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MOTOR의 선정
(1) MOTOR 선정의 개략
MOTOR에는 전원의 종류, 단상의 경우는 시동 방식의 종류, 회전자의 종류, 후레임, 브라켓트 등 외피 구조의 종류 등 많은 종류가 있으며 그것들은 전부 절연의 방식, BEARING 방식, 출력, 회전수,전압, 주파수 등에 의해 세분화됩니다. 따라서 이와 같이 많은 MOTOR에 대해 사용 조건을 검토하고,그 중 가장 적합한 것을 선정 사용 할 필요가 있습니다. 이때 주의해야 할 것은 필요 조건, 시동토오크와 정동토오크, 효율과 역율등 그 필요도에 따라 순위을 정하여 가장 경제적이고 성능이 좋은 MOTOR를 선정하는 것으로 확인할 사항은 다음과 같습니다.
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1) 전원의 상수 2) 전압 3) 주파수 4) 회전자의 종류
5) 용량 6) 연결 방식 7) 주위 환경 8) BEARING 방식
9) 시동 방식 10) 외피 보호 형식 11) 기타
(2) 단상 MOTOR와 3상 MOTOR의 선정
전원이 단상뿐인 경우에는 할 수 없지만 단상, 3상 어느 쪽이든지 사용 할 수 있다면 3상이 MOTOR가 가격도 대체적으로 싸고 효율도 높으므로 경제적입니다. 일반적으로 단상은 출력이 1KW 미만의 것이 사용됩니다.
(3) 절연물 종류의 선정
절연은 일반적으로 앞의 <사용주위 온도와 MOTOR의 온도상승>에서 설명한것과 같이 E종을 사용하며 E종은 MOTOR를 운전 사용하여 MOTOR의 COIL의 온도가 120。C이하이라면 과열로 인한 MOTOR가 탄다던가, MOTOR의 수명을 현저히 단축되는 일이 없이 사용 할 수 있는 것으로 이때 MOTOR를 사용하는 주위온도는 특별히 지정되지 않는 한 40。C 이하로 정해져 있습니다.
절연물의 수명을 길게 하기 위하여 강제적으로 냉각 방식을 사용하여 온도 상승을 낮게 할 수 있으나 이 경우에 MOTOR의 크기가 크게 된다든지 냉각 방식이 복잡하게 되는 것은 피하는 것이 좋으며, 일반적으로 특별히 지시하지 않은 경우에는 E종으로 제작되고 아래 사항과 같이 특별한 경우에는 F종이나, H종으로 제작됩니다.
① 주위 온도가 40。C보다 높아 E종 절연으로 제작하는 것이 곤란하던지, 제작해도 가격이 상당히 비싸지는 경우나 주위 온도가 40。C이하지만 MOTOR의 신뢰도를 높이는 것이 목적인 경우 (예를 들면 전원이 불안정하여 신뢰성을 높이기 위함)의 목적으로 F종을 지정하는 경우 E종과 같은온도 상승으로 F종 절연재료를 사용 할 것을 지시합니다.
② MOTOR를 사용 장소나 취부상 MOTOR의 중량이 문제가 되어 최소형, 경량을 목적으로 할 경우나 부하의 관성이 대단히 크거나, 시동, 정지를 빈번하게 사용하여 전동기의 온도를 E종 절연물의 허용 한도 이하에서 제한하는 것이 곤란 할 경우에 사용합니다.
(4) 특수 환경에서의 선정
일반적으로 주위 온도 40。C이하로 정해져 있고 40。C이상이 되면 그 초과 한 것만큼 MOTOR의 온도 상승은 낮게 하여야 합니다. 예를 들면 개방형의 E종 절연에는 MOTOR의 허용 온도 상승이 105。C - 주위온도가 되며 주위온도가 높을수록 MOTOR의 허용 온도 상승 범위는 좁게되어 MOTOR가 크게 되며 절연 계급도 올려서 제작되지 않으면 안됩니다.
또한 MOTOR의 주변의 공기가 여러 가지 이물을 포함하고 있을 때에는 그것에 대한 특수한 보호 형식을 필요로 합니다.
① 습기가 높은 경우에는 특수한 절연 바니쉬 절연 재료를 사용 할 필요가 있으며 정지 시간이 길 경우에는 방습 수단을 강구할 필요가 있습니다. 또한 옥외나 그것에 가까운 장소에 사용할 경우에는 비나 눈에 대응하기 때문에 옥외형이 적합하고 용량이 큰 경우에는 방말 옥외형을 선택하는 것이 좋습니다.
② 부식성의 가스 습기를 포함한 경우는 통상 전폐형이 적합하고 절연, 외피주물 등에도 특별히 고려 할 필요가 있으며 폭발성이 위험한 가스를 포함한 경우는 특수 구조의 방폭형 MOTOR를 사용하는 것이 좋습니다.
③ 먼지가 많은 곳은 전폐형이 적당하지만 실이 많이 날리는 방적 공장에는 개방형으로 하고, 권선 부분을 청소하기 쉬운 구조로 하는 경우도 있으며 병원, 학교, 사무소, 극장 등의 장소에는 특히 진동, 소음이 작은 MOTOR가 필요해서 그것 때문에 사이렌사를 부착한 특수 구조로한 경우도 있습니다.
(5) 극수와 회전수의 선정
MOTOR의 극수는 N과 S를 한조(2극)로 하여 2의 배수로 증가하며 MOTOR의 회전속도는 이 극수와 주파수에 따라 정해지고 그 관계는 다음과 같습니다.
동기 속도 = 120 X f(주파수:Hz) / 극수(P)
또한 극수와 회전수의 관계는 아래 표와 같습니다.
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극 수(P)
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동 기 속 도
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50Hz
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60Hz
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2
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3,000
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3,600
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4
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1,500
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1,800
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6
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1,000
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1,200
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8
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750
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900
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10
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600
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720
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12
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500
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600
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그러나 주의해야 될 것은 MOTOR가 실제 운전 될 때의 회전속도는 슬립의 관계로서 동기속도보다 약간 늦어지는 것입니다.
예를 들면 4극 MOTOR의 60Hz시 동기속도는 1800rpm이 되지만 실제 무부하시의 속도도 손실에 의해서 약간 늦어지며,
(대략1790rpm∼1770rpm이며,REVERSIBLE MOTOR와 같이 간섭을 받는 것은 더욱더 손실을 받아 1730rpm까지 늦어지며, 출력이 적은 MOTOR는 더욱더 늦어지는 것도 있습니다.) 대개 MOTOR의 명판에 표시되어 있는 전부하 회전수는 1500rpm ∼ 1720rpm 정도로 이 차이에 의한 동기속도의 비율을 슬립(Slip)이라고 합니다.
또, MOTOR의 극수, 회전수, 출력, 회전력(토오크)의 관계에서 보면 MOTOR의 출력은 회전력(토오크) X 회전속도에 비례하지만 회전력(토오크)은 출력 + 회전속도에 비례하며, MOTOR의 극수와 회전수는 반비례합니다.
이상에서 같은 출력의 MOTOR인 경우 극수가 적을수록 회전속도는 빠르게되고 동시에 토오크는 적게되는 것을 알 수 있습니다.
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