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쌈박한오릭스46
냉장고나 에어컨처럼 모터가 들어가는 전자제품은 전원을 켜는 순간 평소보다 큰 전류가 흐르기도 하는데, 모터가 처음 움직이기 시작할 때 전류가 많이 필요한 이유는 무엇일까요?
냉장고나 에어컨처럼 모터가 들어가는 전자제품은 전원을 켜는 순간 평소보다 큰 전류가 흐르기도 하는데, 모터가 처음 움직이기 시작할 때 전류가 많이 필요한 이유는 무엇일까요?
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 모터는 처음 움직이기 시작할 때 평소보다 큰 전류가 흐를 수 있습니다. 가장 큰 이유는 모터가 정지해 있을 때는 회전하면서 생기는 역기전력이 없기 때문입니다.
모터가 회전하기 시작하면 코일이 자기장 속에서 움직이면서 전류의 흐름을 방해하는 역기전력이 생깁니다. 이 역기전력이 전원에서 들어오는 전압의 일부를 상쇄하기 때문에 정상적으로 회전할 때는 전류가 줄어듭니다.
반대로 처음 전원을 켰을 때는 모터가 멈춰 있으므로 역기전력이 거의 없습니다. 그래서 코일에 상대적으로 큰 전류가 흐르고, 이 전류가 강한 자기장을 만들어 정지 상태의 모터를 움직이기 위한 큰 회전력을 만들어냅니다. 그래서 처음에 회전 할때는 큰 전류가 필요한 것입니다.
채택된 답변안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
모터는 정지해 있을 때 역기전력이 없어서 코일 저항만 남기 때문에 전원을 켜는 순간 정격의 5~8배에 달하는 큰 기동 전류가 흐릅니다. 회전이 시작되면 역기전력이 생겨 전류가 스스로 줄어든답니다.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
모터를 기동할때 큰 전류가 흐르는 가장 큰 이유는 정지해 있는 상태에서 회전자가 멈춰있어서 전류를 막아주는 역기전력 상태이기 때문입니다. 그래서 모터 권선 자체의 저항이 매우 작은 상태이기 때문에, 전언이 들어가는 순간에 역기전력이 형성되기전 까지 정격의 최소 5배에서 최대 8배까지도 달하는 대용량의 기동전류가 순간적으로 확 오릅니다.
그래서 함께 정지한 회전체와 압축기 등등 기계적인 부하의 정지 마찰력이랑 회전 관성을 극복하고, 회전 자계를 일으키기 위한 초기전력 공급이 집중되는 이유이기도 하죠. 속도가 정상 궤도에 오르면 역기전력이 발생하고, 전류는 다시 평소 수준으로 급격하게 떨어지는것도 이 같은 원리 때문인거죠.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
냉장고나 에어컨의 모터는 처음 정지해 있을 때 회전 속도가 0이므로 회전을 시작하기 위한 큰 힘이 필요합니다 모터는 처음 전원을 켜면 회전력을 만들어 내기 위해 평소보다 많은 전류를 끌어오며 이를 기동전류라고 합니다 모터가 회전하기 시작하면 내부에 역기전력이 발생해 전류가 점차 줄어들고 정상적인 운전전류로 돌아옵니다 특히 냉장고와 에어컨의 압축기는 냉매를 압축하는 데 필요한 큰 기둥 토크 때문에 순간적으로 큰 전류가 흐를 수 있습니다
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
모터가 돌기 시작하면 스스로 전류를 억제하는 전압을 만들어내요. 코일이 자기장 속에서 회전하면 발전기처럼 전압이 유도되는데, 이 전압이 공급 전압과 반대 방향이라 전류를 밀어내는 역할을 해요. 이걸 역기전력이라고 불러요. 정상 운전 중에는 이 역기전력이 공급 전압의 90% 넘게 상쇄해서, 실제로 코일에 걸리는 차이가 얼마 안 되고 전류도 적당한 수준으로 유지돼요.
멈춰 있을 때는 이 브레이크가 없어요. 회전이 0이니 역기전력도 0이고, 공급 전압이 코일의 순수한 저항에만 걸려요. 코일 저항은 원래 아주 작으니 전류가 정격의 5~8배까지 치솟아요. 이게 기동 전류예요. 여기에 물리적인 이유도 겹쳐요. 멈춰 있는 회전자를 움직이려면 관성을 이겨야 하고, 냉장고와 에어컨은 압축기까지 밀어야 해서 큰 토크가 필요해요. 토크는 전류에 비례하니 전류가 더 많이 필요한 거예요.
속도가 붙으면 역기전력이 자라나면서 전류가 스스로 줄어들어요. 그래서 기동 전류는 보통 1초 안팎으로 끝나요. 다만 이 짧은 순간이 여러 곳에 영향을 줘요. 에어컨이 켜질 때 집 조명이 순간 어두워지는 게 그 전류 때문이고, 차단기는 이 짧은 돌입을 견디도록 설계돼 있어요. 그리고 반복되면 모터 코일에 열 부담이 쌓여서, 냉장고를 뽑았다 바로 꽂거나 에어컨을 자주 껐다 켜는 게 수명에 좋지 않아요.
요즘 제품은 이 문제를 인버터로 해결했어요. 주파수를 낮은 값에서 서서히 올리며 모터를 부드럽게 가속시키니 기동 전류가 거의 안 생기고, 온도에 맞춰 회전 속도를 조절하니 켜고 끄기를 반복할 일도 줄어요. 인버터 제품이 전기를 아끼는 이유의 상당 부분이 여기 있어요 :)