왜 인덕션 모터는 작동 중보다 시작할 때 더 많은 전류를 소비하나요

인덕션 모터(Induction Motor)는 시작 단계에서 모터 내부의 전자기 특성으로 인해 작동 중보다 더 많은 전류를 소비합니다. 여기에 자세한 설명이 있습니다:

1. 시작 시 고전류 요구

1.1 초기 플럭스 설정

초기 로터 필드 없음: 시작 시 로터는 정지 상태이며 초기 회전 자기장이 없습니다. 스태터에서 생성된 회전 자기장은 로터에 자기 플럭스를 설정해야 합니다.

높은 유도 전류: 이 초기 플럭스를 설정하기 위해 스태터는 강력한 자기장을 생성해야 하며, 이로 인해 스태터 권선을 통해 큰 전류가 흐릅니다.

1.2 낮은 전력 인자

지연 전류: 시작 시 로터가 아직 회전하지 않으므로 로터 전류와 스태터 전류 사이에 큰 위상 차이가 생겨 매우 낮은 전력 인자를 가집니다.

무효 전력 요구: 낮은 전력 인자는 대부분의 전류가 무효 전류로 사용되어 자기장을 설정하는 데 사용되며 유용한 작업에는 사용되지 않습니다.

2. 작동 중 낮은 전류 요구

2.1 동기 속도 접근

로터 필드 설정: 모터가 회전을 시작하고 점진적으로 동기 속도에 접근함에 따라 로터의 자기 플럭스도 설정됩니다.

슬립 감소: 슬립은 로터 속도와 동기 속도 간의 차이입니다. 슬립이 감소함에 따라 로터 전류도 감소합니다.

2.2 높은 전력 인자

위상 차이 감소: 모터 속도가 증가함에 따라 로터 전류와 스태터 전류 간의 위상 차이가 감소하여 전력 인자가 개선됩니다.

유용 전력 증가: 높은 전력 인자는 전류의 대부분이 유용한 작업에 사용되며 무효 전력 요구를 줄입니다.

3. 시작 전류와 운전 전류 비교

시작 전류: 일반적으로 인덕션 모터의 시작 전류는 정격 운전 전류의 6~8배 또는 그 이상일 수 있습니다.

운전 전류: 정상 운전 중 모터의 전류는 정격 값 근처에서 안정화되며, 시작 전류보다 크게 낮아집니다.

4. 시작 전략

시작 시 고전류 소비를 줄이고 전력망과 모터 자체에 미치는 영향을 최소화하기 위해 다음과 같은 시작 전략들이 일반적으로 사용됩니다:

직접 연결 시작 (DOL):

모터를 직접 전원 공급에 연결하며, 작은 모터에 적합합니다.

스타-델타 시작:

시작 시 모터를 스타 구성을 사용하여 시작 전류를 줄이고, 특정 속도에 도달하면 델타 구성을 사용하여 정상 운전합니다.

소프트 스타터:

실리콘 제어 정류기(SCRs) 또는 기타 전자 장치를 사용하여 모터 전압을 점진적으로 증가시켜 부드러운 시작 과정을 제공하고 시작 전류를 줄입니다.

변주파수 드라이브(VFD):

모터의 주파수와 전압을 조정하여 부드러운 시작과 속도 제어를 달성합니다.

요약

인덕션 모터는 로터에 초기 자기 플럭스를 설정해야 하며, 이 단계에서 전력 인자가 매우 낮기 때문에 시작 시 더 많은 전류를 소비합니다. 모터 속도가 증가함에 따라 로터 자기장이 설정되고 슬립이 감소하며 전력 인자가 개선되어 전류가 정상 운전 수준으로 감소합니다. 적절한 시작 전략을 사용하면 높은 시작 전류를 효과적으로 줄이고 전력망과 모터에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.