보조권선과 콘덴서를 사용하는 인덕션 모터

일반적으로 소형 인덕션 모터는 콘덴서 운전형 유도전동기(CONDENSER RNU INDUCTION MOTOR)를 말한다. 대개 이 모터는 높은 기동 회전력을 보유하고 있지는 않지만 단단한 구조와 높은 신뢰성 그리고 높은 효율을 보유하고 있다.
 

인덕션 모터의 특징

소형 인덕션 모터의 경우 콘덴서 운전형 인덕션 모터를 일컫는데, 이 모터는 기동 시뿐만 아니라 운전 중에도 항시 보조권선과 콘덴서를 사용한다. 이를 통해 일반적으로 높은 기동 회전력을 보장할 수는 없어도 간단한 구조와 높은 신뢰성 그리고 효율을 보장할 수 있다.
 

한편, 인덕션 모터는 연소정격으로 사용이 가능하다는 특성과 함께 부하의 크기에 따라 모터의 정격 회전수가 달라진다는 특성을 가지고 있다. 그리고 일반적으로 속도 제어가 필요하지 않은 용도에 사용된다.

또한 인덕션 모터의 종류는 콘덴서 운전형 단상 유도전동기와 삼상 유도전동기와 같이 2종류이다. 단상 모터의 경우 콘덴서 운전형 인덕션 모터이므로 고효율, 저소음 모터인데, 이러한 단상 모터의 전원은 A(110V 60Hz), B(220V 60Hz), C(100V 50/60Hz), D(200V 50/60Hz), E(115V 60Hz), X(220~240V 50Hz)로 이뤄져 있다.

사용자는 단상 인덕션 모터를 사용할 때, 반드시 모터의 부속품인 콘덴서를 모터의 용량에 맞게 사용해야 한다. 단상 인덕션 모터는 회전 중에 회전 방향을 바꾸려고 해도 회전 방향과 역방향의 회전력이 발생하기 때문에 관성부하의 경우에서는 부하를 짧은 시간 내에 역전시킬 수가 없다. 그렇기에 이러한 상황 발생 시에는 일단 모터를 정지시킨 후 회전 방향을 교환시켜야 한다.

한편, 삼상 모터는 삼상 전원에 의해 구동되는 유도전동기로 그 효율이 좋고, 기동 회전력도 비교적 크며, 신뢰성이 높다는 특성을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인해 삼상 모터는 범용 모터로 광범위하게 사용된다. 이러한 삼상 모터의 전원은 U(200V 50/60Hz), T(220V 50/60Hz), S(380~440V 50/60Hz)를 사용하는 인덕션 모터이다.
 

회전수와 회전력의 특성

전압이 일정한 경우, 회전수와 회전력의 관계는 아래의 그림과 같이 나타난다. 무부하의 경우에는 동기회전수와 비슷하게 회전하지만, 부하가 증가함에 따라 회전수가 떨어져 부하와 모터의 회전력 Tp와 평행한 점 P로 회전하게 된다.
 

부하가 더욱 증가하게 되어 M점에 도달하면 모터는 그 이상의 회전력을 발생시키지 않게 되고, 이로 인해 R점에 도달해 정지하게 된다. 즉, 모터로서는 R-M구간이 불안정영역인 반면, M-O구간은 안전 운전을 할 수 있는 안정영역인 것이다.

전압 특성과 콘덴서 특성

전압 특성은 모터로의 인가전압에 대한 회전력 특성 변화를 표기한 것인데, 인덕션 모터의 회전력은 일반적으로 전압의 제곱에 비례하여 변화하게 된다. 한편, 콘덴서 용량에 의해서도 회전력 특성은 변하는데, 콘덴서의 용량을 크게 하면 기동 회전력, 정동 회전력이 증가하는 반면, 용량이 2.5 ~ 3배가 될 때에는 운전 회전력이 감소하고 기동 회전력도 증가하지 않게 된다.

인덕션 모터의 회전력이 부족한 경우, 회전력을 증가시키기 위한 간단한 방법에는 전압이나 콘덴서의 용량을 증가시켜 사용하는 것이 있다. 이런 경우에는 모터의 손실입력이 증가하고, 온도상승이 급격히 높아지므로 가급적이면 출하 상태에서 그대로 사용하는 것이 좋다. 하지만 부득이하게 위와 같은 방법을 사용해야 할 때에는 모터의 열 발산이 원활히 이뤄지도록 하는 데 주의를 기울이는 동시에 모터의 CASE(HOUSING)온도가 90℃이하가 되도록 해야 한다.
 

인덕션 모터의 일반적인 성능 인덕션 모터의 성능을 표로 정리하면 다음과 같다. 
 

자료제공 | SPG(www.spg.co.kr)