모터의 온도상승과 절연

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(1) 모터(Motor)의 온도상승과 절연


  • 모터(Motor)에 전류를 흘리면 열이 발생됩니다. 

    이것은 코일 (Coil)이나 도체의 저항에 의해 모터(Motor)의 통전부에 발생되는 동손, 자력선이 지나갈 때의 

    철심재료의 저항, 철심을 자화시키기 위하여 철손부에 발생하는 철손에 의한 전기적 손실입니다.

  • 마찰손이라고 하는 축수, 공기 등 마찰에 의한 기계적 손실로 인하여 발열이 됩니다.

  • 모터(Motor)에 발생된 열의 일부는 모터(Motor)내에 축적되고, 그 밖에는 복사, 대류, 전도 등에 의해서 

    외부로 발산됩니다.

  • 모터(Motor)가 운전 중에는 모터(Motor) 내부에서 발생된 열 손실과 밖으로 방산되는 열과의 차를 

    온도상승이라고 합니다.

  • 모터(Motor)의 운전 온도상승이 되어 열이 발생되면 온도가 가장 높은 곳은 권선부가 됩니다.

    따라서 모터(Motor)의 사용한계는 주위온도와 모터(Motor)의 온도 상승에 의해 제한됩니다.

  • 모터(Motor)가 운전 중에는 온도상승으로 온도가 높아지게 되나 허용 최고온도 이상은 올라가지 않도록

    설계되어 있습니다.

  • 유도 전동기(Induction Motor)는 연속으로 사용하여 운전시작 2~3시간정도 운전하면 온도가 포화되어

    규정된 온도 이하로 일정하게 나타납니다. 가역 전동기(Reversible Motor)는 연속적으로 30분 정격이나,

    부하 조건이나 운전 조건(ON/OFF 운전) 등에 따라 운전 시간이 다르게 되어 규정된 온도 이하로 사용된다면

    운전시간을 연장하여 사용할 수 있습니다.

(2) 사용 주위온도

  • 모터(Motor)를 사용할 때에는 주위온도가 -10℃에서 40℃의 범위에서 사용하여 주십시오.

    사용온도를 초과하는 장소나 세트에서 사용하는 경우에는 모터(Motor)를 운전한 후의 온도 상승분과 

    주위온도가 더해져 내부 절연부의 열화와 볼 베어링(Ball Bearing)의 수명이 현저하게 떨어집니다.

    또한 주위온도가 너무 낮은 곳에서 사용하여도 주로 기동 특성이 문제가 됩니다. 더불어 기어헤드

    (Gear Head)의 윤활 그리스(Grease)와 볼 베어링(Basll Bearing)의 주도가 저하되어 마찰 토크(Torque)의

    증대로 인하여, 기동이 되지 않거나 기동하는데 있어서 시간이 걸립니다.

 

(3) 모터(Motor)의 온도상승 측정 방법


  • 하우징(Housing)의 중앙부에 온도기록계의 열전대(Thermo couple)를 부착한 후 모터(Motor)를 운전시켜

    하우징(Housing)부의 온도가 포화되었을 때 온도를 측정하여 주위온도와의 차를 온도상승이라고 하고

    단위는 deg로 하고 있습니다.

  • 일반적으로 모터(Motor)에서 온도가 가장 높은 부분은 권선부입니다.

    권선부의 최고 허용온도가 절연재료의 종류에 의해 KS 규격으로 규정되어 있습니다.

  • 온도상승을 구하는 계산법은 다음과 같습니다.

    

    


    여기서,

    - R1 : 온도상승 시험전의 권선저항

    - R2 : 온도상승 시험후의 권선저항

    - t1 : 온도상승 시험전의 주위온도

    - ta : 온도상승 시험후의 주위온도

    - K : 상수 234.5 - 동선 (225 - 알루미늄선)


  • 모터(Motor)를 빈번하게 기동, 정지하거나, 회전방향을 전환하거나, 브레이크(Brake) 장치에 의해 순간정지를

    빈번하게 반복하면 모터(Motor)의 온도상승은 더욱 높아집니다. 모터(Motor)의 온도는 낮을수록 수명에 유리합니다.

  • 모터(Motor)운전 중에 하우징(Hosing)의 표면온도가 다소 높아지게 되고, 경우에 따라서 부주의로 모터(Motor)에

    접촉한다든지, 가연성 물질을 가까이 놓으면 사고를 초래 할 수 있으므로 주의하여 주십시오.

(4) 과열 보호 장치

1) 열 보호형 (Thermally Protected Type (T.P))

  • 모터(Motor)를 사용 중에 과부하로 운전하거나, 주변온도의 상승으로 과열되었을 때 모터(Motor)를 

    보호하기 위하여 온도 과열 보호 장치인 T.P(Thermal Protector)를 권선 부에 내장한 제품도 있으며,

    UL 규격, 유럽 규격, 중국 CCC 인증 제품은 T.P가 내장되어 있습니다.

  • 이 T.P는 열을 감지하는 바이메탈을 채용하여 접점의 개폐동작이 빠르며, 이상 온도 시 회로를 차단한 후

    온도가 정상적으로 내려가면 자동적으로 복귀하는 자동 복귀형 Type 입니다.

2) 임피던스 보호형 (Impedance Protected Type (Z.P))

  • Impedance Protected Type Motor는 권선의 Impedance를 크게하여, 모터(Motor)가 구속 되었을 때에도

    전류(입력)의 증가를 적게하여, 온도상승이 허용 최고 온도 이상 넘지 않도록 설계되어 있습니다.

  • Motor Name Plate에 "Impedance Protected" 또는 "Z.P"라고 표기하고 있습니다.


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