Air Compressor Motor이해하기 2

[김태윤]

Air Compressor Motor이해하기 2

공기압축기 뿐만 아니라 일반적인 회전기계에서 사용되는 Motor의 특성에 대해서 알아보자.

(Naver Cafe의 전기박사의 여수낚시꾼(kimih2917)이라는 회원의 글에서 참고하였음)

Air Compressor를 기동할때 자주 Overload가 걸리는 이유에 대해서 잘 알수가 있다.

Atlas Copco GA75, ABB 100Hp Main Motor (2극, 3600RPM) 과부하로 소손된 Motor

유도전동기 속도 - 토크곡선

위의 유도전동기 속도-토크곡선에 대해서 알아보자

토크 (Torqe) : 기계축의 회전력, 비틀림이라는 뜻이다. 위그림의 세로축이다. 즉 motor가 얼마의 힘을 가지고 도는 정도를 나타낸다.

1. 정지에서 기동시에 전압은 있는데 회전속도가 나오지 않는 상태다. 즉 힘을 낼 수가 없는 상태가 바로 ⑤의 상태이다.

   - 정지해 있을때 손을 잡고 있어도 회전하지 않거나, 이물질등의 약간만 걸려 있거나 저항이 있으면 Motor가 돌지 않거나 웅 소리만 나고 열이 나는것을 종종 볼 수 있는 상태이다. 겨울철에 Oil의 점도가 높아서 Air Compressor가 기동하지 않는 것도 바로 이상태다. 그러나 화전을 한 상태에서는 같은 힘으로 Motor를 세울 수는 없다. 즉, 운전중일 때 보다 기동시 힘이 적다는 말이다.

2. 다음으로 회전을 시작하고 속도가 올라 갈 수록 힘이 더 필요한데, 이 상태가 ⑤~⑥의 상태다.

3. 회전을 시작하여 어느정도 속도가 올라가면 원심력이 생겨 토크가 차츰 줄어들게 된다. 이 상태가 ⑥~⑦ 구간이다.

   이때 회전속도 ⑦이 Motor의 정격전류, 정격출력, 정격토크 즉 정격부하에 해당한다.

4. ⑦~④구간은 Motor의 Slip구간이다. 동기속도인 ④번 위치는 Slip이 0 이고, 이론적인 속도이다. 부하가 전혀 없는 힘이 필요없는 무부하 상태에서의 속도이다. ④~⑧까지의 구간은 Motor만 단독으로 운전하는 상태이다. Air Compressor에서는 무부한 운전상태이다. 실제로 무부하에서도 약간의 힘은 필요하다. 실제도 이론속도가 나오지 않는 것은 Slip이 발생하기 때문이다. 실제Motor의 속도는 ⑧의 상태이다.

5. ⑧상태에서 부하가 증가하면 회전속도는 떨어지고 힘을 더 내기 시작한다. 즉, ⑧ → ⑦의 상태이다. 여기서 더 부하가 걸리게 되면 회전속도는 떨어지고 힘을 더 내게 된다. 즉, 부하운전을 하게 된다. 여기서 다시 부하가 감소하면 힘이 적게되고 속도는 증가하게 된다. 정격부하의 범위라면 이 구간을 왔다 갔다 하게 된다.

6. 여기서 정격 부하를 초과하게 되면 ⑦ → ⑥으로 회전수는 줄어들고, 힘이 더 들어가게 되고 결국은 전류가 많아져 과부하가 진행된다. 여기서 계속 부하가 걸리게 되면 Motor는 타게 되는 것이다.

명판에 정격전류와 회전속도가 있는데 여기가 회전속도 ③의 위치이다.

위의 Motor의 회전특성을 이해 한다면 Air Compresor관리에 더 도움이 될 것이다. 이 정격부하에 해당하는 범위내에서 관리를 한다면 Air Compressor를 더욱 고장없이 운전 할 수 있을 것이다.

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