전동기의 회전방향을 바꾸기 위해 3상 전원 중 두 상을 바꾸는 이유는 무엇인가요?

Question

3상 유도전동기의 회전방향을 반대로 변경할 때 전원선 세 가닥 중 두 가닥의 위치를 서로 바꾸면 된다고 배웠습니다. 세 상의 전압은 모두 정상이고 전동기 자체에도 이상이 없는데 단순히 두 상의 순서만 바꿔도 회전방향이 반대로 바뀌는 원리가 궁금합니다. 상순서와 회전자계가 어떤 관계가 있는지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

두 개의 상을 바꾸면 내부에서 회전하는 자기장의 방향이 반대로 뒤집힙니다. 3상의 전기는 시차를 두고 들어오는데 두 가닥을 교차하면 자기장이 시계 방향에서 반시계 방향으로 바뀌기 때문이죠. 거기다가 모터의 회전자는 이 자기장을 그대로 끌려가며 돌기 때문에 방향이 바로 반대로 바뀌는 거죠.

결국에는 상순서 변경이 회전자의 방향을 바꾸는 가장 확실한 원리입니다. 왜냐하면 세 가닥 중에서 아무거나 두 가닥만 바꿔도 전압이 치고 나가는 순서가 바로 거꾸로 뒤집히기 때문이죠. 그리고 현장에서는 전자 접촉기 두 개를 사용해서 상순서를 바꿔주면서 정회전과 역회전을 제어하는 방법을 사용하고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네,3상 유도전동기에서 두 상을 서로 바꾸면 회전방향이 반대로 바뀌는 이유는 3상 전원의 상순서가 바뀌면서 고정자에서 만들어지는 회전자계의 회전방향도 반대로 바뀌기 때문입니다.

예를 들어 상순서가 R-S-T일 때는 고정자 자계가 한 방향으로 회전합니다. 그런데 R과 S처럼 두 상을 서로 바꾸면 상순서가 S-R-T 형태가 되면서 회전자계의 방향이 반대가 됩니다. 유도전동기의 회전자는 이 회전자계를 따라가려고 회전하므로 모터의 회전방향도 반대로 바뀝니다.

중요한 점은 각 상의 전압 크기가 달라지는 것이 아니라 전압이 나타나는 시간적 순서가 바뀐다는 것입니다. 그래서 전압을 단순히 측정하면 모두 정상으로 보여도 상순서에 따라 모터 회전방향은 달라질 수 있습니다.

현장에서는 배선 변경 후 상순서계로 확인하거나, 설비가 안전한 조건에서 짧게 조깅 운전해 회전방향을 확인합니다. 펌프, 팬, 압축기처럼 역회전에 민감한 설비는 회전방향을 잘못 잡으면 성능저하나 기계적 손상이 생길 수 있으므로 특히 주의해야 합니다.

즉, 3상 중 두 상을 바꾸면 상순서가 반전되고, 그 결과 고정자의 회전자계 방향이 반대로 바뀌어 전동기도 역회전한다고 이해하면 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

3상 전동기는 세 가닥의 전선에서 전기가 들어오는 순서에 따라 내부에서 회전하는 자기장(회전자계)의 방향이 결정됩니다 전선 두 가닥의 위치를 바꾸면 전기가 들어오는 순서가 뒤바뀌면서 자기장이 반대 방향으로 돌게 되고 전동기 역시 반대로 회전하게 됩니다

Answer 4

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

3상 유도전동기의 회전방향이 바뀌는 이유는 3상 전원의 상순서가 바뀌면서 회전자계의 회전방향도 바뀌기 때문 입니다. 3상 전원은 각 상의 전압이 시간차를 두고 순서대로 변화하는데, 이 순서가 모터 내부에서 회전하는 자기장을 만들어 냅니다. 그런데 상 순서가 바뀌게 되면 모터 내부의 회전자계 역시 반대 방향으로 회전하게 됩니다. 유도전도기의 회전자는 이 회전자계를 따라가면서 회전하기 때문에 결국 회전자의 방향도 반대로 바뀌게 됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

3상 유도전동기는 세 상의 전류가 시간적으로 일정한 위상차를 가지고 흐르면서 회전자계를 만들어 냅니다. 이때 전원의 상순서가 바뀌면 회전자계가 회전하는 방향도 반대로 바뀝니다. 세 상 중 두 상의 위치를 서로 바꾸면 상순서가 반대로 변경되기 때문에 회전자계의 방향이 반전되고 전동기도 반대 방향으로 회전합니다. 따라서 현장에서는 전동기 결선 후 상순서를 확인하고, 회전방향을 바꿀 때는 두 상을 교체하는 방식으로 처리합니다.