첫째, 전동기에 인가되는 주파수가 달라지면 가장 큰 문제점은 전동기의 회전수가 달라지는 것입니다.
동일 전동기일 경우 인가 주파수와 회전수는 비례관계에 있다고 보시면 됩니다. 예를 들어 외국의 50Hz 전원에서 1500RPM인 전동기는 국내 60Hz 에서는 1800RPM으로 회전하게 됩니다. 전동기를 수리하더라도 회전수는 바꿀 수 없습니다. 그러므로 우선 기계설비 업체와 회전수가 바뀔 경우 기계의 전반적인 문제점을 검토하여야 됩니다. 회전수변경이 문제가 될 경우는 전원으로 인버터를 사용하는 등의 검토가 필요합니다.

둘째, 출력은 출력 토크와 주파수의 곱에 비례하므로 출력이 같다면 출력 토크는 주파수에 반비례하여 감소하게 됩니다.
따라서 50Hz 대비 60Hz전원일 때 토크가 줄어들게 됩니다. 부하에 따라 토크가 문제가 되는지 검토가 필요합니다.

셋째, 전동기의 냉각 Fan은 속도가 증가하면 풍량도 증가하게 됩니다.
따라서 그만큼 전동기 소음도 증가하게 됩니다.

기타 자세한 특성변화는 관련지식_E5.전압 및 주파수 변동에 따른 특성변화 를 참조하십시오. 

- 일반적인 Pump 부하의 경우 관성 모멘트가 작고 낮은 기동토크이기에 문제가 거의 적다.
- Fan의 경우 관성모멘트값이 크기 때문에 기동시간을 고려하고 구속시간 이내 기동이 가능해야 한다.
- Compressor의 경우 초기 높은 기동토오크를 요구하는 부하가 있어 전압 Drop시 기동가능한지 검토 필요하다.
 

- Motor가 기동이 되지 않아 Motor의 기동Curve가 Thermal limit curve와 만나게 되면 Trip.
- Motor의 보호를 위해 Thermal limit curve에 안전율을 더해 시간 Setting 한다.
 

<동기기>
- 전원주파수와 극수로 결정되는 속도로 완전 동기 되어, 정확히 일정한 속도로 회전
- 특징
   1. 부하의 증감으로 회전속도가 변화하지 않음(slip 이 없음)
   2. 역율이 항상 1이다.
   3. 기동토크가 작고 구조와 취급이 복잡.
   4. 여자용 직류전원이 필요
   5. 회전자 속도는 전원주파수가 일정한 한 120f/p 일정값으로 부하의 경중에 관계없이 완전히 일정

<직류기>
- 계자 권선에 직류를 흐르게 하여 여자시킨 전자석이며,이것을 자극이라함.
- 특징
   1. 장점 : 속도제어가 용이, 기동 및 가속토크의 임의 선정,기동토르크가 큰 부하에 적합.
   2. 단점 : 전원변환장치 필요, 통신장애 발생, 환경의 제약을 받음, 가격이 비싸다.

<유도전동기>
- 서로 독립된 2개 권선의 한쪽이 전자 유도 작용에 의해 다른 쪽에서 에너지를 받아서 동작하는 전동기
- 외부 전력을 받는 측 → 1차 권선
- 전자유도에 의해 전력발생 → 2차 권선
- 특징
   1. 구조가 간단하며 튼튼하고 타 전동기 대비 가격이 저렴하며 취급이 용이.
   2. slip 이 있음.
   3. 고정자에서 만들어지는 회전자계가 회전자에 교번기전력과 전류를 유기 하여 전동기 토크 발생
   4. 토크-속도 특성은 회전자의 저항과 리액턴스 비율을 달리하여 다른 토크-속도 특성을 얻음 

1) 기존 효율 등급인 CEMEP, Epact 등 을 기반으로 만들어진 IEC 60034-30 (2008)
2) 유사 Class 간의 상호 인정되도록 따로 명시된 구체적인 내용은 없습니다.
    각 국가별, 지역별 규정에 따라 효율이 규정되고 있습니다.
 

국내 최저 소비 효율 기준은 아래와 같습니다.
[출처 : 효율관리기자재 운용 규정(산업통상자원부고시 제2016-72호, 2016년 7월 14일)]
 

현재 구매 발주시 Efficiency에 대한 언급이 없을 경우 당사표준의 효율 등급은 주로 IE3등급입니다.
다만, 다양한 상황에 따라 IE3등급보다 낮은 등급으로 제작될 수 있습니다. 

명판 명기 사항에 Frame Number 라는 표현이 나옵니다. 이것들의 의미를 살펴 보겠습니다.

(1) 수평형 전동기의 경우
앞자리 숫자들의 의미는 바닥에서 축의 센터까지의 높이(Center Height)입니다.

마지막 영문자 S,M,L 는 전동기 취부용 발구멍간 거리를 나타내는 표기법입니다. 각 프레임 별 취부좌 간 거리에 따라서 S,M,L 로 나뉘어 지게 됩니다. 물론 IEC 에는 프레임별 19개 정도의 영문자로 취부좌간 거리를 구분하고 있고, 전동기에서는 통상 그 중 S,M,L 3개를 사용하고 있습니다. 단순히 프레임의 장단을 나타내는 기호라고 생각하시면 편합니다. 즉, S는 짧은 프레임, M은 중간프레임,L 은 긴 프레임을 나타내는 의미라고 생각하시면 됩니다. 물론 S는 Small, M 은 Medium, L 은 Large 의 의미라고 말하는 분들도 있지만 실제로 영문자가 약자를 나타내는 것은 아니라는 점 유의 하시기 바랍니다.

자 이제 예를 들어 볼까요? 전동기 외형 카다로그가 있다면 펼쳐놓으시고 이해하시는것이 더 좋을 것 같습니다.

112M 과 112L 을 비교해 봅시다. 통상 이 두 표기를 그냥 "112 Frame 이다" 라고 표현하기도 합니다. 앞서 말씀드렸듯이 112M과 112L의 공통점은 앞자리숫자 112가 동일합니다. 이는 바닥에서 Center 까지의 높이가 112mm 로 동일하다는 의미입니다. 또한 112M의 발구멍간 거리는 140mm 이며, 112L 은 159mm로 112L 이 112M에 비해 19mm 깁니다. L이 M 보다 길죠? 이제 이해하시겠죠?

각 프레임 번호마다 S,M,L 의 거리는 다르기 때문에 정확한 치수를 원할때는 그때마다 당사 전동기 catalog 외형치수를 참조하시기 바랍니다.

　 (2) 수직형 전동기의 경우
IEC에서는 수직형의 경우는 Flange 취부좌간 PCD 에 따라서 나뉘게 되어 있습니다. 하지만 국내에서는 수평형에서 Foot 만 없지 나머지 치수는 거의 유사하므로 수평형과 동일 표기법을 표기하고 있습니다. 

Q.
다음과 같은 내용으로 문의를 드리오니 답변부탁드립니다.
지난달 집진기 신설관련하여 귀사의 440V 15Hp Motor를 집진설비의 Suction Fan으로 설치하여 사용 중에 있습니다. 그러나 운전 중 별다른 이상을 발견할 수 없으나(전류, 진동 등) 모터 앞 커버의 온도가 운전 중인 다른 Motor에 비해 좀 높다는 판단이 들어 질문을 드립니다(약 60 ℃_ 적외선 온도계로 측정).
1. 운전 조건 : 직입기동
2. 운전환경 : 실내(공장 내)_상온
그리고 다른 설비의 모터에도 적용토록 모터 운전 시 부하에 따른 온도(모터 외함) 관련 자료를 송부하여 주시면 설비 유지 보수 시 중요한 자료를 이용될 듯 싶습니다.
두서 없는 글 읽어 주셔서 감사드립니다.

A.
먼저 당사 전동기제품에 관심을 가져주신데 대해 고객님께 감사드립니다.
고객님께서 아시고자 하는 모터외피 온도에 관한 규격은 나와 있지 않습니다. 이와 관련된 베어링온도상승한도에 관한 내용으로 과거 KS C 4202 (일반용저압3상유도전동기) 5.1절 온도상승편에 베어링온도상승치는 부라켓트 "표면에서 측정하여 55℃로 제한함"이라는 규격치가 있습니다.
유의점은 상기에서 55℃라 함은 주위온도를 제외한 온도입니다. 따라서 고객님께서 말씀하신 60℃는 주위온도(여름철 약20℃가정할때)를 제외하면 40℃로 상기규격에 따라서 베어링온도상승 55℃를 넘지 않으므로 사용하시는데 전혀 문제가 없습니다. 고객님께서 한번 더 확인하시고자 하신다면 정확히 베어링부분에 해당하는 부라켓트표면부의 온도를 측정하신후 그때의 주위온도를 빼신후 55℃이하면 베어링온도상승에는 문제가 전혀 없습니다.

(현재 KS C 4202 "일반용저압3상유도전동기"  에는 베어링온도상승 규정이 없음, 55K는 단순 참고용)

국내에서는 해발 1000m 이상에서 전동기를 사용하여야 하는 경우는 극히 드물다고 할 수 있겠습니다. 한라산이 해발 몇m 정도인지 기억이 나지 않는군요.. 일반적으로 해발문제를 고려 할때는 수출용 제품이 거의 전부라고 할 수 있겠습니다.
해발이 올라 갈 때 문제점은 무엇보다 공기가 부족해진다는데 있습니다. 공기가 부족하다면? 공기로 냉각하는 전동기의 경우 치명적 일 수 밖에 없습니다. 팬이란 놈이 아무리 열심히 돌아도 식혀줄 매질이 없어서 사실은 헛돌고(?)있다고 해야 하지 않을까요? 그래서 해발고도가 높아 질 때는 온도상승이 문제가 됩니다. 고도가 높아 질수록 온도상승은 해발고도가 낮은 지역에 비해서 여유를 더 가지고 가야 한다는 것입니다.. 아시겠죠? 냉매가 부족한 만큼 더 여유를 가지고 가자는 얘기죠.

이에 대해 NEMA( National Electrical Manufacturers Association) MG1 Part14 에서는 아래와 같이 규정하고 있습니다.

상기 영문이 어려우시죠? 짧은 영어로 해석해 보면..
해발 1000 m 이상 주위온도 40도 인 곳에서의 전동기는 다음 공식에 따르라
시험온도 = 규격치 * [1-(고도-1000)/10000]
가 되겠습니다. 여기서 규격치는 주위온도 40도 일때의 해발고도 1000m 이하일 때 기준온도임.

예를 들어보면
고도 2000 m 이고 주위온도 40도 인 곳에서 사용해야 하는 경우 (F종일 때)
시험온도 = 허용온도 = 105도 * [1-(2000-1000)/10000]=105도 * 0.9로
실제 허용온도가 105도의 90%입니다.
이것은 해발고도 1000m 이하 기준치(F종 105도)의 10% 여유를 두자는 결론입니다.
이제 이해하시겠죠?

베어링 Type 표기시 접미사에 "E" 가 붙는 베어링(예: NU316E) 의 경우 아래와 같은 특징을 지니며 교체시 반드시 아래사항을 유의 하시기 바랍니다.
아래는 FAG 한화 베어링에서의 공식 입장입니다. 

Date : 2002년 10월 31일
From : 기술영업팀 차장 김진곤
Subject : FAG E-Type 원통롤러베어링 관련 회신
 

폐사에서 수입판매하는 FAG의 E-Type에 관련한 문의사항에 대하여 다음과 같이 회신하오니 업무에 참조바랍니다.

- 다 음 -

1. E-Type은 Standard Type에 비하여 Roller의 Size를 극대화 하여, 기본동정격하중을 증대시켜, 베어링의 수명을 동일한 조건 (베어링하중, 회전속도,운전온도 등)에서Standard Type보다 약 2배정도 증가시킨 고부하용량 베어링입니다. (단, 내경치수, 외경치수, 폭치수, 면취치수는 Standard Type과 동일함)

2. NU316E의 경우에 기본동정격하중은 25.5KN으로 NSK NU316의 19.4KN에 비하여 1.3배정도가 크므로, 베어링수명은 약2.4배나 증가하게 되는 장수명 베어링입니다.

3. FAG에서는 세계 최초로 E-Type을 개발을 완료하여, 1980년대 초반부터 시판하기 시작하였으며, 1990년도 초반부터는 Standard Type의 생산을 중단하고, E-Type으로만 생산하고 있습니다.

4. 현재에는 SKF도 FAG에 이어서 E-Type만 생산하고 있으며, NSK, NTN,KOYO 에서는 E-Type과 Standard Type을 병행하여 생산하고 있습니다.

5. FAG, SKF, NSK, NTN 은 Suffix를 E로, KOYO에서는 R로 표기하고 있습니다.

6. 참고로 E-Type과 Standard Type은 내륜이나, 외륜을 서로 혼용해서는 절대 안되며 동일한 Type에서도 Maker가 다를 경우에도 호환성이 없으니 주의 하여야 합니다.

7. 또한 동일한 Maker의 동일한 Type일 경우에도 Maker에서 지정한 짝이 아닌 것을 혼용하게 되면, 내부틈새가 너무 작아지거나, 커질수가 있으므로 주의를 요합니다.

먼저 전동기의 소음의 종류를 분류하면 다음과 같다.

 (1) 전자적 소음

     - 기본파 자속에 의한 진동

     - 고조파 자속에 의한 진동

     - 전자기적 불평형에 의한 진동음

 (2) 기계적 소음

  - 기계적 언바란스에의한 진동음

  - 베어링 음

 (3) 통풍음

  - 팬음

  - 덕트음

다음은 소음 시험 규정에 대해 알아보자

     1) 전동기를 정격전압, 정격 주파수에서 무부하 운전했을 경우의 소음도를 측정한다.

  2) 마이크로폰의 거리

전동기 정격 출력	거리 (m)
1kw 미만	0.5
1kw 이상	1

     3) 소음도의 산출 방법: 측정값의 산술 평균을 전동기의 소음도로 한다.

상기와 같이 측정한 소음치의 허용치 참고.  저압 전동기 허용 소음치 [dB] - KS C 4202

전동기 보호형식의 기호는 IP뒤에 두 자리의 숫자로 표시하며, 그 숫자의 의미는 다음과 같다. (IEC 34-5, KS C 4002)

□: 보호방식 분류로 다음의 기호를 첨부하고 옥내 및 일반적 보호방식의 경우는 생략한다.

      (W: 옥외형, E: 방폭형, C: 기타 해로운 외기에 대한 보호방식)

(1) : 첫째자리 숫자 (인체 및 고형 이 물질에 관한 보호형식)

    인체를 회전기 내의 회전부분 또는 도전부분에 닿지 않도록 보호하고, 또한 회전기를 고형이물의 침입에 대한 보호등급으로 5종류이다.

(2) : 둘째 자리 숫자(물의 침입에 대하여 보호하는 형식)

△: 물침입에 대한 보호형식의 시험에 대한 분류로 다음의 기호를 각각 첨부하고 표시가

    없을 때에는 양쪽에 대하여 시험합니다.

    (S: 정지중에 시험할 때, M: 운전중에 시험할 때)

1. 제1, 2 기호의 조합 예

전동기의 냉각방식에 따른 분류방법은 NEMA 방법과 IEC 방법이 있습니다.
1. NEMA MG-1 Part 6 Methods of Cooling 

2. IC 표기법 (NAMA MG-1 Part 6, IEC 34-6 Methods of Cooling)
전동기 냉각방식의 기호는 IC 뒤에 한자리의 문자와 두자리의 숫자로 간략하게 표시하며 각각의 의미는 다음과 같다.
(1) 문자: 냉각 매체를 의미한다.
 

(2) 첫 번째 숫자: 이 숫자는 냉매회로의 설치방법을 표시한다. 

(3) 두 번째 숫자: 이 숫자는 냉매를 순환시키는 동력원을 표시한다. 

전동기 외부형식의 분류는 크게 전폐와 반폐로 구분하여 각각 특성에 따라 몇 가지로 나누어진다.

1. 개방형: 냉각용 외부 공기가 권선에 직접닿을 수 있도록 된 구조

  (1) DP형(Drip-Proof, 방적형)

     개방형중 가장 간단한 구조로써 수직선으로부터 0~15°사이의 각도에서 통풍구로 비가 들어오지 않는 구조

  (2) Guarded(보호형)

      DP형과 같은데 통풍구가 Φ19 이하의 구멍으로 된 그물로 통풍구가 막혀 있는 구조

  (3) WPⅠ형(Water protected Ⅰ, 반폐형)

      비, 물방울 등이 통전부에 닿지 않아야 하고, Φ19 이하의 구멍으로 된 그물로 통풍구가 막혀있는 구조

  (4) WPⅡ형(Water protected Ⅱ, 반폐형)

      WPⅠ형에 흡입 공기의 속도를 제한하고, 흡입공기가 전동기 내부에서 90°이상 각도로 3번이상 진행 방향을 바꾸도록 

        되어 있어야 한다.

※ T-라인 DP형의 통풍구조

 당사의 T-라인 전동기는 통풍 용량의 개선을 위해 Double-End 통풍 구조를 채택하여, 그 개선율은 작은 프레임의 경우 약 60%, 큰 프레임에 있어서 약 30%에 달한다.

2. 전폐형:프레임 외부와 내부의 공기가 소통되지 않는 것으로,공기적으로 밀봉을 뜻하는 것은 아니다.

  (1) TEFC 형(일반 전폐형)

      프레임 외부에 냉각용 팬을 설치한 구조

  (2) EP 형(방폭형)

      프레임 내부에서의 사고에 의해 외부의 위험한 가스 등이 점화되지 않는 구조로, 특별한 규정에 의해 선택 설계, 

      제작되어야 한다.

  (3) TEPV 형

      TEFC와 같은 원리이나 Pipe나 Duct를 통해 냉각용 공기를 공급하며 공기를 공급하기 위해 별도의 동력을 설치하기도 한다.

  (4) Water-Cooling 형

      내부순환 공기를 외부에서 공급하는 물과 열의 교환에서 냉각시키는 구조이다.