와이델타 회로

와이델타 회로

  모터를 기동 할 경우 보통 기동시에 정격 전류의 4 ~ 6 배의 기동 전류가 흐르게 됩니다. 10 마력 경우 최대 60 마력의 전류가 순간적으로 흐르게 된다는 의미 입니다. 이렇게 될 경우 전선이나 개폐기나 차단기나 심지어 변압기 용량도 따라서 그것에 견딜 수 있게 증가 되어야 합니다. 그래서 기동시에 기동 전류를 억제시켜 줄 필요성이 있고 여러가지 기동법이 강구되게 된 것입니다.
  소형 모터의 경우는 일반적으로 직입 기동을 합니다. 직입기동이란 전전압을 그대로 코일에 인가하는 방법을 말합니다. 10마력이 넘어가는 모터의 경우는 기동전류를 억제하기 위해 가장 많이 사용하는 기동법이 와이 델타 기동법입니다. 와이델타 기동법은 비교적 간단한 제어로 기동전류를 1/3 로 줄일 수 있기 때문입니다. 그외에는 많이 사용하는 기동법으로 리엑터 기동법이 있습니다. 리엑터는 비교적 고가이기 때문에 대형 부하에 많이 사용 합니다. 리엑터 기동법의 장점은 기동 토오크의 조정이 텝 조정으로 어느정도 가능 하기 대문에 기동 부하가 큰 곳에도 이용 할 수 있습니다.
  기동시에 기동 전류를 억제하는 기본 원리는 기동 전압을 낮추는 것입니다. 와이델타 기동법도 상전압을 루터 1/3 로 낮추는 것이고 리엑터 기동법도 텝으로 상전압을 다단계로 낮추는 방법입니다. 220볼트 백열등에 110볼트를 넣으면 빛이 어둡듯이 제 전압이 인가되지 못한 전동기도 비실거리게 됩니다. 제 기동 토오크를 내지 못한다는 의미이지요. 심지어 와이 결선에서는 기동을 못하고 웅 거리기만 하던 모터가 델타 기동이 들어가는 시점에서 갑자기 회전을 하는 경우도 있습니다. 이런 경우는 직입기동보다 못한 경우가 됩니다. 일반적으로 많이 사용하는 농형모터외에 권선형 모터가 있습니다. 회전자에도 코일을 권선하여 리드선을 인출하여 제어가 가능한 모터를 말 합니다. 권선형 모터는 2차저항 제어법이라는 기동 방법을 사용하는데 이는 저속기동에서도 토오크가 일정하여 기동토오크가 큰 부하에 많이 사용하는 모터입니다.
  와이델타 결선법은 모터 리드선 6개를 와이 결선으로 기동하고 델타 결선으로 운전하는 방법입니다. 모터 명판에 고압결선이 와이결선이고 저압결선이 델타결선입니다. 보통 고압 결선은 1, 2, 3 번을 전원으로하고 4, 5, 6 번을 묶어주게 되어 있습니다. 저압 결선 경우는 1번과 6번, 2번과 4번, 3번과 5번을 묶어 각각 전원에 연결하게 됩니다. 결선전에 테스트로 통전측정을 해보면 1번과 4번, 2번과 5번, 3번과 6번이 통전 됨을 알 수 있습니다. 같은 상이라는 의미입니다. 만일 오결선으로 1, 5, 6번을 묶어주면 모터가 회전을 제대로 하지 못하게 됩니다. 이는 회전자계가 같은 방향으로 회전을 해야하는데 하나가 반대로 하기 때문입니다. 3상 모터에서는 상의 번호를 꼭 알고 결선을 해야 하는 이유입니다. 보통 1, 2, 3 을 시작 번호라고 하고 4, 5, 6 을 끝번호라고 하는데 꼭 끝번호를 묶어주고 시작 번호를 전원으로 할 필요는 없습니다. 1, 2, 3 을 묶어주고 4, 5, 6 을 전원으로 해도 상관이 없습니다. 시작과 끝이라는 건 작업 편의상 정한 것이기 때문입니다.
  와이델타 기동의 특징은 결선법 만으로 상전압을 낮추어 기동을 하고 어느정도 제 회전에 이르면 타이머에 의해 정격전압을 인가하는 방법입니다. 우측 도면은 이를 표시한 것입니다. 와이델타 회로는 전자개폐기를 3개를 사용하는 방법과 2개를 사용하는 방법이 있습니다. 2개를 사용하는 경우에는 그림에서 MAIN 전자개폐기를 사용하지 않는 방법입니다. 이경우는 MAIN 개폐기 주 접점은 콘몬을 하고 보조 접점은 자기유지 회로이기 때문에 타이머 순시 A 접점으로 대체하면 됩니다. 타이머 경우 순시 접점과 한시접점이 있습니다. 순시접점은 전원 투입시 바로 작동하는 것이고 한시접점은 설정 시간 후에 작동하는 것 입니다. 그림의 경우는 전자개폐기를 3개 사용한 회로입니다. 2개를 사용한 경우 NFB를 차단하지않으면 회로 구성은 되지 않으나 항시 모터에 전원이 공급되어 있음으로 주의해야 합니다. 저로서는 별로 권장 하고 싶은 방법이 아닙니다.
  외이델타 결선 경우 전지개폐기는 정격용량보다 한단계 아래 것을 사용해도 됩니다. 특히 와이결선 마그네트는 2단계 아래 것을 사용합니다. 이는 모터에 공급하는 전원선이 6가닥이 됨으로 각선이 정격전류의 루터 1/3 의 전류를 흘리기 때문이고 와이 결선 마그네트는 정격의 1/3이 흐르기 때문입니다. 직입기동의 경우는 당연히 정격용량의 전자개폐기를 사용해야 하지요. 이런 점에서 열동형 과부하 계전기의 설치가 문제가 됩니다. 그림에서 가의 위치에 설치하는 경우와 나의 위치에 설치하는 경우 그리고 다의 위치에 설치하는 경우로 보겠습니다. 가의 경우는 전부하 전류가 흐르는 위치로 정격용량의 계전기를 설치해야 합니다. 나나 다의 경우는 선로가 둘로 분리 되었기 때문에 정격의 루터 1/3 의 용량으로 충분 합니다. 그렇다면 경제적으로 보아 같은 효과로 용량이 작아도 되는 나나 다의 위치가 적당 합니다. 그런데 다의 경우에는 기동시에 전류가 흐르지 않능 위치입니다. 운전 버턴을 누르면 먼저 MAIN 마그네트가 작동하여 자기 유지가 되고 타이머 B 접점에 물린 와이 마그네트에 전원이 공급되어 와이 기동을 하게 됩니다. 이때는 다의 위치엔 전류가 흐르지 않음으로 기동시 과부하 체크를 할 수없기에 다의 위치엔 열동형 계전기를 설치 하지 않습니다. 이렇게 와이 기동한 모터는 타이머 작동으로 와이 마그네트가 OFF 되면서 델타 마그네트가 on 되어 운전이 되는 것 입니다.
  우측 도면을 보면 낯 익은 걸 발견 할 수가 있습니다. 자기유지 회로와 인터록 회로이지요. on 버턴과 병렬로 연결된 보조접점 M 이 자기유지 회로이고 타이머 한시접점 뒤에 델타와 와이 보조접점이 인터록 회로 입니다. 타이머 접점으로만으로도 인터록의 효과를 얻을 수 있으나 마그네트가 확실하게 차단되는 걸 확인하기 위해서 상대방의 보조 접점을 사용하여 회로를 구성합니다. 도면에서 알 수 있듯이 와이마그네트와 델다마그네트가 동시에 투입되면 합선 상태가 됩니다. 그리고 열동형 계전기 주회로가 아닌 보조접점 회로는 주 마그네트 2차측에 넣었습니다. 바이메탈에 의해 이 접점이 끊어지면 모든 마그네트스위치가 차단이 됩니다.
  우측그림에 참고로 와이결선과 델타 결선 그림을 넣어 놓았습니다. 이그림을 암기하고 있으면 모터 결선시 많은 도움이 됩니다. 간혹 명판이 떨어져 결선도가 없는 모터가 있기 때문입니다. 굳이 몇번 몇번을 연결한다고 외우지 않아도 됩니다. 모터에 관한 사항은 읽어보기를 참고하시면 더욱 자세히 설명되어 있습니다. 마지막으로 와이 결선 마그네트의 2차측 결선이 그림에서는 3선을 콘몬으로 처리 해 놓았습니다. 이 부분 결선도 와이 결선이 아닌 델타 결선으로 할 수도 있습니다. 이미 알고 계신 것 처럼 와이 결선으로 하면 전전류가 마그네트 접점으로 흐르나 델타 결선으로 하면 전류가 루터 1/3 로 분산되어 흐르기 때문에 마그네트 용량을 힌딘계 더 낮출수도 있고 그대로 사용 해도 접점 보호 즉 수명 연장의 효과를 볼 수도 있습니다. 결선 방법은 마그네트 1차측을 1, 2, 3 으로 생각하고 2차측을 4, 5, 6 으로 생각하여 델타결선을 해 주면 됩니다.