전동기설비의 에너지 절약방안✶

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전동기설비의 에너지 절약 방안

1)부하의 특성과 용도에 알맞은 적정한 용량의 것을 선택

부하특성에 알맞은 전동기의 용량을 선택하여 과설계로 인한 초기 투자비와 운용전력비가 증가되거나, 저설계로 인하여 부하측 용량 부족에 의항 문제가 발생하지 않도록 적절한 설계 필요

2)3.7[kw]이상의 전동기에는 기동장치설치

일정용량 이상의 전동기에는 기동장치를 설치하여 직입기동에 의한 과전류로 변압기 및 케이블 등이 증가되지 않도록 설계

3)효율이 좋은 전동기 채택

• 현황
  • 우리나라 전체 전력 사용량 중 3상 전동기가 소모하는 비중이 40[%]에 이를 만큼 고효율 전동기의 사용이 국가 에너지 저감대책을 위한 시급한 과제로 떠오르고 있다
  • 고효율 전동기는 전압600[V]이하의 3상유도전동기를 말하고, 표준전동기보다 20~30[%]정도 전력손실을 줄이고 효율은 3~18%정도 높다
  • 적은 전력량을 사용하면서도 운전효율이 높으며, 내구성이 뛰어나 운전시간이 길어 경제성이 뛰어난 장점을 가지고 있다.

• 특징
  • 효율의 극대화로 우수한 절전효과 : 철심, 권선의 최적설계 및 고급자재 사용으로 손실을 표준대비 20~30[%]정도 전력손실을 줄이고 효율은 3~18[%]정도 높다
  • 적은 전력량을 사용하면서도 운전효율이 높으며 내구성이 뛰어나 운전시간이 길어 경제성이 뛰어난 장점을 가지고 있다

• 특징
• 효율의 극대화로 우수한 절전효과
  철심, 권선의 최적설계 및 고급자재 사용으로 손실을 표준대비 20~30[%]저감시켜 수전설비 및 전력 소비량의 절약이 가능
• 낮은 온도상승으로 권선 수명 연장
  F종 절연채택, Service Factor 1.15를 적용하여, 온도상승에 여유를 확보함으로써 권선의 절연수명, 즉 전동기수명을 연장
• 높은 경제성
  손실이 적은 절전형으로 표준전동기보다 제품비용은 상승되나 운전중 Cost가 낮으므로 초기 상승비용을 단기간에 회수 가능할 뿐만 아니라 운전시간이 길어질수록 경제성이 높아짐
• 저소음화
  풍손 저감을 위한 외부팬 형상 및 구조변경으로 통풍음, 전지음이 작아져 표준전동기 대비 3~8[%]정도 소음이 작아짐
• 높은 호환성
  대부분의 용량이 표준전동기와 외형치수가 동일하여 기존 전동기와 호환성을 유지할 수 있다

• 적용부하
  • 가동률이 높고 연속운전이 되는 곳
  • 정숙운전이 필요한 곳(저진동, 저소음)
  • 피크부하가 걸리는 곳(여름철 공조용)
  • 전원용량이 작고 설비증가가 제한된곳

4)유도전동기 속도제어방식은 VVVF방식채택

• 원리

• 특징
• 속도제어 용이 : 주파수를 가변하여 모터 속도제어가 용이하다
• 에너지 절감 : 전기에너지를 30~70%까지 절약이 가능하다
• 제동의 용이성 : 기계적 정지장치인 브레이크 없이 전기적으로 모터정지가 가능하다
• 품질 생산성 향상 : 제조라인등에서 부하에 다른 최적의 속도제어를 구현하여 증/감속 운전으로 품질 및 생산성에 기여
• 기동 시 충격완화 : 상용전원 기동 시 모터 정격의 5~6배 정도 기동전류 스트레스가 없다
• 환경의 쾌적성 : 공조기 등은 속도제어에 의해 온도조절을 하여 쾌적한 환경 제공
• 순시정전 보상 : 순시정전 보상기능을 정지가 없는 모터 운전이 가능
• 전원 역률 및 효율 : 전파정류 회로가 존재하여 위상지연이 없으므로 진상콘덴서의 설치가 불필요하며, 효율은 95[%]이상

5)경부하 운전, 공회전 방지를 위한 스위치와 검출계 전류계 설치

• 경부하 운전 및 무부하 운전에 대하여 검출하거나 스위칭하여 에너지 절감

6)전동기 가동 시에만 콘덴서가 연결되도록 회로구성

7)작업에 지장이 없는 경우 전동기 가동시간을 야간시간대로 이동하여 값싼 심야전력을 이용하고 피크치의 관리 필요

8)부하의 크기에 따라 대수 제어

• 전동기를 분할하여 효율이 높은 방향으로 운전

★동력설비
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VVVF인버터 속도제어방식
PAM과 PWM
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