전기의 심장 박동: 모터 권선 고장 진단을 위한 체계적인 접근 방식

작업 현장의 침묵

중요한 하중을 들어 올리는 임무를 맡은 건설용 윈치가 갑자기 멈춥니다. 모터가 윙윙거리다가 차단기가 떨어집니다. 여러 층으로 된 프로젝트의 전체 작업 흐름이 중단됩니다.

이 순간 수십 가지의 가정이 생겨납니다. 전원 공급 장치인가? 가변 주파수 드라이브(VFD)인가? 하중이 걸렸는가? 아니면 기계의 심장인 모터 자체인가?

가동 중지 시간의 비용은 분과 달러로 측정됩니다. 하지만 잘못된 진단의 비용—완벽하게 정상적인 모터를 불필요하게 교체하거나, 더 나쁜 것은 고장난 모터를 다시 서비스에 투입하는 것—은 훨씬 더 큽니다. 문제는 단순히 기술적인 것이 아니라 심리적인 것입니다. 불확실성과의 싸움입니다.

진단 편견 극복

우리 마음은 간단한 답을 찾습니다. 가장 쉬운 표적은 종종 가장 눈에 띄거나 복잡한 구성 요소인 모터입니다. 우리는 행동에 편향되어 있으며, 모터를 교체하는 것이 진전처럼 느껴집니다.

하지만 체계적인 접근 방식은 가정을 확실성으로 대체합니다. 정상적인 모터는 두 가지 기본적인 속성으로 정의되는 뚜렷한 전기적 "심장 박동"을 가지고 있습니다: 케이스로부터의 완벽한 전기적 절연과 전류가 내부에서 흐를 수 있는 완벽하게 균형 잡힌 경로입니다.

이 두 가지 속성을 테스트함으로써 우리는 추측에서 앎으로 나아갈 수 있습니다.

모터 건강의 두 기둥

두 가지 간단하지만 강력한 테스트로 모터의 전기적 상태에 대한 완전한 그림을 얻을 수 있습니다.

테스트 1: 절연 테스트 (접지되었는가?)

이것은 안전과 무결성을 위한 가장 중요한 테스트입니다. 이것은 하나의 질문에 답합니다: 구리 권선을 보호하는 절연이 파손되어 전기가 모터의 금속 프레임으로 누출되었는가?

이것을 접지 단락이라고 하며, 치명적인 고장입니다.

이 작업을 위한 도구는 표준 멀티미터가 아닌 절연 저항 테스터(종종 메거라고 함)여야 합니다. 멀티미터는 약해진 절연에 속을 수 있는 낮은 전압을 사용합니다. 메거는 더 높은 전압을 사용하여 시스템에 진정으로 스트레스를 주고 결함을 드러냅니다.

절차:

안전 제일: 모터로의 모든 전원을 완전히 차단하십시오.
접지에 연결: 테스터의 한쪽 리드를 모터 프레임의 도색되지 않은 부분에 부착하십시오.
각 위상 테스트: 다른 리드를 각 모터 와이어(T1, T2, T3)에 순차적으로 연결하고 각 와이어에 대해 테스트를 실행하십시오.

정상적인 모터: 극도로 높거나 거의 무한대에 가까운 저항 판독값(메가옴, MΩ 단위)을 보여줍니다. 이는 절연이 전기를 격리하는 역할을 하고 있음을 의미합니다.
고장난 모터: 0 또는 매우 낮은 저항 판독값을 보여줍니다. 이는 전류가 접지로 직접 흐르는 경로가 있음을 명확하게 나타냅니다. 모터는 안전하지 않으며 사용할 수 없습니다.

테스트 2: 균형 테스트 (경로가 명확한가?)

이 테스트는 권선 내부를 살펴봅니다. 구리선의 무결성을 확인하여 끊어짐이나 내부 단락이 없는지 확인합니다. 3상 모터가 원활하게 작동하려면 세 위상의 권선이 전기적으로 동일해야 합니다.

저항(Ω) 측정을 위해 설정된 표준 멀티미터가 여기서 완벽한 도구입니다.

절차:

전원 끄기: 모터가 완전히 분리되어 있는지 확인하십시오.
쌍으로 측정: T1-T2, T2-T3, T3-T1 간의 저항을 확인하십시오.
결과 비교: 절대 수치는 세 판독값 간의 일관성보다 덜 중요합니다.

정상적인 모터: 세 저항 값은 매우 낮고(종종 1 Ω 미만) 결정적으로 서로 거의 동일합니다.
고장난 모터: 무한대 판독값("OL")은 끊어지거나 열린 권선을 나타냅니다. 다른 두 값과 상당히 다른 판독값은 내부 단락을 나타내며, 이는 과열 및 최종 고장을 유발합니다.

일반적인 진단 함정

진단에 대한 자신감은 일반적인 함정을 피하는 것에서 나옵니다.

케이블의 죄를 모터 탓으로 돌리기

제어 캐비닛에서의 테스트 실패가 자동으로 모터를 폐기하는 것은 아닙니다. 전원 케이블 자체도 고장날 수 있습니다. 문제를 격리하기 위해 항상 모터 단자에서 직접 이러한 테스트를 수행하십시오. 이 간단한 단계는 불량 케이블로 인해 정상적인 모터를 교체하는 비용이 많이 드는 실수를 방지합니다.

간단한 도구에 대한 과신

접지 테스트에 멀티미터를 사용하는 것은 흔한 오류입니다. 죽은 단락을 감지할 수는 있지만, 적절한 절연 테스터의 더 높은 전압에서만 실패하는 손상된 절연은 감지하지 못합니다. 올바른 도구를 사용하는 것은 선호도의 문제가 아니라 올바른 질문을 하는 것입니다.

환경 무시

습기는 절연의 최대 적입니다. 습한 환경에 놓여 있다가 접지 테스트에 실패한 모터는 영구적으로 손상되지 않았을 수 있습니다. 경우에 따라 통제된 오븐에서 적절한 건조 절차를 통해 절연을 복원하고 모터를 폐기장에서 구할 수 있습니다.

데이터에서 결정으로

테스트 결과는 추측을 제거하고 명확한 경로를 제공합니다.

테스트 결과	진단	필요한 조치
접지에 대한 높은 저항 + 균형 잡힌 위상 판독값	모터 권선이 정상입니다.	다른 곳을 찾으십시오: VFD, 전원 공급 장치 또는 기계적 부하.
접지에 대한 낮은 또는 0 저항	치명적인 절연 고장 (접지 단락).	모터를 교체하거나 전문적으로 재권선하십시오.
두 위상 간의 무한대("OL") 판독값	열린 권선.	모터를 교체하거나 재권선하십시오.
위상 간의 불균형 저항 판독값	내부 단락된 권선.	추가 손상을 방지하기 위해 모터를 교체하십시오.