전동기 기동 방식 선정

기동 방식 선정의 정의

전동기 기동 방식 선정은 정지 상태의 전동기를 가속하는 방법을 정하는 일이다.

전원 용량, 기동토크, 부하 특성을 함께 보고 가장 적합한 방식을 고른다.

정지 상태에서는 회전하는 상태보다 훨씬 큰 토크가 필요하다.

농형 유도전동기의 기동 원리

농형 유도전동기는 회전자 권선이 단락된 구조라 기동저항을 넣을 수 없다.

기동전류는 인가 전압에 비례하고, 기동토크는 전압의 제곱에 비례한다.

그러므로 전압을 낮추면 토크 감소율이 전류 감소율보다 커진다.

이 차이를 답안에 함께 적어야 한다.

Y-Δ 기동의 원리

Y 결선의 상전압은 Δ 운전 때의 1/√3 배가 된다.

기동전류와 기동토크는 상전압의 제곱에 비례해 모두 1/3 수준으로 줄어든다.

따라서 기동 가능 여부는 부하 토크가 1/3 기동토크보다 작은지로 판단한다.

Y-Δ 기동은 부하를 연결한 채 기동하기 곤란하다는 한계가 있다.

기동 방식 비교

방식은 전압을 낮추는지, 임피던스를 넣는지, 결선을 바꾸는지에 따라 나뉜다.

직입 기동은 토크가 충분하지만 전원 설비에 부담이 크다.

Y-Δ 기동은 가장 저렴하지만 부하를 연결한 채로는 기동하기 어렵다.

기동보상기는 탭 선택으로 조건을 맞출 수 있으나 장치가 크고 비싸다.

계산 예제

예제로 정격 28A, 직입 기동 배율 6배인 15kW 전동기를 계산해 본다.

직입 기동 전류는 6 × 28 = 168A다. Y 기동 전류는 그 1/3인 56A다.

기동토크도 1/3로 줄어 직입 100%일 때 Y 기동은 33.3%가 된다.

56A는 정격의 약 2배로 상식 범위 안이다. 하지만 부하 토크가 33.3%보다 크면 기동하지 못한다.

선정 절차와 정리

정답은 56A다. 직입 기동 전류 168A의 1/3이기 때문이다.

방식 선정은 부하 특성, 전원 용량, 후보 방식, 토크와 가속 확인 순서로 진행한다.

부하 토크가 기동토크를 넘으면 후보 방식을 다시 고른다.

기동전류 저감보다 부하 가속에 필요한 토크 확보를 먼저 검토한다. 이것이 핵심이다.