[스크랩] 시설인이 알아야 할 전기상식(12)-전동기 명판의 이해②

※ 지난 시간에 이어 전동기의 명판에 대한 이해를 좀 더 깊~게 가져 보겠습니다. 일단 안구정화는 포기해야 할까 합니다. 오늘 안과 가는 날인데 귀찮아서 가지 않았습니다. 안약 넣고 어쩌구 해봐도... 효과도 없고... 시간 나면 다른 안과에나 찾아가봐야 할듯...

 

지난 시간에 이어... g) 정격출력 "3.7KW( 5 HP)"라고 표기 되어 있습니다. KS 규정의 정격 출력이라 함은 "정격전압 및 정격주파수에서 전동기의 축에 연속하여 발생되는 출력" 이랍니다. 뭔 말씀인지는 시설인 여러분께서 더 잘 아시리라 믿습니다. 우리가 '몇 마력짜리 모터다~' 라고 말씀 하실때 위의 정격을 말하는 것입니다. KS 규정에서는 KW만 표기하도록 되어 있으나 시설인들에게는 HP 개념이 더 보편화 되어서 그런지 마력을 같이 표기해 주는군요. 뭐 전 둘다 잘 모르겠지만요...^^; ※ KW를 HP로 환산하는 법은 보일러나 기계 기초 공부하실때 아마도 다들 배웠으리라 믿습니다.   ※ KS 규정에서는 0.2 0.4 0.75 1.5 2.2 3.7 5.5 7.5 11 15 18.5 22 30 37 45 55 75 90 110 132 160 200(KW)으로 크기를 구분 합니다.   h) 정격전압 "220/380V"라고 표시 되어 있습니다. KS 규정에는 220/380 겸용, 380V전용, 220V/440V 겸용, 440V로 구분 하게 되어 있습니다. 다만 "원칙적으로" 라는 단서가 달려 있는 걸 봐선 다른 전압으로 사용하는 전동기가 있나 봅니다 만 이 규정은 저압3상유도전동기에 대한 규정입니다...   i) 정격전류(전부하 전류의 근사값) "13.8/8.0A"라고 표기 되어 있습니다. 위의 정격전압과 연계해서 보는 전부하시의 전류입니다. 위의 정격전압이 220/380V 이며 220V로 운전 할 경우 13.8A의 정격전류가 흐르며 380V로 운전 할 경우 8.0A의 정격전류가 흐른다는 이야기 입니다.   ※ 380V로 운전 할 경우가 전류치에서 훨씬 유리하다는 말씀이네요... ※ 통상의 조건이라면 정격전압에서 운전 할 경우 거의 대부분의 전동기는 정격전류 보다 낮은 전 류값으로 운전하게 됩니다. 정격전류보다 낮은 전류로 운전 하는 이유중에 가장 큰 이유는 설계과 정에서 적정한 안전율(여유율)을 주어 설계를 하기 때문입니다. (전동기 자체의 여유를 주는 것이 아니라 전동기가 접속되는 부하-FAN이나 PUMP 등-를 설계시에 설계값보다 여유를 주고 또 이 부하의 설계값에서 적정 전동기를 선정할 경우 항상 설계값에서 무조건 높은 규격의 전동기를 선 정하기 때문입니다. 예) 펌프 설계시 필요 축동력이 2.5KW가 산출 되었다면 KS규격상 항상 상위 KW의 전동기가 선정 되므로 3.7KW의 전동기가 선정되는것입니다.    이것저것 합치다 보면 통상 정격의 50%~80% 정도의 전류가 흐르도록 선정되게 됩니다. 당연히 전동기의 경우 EOCR값은 전동기 명판의 전류치를 기준으로 하시는게 아니라 실제 운전 전류를 기준으로 설정 하셔야 합니다.     j) 정격회전속도(정격출력에서 매분 회전수의 근사값)  "1740 min -¹" 이라고 표기 되어 있습니다. 1분간 1740회의 축회전이 있다는 이야기 입니다. 물론 정격출력(정격전압, 정격주파수)에서 말입 니다.  ※ 때때로 무부하 운전시에는 아래 k)항목에서 설명 드리겠지만 동기속도로 운전한다고 서술된 자료가 간혹 있습니다. 유도전동기는 절대로 이론적인 동기속도로 운전 할 수 없습니다. 슬립(Slip)이 없을 경우(이론적인 동기속도로 운전 할 경우) 전동기 내부의 회전자계에는 반발력이 생기지 않으므로 전동기는 회전 할 수 없습니다.   k) 상수 및 정격주파수 상수는 극(Pole)의 수입니다. 차단기의 극(Pole)과는 다른뜻입니다. 유도전동기의 고정자(1차측권선, Stator)의 숫자를 이야기 합니다. 사진 우측의 4P입니다. 4극 ※ 때때로 위의 상수를 차단기의 극수(Pole, Phase)로 오해 하는 경우가 간혹 있습니다. 그럼 위의 4P는 4상 전동기라는 말이 되는군요... 젠장...^^;   유도전동기의 회전수(동기속도)는 이론상 = (120× 정격주파수)/극수 입니다. 위 사진의 모터는 (120×60Hz)/4P = 1800rpm이 됩니다. j)항의 정격회전수 사진은 1740rpm입니다. 이론상 4극 전동기는 1800rpm이 나오며 유도전동기의 슬립으로 인해 1740rpm의 회전수가 나옵니다. 2극, 6극, 8극용 등이 있으며 2극일 경우 회전속도는 이론적으로 3600rpm이 나옵니다. 4극이 보통 표준적으로 넓리 쓰이며 2극용은 양정은 높고 유량이 많지 않은 곳에 주로 사용합니다. (고층 아파트의 부스터 펌프 같은 경우) 8극용은 감속기나 체인을 구동하는 등의 고토오크 저회전수용으로 주로 사용하구요.   ※ 슬립(Slip, 미끄러짐) : 전동기의 회전자기장의 동기속도와 회전자의 회전속도의 차이. 슬립이 발생해야 전동기는 토크가 생깁니다. 유도전동기의 가장 중요한 부분입니다. 슬립이 작을수록(이론상의 동기속도와 실제 정격회전수의 차이) 효율이 좋은 전동기입니다.   정격주파수는 국내는 60Hz로 제작됩니다. 공급주파수를 줄이면 전동기의 회전수는 감소합니다.(위의 동기속도 계산식 참조) 주파수를 이용하여 전동기의 회전수제어를 가능하게 하는 것 중 대표적인 제어방식이 인버터를 이용한 가변주파수 제어방식입니다. 물론 정격주파수 보다 높게 운전해서는 안된다는 것을 잘 아 시리라 생각합니다.   ※ 간혹 외제전동기 수입품 중에 50Hz 전용의 전동기가 있습니다. 이 전동기를 국내에서 60Hz로 운전할 경우... 일단 전동기의 동기속도는 좀 더 빨라집니다. 그리고 토오크는 약간 저하됩니다. 회전수가 빨라지며 토오크가 저하되므로 전동기 자체가 과열이나 여러가지 불리한 상황이 생길 우려가 있습니다. 국내 정격과 맞지 않는 전동기의 경우 필히 엔지니어들과의 협의가 필요합니다.    l) 정격의 종류  "정격 CONT"로 표기 되어 있습니다. 전동기가 표준의 온도조건에서(KS 규정에는 섭씨 40도를 기준합니다.) 운전할 경우 규정된 온도상승의 한도를 초과하지 않고 운전 할 수 있는 시간을 의미합니다. CONT로 표기된 것은 Continuance로써 하루종일 가동해도 무방하다는 이야기입니다. 물론 전동기의 기대수명 내에서 연속운전이 가능한 것입니다. 크레인이나 호이스트 같은 연속적으로 사용치 않는 특수전동기는 1시간, 30분용 등이 있습니다. 일반적인 산업용의 정격은 거의 대부분이 '연속'입니다.  전동기의 졍격과 연계해서 SF가 있습니다. SF는 Service Factor의 약자이며 전동기의 허용과부하율을 나타냅니다. SF 1.0은 정격을 초과할 경우로 운전하여서는 안된다는 이야기입니다. SF 1.15는 정격의 115%로 단시간 운전하여도 전동기가 과열되거나 소손되지 않는다는 말씀입니다. 다만 정격보다 높은 과부하율로 운전 할 경우 전동기의 기대수명은 단축될것입니다.   전동기의 기대수명과 가장 밀집한 부분은 전동기에서 발생되는 발열(發熱)입니다. 전동기가 정격의 범위내에서 가동된다 하더라도 발열이 심하거나 냉각이 부족한 열악한 환경에서 사용할 경우 기대수명은 그에 상관하여 줄어들기 마련입니다. 발열이 심할수록 내부 절연물의 특 성이 열화되어 효율이 차츰 떨어지게 됩니다. 물론 전동기 내부의 베어링의 윤활이나 교체부분도 신경을 써야 하지만 이 부분은 소모품 개념으로 생각을 하셔아 하는 것이므로... 발열은 전동기의 수명에 가장 큰 영향을 미치게 됩니다.   다음 시간에는 전동기의 "절연"과 "접속도"에 대해서 알아보겠습니다. 위 두가지 항목중 절연 부분은 전동기의 "발열"과 상당히 밀접한 관계가 있고 "접속도" 부분은 시설인들이 전기에 대한 막연한 두려움을 가지는 것 중 하나이므로 상당히 비중있게 다룰 예정입 니다.

  

※ 마누라는 옆집에 놀러가고 없고 애들도 그 옆집에서 밥먹는 중입니다. 저는 맛있는 생삼겹...살이 아닌 생라면을 먹고 있답니다. 참 그림 좋습니다. ㅋㅋㅋ ^^; 생라면에 김빠진 콜라 한잔... 저 좀 어떻게... 좀... 살려줘요...

 

출처 : 보일러,냉동,가스,건축설비

글쓴이 : 급수지원 원글보기

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