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?

- 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)

인버터의 구성

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

인버터의 동작 특성


<LCD 표시내용 설명>

NO

표시내용

파라미터 그룹 표시 (DVR,FU1,FU2,I/O,EXT,COM,APP)

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

인버터가 운전 중 출력전류를 표시한다.

그룹의 코드를 표시 0~99까지 UP/DOWN 키를 이용하여 코드 이동

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

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

정보표시창

전류치/트립정보/설정치 표시

MODE 버튼

기능설정/전류표시모드/운전시간표시 모드로 전환

TEST/RESET 버튼

1) 모터기동 전 계전기 트립상태 점검 (TEST)

2) 계전기가 트립된 후 정상상태로 복귀(RESET)

SET 버튼

기능 설정치 저장

SELECT 버튼

1) 전류표시모드: 각상 전류치/정격전류 등 표시

2) 기능설정모드: 기능 및 설정치 변환

3) 트립상태 :트립정보/사고 전류치 등 표시

- 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

CT

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)

  

     

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,

±5%

주의온도

2

월간 점검

1) 절연 저항 측정

2) MOTOR 절연측정

) 일반 PUMP, FAN

) 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

1

비상

동력

주간 점검

1) 조작 TEST(무부하)

2) 외관 점검

3) MOTOR 운전 전류 상태

4) 절연 저항 측정

) MOTOR 절연 측정

양∙불

양∙불

정격 전류

5㏁이상

 

 

5%

 

-50%

2

월간 점검

1) 절연 저항 측정

) 간선절연 측정

10㏁이상

1

인버터 이상(사고발생)시 처리요령


   

   

   

단자가 변색되고

전선이 열이받아

탄다.

 -단자가 접촉불량으로 접촉저항

 으로 인한 열이 난다.

 - 단자교체 또는 이물질 제거   

  후 다시 조여준다.

MG/SW 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

TH의 동작

 - TH RELAY의 용량부족

 - MOTOR의 과부하

 - RELAY RESET 안됨

 - 정격에 맞춘다.

 - 과부하 원인을 찾아 처리

 - TH 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
조현수 | 한화63시티 63운영팀 대리
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.
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  1. 박순서 2011.08.12 10:59  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    인버터에 관하여 알기 쉽게 설명해 놓으셧네요~~

    좋은정보 감사합니다^^

  2. 나야견이 2011.08.12 15:12  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    인버터에대해 깊이알수있는 시간이였습니다! "아는것이힘"이라는 말이 생각나네요! 좋은글 감사합니다!^^

  3. rocky 2011.08.19 08:58  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    유익한 정보에 감사!!^^

  4. 거북이 2011.08.27 12:36  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    인버터 설비에 대한 자세한 내용 감사합니다.

  5. 손잡아 2011.09.21 09:23  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    인버터에 대해 이해를 할수있는 시간이었습니다. 좋은정보 감사합니다.

    인버터에 이렇게 많은 설비 자동제어가 가능한것 또한 알수 있는 시간이었습니다.

  6. 빨라거북 2011.11.09 11:19  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    좋은 글 감사합니다. 퍼갑니다~

  7. 김정인 2011.12.19 12:48  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    좋은정보 감사합니다.

  8. BlogIcon 변상허 2016.04.22 23:53  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    상수도배수 펌프에 인버터 펌프를 설치운영중 갑자기 서버렸습니다.수압은4.1k로하다가 4.3k로올려서 사용중 펌프두대가 서버렸습니다.4.1k이상으로 펌프를 돌리면 암페아가 상승을 하여 더이상 수압을 올리지 못하고 있었는데 고지대에 수압문제로 압을0.2k올렸는데 이틀만에 펌프가 서버렸습니다.그래서 정격펌프를 가동을 하여 통수는 하였으나 정격펌프수압은7.2k이나 암페아 상승으로 인한 과부하 때문에 밸브를 30퍼센트를열어서 수압을4.1로 가동을하고 있습니다.현장에서 요구하는 압력은 6.7k입니다.현재로서는 수압을 더올릴수가 없는데 원인을 알고 싶습니다. 전압이 약한것인지 또다른 원인이 있는것인지 알고 싶습니다.