전동기 기동전류와 돌입전류그리고 구속전류 차이

전동기 기동전류(Starting Current)와 돌입전류(Inrush Current) 그리고 구속전류(Locked Rotor Current) 어느 것이 제일 클까요? 오늘 포스팅할 주제인데요, 보통 전기공학을 하신 분들이 머리속에 기억되어 있는 것이 Starting Current=Locked Rotor Current > Inrush Current 정도로 기억을 하고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Locked Rotor Test는 위 사진과 같이 회전자를 회전되지 않도록 구속시켜(사진처럼 회전방향으로 회전이 안되게 만들어 놓음) 놓고, 전압을 가하는 시험인데요, 통상 가장 가혹한 시험방법으로 인식하고 있으며, 실제 맞는 이야기이기도 합니다. 또한 각종 Standard에는 전동기 구속전류 크기를 전부하전류의 7.5배이하로(80%정격전압에서도) 되도록 규정하고 있는데요, Design을 어떻게 선택하느냐에 따라 NEMA Code에 별도로 규정되어 있습니다. 

Inrush Current는 전동기가 기동하면서 발생하는 비대칭전류로, 전동기 전원이 투입되는 시점에 따라서 비대칭 성분이 크게 나타날 수도 있고 Locked Rotor Current와 유사한 값으로 나타날 수 있습니다.  규격에서는 비대칭 전류에 대해서, 저압전동기의 경우 Locked Rotor Current의 2.8배(IEEE Std 242, NEMA MG-1)라고 되어 있고요, 고압전동기의 경우 2.5배(IEEE Std C37.96, NEC Code 420)에 규정되어 있는데, 이 목적은 전동기를 보호할 때 순시를 전부하전류에 10배정도까지는 적당하다는 의미입니다. 그리고 이 전류가 발생하는 시간은 2-4cycle정도입니다.

Starting Current는 전동기가 기동시 회전자가 정지된 상태에서 모터 단자에 전압이 인가될 때, 발생하는 전류이며 회전자 구속전류와 거의 유사합니다. 그러나 전동기 기동방법이 Star-delta등의 낮은 전압으로 기동하는 방법의 경우 구속전류보다 적습니다.

결론적으로 Inrush Current >  Locked Rotor Current  > Starting Current 관계가 정확한 전동기 기동과 관련된 전류들의 상황입니다.