유도전동기 회전자 바가 끊어지면 어떤 현상이 나타날까?

유도전동기가 평소보다 힘이 없고 부하가 걸릴 때 진동이나 소음이 커졌는데 고정자 권선저항과 절연저항은 정상으로 나오는 경우가 있다.

세 상 전압도 크게 이상하지 않다.

이럴 때 생각해볼 수 있는 고장 가운데 하나가 농형 회전자의 바 손상이다.

농형 유도전동기의 회전자는 겉에서 전선을 연결하지 않는다.

회전자 철심 슬롯 안에 알루미늄이나 구리로 된 도체가 들어 있고, 양쪽 끝은 엔드링으로 서로 연결되어 하나의 새장과 같은 구조를 만든다.

그래서 이를 농형 또는 squirrel-cage rotor라고 부른다.

이 구조는 매우 튼튼하지만 고장이 전혀 발생하지 않는 것은 아니다.

반복기동과 열응력, 기계적 진동, 제작결함, 과도한 부하 등이 장기간 반복되면 회전자 바나 바와 엔드링의 접속부에 균열이 생길 수 있다.

문제는 회전자 바 하나가 끊어져도 모터가 바로 멈추지 않을 수 있다는 것이다.

오히려 정상적으로 돌아가는 것처럼 보여 고장이 상당히 진행된 뒤 발견되는 경우도 있다.

회전자 바는 어떤 역할을 할까?

농형 유도전동기의 회전자에는 외부전원을 직접 연결하지 않는다.

고정자의 3상 권선이 회전자계를 만들면 이 자계가 회전자 도체와 상대운동을 한다.

그 결과 전자기유도에 의해 회전자 바에 전압이 유도된다.

바와 엔드링은 폐회로를 형성하고 있으므로 회전자전류가 흐른다.

이 전류와 고정자 회전자계가 상호작용하면서 전자기토크가 발생한다.

즉 회전자 바는 단순한 금속막대가 아니다.

유도전동기가 토크를 만들기 위해 반드시 필요한 2차측 전류경로다.

회전자 바는 왜 양쪽 엔드링으로 연결되어 있을까?

회전자 바 하나만 독립적으로 존재한다면 완전한 전류경로를 만들 수 없다.

그래서 회전자 양쪽에는 엔드링이 설치되고 여러 개의 바가 엔드링으로 서로 연결된다.

결과적으로 하나의 바를 통해 들어온 전류는 다른 바와 엔드링을 통해 돌아갈 수 있다.

이 구조는 변압기의 단락된 2차권선과 비슷한 역할을 한다고 볼 수 있다.

다만 실제 회전자에서는 여러 개의 바가 공간적으로 분포되어 있기 때문에 전류분포와 자계가 함께 토크를 만든다.

회전자 바가 하나 끊어지면 왜 전체가 단선되지 않을까?

이 부분이 회전자 바 고장의 중요한 특징이다.

고정자 한 상 권선이 완전히 끊어진 경우처럼 전체 전류경로가 단순하게 사라지는 것이 아니다.

농형 회전자에는 여러 개의 바가 있고 모두 엔드링을 통해 연결되어 있다.

따라서 한 개의 바가 끊어지더라도 다른 바에는 계속 유도전류가 흐를 수 있다.

모터도 계속 회전할 수 있다.

하지만 전류분포는 더 이상 대칭적이지 않다.

끊어진 바가 담당하던 전류가 인접한 바와 엔드링의 다른 부분으로 재분배된다.

그 결과 주변 바에는 정상보다 큰 전류가 흐를 수 있고 국부적인 발열도 증가할 수 있다.

한 개의 바만 끊어졌는데 왜 문제가 커질까?

정상적인 회전자는 둘레 전체의 바가 거의 대칭적인 전류분포를 만든다.

이 대칭성이 깨지면 회전자 자계 역시 완전히 대칭적이지 않게 된다.

전동기가 만드는 토크에도 맥동성분이 나타날 수 있다.

회전자는 일정하게 힘을 받는 대신 아주 작은 속도변동과 토크변동을 반복할 수 있다.

이 과정에서

진동,

소음,

추가적인 회전자 손실

이 발생할 수 있다.

또 끊어진 바 주변의 다른 바가 더 큰 전류를 부담하면 열응력이 증가한다.

결국 하나의 바 손상이 주변 바나 엔드링의 추가손상으로 진행될 가능성이 생긴다.

회전자 바는 어디에서 잘 끊어질까?

구체적인 손상위치는 회전자 구조와 제작방식에 따라 다르다.

하지만 바와 엔드링이 만나는 부분은 중요한 응력집중 위치가 될 수 있다.

기동할 때는 회전자전류가 매우 크다.

정상운전으로 들어가면 전류와 온도가 내려간다.

기동과 정지를 반복하면 회전자 도체도 가열과 냉각을 반복한다.

알루미늄이나 구리와 철심은 열팽창 특성이 서로 다르기 때문에 반복적인 열응력이 발생할 수 있다.

여기에 원심력과 진동, 전자기력이 함께 작용하면 미세균열이 진행될 수 있다.

반복기동이 많은 모터에서 왜 주의해야 할까?

유도전동기의 기동순간에는 회전자속도가 0이다.

따라서 슬립은

s = 1

이다.

회전자 주파수도 전원주파수와 같아지고 회전자전류가 매우 큰 상태가 된다.

기동할 때마다 회전자 바와 엔드링에는 높은 전류에 의한 열과 전자기력이 반복된다.

정상적으로 설계된 모터는 일정한 기동횟수를 견딜 수 있지만 지나치게 잦은 기동이나 기동실패, 장시간 가속이 반복되면 회전자에 가해지는 열적 부담이 커질 수 있다.

특히 관성이 큰 부하를 자주 기동하거나 스톨을 반복하는 설비라면 더 주의할 필요가 있다.

구속상태도 회전자 바에 큰 부담을 줄 수 있다

회전자가 움직이지 못한 상태에서 전원이 계속 인가되면 슬립은 1에 가깝게 유지된다.

회전자에는 큰 전류가 계속 흐른다.

기동은 원래 짧은 시간에 끝나야 하는 상태인데 구속되면 그 상태가 계속되는 것이다.

회전자 바와 엔드링의 온도가 빠르게 올라갈 수 있다.

이런 구속상태와 반복적인 재기동은 회전자 도체의 수명을 크게 악화시킬 수 있다.

제작결함도 원인이 될 수 있을까?

가능하다.

알루미늄 다이캐스트 회전자에서는 주조과정의 기공이나 충전불량 등이 바의 전기적·기계적 건전성에 영향을 줄 수 있다.

구리 바와 엔드링을 조립하는 구조에서도 접합부 품질이 중요하다.

하지만 실제 고장원인이 제작결함인지 운전 중 열화인지 외관만으로 항상 쉽게 구분할 수 있는 것은 아니다.

운전이력과 기동횟수, 부하조건, 분해검사 결과를 같이 봐야 한다.

회전자 바가 끊어지면 슬립은 어떻게 변할까?

유도전동기의 슬립은

s = (Ns – Nr) / Ns

로 정의된다.

회전자 바가 손상되면 동일한 부하를 구동할 때 토크를 효율적으로 만들기 어려워질 수 있다.

필요한 부하토크를 유지하기 위해 회전자가 정상보다 약간 더 느려질 수 있다.

그러면 슬립이 증가한다.

예를 들어 정상상태에서 1760rpm이던 4극 60Hz 모터가 같은 부하에서 1745rpm으로 내려갔다면 슬립은 더 커진다.

다만 바 하나의 초기균열 정도로는 속도변화가 매우 작아 일반적인 회전계만으로 명확하게 찾기 어려울 수도 있다.

슬립이 증가하면 회전자 주파수도 증가한다

회전자전류 주파수는

f2 = sf1

이다.

여기서

f1은 전원주파수다.

정상슬립이 2%이고 전원주파수가 60Hz라면 회전자 주파수는

1.2Hz

다.

슬립이 증가하면 회전자전류 주파수도 증가한다.

하지만 회전자 바 진단에서 더 중요한 것은 단순한 평균 슬립 증가만이 아니다.

바 단선으로 인해 만들어지는 비대칭 회전자 자계와 전류변조가 고정자전류에도 흔적을 남길 수 있다는 점이다.

토크 맥동은 왜 생길까?

정상적인 회전자에서는 바 전류분포가 공간적으로 비교적 대칭이다.

바가 끊어지면 이 대칭성이 깨진다.

회전자 자화력에도 불균형성분이 생긴다.

그 결과 정상적인 회전자계와 결함으로 만들어진 성분이 상호작용하면서 토크에 맥동이 나타날 수 있다.

이 토크맥동은 회전속도에 작은 변동을 만들 수 있다.

부하와 기계구조에 따라 진동이나 웅거리는 소리, 주기적인 맥동으로 느껴질 수도 있다.

토크가 출렁이면 전류도 변할 수 있을까?

가능하다.

회전속도가 미세하게 변하면 슬립도 함께 변한다.

슬립이 변하면 회전자전류와 고정자전류도 영향을 받는다.

결국 바 단선으로 인한 전자기적 비대칭이 기계적인 속도변동을 만들고, 다시 이것이 고정자전류를 변조하는 형태로 나타날 수 있다.

그래서 회전자 바 고장은 전류스펙트럼을 이용해 비분해 상태에서도 진단할 수 있는 대표적인 고장 가운데 하나다.

전류 스펙트럼에서는 어떤 변화가 나타날까?

회전자 바 이상을 진단할 때 많이 알려진 방법이 MCSA, 즉 Motor Current Signature Analysis다.

정상적인 전동기에서는 전원주파수의 기본파가 고정자전류에서 크게 나타난다.

회전자 바의 비대칭이 존재하면 기본파 주변에 특정 사이드밴드가 나타날 수 있다.

대표적인 주파수는

fb = f1(1 ± 2s)

형태로 표현한다.

즉 기본파 양쪽에서

2sf1

만큼 떨어진 위치에 성분이 나타날 수 있다.

실제 숫자로 계산해보자

60Hz 전동기에서 슬립이

s = 0.03

이라고 하자.

사이드밴드 간격은

2sf1 = 2 × 0.03 × 60

이므로

3.6Hz

다.

따라서 기본파 60Hz 주변에서

60 – 3.6 = 56.4Hz

그리고

60 + 3.6 = 63.6Hz

부근에 특징적인 성분이 나타날 수 있다.

그래서 전류스펙트럼에서 기본파 양쪽을 자세히 살펴보면 회전자 바 이상을 찾는 단서를 얻을 수 있다.

사이드밴드가 보이면 무조건 회전자 바 단선일까?

아니다.

이 부분은 매우 중요하다.

비슷한 사이드밴드나 변조성분은

부하토크 변동,

전원불평형,

공극편심,

기계적 진동,

회전속도 변동

등에서도 나타날 수 있다.

따라서 f1(1±2s) 성분이 보였다는 이유만으로

“회전자 바가 끊어졌다.”

라고 확정해서는 안 된다.

부하상태와 실제 슬립을 확인하고 과거스펙트럼과 비교해야 한다.

필요하면 진동과 기동전류, 회전자 검사 같은 다른 진단방법으로 교차확인해야 한다.

무부하에서는 왜 진단하기 더 어려울까?

무부하 상태의 유도전동기는 슬립이 매우 작다.

슬립이 작으면 사이드밴드와 기본파 사이의 간격인

2sf1

도 매우 작아진다.

기본파와 사이드밴드가 매우 가까워지기 때문에 충분한 주파수 분해능이 필요하다.

또 무부하에서는 회전자전류 자체도 부하운전보다 작기 때문에 결함영향이 뚜렷하지 않을 수 있다.

그래서 회전자 바 전류진단은 일반적으로 안정된 일정 부하조건에서 비교하는 것이 유리하다.

부하가 너무 계속 변해도 진단이 어려운 이유

컨베이어 적재량이 계속 변하거나 압축기 부하가 주기적으로 변하면 모터전류 자체가 계속 변한다.

이 부하변화도 전류에 변조성분을 만든다.

결국 회전자 바 고장에 의한 성분과 공정부하의 변동성분이 섞일 수 있다.

그래서 MCSA를 할 때는 가능한 한

회전속도,

부하,

전원조건

이 안정된 구간의 데이터를 사용하는 것이 좋다.

한 상 전류만 높으면 회전자 바 단선일까?

그렇게 단순하게 볼 수 없다.

회전자 바 단선은 고정자 한 상 권선이 단선된 것과 다른 고장이다.

회전자 전체의 전자기적인 대칭성이 무너지는 현상이기 때문에 특정 한 상의 RMS 전류만 유독 크게 나타나는 것이 항상 대표적인 증상은 아니다.

한 상만 크게 다르면 먼저

전압불평형,

접촉불량,

고정자 권선 이상,

계측오류

등을 확인하는 것이 좋다.

회전자 바 이상은 단순한 상별 RMS 전류차보다 전류의 시간변동과 주파수성분에서 더 잘 나타날 수 있다.

권선저항을 측정하면 회전자 바 단선을 찾을 수 있을까?

일반적인 고정자 단자에서 측정하는 DC 권선저항은 고정자권선의 저항을 보는 시험이다.

농형 회전자 바는 외부단자로 직접 연결되어 있지 않다.

따라서 고정자 U·V·W 권선저항이 정상이라고 해서 회전자 바까지 정상이라는 뜻은 아니다.

회전자 바가 끊어져도 고정자권선저항 세 상은 정상적으로 나올 수 있다.

메거로 회전자 바 단선을 찾을 수 있을까?

일반적인 대지 절연저항 측정으로도 직접 진단하기 어렵다.

메거는 주로 고정자권선과 프레임 사이의 절연상태를 확인한다.

회전자 바 단선은 도체경로의 균열과 전류분포 문제다.

따라서

절연저항 정상,

권선저항 정상

인데도 회전자 바 고장은 존재할 수 있다.

이 때문에 회전자 고장은 일반적인 정지상태 저항측정만으로 놓치기 쉽다.

진동에서는 어떤 현상이 나타날까?

회전자 자계와 토크가 비대칭해지면 진동에도 변화가 나타날 수 있다.

특히 슬립과 관련된 저주파 변조와 회전주파수 주변의 사이드밴드성분 등이 관찰될 수 있다.

하지만 베어링 손상이나 불평형처럼 한 가지 진동주파수만 보고 명확하게 확정하기는 어렵다.

회전자 바 고장은 전기적인 결함이면서 동시에 토크맥동을 통해 기계진동을 만들기 때문에 전류와 진동을 함께 분석하면 도움이 된다.

소음도 달라질 수 있을까?

가능하다.

토크가 주기적으로 변하면 회전체와 부하기계에도 작은 속도변동이 전달될 수 있다.

부하조건에 따라 웅거리는 소리나 맥동음이 발생할 수 있다.

하지만 이런 소음은

전압불평형,

공진,

베어링,

커플링

등에서도 나타날 수 있다.

따라서 소리는 좋은 이상신호지만 회전자 바 단선을 확정하는 수단으로 사용해서는 안 된다.

회전자 바가 끊어지면 모터전류가 항상 크게 증가할까?

초기에는 반드시 그렇지는 않다.

바 하나에 작은 균열이 발생한 정도라면 평균 RMS 전류변화가 작을 수 있다.

모터도 정상속도에 가까운 상태로 계속 운전할 수 있다.

그러나 부하가 높아질수록 결함에 따른 토크부족과 전류재분배가 더 뚜렷해질 수 있다.

여러 개의 바가 손상되거나 엔드링까지 문제가 진행되면

슬립 증가,

전류 증가,

출력토크 감소,

효율 저하

가 더욱 분명해질 수 있다.

출력은 왜 떨어질 수 있을까?

회전자 바가 정상적이면 회전자 전체가 효율적으로 전자기토크를 만든다.

일부 전류경로가 손상되면 동일한 입력전류로 만들어내는 유효토크가 감소할 수 있다.

같은 축부하를 유지하려면 더 큰 슬립과 전류가 필요할 수 있다.

결과적으로 손실은 증가하고 효율은 낮아질 수 있다.

심한 경우 모터가 필요한 토크를 만들지 못해 속도가 떨어질 수 있다.

국부 발열이 특히 위험한 이유

회전자 전체 평균온도만 보는 것보다 단선부 주변의 국부온도가 더 중요할 수 있다.

전류가 인접 바와 엔드링으로 재분배되면 특정 부분의 전류밀도가 증가할 수 있다.

균열이 완전히 끊어지기 전에는 작은 접촉면을 통해 전류가 흐르면서 높은 접촉저항과 국부발열이 생길 가능성도 있다.

이런 열응력이 다시 균열을 키우는 방향으로 작용하면 손상이 점차 진행될 수 있다.

한 개가 끊어지면 옆의 바도 끊어질 수 있을까?

가능하다.

단선된 바가 담당하던 전류가 주변 경로로 이동하면 인접 바와 엔드링에 부담이 증가할 수 있다.

원래 한계에 가까운 열응력과 기계적 응력을 받고 있던 회전자라면 추가적인 손상으로 이어질 수 있다.

그래서 바 하나의 균열이 장기간 방치되면 여러 바의 손상으로 확대될 가능성을 생각해야 한다.

엔드링 균열도 비슷한 증상을 만들 수 있다

회전자 바는 엔드링을 통해 폐회로를 만든다.

따라서 바 자체가 정상이더라도 엔드링에 균열이 생기면 전류경로가 비대칭해질 수 있다.

바와 엔드링 접합부의 문제도 마찬가지다.

현장에서는 흔히 Broken Rotor Bar라고 부르더라도 실제 물리적인 손상위치는 바와 엔드링 접합부 또는 엔드링일 수 있다.

따라서 분해검사에서는 회전자 전체의 전류경로를 봐야 한다.

스타트업 전류에서도 이상을 찾을 수 있을까?

기동할 때는 슬립이 1에서 시작해 정상값까지 계속 변한다.

따라서 회전자 바 결함과 관련된 주파수성분도 시간에 따라 움직인다.

이 특성을 이용해 기동전류의 시간-주파수 변화를 분석하는 방법도 사용할 수 있다.

정상운전 MCSA와 달리 기동과정에서 결함의 변화를 볼 수 있다는 장점이 있다.

하지만 데이터 처리와 해석이 더 복잡하기 때문에 일반적인 클램프미터 측정만으로 판단하는 방법은 아니다.

열화상카메라로 찾을 수 있을까?

운전 중 회전자 자체를 외부에서 직접 보기 어려운 일반 모터에서는 제한적이다.

외부 프레임이나 베어링의 온도분포가 변할 수는 있지만 회전자 바의 국부적인 온도를 직접 확인하기는 어렵다.

따라서 외함온도가 정상이라고 회전자 바까지 정상이라고 볼 수 없다.

분해하면 육안으로 바로 보일까?

완전히 끊어진 심한 손상이나 엔드링의 큰 균열은 확인할 수 있을 수 있다.

하지만 미세한 균열은 육안으로 명확하지 않을 수도 있다.

회전자 구조에 따라 비파괴검사나 전용 시험방법이 필요할 수 있다.

따라서 분해만 하면 무조건 쉽게 찾는다고 생각해서는 안 된다.

바 단선과 회전자 편심은 어떻게 구분할까?

둘 다 전류와 진동에 사이드밴드나 변조성분을 만들 수 있다.

편심은 회전자와 고정자의 공극이 균일하지 않은 문제다.

바 단선은 회전자 도체의 전류경로가 비대칭해진 문제다.

스펙트럼에서 나타나는 특징을 비교할 수 있지만 실제 장비에서는 두 문제가 동시에 존재할 수도 있다.

따라서 전류분석만으로 애매하다면 진동과 공극, 베어링 상태 등을 함께 확인해야 한다.

회전자 바 고장은 저부하에서 놓치기 쉽다

설비 점검을 위해 모터를 공회전시켰는데 잘 돌아간다고 하자.

그것만으로 회전자 상태를 정상이라고 판단해서는 안 된다.

저부하에서는 필요한 토크가 작다.

회전자전류와 슬립도 작다.

따라서 일부 바가 손상되어 있어도 증상이 크게 드러나지 않을 수 있다.

실제 부하가 걸리면

토크맥동,

속도저하,

진동,

전류 사이드밴드

가 더 뚜렷해질 수 있다.

부하가 걸릴 때만 힘이 떨어진다면 회전자도 의심할 수 있다

무부하에서는 정상적으로 정격속도 근처까지 올라간다.

그런데 부하를 걸면 속도가 평소보다 많이 떨어지고 전류가 증가하며 진동도 커진다면 회전자 이상 가능성을 생각할 수 있다.

물론 같은 증상은

저전압,

과부하,

베어링 마찰,

부하기계 문제

에서도 발생한다.

그래서 먼저 전압과 부하상태를 확인한 뒤 회전자 진단으로 넘어가는 것이 좋다.

모터 교체 전에 전원과 부하부터 확인해야 하는 이유

회전자 바 이상으로 보이는 현상 가운데 상당수는 외부문제와 비슷하다.

전압이 낮아도 슬립과 전류가 증가한다.

기계부하가 커져도 속도가 떨어진다.

축정렬이나 베어링 문제도 진동을 만든다.

따라서 회전자 바 진단에서도

전원,

부하,

베어링,

축정렬

등 기본적인 항목을 먼저 확인한 뒤 전류스펙트럼을 해석하는 것이 중요하다.

현장에서는 어떤 순서로 확인하면 좋을까?

먼저 3상 전압과 전류를 확인한다.

전압불평형과 결상, 접촉불량을 먼저 제외한다.

모터의 실제 회전속도를 측정해 과거보다 슬립이 증가했는지 본다.

기계부하와 베어링, 축정렬에도 문제가 없는지 확인한다.

그다음 안정된 부하상태에서 전류파형을 취득하고 스펙트럼을 분석한다.

기본파 주변에서 슬립에 따라 움직이는 사이드밴드가 존재하는지 본다.

한 번의 데이터보다 서로 다른 부하조건과 과거 측정값을 비교하는 것이 좋다.

진동과 소음, 기동특성에서도 이상이 함께 나타나는지 확인한다.

여러 신호가 같은 방향을 가리킬 때 회전자 바 이상 가능성은 더 높아진다.

과거 전류스펙트럼이 있으면 왜 좋은가?

모터마다 정상적인 전류스펙트럼이 조금씩 다를 수 있다.

설비의 부하변동도 다르다.

그래서 지금 측정한 사이드밴드의 크기 하나만 보고 정상·불량을 판단하기보다 같은 모터의 과거 데이터와 비교하는 것이 매우 유용하다.

예전에는 거의 보이지 않던 특정 성분이 몇 달 동안 계속 커지고 있다면 회전자 상태변화를 의심할 수 있다.

상태기반 정비에서 베이스라인 데이터가 중요한 이유다.

자주 헷갈리는 부분

첫째, 회전자 바 하나가 끊어졌다고 모터가 반드시 즉시 정지하는 것은 아니다.

다른 바와 엔드링을 통해 여전히 전류가 흐를 수 있다.

둘째, 회전자 바 단선은 고정자 한 상 단선과 다르다.

특정 한 상의 RMS 전류만 높아지는 것이 대표적인 증상이라고 단정할 수 없다.

셋째, 고정자 권선저항이 정상이어도 회전자 바는 손상될 수 있다.

넷째, 절연저항이 정상이어도 회전자 바 상태를 보증하지 않는다.

다섯째, 바 단선은 회전자 전류분포를 비대칭하게 만들어 토크맥동과 진동을 발생시킬 수 있다.

여섯째, 전류스펙트럼에서는 기본파 주변의 f1(1±2s) 사이드밴드가 진단단서가 될 수 있다.

일곱째, 사이드밴드 하나만으로 회전자 바 단선을 확정해서는 안 된다. 부하변동과 편심 등 다른 원인도 고려해야 한다.

여덟째, 무부하에서는 슬립과 회전자전류가 작아 결함을 찾기 더 어려울 수 있다.

아홉째, 하나의 바 손상이 인접 바와 엔드링의 열적 부담을 증가시켜 추가손상으로 진행할 수 있다.

열째, 회전자 바 고장은 전류 + 속도 + 슬립 + 진동 + 부하조건을 함께 볼 때 훨씬 정확하게 판단할 수 있다.

마무리

농형 유도전동기의 회전자 바는 단순한 금속막대가 아니다.

고정자의 회전자계에 의해 유도전류가 흐르고 그 전류가 자기장과 상호작용하면서 토크를 만드는 핵심적인 전류경로다.

정상적인 회전자에서는 여러 개의 바와 엔드링이 대칭적인 구조를 만든다.

하지만 바나 엔드링 일부가 손상되면 회전자 전류의 대칭성이 깨진다.

끊어진 바가 담당하던 전류는 주변 경로로 재분배되고, 인접 바와 엔드링에는 추가적인 열적 부담이 생길 수 있다.

전자기적으로는 회전자 자계가 비대칭해진다.

그 결과 토크맥동과 속도변동이 발생할 수 있고 진동과 소음도 증가할 수 있다.

동일한 부하를 유지하기 위해 슬립과 전류가 증가하면서 효율이 낮아질 수도 있다.

특히 회전자 바 고장이 까다로운 이유는 모터가 계속 회전할 수 있다는 점이다.

절연저항도 정상일 수 있다.

고정자 권선저항도 정상일 수 있다.

무부하에서는 큰 이상이 보이지 않을 수도 있다.

그래서 중요한 설비에서는 운전 중 고정자전류를 분석해 회전자 상태를 간접적으로 확인할 수 있다.

대표적인 특징 가운데 하나가

f1(1 ± 2s)

주변의 전류 사이드밴드다.

하지만 이 역시 단독판정 기준으로 사용해서는 안 된다.

부하와 실제 슬립, 전원상태와 진동을 함께 봐야 한다.

결국 회전자 바 고장을 제대로 찾는 핵심은

“모터가 돌아가느냐”가 아니라 “정상적인 대칭상태로 토크를 만들고 있느냐”를 보는 것이다.

다음 글에서는 고정자권선 쪽으로 넘어가 전동기 권선 단락은 어떻게 발생할까?를 살펴본다.

턴간 단락과 상간 단락, 권선-대지 사고가 어떻게 다른지, 절연열화가 작은 턴간 단락에서 큰 권선소손으로 진행되는 과정을 전류와 발열의 관점에서 자세히 알아본다.