전동기 기동방식 선정

기동방식 선정이란

전동기를 켜는 순간 큰 전류가 흘러 전압이 떨어지고 기계에 충격이 가해진다.

기동방식 선정은 이 전류와 토크를 조절해 전동기가 안전하게 목표 속도에 도달하도록 방법을 고르는 일이다.

농형 유도전동기의 기동전류는 정격전류의 5~7배 수준이다.

전압과 기동 특성

농형 유도전동기는 회전자가 단락된 구조라 기동저항을 넣을 수 없다.

그래서 기동전류는 인가전압에 비례하고, 전압을 낮추는 방법으로만 제한한다.

기동토크는 전압의 제곱에 비례하므로 전압을 낮추면 토크도 크게 줄어든다.

Y-△ 기동의 원리

Y-△ 기동은 기동 때만 고정자를 Y결선으로 바꾸는 감압기동이다.

Y결선의 상전압은 선간전압의 1/√3이 되어 전류와 토크가 모두 1/3로 줄어든다.

가볍게 기동할 수 있지만 토크도 함께 줄어들어, 무부하나 경부하에서 쓰는 것이 원칙이다.

기동 절차

Y-△ 기동은 기동 명령과 함께 MC-M, MC-Y를 투입해 Y결선으로 시작한다.

타이머가 설정 시간을 세면 MC-Y를 열고 MC-Δ를 닫아 전전압을 인가한다.

두 접촉기가 동시에 닫히면 단락되므로 인터록을 둔다.

정상 운전은 △결선으로 유지하고 과부하계전기로 보호한다.

기동방식 비교

기동방식은 전압을 낮추는지, 회로를 바꾸는지에 따라 나뉜다.

직입기동은 구조가 가장 단순하지만 기동전류가 커 전압강하가 문제가 된다.

Y-△기동은 전압강하 억제에 효과가 있으나 기동토크도 함께 줄어든다.

기동보상기 기동은 대용량에 쓰이며 설비비가 상대적으로 높다.

계산 예제

정격 22kW, 380V, 정격전류 40A인 농형 전동기를 직입기동하는 경우를 본다.

기동전류 배율을 6배로 가정하면 직입기동 전류는 240A다.

Y결선에서는 선전류가 직입의 1/3이 되어 80A로 줄어든다.

다만 토크도 1/3로 줄어드니 부하 토크가 작은 기동에 적합하다.

핵심 정리

앞에서 낸 문제의 정답은 80A다. 직입 240A의 1/3이기 때문이다.

농형 유도전동기는 전압을 낮춰 기동전류를 제한하는 감압기동이 기본이다.

기동방식은 부하 토크, 전원 용량, 전압강하 허용치를 함께 보고 정한다.

비상전원 연계에서는 기동 피크 전류가 발전기·축전지 용량 안에 들어와야 한다.