전기 모터 고장 진단 방법:
흔히 발생하는 10가지 문제와 그 원인

• 모터 단자에 전압 공급 없음 (퓨즈 단선, 회로 차단기 개방)
• 단자 배선 오류 (전원이 잘못된 단자에 연결됨)
• 공급 전압이 너무 낮아 충분한 시동 토크를 발생시키지 못합니다.
• 과부하 계전기가 트립되었지만 재설정되지 않았습니다.
• 베어링이 고착되어 축 회전이 불가능합니다.
• 구동 하중이 기계적으로 고착되거나 잠겼습니다.

모터가 시동 명령 상태일 때 모터 단자에서 공급 전압을 측정하십시오. 3상 모두 전압이 존재하고 정격 전압의 5% 이내인지 확인하십시오. 과부하 계전기의 상태를 확인하고 트립된 경우 재설정하십시오. 전원을 차단한 상태에서 손으로 축을 돌려보십시오. 저항이 측정되면 기계적 고착이 발생한 것입니다. 절연 저항을 측정하여 권선 단락 여부를 확인하십시오.

• 모터가 정격 용량을 초과하여 과부하되었습니다.
• 냉각 핀이 먼지나 이물질로 막혔습니다.
• 주변 온도가 정격 최대치(일반적으로 40°C) 이상일 경우
• 팬 덮개가 손상되어 공기 흐름이 제한됩니다.
• 공급 전압 불균형으로 인한 상 전류 불균등
• 열용량을 초과하는 잦은 시동 주기

클램프 미터를 사용하여 3상 전류를 모두 측정하십시오. 전류 중 하나라도 명판 값을 초과하면 부하가 과다한 것입니다. 공급 전압을 측정하십시오. 2% 이상의 불균형은 심각한 과열을 유발합니다. 압축 공기를 사용하여 냉각 핀을 청소하십시오. 모터 공기 흡입구의 주변 온도를 측정하십시오. 팬 커버에 이물질이나 손상이 있는지 확인하십시오.

• 구동 장치와의 축 정렬 불량
• 불균형 커플링 또는 풀리
• 모터 또는 구동 기계의 고정 볼트가 헐거워졌습니다.
• 마모되었거나 손상된 베어링
• 기계적 충격으로 인해 샤프트가 휘어졌습니다.
• 기초 공진은 작동 주파수에서 발생합니다.

베어링 하우징 두 곳과 베이스 플레이트에서 진동 속도를 측정하십시오. 진동 속도가 2.8mm/s RMS(IEC 60034-14 A등급)를 초과하면 조사가 필요합니다. 부하를 분리했을 때 진동이 감소하면 구동 장치 또는 커플링이 진동의 원인일 가능성이 높습니다. 주파수 스펙트럼 분석을 통해 지배적인 주파수를 확인합니다. 1x rpm은 불균형 또는 정렬 불량을 나타내고, 2x rpm은 각도 정렬 불량 또는 커플링 문제를 나타냅니다.

다음 정기 유지보수 시점에 베어링 교체를 계획하십시오. 그리스 부족 현상 발생 시, 그리스 니플이 장착되어 있다면 해당 니플을 통해 적절한 종류와 양의 그리스를 주입하십시오(재윤활 가능한 베어링에만 해당). VFD 전류 플루팅 현상 발생 시, 베어링 전류 보호 장치(절연 비파괴 검사 베어링 또는 축 접지 브러시)를 설치하십시오. 베어링 손상이 있는 상태로 다음 정기 유지보수 시점까지 모터를 계속 가동하지 마십시오. 베어링 고장은 회전자 접촉을 통해 고정자 보어를 손상시킬 수 있습니다.

모터 단자에서 상간 전압을 측정하십시오(배전반이 아닌 모터 단자에서 측정해야 합니다. 케이블의 전압 강하는 배전반에서 감지할 수 없는 불균형을 초래할 수 있습니다). 또한 최대 부하 상태에서 3상 전류를 모두 측정하십시오.

공급 전압 불균형이 3.5%에 달하면 유도 전동기의 전류는 전압 비대칭에 매우 민감하기 때문에 전류 불균형이 15~25%까지 발생할 수 있습니다. 전류가 가장 많이 흐르는 상은 가장 빠르게 가열됩니다. NEMA MG1 및 IEC 60034-26에서는 전압 불균형이 1%를 초과할 경우 전동기 출력 용량을 줄일 것을 권장합니다. 전압 불균형이 5%일 경우에는 고온 권선의 과열을 방지하기 위해 정격 출력 용량을 75%로 줄여야 합니다.

• 결로 또는 침수로 인한 권선 내부의 수분 흡수
• 절연체가 전도성 먼지, 오일 미스트 또는 화학 증기로 오염됨
• 반복적인 과열로 인한 절연체의 열화
• 충격이나 진동으로 인한 권선의 기계적 손상
• VFD 전압 스파이크로 인한 표준 모터의 부분 방전 손상

첫 번째 건조 방법: 오븐에서 80°C로 6~24시간 동안 모터를 가열하거나, 권선 히터 또는 저전압 전류 주입을 사용하십시오. 건조 후 절연 저항을 재측정하십시오. 절연 저항이 10MΩ 이상으로 회복되면 습기가 원인이었으므로 모터를 다시 사용할 수 있습니다. 건조 후에도 절연 저항이 낮게 유지되면 권선을 다시 감거나 모터를 교체해야 합니다.

원인: 정격 전압 미만의 공급 전압(사용 가능한 토크 감소, 동일 부하에서 슬립 증가); 부하 토크가 모터 정격 출력 초과; 회전자 바의 단락으로 인한 회전자 저항 증가 및 최대 토크에서의 슬립 증가; 상 손실로 인한 단상 운전(이 경우 모터는 토크 용량 감소 및 매우 높은 슬립이 발생하는 2상으로 운전해야 함).

확인하다: 부하 상태에서 공급 전압을 측정하십시오(무부하 상태가 아님). 전류를 측정하십시오. 전류가 명판 값 이상인데 속도가 낮으면 부하가 모터 정격을 초과한 것입니다. 회전자 전류 파형을 측정하여 바 단선 여부를 확인하십시오.

원인: 정격 전압보다 낮은 모터 단자 공급 전압 (기동 토크는 전압 제곱에 비례함); 잘못된 단자 연결 (이 전원 공급 장치에서 델타 결선용 모터에 스타 결선을 사용함); 회전자 바 파손으로 인해 기동 시 회전자 전류가 감소함; 스타-델타 기동기가 제대로 전환되지 않아 정격 부하에서 모터가 스타 결선 상태로 유지됨.

확인하다: 시동 시도 중 모터 단자의 전압을 측정하십시오. 단자 연결(스타 또는 델타)이 모터 정격과 일치하는지 확인하십시오. 고정자 전류 시험(단시간만 실시)을 통해 회전자 전류가 예상 값보다 낮으면 고정자 바가 파손되었을 가능성이 있습니다.

증상: 모터는 두 상에 전력을 공급받으며 계속 회전하지만, 토크는 감소하고 나머지 두 상에는 매우 높은 전류가 흐릅니다. 소음이 크게 증가하고, 프레임 온도가 급격히 상승합니다. 과부하 계전기가 올바르게 설정되어 있다면 1~3분 이내에 트립되어야 합니다.

원인: 한쪽 상의 퓨즈가 끊어졌거나, 접촉기의 접점이 열려 있거나, 전원 케이블이 파손되었거나, 단자 연결이 헐거워졌을 수 있습니다. 행동: 즉시 전원을 차단하십시오. 단상으로 계속 운전하면 권선이 손상됩니다. 3상 퓨즈와 접촉기 접점을 모두 점검하십시오. 각 전원상과 모터 단자 사이의 연속성을 측정하십시오.

증상: 샤프트 연장부, 구동부 씰 주변의 모터 프레임 또는 구동 기계 장착면에 그리스 또는 오일 자국이 보일 수 있습니다. 식품 등급 또는 IP69K 등급 모터의 경우, 씰 고장은 위생상의 위험일 뿐만 아니라 유지보수 문제이기도 합니다.

원인: 씰 립이 마모성 오염물질로 인해 마모되었거나, 씰이 수명을 다했거나, 과도한 반경 방향 하중 또는 축 변형으로 인해 씰 립 접촉이 손상되었거나, 그리스가 과다 주입되어 씰 뒤쪽에 압력이 축적된 경우. 행동: 샤프트 씰을 표준 니트릴 또는 식품 등급 실리콘(BXG 시리즈)과 같은 올바른 유형으로 교체하십시오. 재발 방지를 위해 근본 원인(하중 또는 윤활)을 해결하십시오.

일반적인 산업 환경에서 지속적으로 가동되는 모터의 경우 절연 저항을 최소한 매년 측정해야 합니다. 습도가 높거나 화학 물질에 노출되거나 주변 온도가 높거나 열 순환이 잦은 가혹한 환경에서는 6개월마다 측정하십시오. 측정 당시의 모터 온도와 함께 값을 기록하십시오. 절연 저항은 온도가 10°C 상승할 때마다 약 절반으로 감소합니다. 예를 들어 50°C에서의 5MΩ 값은 20°C에서의 약 80MΩ에 해당합니다. 단일 절대값보다는 여러 번 측정한 값에서 감소 추세가 나타나는 것이 절연 성능의 점진적인 저하를 나타내는 중요한 지표입니다.

아니요. 과부하 트립은 모터 보호 계전기가 설정된 임계값 이상의 전류를 감지하여 계전기의 열 모델이 작동했음을 의미합니다. 조사 없이 단순히 재설정하고 재시동하면 (지속적인 과부하가 원인인 경우) 트립이 반복되거나, 더 심각하게는 첫 번째 트립으로 이미 과열된 모터가 재시동되어 두 번째 과부하 발생 시 권선 온도가 더 빨리 손상될 수 있습니다. 과부하 계전기를 재설정하기 전에 모터가 식을 때까지 기다리고, 과부하 원인을 파악하여 수정하고, 과부하 계전기가 명판에 표시된 올바른 전류로 설정되어 있는지 확인하고, 3상 전류가 균형을 이루는지 확인해야 합니다.

일반적으로 다음과 같은 경우에는 수리보다 교체가 비용 효율적입니다. 모터 용량이 11kW 미만인 경우(수리 비용이 새 모터 가격에 근접함), 모터 효율이 IE1 또는 IE2인 경우(IE3 효율의 모터로 교체하면 지속적인 에너지 비용 절감으로 초기 투자 비용을 빠르게 회수할 수 있음), 모터를 두 번 이상 재권선한 경우(재권선할 때마다 효율과 열용량이 감소함), 또는 모터에 심각한 손상이 발생한 경우(고정자 내부 소손, 축 휨, 권선 침수 등). 대형 모터(30kW 이상)의 경우 수리가 가능한 손상이라면 수리가 타당합니다. 예를 들어, 품질이 우수한 재권선 업체에서 재권선한 90kW 모터는 새 모터를 구매하는 것보다 비용 효율적이며, 수리 후에도 계속 사용할 수 있습니다. 한국 에버파워는 표준 Y2 시리즈 및 특수 시리즈를 포함한 모든 주요 프레임 크기의 교체용 모터를 공급합니다. 자세한 내용은 문의해 주십시오. 기술 지원팀.