운전 전류 및 기동 부하 계산기가 하는 일
모터와 컴프레서는 매우 다른 두 가지 전류를 소비합니다. 정상적으로 운전할 때는 운전 전류(전부하 전류, FLA라고도 함)를 끌어옵니다. 기동하는 순간에는 회전자가 정지해 있고 권선이 거의 단락 회로처럼 작동하기 때문에, 잠깐 동안 훨씬 큰 기동 전류(구속 회전자 전류, LRA)를 끌어옵니다. 이 계산기는 이 두 전류 값과 공급 전압을 함께 사용하여, 회로·인버터·UPS·발전기에 걸리는 전기 부하로 환산하고, 정상 운전 전력과 순간적인 기동 돌입 부하를 모두 보여줍니다.
사용 방법
공급 전압(예: 북미의 120 V 또는 240 V, 유럽의 230 V), 기기의 운전 전류(암페어), 그리고 기동 전류 또는 구속 회전자 전류(암페어)를 입력합니다. 두 전류 정격 값은 보통 모터 명판이나 기기의 데이터 플레이트에 표시되어 있습니다. 선택적으로 역률(0에서 1 사이의 값)을 설정하면 운전 시 유효 전력(와트)이 정확해집니다. 비워 두면 일반적인 모터 값인 0.9가 사용됩니다. 그러면 계산기는 운전 전력, 운전 피상전력, 기동 피상전력, 그리고 기동 전류와 운전 전류의 비율을 알려줍니다.
공식 설명
단상 전원에서 피상전력은 단순히 전압에 전류를 곱한 값이며, 유효 전력은 여기에 역률을 곱합니다.
$$S_{run} = V \times I_{run}$$ $$P_{run} = V \times I_{run} \times PF$$기동 돌입은 훨씬 큰 기동 전류를 사용하며, 돌입 전류는 대부분 무효분이므로 볼트암페어 단위의 피상전력으로 산정합니다.
$$S_{start} = V \times I_{start}$$돌입 비율은 기동하는 순간 기기가 운전 전류의 몇 배를 끌어오는지를 나타냅니다.
$$\text{Surge ratio} = I_{start} \div I_{run}$$여기서 V는 공급 전압(볼트), I_run은 운전 전류(암페어), I_start은 기동 전류(암페어), PF는 역률입니다.
계산 예시
어떤 우물 펌프가 120 V 회로에서 8 A로 운전하고 명판에 구속 회전자 전류가 40 A로 표시되어 있다고 합시다. 운전 피상전력은 120 x 8 = 960 VA이고, 역률 0.9일 때 운전 유효 전력은 120 x 8 x 0.9 = 864 W입니다. 기동 시 피상 부하는 120 x 40 = 4,800 VA로 치솟으며, 돌입 비율은 40 나누기 8 = 5입니다. 따라서 펌프가 계속 운전하는 데는 약 864와트만 필요하지만, 전원은 펌프를 돌리기 시작하기 위해 아주 짧은 순간 동안 약 4,800 VA를 공급할 수 있어야 합니다.
자주 묻는 질문
기동 부하가 와트가 아니라 VA로 표시되는 이유는 무엇인가요? 기동 돌입 전류는 대부분 무효 전류이므로 실제 와트 성분은 작지만 피상전력(볼트암페어)은 큽니다. 발전기, 인버터, UPS는 피상전력으로 제한되므로, 기기의 돌입 정격과 비교할 때는 VA가 올바른 값입니다.
운전 전류만 아는 경우에는 어떻게 하나요? 많은 유도 전동기는 운전 전류의 약 3~8배에 해당하는 기동 전류를 끌어오므로, 대략적인 추정치는 운전 전류의 5~6배입니다. 정확한 산정을 위해서는 추측 대신 명판에 표시된 구속 회전자 전류를 사용하세요.
이것이 삼상 모터에도 적용되나요? 아니요. 이 공식들은 단상 전원용입니다. 삼상 부하의 경우 피상전력에 3의 제곱근을 곱합니다. 즉 선간 전압을 사용하여 S는 루트3 곱하기 V 곱하기 I가 됩니다.
