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모터 돌입 전류

퓨즈 및 차단기 선택을 위한 모터 돌입 전류, 시동 시 전압 강하, i²T 값을 계산합니다.

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공식

I_inrush = k × I_FL, ΔV = I_inrush × R_line

k — Inrush multiplier (5–8 typical) (×)
I²t — Fuse energy rating (A²·s)

작동 방식

모터에 처음 전원이 공급되면 로터는 움직이지 않고 역기전력을 발생시키지 않습니다.권선은 순수한 저항-인덕터 부하처럼 작용하며 초기 전류 (돌입 전류 또는 LRC) 라고 함) 는 라인 주파수에서의 권선 임피던스에 의해서만 제한됩니다.AC 유도 모터의 경우 LRC는 일반적으로 정격 최대 부하 전류의 5~8배입니다.DC 모터의 경우 돌입 전류는 V_Supply/R_Armature이며, 이는 작동 전류의 10~20배일 수 있습니다.퓨즈, 회로 차단기 및 전원 공급 장치 레일의 크기를 조정할 때는 이러한 고전류 스파이크를 고려해야 합니다.

계산 예제

1.5kW, 230V, 50Hz 단상 인덕션 모터의 정격 전류는 8.7A이고 로터 잠금 전류 멀티플라이어 (LRC 비율) 는 6.5입니다.
1단계 — 돌입 전류:
I_유입량 = LRC 비율 × I_Rated = 6.5 × 8.7 = 56.6A
2단계 — 지속 시간: 소형 모터의 경우 돌입이 약 20-100ms에 이르면 정격 전류로 감쇠됩니다 (기계적 시간 상수).
3단계 — 퓨즈 선택: 최대 부하 전류의 125-150% 에 해당하는 시간 지연 (슬로우 블로우) 퓨즈를 사용하십시오.
퓨즈 = 1.25 × 8.7 = 10.9A → 12A 슬로우 블로우 블로우 선택
4단계 — 와이어 게이지 확인: 전원 케이블의 크기를 정격 전류의 125% 이상으로 조정하십시오 (NEC 430.22에 따름).
i_와이어 = 1.25 × 8.7 = 10.9A → 1.5mm² 구리 (정격 15A)
결과: 12A 저속 퓨즈와 1.5mm² 전원 케이블이 적합합니다.56.6A 돌입 스파이크는 시간 지연 퓨즈를 끊지 않고도 100ms 이내에 사라집니다.

실용적인 팁

  • ✓3kW 이상의 모터에는 소프트 스타트 모듈 또는 스타-델타 스타터를 사용하여 돌입을 정격 전류의 2~3배로 제한하고 커플링에 가해지는 기계적 스트레스를 줄이십시오.
  • ✓배터리로 구동되는 로봇의 모터 드라이버 H-브리지 근처에 벌크 커패시터 뱅크 (1000—4700µF) 를 추가하여 메인 MCU 공급 장치를 손상시키지 않고 돌입을 흡수합니다.
  • ✓VFD 구동 모터의 경우 드라이브가 주파수를 점진적으로 증가시키기 때문에 모터 단자의 돌입은 무시해도 되지만 VFD 자체는 여전히 전원을 켤 때 주전원에서 큰 돌입을 받습니다.

흔한 실수

  • ✗모터 회로에 고속 블로우 퓨즈 사용 — 돌입 스파이크로 인해 시작할 때마다 퓨즈가 끊어지기 때문에 항상 시간 지연 (타입 D 또는 슬로우 블로우) 퓨즈를 지정하십시오.
  • ✗정격 전류로만 전원 공급 장치 크기 조정 — 헤드룸이 3~5배나 소프트 스타트 회로를 사용하지 않는 한, 조정되지 않은 공급 장치는 돌입 시 심하게 처질 수 있습니다.
  • ✗배터리로 구동되는 시스템의 돌입을 과소평가 - 돌입 전류로 인해 전압 강하가 발생하여 마이크로컨트롤러가 리셋되거나 CAN 버스 통신이 중단될 수 있음

자주 묻는 질문

전기 돌입 (제로 백 EMF로 인한 전류 스파이크) 은 1-3 전기 시간 상수 (L/R) (일반적으로 10—50ms) 내에서 감쇠합니다.기계적 부하는 로터가 작동 속도에 도달할 때까지 높은 전류 소비를 연장합니다. 총 가속 시간은 소형 무부하 모터의 경우 100ms에서 부하가 큰 기계의 경우 몇 초입니다.
VFD는 주파수와 전압을 점진적으로 증가시켜 모터 유입을 방지합니다.그러나 VFD의 자체 정류기와 DC 버스 커패시터는 처음 전원을 공급받을 때 주 전원으로부터 큰 유입을 유도합니다. 이 경우 사전 충전 저항기 또는 AC 라인 리액터로 관리해야 합니다.
서로 다른 조건에서 측정된 동일한 전류입니다.고정 로터 전류 (LRC) 는 로터가 기계적으로 정지 상태일 때의 정상 상태 전류입니다.돌입 전류는 스위치를 켤 때의 과도 피크로, 변압기와 같은 자속 과도 현상으로 인해 일시적으로 LRC 값을 초과할 수 있습니다.

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