전기설비에서 전동기의 기동방식을 부하에 따라 다르게 선정하는 이유는 무엇인가요?

Question

현장에서 전동기를 확인하다 보면 어떤 모터는 직입기동을 사용하고 어떤 모터는 Y-Δ 기동이나 인버터를 사용하는 경우가 있습니다. 단순히 모터 용량이 크면 무조건 다른 기동방식을 사용하는 것인지, 전동기가 연결되는 부하의 특성도 기동방식 선정에 영향을 주는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김종식 전기기사입니다.

네, 전동기의 기동방식은 모터 용량뿐만 아니라 부하가 처음움직일 때 얼마나 큰 토크가 필요한지, 기동전류를 얼마나 줄여야 하는지에 따라 달라집니다.

직입기동은 구조가 단순하고 기동토크를 충분히 낼 수 있지만, 기동전류가 매우 큽니다. 그래서 전원계통이 충분히 크고, 모터 용량이 비교적 작으며, 기동 충격을 받아도 되는 부하에 적합합니다.

Y-Δ 기동은 기동전류를 줄일 수 있지만, 대신 기동토크도 크게 줄어듭니다. 그래서 무부하 또는 가벼운 부하로 출발할 수 있는 펌프·팬 등에 적합할 수 있지만, 컨베이어처럼 처음부터 큰 힘이 필요한 설비에는 기동이 잘 안 될 수 있습니다.

인버터는 주파수와 전압을 함께 조절하면서 기동할 수 있기 때문에 기동전류를 제한하면서도 필요한 토크를 비교적 안정적으로 확보할 수 있습니다. 또 속도제어, 부드러운 가감속이 필요한 컨베이어, 펌프, 팬, 믹서 등에 많이 사용됩니다.

현장에서는 보통 모터 용량, 전원계통의 여유, 필요한 기동토크, 부하의 관성, 기동 횟수, 속도제어 필요 여부, 기계적 충격 허용 정도를 함께 보고 결정합니다.

즉, 큰 모터라고 무조건 Y-Δ나 인버터를 쓰는 것이 아니라, 전원계통과 부하 특성에 맞춰 기동전류와 기동토크를 동시에 고려해서 기동방식을 선정한다고 이해하면 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

모터를 켰을 때 평소보다 수배나 큰 기동 전류가 순간적으로 튀어 오르기 때문이죠. 왜냐하면은 큰 전류가 들어오게 되면은 주변의 전압이 순간적으로 뚝 떨어집니다. 그래서 다른 설비까지 꺼질 수가 있는 거죠. 거기다가 무거운 부하를 갑자기 돌려버리면은 모터 축이랑 기계 장치에 큰 충격이 가해지게 됩니다.

그래서 부하 특성에 맞춰서 기동 방식을 다르게 정해 줘야 됩니다. 왜냐하면은 팬이나 펌프처럼 처음에 가볍게 도는 부하는 와이-델타 기동으로 전류를 줄여주면은 충분하기 때문이죠. 그리고 컴프레셔처럼 처음부터 힘이 많이 필요한 부하는 인버터를 쓰시면 됩니다. 그래서 부드럽게 토크를 올려주시면 안전하죠.

Answer 3

안녕하세요. 이대길 전기기능사입니다.

전동기를 켤때는 평소보다 몇배나 큰 전기가 순간적으로 몰려들어 전선망에 전압을 떨어뜨리거나 주변 전기 설비에 물리를 줄수 있습니다

또한 펌프나 팬처럼 처음 돌릴때 토크가 필요한 부하인지 아니면 충격없이 부드럽게 시작해야 하는 기계인지등 연결된 부하의 특성에 맞추어 기동방식을 달리해야 안전하게 작동시킬수 있습니다

Answer 4

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

전동기의 기동방식은 모터 용량뿐 아니라 기동전류, 필요한 기동토크, 전원계통의 용량과 부하의 특성을 함께 고려해 선정합니다. 직입기동은 구조가 간단하지만 기동전류가 크기 때문에 전원계통에 전압강하를 일으킬 수 있습니다. Y-Δ 기동은 기동전류를 줄일 수 있지만 기동토크도 감소하므로 펌프나 팬 등 부하 특성에 맞춰야 합니다. 인버터는 기동전류와 가속시간을 제어하면서 속도까지 조절할 수 있어 부하 특성에 따라 유리하게 사용할 수 있습니다.