Locked-Rotor Current(기동 전류)와 Y-Δ(와이-델타) 기동 방식

NEC 법규/전동기

Locked-Rotor Current(기동 전류)와 Y-Δ(와이-델타) 기동 방식

NEC MASTER 2025. 7. 6. 15:52

🔌 1. Locked-Rotor Current란?

전동기(특히 유도 전동기)는 기동 시 회전자가 정지해 있어서,
이때 코일에 흐르는 전류는 매우 큽니다.

이걸 Locked-Rotor Current라고 부르고,
보통 정격 전류의 5~8배에 달합니다.

예: 40A 전동기 → 기동 시 200~300A 흐를 수 있음 ⚠️

⚙️ 2. 왜 문제가 되나요?

기동 전류가 너무 크면…
➤ 배선이 과열되거나
➤ 전압 강하 발생
➤ 전체 설비에 영향을 줄 수 있어요.

🔀 3. Y-Δ 기동 방식의 원리

✅ 일반적으로 3상 유도 전동기 권선은 삼각결선(Δ)으로 동작합니다.

👉 하지만 기동 시에는 Y(별) 결선으로 시작해서,

권선에 걸리는 전압이 1/√3배로 줄어들고,
따라서 전류는 1/3 수준으로 줄어듭니다!

⚡ 기동 전류 = Locked-Rotor Current × 1/3 정도로 감소

그런 다음 전동기가 충분히 회전하면,

Δ(삼각) 결선으로 전환해서 정상 운전을 합니다.

📉 4. Y-Δ 기동과 Locked-Rotor Current의 관계 요약

항목 설명

기동 전류(Locked-Rotor Current)	회전자 정지 상태에서 매우 큰 전류 발생
Y-Δ 기동 목적	기동 전류를 약 1/3로 줄이기 위해
Y 기동 시 전압 감소	선간전압의 1/√3, 전류도 1/3 수준
효과	전원 계통에 충격을 줄이고 배전선 보호 가능

🔧 💡 예시로 보면:

전동기 정격 전류 : 50A
기동 시(Δ 바로) : 250A (Locked-Rotor Current)
기동 시(Y로 시작) : 약 80~90A 수준으로 감소

✅ 정리

구분 일반 기동 Y-Δ 기동

기동 전류	매우 큼 (정격의 5~8배)	1/3 수준으로 줄어듬
장점	없음 (충격 큼)	기동 시 과전류 방지
사용처	소형 전동기	대형 전동기 필수!

"기동 시 회전자가 정지해 있으면 왜 전류가 크냐?"

🌀 유도 전동기의 기본 원리부터!

**유도 전동기(rotating magnetic field)**는
고정자(스테이터)에 교류 전류를 흘려서 회전하는 자기장을 만듭니다.
이 회전 자기장이 **회전자(로터)**에 전압을 유도하고,
전류가 흘러서 자기력이 생기고, 결국 회전하게 돼요.

🧲 그런데! 회전자가 정지해 있다면?

✅ 회전자가 정지 상태 →
고정자의 회전 자기장과의 상대 속도는 최대입니다.

이 상대속도를 **슬립(slip)**이라고 해요.
정지 상태면 슬립 = 1 (100%)

⚡ 이 때 무슨 일이 일어나냐면…

구분 설명

🔄 슬립 1	상대속도 최대 = 전자기 유도 최대
🔌 로터에 유도된 전압	가장 큼 (≒ 변압기 2차처럼 작동)
🔥 로터 전류	매우 큼 → 이 전류가 다시 고정자로 흐름
⚡ 고정자 전류 (기동 전류)	결국 엄청 큰 전류 흐르게 됨 (정격의 5~8배)

📊 쉽게 말하면…

유도 전동기는 일종의 변압기처럼 작동함
회전자가 정지해 있을 때는 부하가 100% 걸린 변압기처럼
→ 자속 변화가 극대, 유도전압 ⬆
→ 전류도 ⬆⬆⬆

🎯 왜 기동전류가 큰가? 요약

이유 설명

슬립이 100%	정지 상태 → 유도 전압 최대
유도전압 ⬆	전류도 ⬆ (회전자 + 고정자에 모두 흐름)
부하 걸림	실제로는 토크 발생 전이므로 전력 소비만 큼
결과	🔥 기동전류는 정격의 5~8배 수준