전동기 운전 중 전류가 주기적으로 오르내리는 원인은 무엇인가요?

펌프용 전동기를 운전하면서 전류를 측정해보니 일정한 값으로 유지되지 않고 몇 초 또는 수십 초 간격으로 조금씩 올라갔다 내려가는 현상이 반복됩니다. 차단기나 EOCR이 바로 동작할 정도는 아니고 모터도 계속 운전합니다. 단순한 측정 오차일 수도 있지만 실제 부하가 변하는 경우에도 이런 현상이 나타날 수 있다고 하는데 어떤 원인을 생각해볼 수 있는지 궁금합니다.

4개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

    네, 전동기 운전 중 전류가 몇 초~수십 초 간격으로 반복해서 오르내린다면, 모터 자체의 전기적 이상보다 부하가 주기적으로 변하고 있는지를 먼저 확인하는 것이 좋습니다.

    펌프용 전동기라면 대표적으로 유량이나 압력 변화, 밸브 개도 변화, 흡입측 수위 변동, 캐비테이션, 배관 내 공기 혼입, 자동제어에 따른 부하 변화가 원인이 될 수 있습니다. 예를 들어 펌프가 순간적으로 더 큰 유량을 처리하면 필요한 토크가 증가하면서 전류도 올라가고, 부하가 줄면 다시 내려갑니다.

    인버터 운전이라면 주파수나 압력제어 명령이 계속 보정되면서 전류가 주기적으로 변할 수도 있습니다. PID 제어가 너무 민감하게 설정되어 있으면 출력 주파수가 조금씩 출렁이면서 전류도 따라 움직이는 경우가 있습니다.

    현장에서는 보통 3상 전류가 모두 같은 패턴으로 움직이는지, 그 순간의 유량·압력·수위·인버터 출력주파수도 같이 변하는지를 확인합니다. 세 상이 모두 비슷하게 오르내리면 부하 변화 가능성이 크고, 한 상만 불규칙하게 변하면 단자 접촉불량이나 전원·권선 이상도 의심해야 합니다.

    즉, 전류가 규칙적으로 오르내린다면 실제 부하나 제어값이 주기적으로 변하는 경우가 많으므로, 전류만 보지 말고 펌프의 압력·유량과 인버터 주파수를 동시에 비교해보는 것이 가장 효과적입니다.

  • 안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

    전동기의 전류가 주기적으로 출렁거리는 이유는 펌프 내부의 유체 흐름 변화나 또는 흡입을 할 때 이상 현상이 생기는 이유입니다. 왜냐하면은 펌프 흡입 배관으로 공기가 조금씩 섞여 들어가는 에어 포켓 현상이 생기면 배관 안쪽에 밀도가 순간적으로 달라지죠. 그래서 공기가 들어갈 때는 부하가 줄어서 전류가 떨어졌다가, 물이 다시 채워지면 다시 전류가 오르는 반응이 반복되는 겁니다. 거기다가 배관 내부에 수격 작용이나 밸브의 개폐 상태 불균형도 유체 저항이 주기적으로 변할 수도 있습니다.

    그리고 모터랑 펌프의 기계적인 구동부의 불균형이나 전원의 품질 문제도 원인이 될 수도 있죠. 왜냐하면은 커플링에 축심도가 미세하게 안 맞거나 임펠러의 이물질이 낀다고 한다면 회전할 때마다 기계적인 저항이 달라질 겁니다. 그래서 특정 주기로 덜컹덜컹거리거나 전류 수치가 위로 올랐다가 내려갔다 하는 현상이 계속 반복되게 나타날 거죠. 거기다가 개통 전압이 유도 중동기 슬립 변화를 유발할 정도로 미세하게 변동하는 경우에도 이런 현상이 발생할 수도 있습니다. 그러니까 결론적으로 펌프의 흡입 측의 유입 상태와 진동 그리고 결합부의 상태를 종합적으로 점검을 하셔야 이런 현상을 방지하고 원인을 찾을 수가 있겠네요.

  • 안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

    펌프 안에 공기가 들어가거나 물의 압력을 조절하는 밸브가 열렸다 닫혔다를 반복(헌팅)하면 펌프가 밀어내야 하는 물의 양이 달라지면서 모터에 걸리는 부하가 주기적으로 변합니다

    또한 펌프 흡입구 쪽 물의 양이 불확실해 기포가 생기거나 전깃줄의 전압이 미세하게 출렁일 때도 모터가 힘을 더 썼다 줄였다 하면서 전류가 오느내리게 됩니다

  • 안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

    전동기 전류가 주기적으로 변한다면 전동기에 연결된 실제 부하가 주기적으로 변하는지를 먼저 봐야 합니다. 펌프에서는 유량이나 압력 변화, 밸브 개폐, 액체 수위 변화 등에 따라 부하가 달라질 수 있습니다. 기계적인 원인으로 펌프가 순간적으로 무거워지거나 가벼워지는 경우도 있습니다. 전류 변화 주기와 설비의 밸브·수위·압력 변화를 비교하면 원인을 좁히는 데 도움이 됩니다.