산업체에서 인버터(INVERTER)를 정말 많이 사용하는데요.
이러한 인버터(INVERTER)에 대해서 알아보려고 합니다.
인버터 사용배경
여러 산업에서 전동기가 활용이 되는데요. 주로 전동기에서는 유도전동기가 거의 일반적으로 사용이 됩니다.
기존에 속도 조절용으로는 직류전동기가 이용이 되었고, 유도전동기는 원래 정속도 운전에 주로 이용이 되었습니다.
그러나 싸이리스터(SCR)이 개발이 되고 직류전동기보다 더유도전동기의 속도제어가 가능하게 됬습니다.
그런 속도를 제어하는 방식으로는 1차 전압제어 방식 + 주파수 변환 방식입니다.
이러한 배경으로 인버터를 사용하게 되었습니다.
인버터란
인버터는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고 모터의 주파수를 조절해 모터의 회전속도(회전수)를 조정하는 장치입니다.
사실 단순하게 인버터라는건 직류 전력을 교류 전력으로 바꾸는 겁니다.
하지만 산업에서 사용하는 인버터는 사실상 컨버터+평활회로+인버터 입니다.
산업에서의 인버터는 컨버터를 통해 교류전력을 직류로 바꿔주고 그 직류를 인버터를 통해 교류로 바꾸면서 전압 및 주파수를 조정하는 기능을 합니다.
이렇게 주파수를 조정해서 모터의 속도를 조정하는 것입니다.
인버터의 기능
인버터는 간혹 VVVF라고도 불립니다. 왜냐하면 Variable Voltage Variable Frequency입니다.
직역하면 가변 전압, 가변 주파수입니다.
이렇게 주파수를 변경하면 모터의 속도를 조정할 수 있는데요.
모터의 속도를 공식으로 간단히 표현하면 N(동기속도)=120F(주파수) / P(극수)입니다.
위의 식대로 주파수가 낮아지면 속도가 느려지겠죠.
이를 통해 주파수를 변환시켜 활용합니다.
예를 들면 공장의 펌프 인버터를 통해 속도 조절을 해 전력소모를 절감도 되고, 운영방식에 따라 효율적인 운영을 합니다.
인버터의 장단점
장점
- 속도제어 용이 : 주파수 제어를 통해 모터 속도제어가 가능합니다.
- 에너지 절감 : 모터 속도제어를 통한 전력소모를 감소시킬 수 있습니다.
- 제동의 용이 : 브레이크를 사용하지 않아도 전기적으로 모터 정지가 가능합니다.
- 기동 시 충격완화 : 보통 기동전류는 상용전원의 6~7배정도인데 이에 대한 기동전류가 상용의 1.25~2배로 상대적으로 적습니다.
단점
- 비용이 고가 : 초기설치비용이 설치안하는거에 비하면 많이 드는 편입니다.
- 고조파 발생 : 기본파 이외에도 인버터는 전력이 변환하는 과정에서 고조파가 발생하게 됩니다. 이러한 고조파로 인한 영향으로는 전동기 및 변압기의 과열, 차단기 오동작 및 통신장애 등 안 좋은 영향을 일으킬 우려가 있습니다.
출처 : 유도전동기 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (wikipedia.org)
출처 : 인버터 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (wikipedia.org)
