이 측정을 정확히 수행하기 어려운 이유
모터와 드라이브 시험은 전기 입력을 기계적 출력이나 열적 출력과 견주는 일이므로, 효율이 결과의 중심 수치가 되고 모든 측정 오차가 그 안으로 그대로 전파됩니다. 비율의 양쪽을 동시에 신뢰할 수 있어야 하는데, 어느 한쪽의 작은 오차가 평균으로 사라지지 않고 답을 곧바로 옮겨 버리기 때문입니다.
가변 주파수 드라이브는 고정 전원에는 없는 문제를 하나 더합니다. 그 출력은 정현파도 아니고 일정한 주파수도 아니라, 회전수에 따라 기본파가 달라지는 스위칭 파형입니다. 여기서 따라나오는 실무적 요구는 측정 대역폭입니다. 드라이브의 스위칭 주기보다 긴 기간에 걸쳐 적분하는 계기는 안정되기는 하되 올바르지 않은 수치를 내고, 출력이 왜곡될수록 오차가 커집니다. 그렇게 왜곡이 큰 자리는 통상 드라이브가 가장 자주 운전되는 저속 쪽입니다.
열 시험은 두 문제를 함께 키우는데, 몇 시간씩 운전하기 때문입니다. 권선과 베어링 온도, 냉각수 유량, 전기 측정값을 모두 같은 기간에 확보해 시간축으로 맞춰야 하므로, 기록과 내보내기 기능은 편의로 끝나는 항목이 아니라 사양 항목입니다.
측정해야 할 항목
- 드라이브로 들어가는 삼상과 단상의 입력 전력, 또는 전원에 직접 연결되는 방식에서는 모터로 들어가는 입력 전력.
- 모터가 드라이브에서 공급받는 경우의 출력측 전압과 전류.
- 저속 운전을 포함해 운전 범위 전체에 걸친 역률과 주파수.
- 권선과 베어링 온도, 그리고 액체로 냉각하는 기계에서는 냉각수 유량.
- 기계 출력을 전기 입력과 견주어야 하는 경우의 축 토크와 회전수.
어떤 계기로 무엇을 측정하는지
| 측정 | 측정값이 확정해야 할 사항 | 자주 사양을 정하는 계기 |
| 입출력의 전기 전력과 효율 | 선언한 효율을 정격 지점만이 아니라 회전수 범위 전체에서 만족하는지 | AC/DC와 다상 측정 기능을 갖춘 디지털 전력계 |
| 회로를 끊지 않는 전류 측정 | 이미 설치되어 있어 계측용 탭을 내려고 운전을 정지할 수 없는 기계의 부하 | 클램프 미터 |
| 권선과 베어링 온도 | 길게 지속되는 운전 중에 열한계에 도달하는지, 그리고 얼마나 빨리 도달하는지 | 온도 측정과 트랜스미터 |
| 냉각수 유량과 윤활 유량 | 효율 계산이 가정하는 냉각 부하가 실제로 달성되고 있는지 | 유량 측정 |
| 축의 토크와 회전수 | 전류만으로는 추정할 수 없는 효율 비율의 기계 출력 쪽 | 산업용 센서와 로드셀 |
기계를 드라이브로 공급하는 경우, 모터 단자의 수치만이 아니라 드라이브 양쪽의 전력 수치가 모두 중요합니다.
드라이브 시험 후보 좁히기
- 드라이브가 만들어 낼 가장 높은 스위칭 주파수를 정하십시오. 계기가 가져야 할 최소 대역폭이 그것으로 정해지기 때문입니다.
- 그것을 계기의 표본추출과 적분 동작과 견주십시오. 표시 갱신 속도와 견주는 것이 아닙니다.
- 상 구성을 확인하십시오. 삼상 측정은 측정 요소 세 개를 쓰거나, 그것보다 적은 요소로 결과를 유도하는 방식을 문서로 밝힌 형태 중 하나를 취해야 합니다.
- 기계 출력을 측정하는지 추정하는지 결정하십시오. 그것에 축의 토크와 회전수 계기가 범위 안에 드는지 여부가 정해집니다.
- 열측을 전기측과 동시에 계획하십시오. 효율 수치는 같은 운전 기간에 두 쪽을 모두 확보해야 성립하기 때문입니다.
- 측정값을 몇 시간 동안 기록해야 하는지 점검하십시오. 그러면 기록과 내보내기가 선택이 아니라 필수 사항이 됩니다.
- 기계를 어느 부하에서 시험할지 정하고, 그 부하를 시험 기간 동안 걸어 유지할 수 있는지 확인하십시오.
- 결과를 선언한 효율 등급에 견주어 보고해야 하는지 확인하십시오. 그러면 교정 문서가 범위 안에 들어옵니다.
이 적용 분야가 끝나고 다음 분야가 시작되는 지점
| 인접 적용 분야 | 모터·드라이브 시험과 다른 점 |
| 전기 파라미터 시험 | 그 업무는 일정한 전원의 한 운전 지점에서 측정하므로, 대역폭이 판단 요소가 되는 일이 없습니다. |
| 전원 시험 | 거기에서는 파형이 고정되고 어려움은 측정 범위의 아래쪽에 있지만, 여기에서는 범위는 넓고 파형 자체가 문제입니다. |
| 에너지 효율 시험 | 그 업무는 표준 사이클에 걸쳐 사용량을 적산하는 데 반해, 여기에서는 기계를 자기 회전수 범위 전체로 운전시켜 결과가 단일 수치가 아니라 곡선이 됩니다. |
| 산업 시험 벤치·교정 | 벤치는 측정 계기가 정직한지를 점검하고, 드라이브 시험은 정직하다고 전제된 계기를 써서 기계가 성능을 내는지를 점검합니다. |
| 제품 품질 검사 | 검사는 완성된 품목에 대한 합격·불합격 판단이고, 이 업무는 설계나 공표에 쓰는 성능 데이터를 만듭니다. |
문의 시 함께 보낼 내용
- 기계의 종류와 정격, 그리고 공급 방식이 드라이브인지 전원에 직접 연결되는 방식인지.
- 대역폭을 판단할 수 있게 하는 가장 높은 스위칭 주파수 또는 드라이브 모델.
- 상 구성과 전원 공급 방식.
- 드라이브의 양쪽 모두에서 출력을 측정해야 하는지.
- 기계 출력을 축에서 측정하는지 추정하는지.
- 중요한 열 관련 측정량이 무엇인지, 그리고 그것을 어디에서 측정하는지.
- 운전이 얼마나 길어야 하는지, 그리고 사람이 상주하는지.
- 측정값을 내보내야 하는지, 그리고 어떤 인터페이스로 내보내는지.
- 필요 수량과 사용을 시작해야 하는 일자.
- 계기에 교정 성적서를 첨부해야 하는지.