실무자가 들려주는 3상 전기 모터란

삼상 유도 모터란

"전기에너지를 운동에너지로 변환 시켜주는 장치" 입니다.

DC모터에 비해 힘이 크고 크기가 커서 주로 펌프, 팬, 압축기,기어, 도르래 등으로 발전기나 공장에서 주로 사용되고 있습니다.

 

구조

• 스테이터
• 로터
• 팬
• 전기 단자 상자

 

스테이터

로터를 감싸는 형상을 하고 있는 구조물입니다.

스테이터는 고정되어 있어 회전하지 않는 것이 특징입니다.

스테이터에는 3개의 코일이 감겨있습니다.

이 3개의 코일은 서로 (개방)분리되어 있어, 따로따로 전류를 흘려줄 수 있습니다.

각 코일마다 서로다른 파형이 생성되어야 로터를 회전시킬 수 있기 때문에 코일들은 서로 120도를 간격으로 연결되어있습니다.

스테이터 코일 [EngineeringMindset]

 

로터

축과 연결되어 있는 구조물입니다

"스쿼럴 케이지 로터"라고도 불리는 이 로터는 끝과 끝에 링이 달려있어 동시에 회전하고, 다람쥐가 돌리는 쳇바퀴과 같은 형상을 하고 있는 것이 특징입니다.

스쿼럴 케이지 로터 [EngineeringMindset]

이 케이지에는 "적측 강판"이라고 하는 CD모양의 얇은 판이 스쿼럴 케이지 로터에 층층이 쌓여 있습니다. 

이런 판을 겹겹이 쌓는 이유는 금속 한판으로 되어있을 경우 와류가 많이 생겨 기능을 잘 하지 못하게 됨으로, 와류를 최소한으로 줄이기 위해 얇은 판을 겹겹이 쌓게 됩니다. 

 

 

팬

팬은 모터의 아랫부분에 연결되어있으며, 선풍기의 팬과 유사하게 생겼습니다.

주로 축과 팬이 함께 회전하며, 밖의 차가운 공기를 안으로 끌어들여 발생하는 열을 냉각할 수 있도록 구성되어 있습니다.

팬의 역할이 중요한 이유는 모터가 뜨거워지면, 내부의 전선이 녹으며 단락과 화재의 원인이 되기 때문입니다.

 

전기 단자 상자

전기 단자 상자에는 6개의 단자가 있습니다.

• U1
• V1
• W1
• U2
• V2
• W2

U1은 U2와 V1은 V2와 W1은 W2와 연결 되어있습니다. 

전기 단자 상자

 

삼상 유도 모터 결선 방법

먼저 모터의 결선 방법에 대해 설명드리겠습니다.

결선 방법은 크게 두가지로 나눌 수 있습니다.

델타 구조와 스타 구조입니다.

 

델타의 경우 선 사이에 코일이 한개가 들어가 있는 구조입니다.

이 구조는 코일에 큰 전압이 사용되고, 큰 전류가 흐른다는 점입니다.

 

반대로 스타 구조의 경우에는 선 사이에 코일이 두개가 들어가 있는 구조입니다.

이 구조는 델타에 비해 코일에 걸리는 전압과 큰 전류는 1/3이 됩니다.

 

모터를 정격으로 사용한다는 것은 델타 결선을 의미합니다.

적은 전류로 모터를 구동하고 싶은 경우에는 스타구조(Y)를 사용하면 됩니다.

이 경우에는 모터의 토크(힘)이 1/3이 됩니다.

 

델타 구조

델타 구조

스타 구조

스타 구조

 

정리하자면,

결선 방법은 델타 구조와, 스타 구조가 있다.

모터를 정격으로 사용하고자 할때는 델타 결선을 사용하고, 적은 전류로 모터를 회전시키고 싶을 때는 스타(Y)결선을 사용하면 됩니다.

단, 스타(Y)결선의 경우 모터의 힘(토크) 또한 1/3이 됨을 기억하고 사용해야합니다.

전기 모터는 발열이 발생하면 큰 화재가 발생하므로, 팬과 같은 쿨링 시스템이 중요합니다.