ㅇ,전동기 기동종류,
⑴ 전동기를 정지상태에서 기동시키면, 정격회전수에 도달할 때까지 정격전류보다 큰 전류가 흐르는데, 이와 같이 기동시에 흐르는 전류를 기동전류라 하며,
⑵ 이 기동전류는 전력계통에 악영향을 미치게 되므로 가급적 기동전류의 값을 억 제시켜야 할 필요가 있다.
2. 기동방식의 종류
3상 농형 유도전동기의 기동방식은 다음과 같은 것이 있다.
⑴ 전 전압 기동방식(직입기동방식 : Line Start방식)
⑵ 감 전압 기동방식
① Y-Δ기동(Star-Delta기동)
② Reactor 기동
③ 기동보상기(Kondorfar) 기동(단권변압기 기동)
④ VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 기동
3. 기동방식의 특징
⑴ 直入기동(Line Start)방식
① 기동시 전동기의 단자에 직접 전류를 가하여 기동하는 방식으로 간단하여 널리 사용되고 있다.
② 기동전류는 정격전류의 5～7배까지 흐른다. 따라서 기동시간이 오래걸리거나 빈번한 기동일때는 기동전류로 인해서 코일이 과열될 수 있다.
③ 일반적으로 3.7kW이하 정도의 소용량 전동기에 사용
㈎ 기동전류 : 전 부하 전류의 500～700%
㈏ 기동토크 : 정격토크의 100～200% 정도
④ 가장 간단한 시동방법이지만 전원용량이 작으면 전압강하로 다른 기기에 악 영향을 준다.
⑤ 필요이상의 큰 토크가 갑자기 부하에 가해지기 때문에 부하에 충격을 줌
⑵ Y-Δ(Star-Delta)기동
① 시동시는 1차 권선을 Y(star)로 결선하여 충분히 가속된 뒤에 결선을 Δ(delta)로 바꾸는 방법이다.
전동기의 1차 권선은 각 상의 양단에 단자를 낼 필요가 있으므로 6개의 단 자가 된다. 각 상 권선에 걸리는 전압은 Y의 이 되는데 토크는 전압의 2승에 비례하므로 1/3이 된다.
② 또 전류도 그림과 같은 이유로 역시 1/3이 된다. (편의상 전동기 1상의 임피 던스를 10 선간 전압을 173V로 했다.) 즉 스타-델타 기동방식에서는 시동전 류도, 시동토크도 모두 직입 기동시의 1/3 로 된다. 이 방식은 펌프용으로는 5.5～15kW 정도의 농형 유도전동기에 사용된다.
③ 기동방법은 처음에 과 를 투입해서 Y(star)로 결선하여 기동시키고, 회전속도가 어느정도 가속된 후에 를 개방함과 동시에 를 투입해서 Δ(delta)로 결선하여 전 전압을 인가한다.
⑶ Reactor 기동
① 리액터를 직렬로 접속하여 시동하고 시동 후 단락하는 방식이다.
② 리액터의 전압강하에 의해 전동기에 걸리는 전압이 감소하여 감압시동이 되 는데, 시동전압이 직입 기동시의 이 되면 시동토크는 로 된다.
③ 22kW이상의 농형 유도전동기에 사용된다. 기동방법은 처음에 을 투입 해서 리액터를 경유하여 전동기에 전압을 가하고 후에 를 투입함과 동 시에 을 개방하여 전 전압이 가해지게 한다.
⑷ 기동보상기(Kondorfar) 기동
① 이는 기동용 단권변압기로 전압을 감압하여 기동하는 방법이다. 변압기에 의해 전압을 로 낮추면 직입기동시보다 기동토크와 기동전류는 이 된다. 이 또한 22kW 이상의 농형 유도전동기에 사용된다.
② 기동방법은 과 를 먼저 투입해서 단권변압기를 경유해서 감압된 전 압이 전동기에 가해지게 하고 후에 를 투입함과 동시에 를 개방하여 전 전압이 가해지게 한다.
⑸ VVVF 기동
① VVVF란, Variable Voltage Variable Frequency의 약자인데, 전동기에 공급 하는 전압과 주파수를 반도체 회로로 변화시키는 방식이다. 전동기에 인가 되는 전압이 변화하면 전류와 Torque가 변하며, 전동기의 회전속도는 주파 수에 비례한다는 원리를 이용하여 전동기를 제어한다.
② 전동기를 VVVF로 제어하면 Energy의 절약이라는 긍정적인 면도 있으나, VVVF장치에서 고주파가 발생하여 전동기 등에 악영향을 미치는 경우가 있 으므로 주의하여야 한다.
4. 기동방식의 특징
구 분 | 직입기동 | Y-Δ기동 | Reactor 기동 | Kondorfar 기동 |
기동방식 | 전 전압 | 감 전압 | 감 전압 | 감 전압 |
용 량 | 3.7㎾이하 | 5.5-15㎾ | 22㎾이상 | 22㎾이상 |
시동전압 | 직입 기동시의 | 직입 기동시의 | 직입 기동시의 | |
시동전류시동토크 | 직입 기동시의 | 직입 기동시의 | 직입 기동시의 |
※ 전동기 역률
[㎸A]
여기서, : 콘덴서용량[㎸A], : 부하의 유효전력(W)
: 역률 개선전의 역률, : 역률 개선후의역률
※ 정동(停動) 토오크
모터의 토오크는 속도가 증가함에 따라 차차 커지고 최대 토오크에 달하면 급히 작아져 동기속도로는 0이 된다. 이 최대 토오크를 정동 토오크라고 말하며 전 부하 토오크에 대한 %로 표시한다.