Top 8 인버터 의 원리 The 140 Top Answers

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전동기 제어방식의 대세, 인버터의 장점과 운전법

인버터란 무엇일까요? (인버터의 원리)

전기적으로는 DC(직류)를 AC(교류)로 변환하는 역변환 장치이지만 일반적으로는 AC전원의 전압 및 주파수를 제어하기 위한 전력변환장치를 통칭합니다. 주파수만이 아닌 전압도 가변시키기 때문에 VVVF(Variable Voltage variable Frequency : 가변전압 가변주파수)라고도 하죠. 기본 원리는 상용 교류전원으로부터 공급된 전력을 입력받아 직류전원으로 변환 시킨 후, 다시 임의의 주파수와 전압을 교류로 변환시켜 전동기에 공급하므로써 전동기 속도를 고효율로 제어하게 하는 겁니다.

(일반동력을 제외한 공조설비는 인버터 제어방식 사용)

인버터,VVVF(Variable Voltage variable Frequency : 가변전압 가변주파수)

인버터를 왜 사용할까요?

1. 에너지 절약

팬, 펌프 등의 요구 유량, 교반기 등의 부하 상태에 따라서 회전수를 제어 함으로써 구동전력을 절감하고, 자동화분야, 반송기의 정지 정도 향상, 라인 속도의 제어향상, 피이드백 제어 등에 의한 유량제어에 의해 자동화를 실현합니다.

2.보수성의 향상

공조기에 무리를 주지않는 기동정지, 무부하시의 저속운전에 의해 설비의 수명이 연장됩니다.

3. 설비의 소형화

고속화에 의한 설비의 소형화와 운전상태을 고려한 기계 시방에 의한 여유분의 삭감 등에 소형화를 실현합니다.

4. 환경의 쾌적성

공조상태 등에 있어서 온.오프제어에서 속도제어에 의해 필요 유량을 연속 운전함으로써 쾌적한 환경을 유지합니다.

5. 저소음화

부하에 맞추어 회전수를 낮춤으로써 기계, 바람의 소음을 저감시킵니다.

인버터 제어부

인버터 적용시 장점은?

인버터의 구성

인버터의 동작 특성

상용AC전원을 DC전원으로 변환하는 CONVERTER부분과 DC전원을 재단하여 전압 및 주파수가 변화된 AC전원으로 변환하는 INVERTER부분으로 복잡하게 형성되어 있으나 간단히 INVERTER라 호칭합니다.

– 가격이 싸고 보수가 용이한 농형 유도전동기로 가변속 운전이 됩니다.- 전동기, 부하기계 구동계통의 개조가 불필요 하며 기계의 기능을 향상 시킵니다.- 연속적인 광범위 가변속 운전이 가능합니다.- 유도 전동기의 제어로 브러쉬, 슬립링등의 필요없이 보수성과 내환경성이 우수합니다.- 임의 가감속 시간의 조정이 되고, 장시간에 걸쳐 가감속 운전이 쉽습니다.- 시동전류가 저하됩니다.- 전기적 제동이 용이합니다.(회생제동, 직류제동)

NO 표시내용 ① 파라미터 그룹 표시 (DVR,FU1,FU2,I/O,EXT,COM,APP) ② 운전지령/주파수 지령 장소 표시 (T/K 표시는 제어단자대 운전지령/로더 주파수지령이 설정된 경우) 1. 운전 지령 장소 K : 로더에 대한 지령 T : 제어단자에 의한 지령 R : 내장RS485에 의한 지령 O : 옵션에 의한 지령 2. 주파수 지령 장소 K : 로더에 의한 주파수 지령 V : 아날로그 주파수지령(V1: 0~12V or -12~12V) 또는 V+I 지령인 경우 I : 아날로그 주파수 지령(I: 4~20Ma) P : PULSE 입력에 의한 주파수 지령 R : 내장 rs480에 의한 주파수 지령 U : UP/DOWN 운전 선택 시 UP단자 입력 D : UP/DOWN 운전 선택 시 DOWN단자 입력 S : UP/DOWN 운전 선택 시 정지 중 O : 옵션에 의한 주파수 지령 X : 서브보드에 의한 주파수 지령 J : 조그단자 입력 1~15 : 다단속 운전 주파수 ③ 인버터가 운전 중 출력전류를 표시한다. ④ 그룹의 코드를 표시 0~99까지 UP/DOWN 키를 이용하여 코드 이동 ⑤ 운전정보 표시 STP : 정지 중 FWD : 정방향 운전 중 REV : 약방향 운전 중 DCB : 직류 제동 중 LOP : 옵션에 의한 지령 상실(DPRAM 이상) LOR : 옵션에 의한 지령 상실(통신 네트워크 이상) LOV : 아날로그 주파수지령 상실(V1: 0~12V or -12~12V) LOI : 아날로그 주파수 지령 상실(I: 4~20Ma) LOS : 서브보드에 의한 주파수 지령 상실 ⑥ 1. 정지 중에는 설정 주파수를 표시 2. 운전 중에는 출력 주파수를 표시

인버터 결선도

인버터 운전 지침

인버터 유니트 인출 및 인입방법

유니트 인출

– 전자접촉기 회로를 개방시키고 계폐기 조작핸들을 OFF위치로 한 다음, 열쇠로 로커를 열고 개폐기 조작핸들을 RESET위치로 한 상태에서 도어를 엽니다. 그 후 로크 및 해제 레버를 좌측으로 돌린 후 유니트를 인출합니다.

유니트 인입

– 주 개폐기의 조작핸들을 OFF하고 2개의 로크 및 해제레버를 완전하게 왼쪽으로 돌린 다음, 도어의 로커를 열고 로크 및 해제레버가 조금 움직일때까지 밀어 넣습니다. 해제레버가 움직이기 시작하면 레버를 손으로 잡고 오른쪽으로 완전하게 잠그면 됩니다.

계전기 동작

계전기 표시창

NO 명칭 기능 ① 정보표시창 전류치/트립정보/설정치 표시 ② MODE 버튼 기능설정/전류표시모드/운전시간표시 모드로 전환 ③ TEST/RESET 버튼 1) 모터기동 전 계전기 트립상태 점검 (TEST) 2) 계전기가 트립된 후 정상상태로 복귀(RESET) ④ SET 버튼 기능 설정치 저장 ⑤ SELECT 버튼 1) 전류표시모드: 각상 전류치/정격전류 등 표시 2) 기능설정모드: 기능 및 설정치 변환 3) 트립상태 :트립정보/사고 전류치 등 표시 ⑥ 바 – 그래프 정격대비 부하율 표시

인버터 보호기능

기능 내용 비고 보호 기능 과전류 1)모터의 열적특성을 감안한 과전류에 대한 모터손상 보호 2)설정된 정격전류의 112.5% 이상이 흐르면 동작시간(반한시/순한시)특성에 즌하여 트립 기본 기능 부족전류 1)모터부하의 파손 또는 누락 등에 의한 공회전 보호 2)설정된 부족전류 배율 및 동작시간에 준하여 트립 기능 사용 유무 결상 1)단선 및 미세접촉 등에 의한 결상보호 2)3상 중 최대치와 최소치의 편차가 70%이상이면 2Sec에 트립 기능 사용 유무 불평형 1)절연파괴 및 오결선 등에 의한 각상 전류치의 불평형 보호 2) 3상 중 최대치와 최소치의 편차가 50%이상이면 5Sec에 트립 기능 사용 유무 경구속 1)운전 중 부하 증가에 의한 모터의 속도저하 또는 구속보호 2)과전류 동작 특성이 정한시인 경우 지연시간 이후에 설정된 정격전류의 180% 이상이 흐르면 5sec에 트립 기능 사용 유무 중구속 1)운전 중 부하 증가에 의한 모터의 속도저하 또는 구속보호 2)과전류 동작 특성이 정한시인 경우 지연시간 이후에 설정된 보호배율 이상이 흐르면 500m sec이내 트립 기능사용유무 역상 1)오결선으로 인한 모터의 역회전 보호 2)가동시 감지하여 200msec 이내 트립 기능사용유무 누전 1)절연파괴 및 절연피복 손상에 의한 누설전류 보호 2)설정된 누전동작전류 이상이 흐를경우 설정된 동작시간에 트립 특수 사양 단락 1)모터의 절연파괴 및 오결선 등으로 인한 2상 이상의 short 보호 2)정격전류에 대해 설정된 동작배율 이상이 흐를경우 50msec이내 트립 특수 사양

인버터 기능설정

NO 표시 기능 조정 범위 1 rc 전격전류 [06type : 0.5~6.3] [60type : 5.0~63A]1 2 chA 과전류 동작 특성 lnu:Inverse(반한시),dEF:Definite(정한시) 3 oc-t 과전류 동작 시간 1~ 30sec 4 dELY 지연 시간 OFF / 1~ 30sec 5 Uc 부족전류 배율 OFF / 30%~70% 6 Uc-t 부족전류 지연 시간 1~ 30sec 7 stL 경구속 기능 OFF / ON 8 Loc 중구속 동작 배율 OFF / 200%~1000% 9 nP 역상 기능 OFF / ON 10 PF 결상/불평형 기능 OFF / ON 11 EL 누전전류 100 ~ 2500mA EL-t 누전 동작 시간 0.1 ~ 10sec Sc 단락 동작 배율 OFF / 300%~1800% 12 ALt 예비 경보 동작 비율 OFF / 60%~110% 13 ct CT비 0.2 ~ 120 14 rh 운전시간 경보 OFF / 10% ~ 9990 hour 15 rSEt 복귀(reset) 방법 OFF / Pr / 0~20min(수동/전기적/자동)

인버터 점검방법(주간 및 월간 점검)

구 분 점 검 방 법 기 준 치 허용범위 비 고 일반 동력 주간 점검 1) 조작 TEST(무부하) 2) 각종 LAMP 점등상태 확인 3) 외관 점검 4) 각종 SWITCH 상태 확인 5) MOTOR 운전 전류 상태 6) 각기기 발열상태 7) CABLE 접속관계 8) CONDENSER 누유상태 9) NFB와 케이블 발열상태 양∙불 ON/OFF 파손여부 REMOTE/LOCAL 정격전류 40℃ 양∙불 양∙불 양∙불 기능 양,부 ±5% 주의온도 주2회 월간 점검 1) 절연 저항 측정 2) MOTOR 절연측정 가) 일반 PUMP, FAN 나) 수중 PUMP 3) MOTOR 간전 절연 측정 4) PANEL용 간선 절연 측정 5) EOCR SETING치 점검 5㏁이상 1㏁이상 10㏁이상 10㏁이상 사용빈도 참조 ±50% 온습도 참조 -50% 〃 6개월 1회 비상 동력 주간 점검 1) 조작 TEST(무부하) 2) 외관 점검 3) MOTOR 운전 전류 상태 4) 절연 저항 측정 가) MOTOR 절연 측정 양∙불 양∙불 정격 전류 5㏁이상 ＋5% -50% 주2회 월간 점검 1) 절연 저항 측정 가) 간선절연 측정 10㏁이상 월1회

인버터 이상(사고발생)시 처리요령

현 상 원 인 대 책 단자가 변색되고 전선이 열이받아 탄다. -단자가 접촉불량으로 접촉저항 으로 인한 열이 난다. – 단자교체 또는 이물질 제거 후 다시 조여준다. MG/SW가 ON되면 소음이 난다. – PANEL 또는 주변이 습기가 많아 MG CORE 에 녹이발생 – 단자가 많이 흑화되어 접촉이 좋지 않다. – 습기가 많은 장소는 통풍 또는 건조를 시킨다. – MG/SW CORE를 분해하여 CORE에 녹을 제거한다. MOTOR가 돌지 않는다. – 전압이 나오지 않는다. – 배선 접촉상태 불량 – 권선의 단락과 단선 – 개폐기의 불량 – 개폐기의 점검 – 배선 접촉부의 점검 – 권선 수리 – 개폐기 교체 TIMER의 동작 불능 – 완전히 접촉이 안되어 있다. – MG 작동시 진동으로 인한 접촉이 안된다. – TIMER를 고정시키고 걸고리를 이용하여 완전히 고정 T ․ H의 동작 – T ․ H RELAY의 용량부족 – MOTOR의 과부하 – RELAY가 RESET 안됨 – 정격에 맞춘다. – 과부하 원인을 찾아 처리 – T ․ H RELAY 교체 속도가 상승되지 않는다. – 고정자 권선의 단락 및 MOTOR 오결선 – 권선의 단상 – 원인을 찾아 제거 MOTOR에 이상한 소음이 난다. – BEARING 불량 – 마찰음 – BEARING 교체 – GREASE 주입 EOCR 동작 – EOCR LOAD 전류 용량 부족 ◦ MOTOR 과부하 및 절연불량 ◦ EOCR RESET 안됨 – 정격에 맞춘다. – 과부하 및 절연불량 원인제거 ◦ EOCR RELAY 교체

사진 및 자료 출처: 한화63시티

안녕하세요. 63운영팀 조현수 대리입니다. 빌딩에 관련된 전기와 통신설비 운영이 제 업무입니다. 블로그에서는 빌딩에 꼭 필요한 전기, 통신시설 운영 및 사고 시 대처 요령을 알려 드리겠습니다.

Basic :: 인버터(INVERTER)란?

INVERTER란? 인버터는 산업용 동력원으로 많이 사용되고 있는 교류 농형 유도전동기는 회전자의 구조가 간단하고 견고하며 또 가격이 저렴하고 보수도 용이하므로 모든 산업의 분야에서 가장 널리 사용되고 있습니다 교류 유도전동기는 직류전동기에 비해 가변속 운전이 어려워 대부분은 상용전원으로 일정하게 회전 시키는 용도에 기타의 제어에는 각종 제어기구 및 조절장치를 병행 사용하거나 DC모터, 서보모터등 에 의존하는 경향이었습니다. 이와 같은 시스템에서는 시스템의 복작성과 에너지 손실, 소모, 보수, 설치등의 문제점을 가지고 있기에 유도 전동기의 가변속 제어기술의 개발에 박차를 가해 탄생한 것이 인버터입니다. 인버터는 전기적으로는 직류존ㄺ을 교류전력으로 변환하는 전력변환기로서 직류로부터 원하는 크기 의 전압 및 주파수를 갖는 교류를 발생시키는 장치입니다. 결과적으로 인버터라는 것은 사용전원으로 부터 공급된 전력을 받아 자체 내에서 전압과 주파수를 가변시켜 전동기에 공급함으로서 전동기의 속도를 고효율로 제어하는 일련의 장치를 말하게 됩니다. 인버터의 구성과 원리 인버터는 컨버터(converter)와 인버터(inverter)부 및 제어회로(control)부로 구성되어 있습니다, 외부의 상용전원(60Hz)를 컨버터가 받아 직류전원으로 변환하고, 평활회로에서 리플을 제거한후 다시 인버터부에서 교류로 변환하여 교류 전력인 전압과 주파수를 제어합니다. 교류를 직류로 변환하는 순변환장치를 컨버터라 하고, 직류를 교류로 변환하는 역변환장치를 인버터 라 하는데요 범용 인버터 장치에서는 컨버터부도 포함된 장치 전체를 일컬어서 인버터라고 말합니다. 위의 그림에서 V1 상용전원의 주파수가 위의 그림 우측과 같은 그래프처럼 발생한다고 가정하면 좌측 그림의 T1,T4의 게이트와 T2,T3의 게이트를 각각 인가를 하였을때 아래그림처럼 V0는 T1=>R=>T4 다시 T2=>R=>T3의 형태로 흘러 아래처럼 정류가 되어 직류를 얻을 수 있습니다. 이렇게 얻은 직류를 다시 아래 그림처럼 Q1과 Q2의 게이트 신호를 인가하면 컨버터 회로에서 직류 가 다시 Q1,Q2에 의해 아래처럼 반파가 인가됩니다. 이를 다시 재빠르게 Q3,Q4의 게이트 신호를 인가하면 아래그림 파란색 선처럼 반대 방향으로 전류가 인가됩니 다 Q1,Q2 와 Q3,Q4를 번갈아가면서 게이트 신호를 주면 모터로 가는 양단의 선에 번갈아 가면서 전류가 흐르게 되는데요 이것이 교류가 되는 것입니다. 인버터는 직류를 교류로 변환하는 과정에서 전압과 주파수를 변환시키는데 주파수를 ON/OFF하는 시간을 바꾸는 것에 따라 주파수를 가변합니다. Q1,Q2 0.5초 Q3,Q4를 0.5초 인가하면 1HZ가 되는 것이지요 1초에 번갈아 게이트 신호를 주는 횟수에 따라 주파수가 결정됩니다. 공유하기 글 요소 저작자표시

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[보고서]인버터의 원리와 특징(Inverter Principle and Features

초록

□ 인버터는 유도전동기의 속도를 바꾸는 장치로서 개발된 것으로, 임의의 주파수와 임의의 전압을 발생하는 것이 가능한 장치이다. 개발 당초에는 유도전동기에의 적용이 대부분이었지만, 최근에는 제어기술의 진보에 의해, 동기전동기로의 적용이나, 고주파수 점등에 의한 발광효율의 향상으로 형광등에 적용도 많아지고 있다.

□ 교류전원을 정류회로로 직류로 변환시키고, 평활회로에서 매끈한 직류로 한 다음, 역변환회로로 이 직류에서 가변 주파수, 가변전압의 교류를 만든다. 실제 인버터 회로에는 다이오드, 평활회로에는 콘덴서, 역변환회로에는 기계접점 대신에 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)가 사용되고 있다. 출력전압은 전항의 설명에서는 방형파 이었지만, 실제의 인버터에서는 방형파를 펄스폭변조(PWM: Pulse Width Modulation)함으로써, 출력전압파형을 정현파에 근접시키는 연구가 이루어지고 있고, 이와 같은 인버터를 PWM 인버터라고 부르는 경우가 있다.

□ 제한된 지면 관계로 전동기의 특성에서 시작해서, 인버터의 원리, 적용상의 장점과 새로운 인버터 제어기술 등을 요약하여 소개하였다. 인버터는 그의 기능으로 말하면, 주파수와 전압을 제어하는 장치이지만, 적용은 광범위하여 각각의 분야에 있어서 에너지 절약, 생산성 향상, 제품품질의 향상 등에 크게 공헌하고 있어, 일본에서는 공장뿐 아니라 빌딩에도 조명 빌딩 공조시스템 등에 광범위하게 인버터가 적용되고 있으므로 관심 있게 연구 및 응용할 기술과 장치라고 생각된다.

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