(1) 절연 계급 (Insulation Class)
① 전류에 의해 발생한 손실 열을 유효하게 방출하여 절연물이 손상되기 때문에 전류에 의한 열 작용에 따른 절연물의
온도상승 내력을 알고 있어야 됨
② 모터에 적용된 절연물의 최고 사용 허용 온도를 기준으로 구분한 것을 절연 계급이라 한다.
모터의 사용한계는 주위온도와 모터의 온도상승에 의해 제한되며 각 절연 계급에 의한 모터의 사용 온도 한계는
아래의 표와 같습니다.
절연의 종류 |
내 용 |
허용최고온도 |
비 고 |
Y 종 |
목면, 견, 지등의 재료로 구성, 바니스류에 함침 또는 기름에 침투 시키지 않은 것. |
90℃ |
|
A 종 |
목면, 견, 지등의 재료로 구성, 바니스류에 함침 또는 기름에 침투 시킨 것. |
105℃ |
표준 단상 모터 |
E 종 |
에나멜선용 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 면적층품, 종이 적층품. |
120℃ |
표준 삼상 모터 |
B 종 |
마이카, 석면, 그라스 섬유등의 접착 재료를 이용하여 구성 한 것. |
130℃ |
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F 종 |
B종과 같은 재료를 실리콘 알키드 수지등의 접착재료를 이용하여 구성 한 것. |
155℃ |
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H 종 |
B종, F종과 같은 재료를 규소수지 또는 동등의 접착재료를 이용하여 구성 한 것. |
180℃ |
|
C 종 |
생마이카, 석면, 자기등의 단독적으로 구성 된 것 또는 접착재료와 함께 사용한 것. |
180℃ 초과 |
|
※ 붉은색 글자 (E,B,F,H 종)가 산업분야에서 범용적으로 사용되는 절연 계급입니다.
(2) 사용 주위 온도
모터를 사용할 때에는 주위온도가 -10℃ 에서 +50℃ 의 범위에서 사용하는 것이 좋습니다.
사용 주위 온도를 초과하는 장소나 SET에서 사용하는 경우에는 모터를 운전 한 후의 상승 온도에 의한 온도가 주위 온도에
더해져 모터 권선 COIL의 절연 열화와 볼베어링의 수명이 현저하게 떨어지며 또한 주위온도가 너무 낮은 곳에서 사용하여도
기동 특성이 문제가 됩니다.
(3) 모터의 온도 상승
모터의 운전중에는 모터의 내부의 손실(철손, 동손 등)이 전부 열로 되어 모터의 온도가 상승합니다.
따라서 모터의 사용 및 정격은 그 발열에 의해 온도가 규정 이상으로 올라가지 않도록 정해져 있습니다.
INDUCTION MOTOR (연속운전정격)는 운전 시작 후 2~3시간에서 온도가 포화되어 일정 온도가 되며 또한
REVERSIBLE MOTOR (30분 운전 정격)는 운전 시작 후 30분에서 규정 온도 상승에 달하고 그대로 더 운전을 계속하면
온도 상승은 더욱 올라갑니다.
그러나 REVERSIBLE MOTOR를 부하 조건이나 운전 조건(ON-OFF 운전시)등에 의하여 온도 상승이 규정 온도에 미달된다면
운전 시간을 연장하여 사용할 수 있습니다.
(4) 모터의 온도 상승 측정 방법
HOUSING (MOTOR CASE)의 중앙부에 온도타점계의 열전대(THERMOCOUPLE)를 부착하여 모터를 운전시켜
HOUSING부의 온도가 포화 되었을 때 온도를 측정하여 주위 온도와의 차를 온도상승이라 하고 단위는 deg로 하고 있으며,
일반적으로 모터에서 온도가 가장 높은 부분은 권선부입니다.
권선부의 최고 허용 온도가 절연 재료의 종류에 의해 KS규격으로 규정되어 있으며(아래 표 참조), 일반적으로 E종 절연으로
120℃ (주위 온도를 포함한 온도)로 되어 있습니다.
모터의 사용 주위 온도의 상한이 50℃ 이므로 권선부의 온도 상승은 70 deg 이하로 관리되며, HOUSING 의 표면 온도는
권선부와 약 10℃ ~ 30℃ 가 낮으므로 40 deg ~ 60 deg 가 됩니다.
전기 용품 안전 관리 법에 의하면 권선부 온도는 주위온도 40℃ 에서 75 deg 이하로 규제되어 있으며, 허용되는 온도차는
아래 기준표를 참조 바랍니다.
구 분 |
A종 절연 |
E종 절연 |
B종 절연 |
F종 절연 |
H종 절연 |
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온도계법 |
저항법 |
온도계법 |
저항법 |
온도계법 |
저항법 |
온도계법 |
저항법 |
온도계법 |
저항법 |
|
고정자권선 |
50 |
60 |
65 |
75 |
70 |
80 |
85 |
100 |
105 |
125 |
회전자권선 |
50 |
60 |
65 |
75 |
70 |
80 |
85 |
100 |
105 |
125 |
절연물이 근접한 철심 |
60 |
- |
75 |
- |
80 |
- |
100 |
- |
125 |
- |
베어링 |
표면에서 측정 시 40 deg, 메탈에 온도계 소자를 매입하여 측정할 때는 45 deg |
|||||||||
※ 온도 상승을 구하는 계산법은 다음과 같습니다.
deg = R2 - R1 / R1 X (234.5+T1) - (T2 - T1)
R1 : 온도 상승 시험 전의 권선 저항
R2 : 온도 상승 시험 후의 권선 저항
T1 : 온도 상승 시험 전의 주위 온도
T2 : 온도 상승 시험 후의 주위 온도
234.5 : 동선의 온도 계수
모터를 빈번하게 기동, 정지하거나, 회전 방향을 교환하거나, 브레이크 장치에 의해 순간 정지를 빈번하게 반복하면
모터의 온도 상승은 더욱 높아지며, 모터의 수명은 온도가 낮을수록 유리합니다.
<모터 운전 중에 HOUSING 의 표면 온도가 다소 높아지게 되고 경우에 따라서 90℃ 정도 되는 경우가 있지만, 이상은
아니며 부주의로 모터에 접촉한다든지 가연성 물질을 가까이 놓으면 사고를 초래 할 수 있으므로 주의하여야 합니다.>
(5) 과열 보호 장치
① THERMALLY PROTECTED TYPE MOTOR 는 사용 중에 과부하로 운전되거나, 어떠한 불의의 경우로 모터가 정지되어
과열되었을 때 보호하기 위하여 온도 과열 보호 장치인 T/P (THERMAL PROTECTOR)를 권선부에 내장한 제품으로
UL 규격 인정품, 유럽 전압 (220V~240V 50Hz)용 제품에는 과열 보호를 위하여 T/P가 반드시 내장되어 있어야 합니다.
이 T/P는 열을 감지하는 바이메탈을 채용하여 더욱 접점의 개폐 동작이 빠르며, 이상 온도시 회로를 차단 한 후에 온도가
정상적으로 돌아오면 자동적으로 복귀하는 자동 복귀형 TYPE로 일반적으로 T.I 사 제품의 120℃±5℃를 많이 사용하고
있습니다. UL 규격 인정품은 명판(NAME PLATE)에 "THERMALLY PROTECTED" 라고 표시되어 있으며, 유럽 전압용 제품
에는 과열 보호 장치 표시가 되어 있지 않지만 T/P 가 내장되어 있고 내수용은 생산업체에 따라 다르나 대개 제품의 기종명
끝자리에 (T/P)라고 명기되어 있습니다.
② IMPEDANCE PROTECTED TYPE MOTOR 는 권선의 IMPEDANCE 를 크게하여, 모터가 구속되었을 때에도 전류(입력)의
증가가 적도록 하여 온도 상승이 허용 최고 온도 이상 넘지 않도록 설계되어 있습니다.
UL에서의 A종 구속시의 허용 최고 온도는 150℃ 이며, 표시는 대개 모터 명판(NAME PLATE)에
"IMPEDANCE PROTECTED" 라고 표시하고, 혹은 "ZP" 라고도 표기하기도 합니다.