 때 어떤 사항을 고려해야 하나요?

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

전동기 내부의 권선 온도를 직접 측정하면 전류만으로는 파악하기 어려운 실제 열적 상태를 확인할 수 있습니다. 냉각팬 고장, 통풍구 막힘, 높은 주변 온도, 잦은 기동 또는 불균형한 부하로 인해 권선 온도가 상승하는 경우에도 온도센서가 이상 징후를 감지할 수 있습니다. 대표적으로 PTC 서미스터는 특정 온도 이상에서 저항이 급격히 증가하는 특성을 이용해 과열 보호에 사용하며, RTD는 온도에 따른 저항 변화를 이용해 연속적인 온도 감시에 활용할 수 있습니다. 센서 종류에 맞는 보호계전기나 입력 모듈을 사용해야 하며, 경보와 정지 기준은 전동기 제조사의 허용 온도 및 절연 등급을 고려해 설정해야 합니다. 센서 자체의 단선이나 단락도 고장으로 검출할 수 있도록 구성하는 것이 좋습니다. 온도센서는 과부하계전기를 완전히 대체하기보다는 전류 기반 보호와 함께 사용해 전기적 이상과 열적 이상을 보완적으로 감시하는 것이 효과적입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네 전동기의 권선온도를 직접 측정하는 센서를 설치하면 운전전류만으로 확인하기 어려운 과열상태를 조기에 감지하여 전동기를 보호할 수 있다는 장점이 있습니다.

일반적인 과부하계전기는 전류를 기준으로 과부하를 감지하지만, 냉각팬 고장이나 통풍 불량, 잦은 기동 등으로 전류가 정상 범위에 있어도 권선 온도가 상승할 수 있습니다.

반면 권선 내부에 설치된 RTD나 PTC 온도센서는 권선의 온도 변화 또는 과열 여부를 직접 감지하므로 절연 열화와 권선 소손을 예방하는 데 효과적입니다.

현장에서는 전동기의 절연등급과 허용온도, 센서 종류, 경보 및 정지 설정값을 고려해야 합니다. 또한 온도가 일정 수준 이상 상승하면 경보를 발생시키고, 위험 수준에서는 전동기를 자동 정지시키도록 보호회로를 구성하는 것이 좋습니다.

결론적으로 권선 온도센서는 과부하계전기를 대체하기보다는 상호 보완하는 보호장치로

사용하는 것이 효과적이며, 전동기의 수명 연장과 설비 고장 예방에 도움이 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

전동기 속에 온도 센서를 달아두게되면 전류가 못 잡는 숨은 과열을 잡아낼 수가 있습니다. 왜냐하면은 냉각이 고장나면은 전류는 멀쩡하다 해도 속에서부터 열이 차오르죠. 그래서 겉으로 흐르는 전류만 보는 일반 계전기보다 훨씬 정확하게 모터를 지켜 줄 수가 있습니다. 그래서 모터가 타 버리는 사고를 확실하게 막아 줄 수가 있죠.

그래서 센서로 회로를 취할 때는 모터의 절연 등급에 맞춰서 온도의 한계치를 정확히 잡는 게 중요합니다. 왜냐하면 F 종이나 H종 같은 등급에 따라서 안전하게 버티는 온도가 다 다르기 때문입니다. 그리고 위험 신호를 주는 경보 단계랑 모터를 멈추는 차단 단계도 꼭 따로 설정해야 되죠. 그래서 현장에 맞춰서 오동작 없이 안전하게 굴러가도록 세팅 한 게 필요합니다.

그리고 추가적으로 보통 모터에 있는 온도 센서는 140도나 160도로 설정이 돼 있습니다. 그리고 특히 브레이크 쪽에 온도가 과하게 올라가는 점이 있죠. 그래서 밀폐된 공간에 모터가 설치되는 경우나 비슷한 환경에서는 에어컨을 틀어주는 현장도 있으니 열에 대한 관리가 집중적으로 되고 있는 겁니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

전동기 권선에 온도센서를 설치하면 전류만으로는 파악하기 어려운 실제 권선의 과열 상태를 직접 감시할 수 있다는 장점이 있습니다. 전류가 정격 범위에 있다고 하더라도 냉각팬 고장이나 통풍구의 막힘, 잦은 기동 등으로 인해서 권선 온도가 상승할 수 있는데 온도센서를 설치하게 되면 이러한 이상을 조기에 발견해서 절연물의 열화를 방지하고 전동기의 수명을 연장하는 효과를 볼 수 있습니다.