전동기 회전수가 부하에 따라 조금씩 변하는 이유가 궁금합니다

인버터 없이 상용전원으로 운전하는 유도전동기는 주파수가 일정하면 회전속도도 일정할 것이라고 생각했는데 실제 현장에서 부하가 증가하면 모터 회전수가 약간 떨어지는 것을 볼 수 있습니다. 명판에는 1800rpm처럼 표시되어 있는데 실제 측정하면 그보다 낮게 나오는 경우도 있습니다. 유도전동기의 실제 회전수가 동기속도와 다른 이유가 궁금합니다.

3개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

    유도전동기는 회전자에 전류를 유도하기 위해 회전자계와 일정한 속도 차이가 필요합니다. 이를 슬립이라고 하며 부하가 증가하면 필요한 토크를 만들기 위해 슬립이 커지면서 실제 회전속도가 조금 낮아집니다. 그래서 명판에 표시된 정격회전수는 동기속도와 다를 수 있습니다. 예를 들어 60Hz, 4극 전동기의 동기속도는 1800rpm이지만 실제 정격부하에서는 일반적으로 그보다 낮게 회전합니다.

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    채택된 답변
  • 안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

    네, 유도전동기의 실제 회전수가 동기속도보다 조금 낮은 이유는 슬립이 필요하기 때문입니다.

    유도전동기는 고정자의 회전자계가 회전자를 끌고 도는 구조인데, 회전자가 회전자계와 완전히 같은 속도로 돌면 회전자에 유도전류가 생기지 않아 토크도 발생하지 않습니다. 그래서 실제 회전자는 항상 동기속도보다 약간 느리게 돌아야 합니다.

    부하가 증가하면 더 큰 토크가 필요하고, 이를 만들기 위해 슬립이 조금 더 커집니다. 그래서 부하가 커질수록 회전수가 약간 떨어지는 현상이 나타납니다.

    동기속도는 120 × 주파수 ÷ 극수로 결정됩니다. 예를 들어 60Hz, 4극 모터의 동기속도는 1800rpm이지만 실제 정격속도는 보통 그보다 조금 낮은 값이 됩니다. 명판에 적힌 회전수도 대개 실제 정격부하에서의 회전속도를 의미합니다.

    현장에서는 부하가 증가했을 때 회전수가 조금 떨어지는 것은 정상적인 특성일 수 있지만, 평소보다 지나치게 많이 떨어진다면 과부하, 전압저하, 회전자 이상, 베어링이나 부하측 마찰 증가 등을 함께 확인해야 합니다.

    즉, 유도전동기는 토크를 만들기 위해 동기속도보다 약간 느리게 돌아야 하고, 부하가 커질수록 슬립이 증가해서 회전수가 조금 더 낮아진다고 이해하면 됩니다.

  • 안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

    유도전동기는 돌고 있는 회전 자석(자기장)보다 속도가 약간 느려져야만 전기가 유도되어 회전하는 힘(토크)이 생기는 원리입니다

    무거운 짐(부하)이 실릴수록 더 큰 힘을 내기 위해 스스로 자석과의 속도 차이를 크게 벌리다 보니 실제 회전수가 조금씩 덜어지게 됩니다