15. 유도전동기 기동법 (2)리액터 기동법

15. 유도전동기 기동법 (2)리액터 기동법

'리액터 기동법'은 농형 유도전동기 감전압 기동법 중 하나이다. 기동법을 사용하는 이유는 모터 기동시 기동전류를 낮춤으로써 배전선상의 전압강하를 낮춰서 다른 설비들의 이상동작, 고장을 방지시킬 수 있을 뿐만 아니라 자기의 열적인 부담도 낮출 수 있기 때문이다. '리액터 기동법'에 대해 알아보자.

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1. 유도전동기 리액터 기동법 구조
2. 리액터 기동법에서 기동전압, 기동전류, 기동토크
3. 리액터 기동법의 특징

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1. 유도전동기 리액터 기동법 구조

유도전동기 리액터 기동법

리액터 기동법은 위와 같은 구조를 만들어 기동하는 방법이다.
농형 유도전동기의 경우 권선형 유도전동기처럼 외부저항을 연결할 수 없기 때문에 전압제어 방법을 사용한다.
모터 앞단에 리액터를 위치시키면 전압제어가 가능하다.

모터 내부에도 리액터가 존재하기 때문에 모터 앞단에 놓은 리액터의 값에 따라서 전압 제어가 가능하다.
앞단에 있는 리액터 값과 모터 내부의 리액터 값에 의해서 '전압분배'가 이루어진다.
앞단에 놓은 리액터 값에 따라서 전압값을 조정하면 기동전류와 기동토크 값을 변화시킬 수 있다.
(토크는 전압의 제곱에 비례한다, 전류는 전압에 비례한다.)

기동시작시에는 조정된 전압값을 이용하고 모터 속도가 점점 증가하여 정격속도에 가까워지면 스위치를 닫아서 앞단의 리액터를 거치지 않고 정격전압을 모터에 투입하여 가동하게 된다.

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2. 리액터 기동법에서 기동전압, 기동전류, 기동토크

리액터 기동법에서 기동전압, 기동전류, 기동토크의 변화를 구체적으로 확인해보면

리액터 값을 조정하여 모터의 기동전압을 30%까지 낮춘다고 생각해보면 (리액터 탭을 30%로 설정)

-> 기동전류는 30%로 감소한다. (기동전압과 비례하여 감소)
-> 기동토크는 9%로 감소한다. (기동전압감소의 제곱에 비례하여 감소 - 토크는 전압의 제곱에 비례하기 때문)


기동전압 = 정격전압 x a = 정격전압 x 0.3

기동전류 = 정격전압에서의 기동전류 x a = 정격전압에서의 기동전류 x 0.3

기동토크 = 정격전압에서의 기동토크 x a^2 = 정격전압에서의 기동토크 x (0.3)^2 = 정격토크 x 0.09


기동전류는 기동전압에 비례하여 감소하지만 기동토크는 제곱만큼 감소하므로
기동전압 감소시 기동전류에 비해 기동토크가 현저히 감소하게 된다. 그러므로 큰 용량의 모터를 가동하기에는 기동토크의 부족으로 사용에 적합하지 않다.

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3. 리액터 기동법의 특징

와이델타(Y-△) 기동법과 비교했을 때
와이델타 기동법은 와이결선과 델타결선의 상전압, 선간전압 차이를 이용하기 때문에 감소되는 전압값이 일정하다.
(기동전압 1/√3 감소에 따라 기동전류, 기동토크는 1/3로 감소한다.)

하지만 리액터 기동법은 모터 앞단에 연결한 리액터의 값을 어떤 값으로 하냐(리액터 탭을 어떤 값으로 설정하냐)에 따라서 감소되는 전압값을 조정할 수 있다. 기동전압 값의 변화에 따라서 기동전류와 기동토크 값 역시 달라진다.

또한 리액터 기동법은 모터의 회전속도가 빨라질수록 전압이 점점 증가하는 특징이 있다. 전압이 점점 증가하므로 토크가 점점 증가하게 된다. 토크가 점차적으로 증가하므로 부드러운 회전이 가능하다.

와이델타 기동법은 용량이 크지 않은 소형기에 맞는 기동법인데, 리액터 기동법은 와이델타 기동법 보다는 좀 더 큰 용량에 적용 가능하다. 좀 더 큰 용량 ex) 팬, 송풍기, 펌프 등