유도전동기 기동방식의 경제성 검토

Abstract

유도전동기는 전기적인 에너지를 회전력, 추력 등의 기계적인 에너지로 변환하는 장치로서 기동, 정지 및 제어 등 취급 방법이 매우 간단하고 가격이 저렴하여 플랜트설비, 수 처리설비, 공장 등 각종 산업설비 뿐만 아니라 공동주택, 업무시설 등의 냉난방, 엘리베이터, 주차장설비, 배수설비 등 일상생활에 밀접 되어 유익하게 사용되고 있다. 그러나 유도전동기는 기동 시 정격전류의 약 4∼8배 정도의 큰 기동전류가 발생되는 단점을 가지고 있으며, 이러한 큰 기동전류는 전압강하를 유발시켜 부하설비에 악 영향을 미치고, 전원설비의 용량을 증대시키는 원인이 된다. 따라서 유도전동기의 전전압기동 시 발생되는 큰 기동전류에 의한 영향을 감소시키기 위해 일반적으로 감전압기동방식인 Y-△기동방식, 리액터기동방식, 콘돌퍼기동방식, 인버터기동방식 등을 사용하여 기동전류를 제한하는 방식을 적용하고 있으나 기동방식의 선정기준은 정확한 기술적 분석 없이 국내 주요 발주처 및 설계자의 설계 지침에 의해 11[kW] 미만은 직입기동방식, 11∼55[kW] 미만은 Y-△기동방식, 55[kW] 이상은 리액터기동방식을 일률적으로 적용하고 있어 과설계로 인한 초기투자비증가, 전원설비 용량증가 및 운영에 따른 경제적 손실은 물론 공사 주체들 간의 이해관계에서도 많은 문제점을 안고 있다.

본 연구에서는 국내에서 보급률이 가장 높은 37[kW] 미만의 유도전동기의 부하별 기동 특성을 분석하고, 국내 건축물의 용도, 규모별 전원용량의 수용률 분석 및 유도전동기 기동방식의 사용 실태 분석을 통하여 고효율유도전동기의 적용 시 장·단점을 분석하고, 기동방식 중 전전압기동방식인 직입기동방식과 감전압기동방식인 Y-△기동방식의 경제성을 비교 검토하여 용량 30[kW] 미만의 유도전동기 기동방식의 적용에 있어서 경제적인 측면에서 보다 유리한 직입기동방식을 우선 적용 할 수 있는 선정기준을 제시함으로써 보다 효율성이 높고 경제성이 우수한 유도전동기의 기동방식을 선정하는데 도움이 되고자 한다.