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인버터 대신에 소프트 스타터를 선택하는 이유는 무엇일까요?

이전의 블로그에서 우리는 소프트 스타터로 작업을 수행하기에 충분한 상황에서도 약 20:1의 비율로 계속해서 인버터를 적용하는 이유를 검토했습니다.

그 이유는 인버터가 거의 모든 애플리케이션에서 작동하나 소프트 스타터는 그렇지 않기 때문입니다. 그렇다고 해서 이것이 인버터가 지정, 설치 및 시운전하기 더 쉽다는 것을 뜻하지는 않습니다. 이는 단순히 인버터가 더 다양한 애플리케이션에서 작동함을 의미합니다.

그렇다면 소프트 스타터를 선택하는 이유는 무엇일까요? 적절한 애플리케이션에서 인버터 대신에 소프트 스타터를 사용할 경우 상당한 절감을 실현할 수 있기 때문입니다. 이러한 절감은 다음에서 비롯됩니다.

  • 비용
  • 물리적 크기/볼륨
  • 에너지 및 효율성

이러한 절감의 혜택을 누리기 위해서는 소프트 스타터 또는 인버터를 선택할 때 애플리케이션 특성이 매우 중요합니다. 토크 요구 사항, 속도 제어 및 전원 배전 등의 항목을 신중히 고려해야 합니다.

소프트 스타터의 경험에 입각한 일반적인 지침은 다음과 같습니다.

  • 시동 토크가 낮은 애플리케이션
  • 작업량이 적거나 중간 정도인 애플리케이션
  • 최고 속도로 작동
  • 기계적 마모 및 시스템 손상 감소
  • 전류 제한의 주요 이유인 시동법

인버터 대신에 소프트 스타터를 사용하면 상당한 비용 절감을 실현할 수 있습니다. 소프트 스타터에는 AC 입력 라인을 모터에 연결하는 실리콘 제어식 정류기(SCR)가 있습니다. 반대로 인버터에는 더 많은 구성요소가 있으며 일반적으로 다이오드 프론트 엔드, DC 버스, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)로 구성되어 있습니다. 구성요소가 많다는 것은 비용이 더 많이 듦을 뜻합니다.

인버터 대 소프트 스타터의 일반적인 비용 비율은 아래와 같습니다(인버터 비용/소프트 스타터 비용)

  • 5마력(3.7kW) 1.5~2.0 미만
  • 5마력(3.7kW)~50마력(37kW) 2.0~4.0
  • 50마력(37kW)~250마력(185kW) 1.5~4.0
  • 250마력(185kW)~500마력(375kW) 3.0~4.5
  • 500마력(375kw) 2.5~7.0 이상

또한 소프트 스타터는 인버터보다 물리적 크기 및 볼륨 면에서 상당한 절감 효과를 제공할 수 있습니다. 인버터의 추가 구성요소는 더 비싸고, 물리적으로 더 많은 공간을 차지합니다. 비용 절감과 마찬가지로 소프트 스타터가 제공하는 볼륨 절감은 용량 정격에 따라 다릅니다.

  • 37암페어 미만: 45mm 소프트 스타터 너비는 동일한 전류의 인버터보다 훨씬 더 좁음
  • 100마력(75kW): 대부분의 인버터가 일반적인 소프트 스타터보다 400% 더 많은 공간을 차지
  • 30마력(22kW), 500마력(375kW), 800마력(560kW), 1000마력(710kW)가 가장 큰 절감: 볼륨 절감이 500%~1,000%에 달함

인버터 대신에 소프트 스타터를 사용하면 에너지 절감도 실현할 수 있습니다. 소프트 스타터는 최대 99.5%~99.9%의 효율성을 달성할 수 있습니다.

효율성은 소프트 스타터의 크기와 적용되는 3상 전압에 따라 다릅니다. 시작 프로세스가 완료되면 통합된 바이패스가 있는 소프트 스타터가 내부 컨택터에 들어옵니다. SCR은 더 이상 발화되지 않으며 전류가 컨택터를 통해 흐릅니다. 이는 매우 효율적입니다.

인버터는 일반적으로 효율성이 95%~98%입니다. 시작, 실행 및 중지 중에 IGBT와 같은 활성 구성요소가 항상 켜져 있어 인버터의 효율성을 저하시킵니다. 그러나 인버터는 전압과 주파수를 모두 제어하므로 에너지를 절감할 기회가 더 많습니다.

최고 속도로 적절한 부하에서 작동했을 때 소프트 스타터가 인버터보다 더 효율적입니다.

소프트 스타터가 최고 속도에서 바이패스될 경우 모터 전류는 바이패스 컨택터에서 흐릅니다. 활성 solid-state 구성요소는 열을 생성하기 위해 켜져 있습니다.

실행 시 전압 및 주파수를 일정하게 제어하는 활성 구성요소로 인해 인버터는 소프트 스타터보다 본질적으로 더 뜨겁습니다.

올바르게 선택할 경우 소프트 스타터는 인버터보다 상당한 비용, 크기 및 에너지 절감을 실현할 수 있습니다. 인버터는 소프트 스타터보다 비용이 1.5~7배 더 들 수 있습니다. 인버터는 소프트 스타터보다 크기가 2.5~10배 더 클 수 있습니다.

소프트 스타터 또는 인버터를 선택할 때 애플리케이션 특성이 매우 중요합니다. 소프트 스타터와 인버터 모두 감소된 전압 및 전류로 모터를 시작할 수 있지만, 애플리케이션의 고유한 특성이 무엇이 적합한 선택인지를 좌우하며 그에 따라 소프트 스타터 또는 인버터의 크기를 적절히 조정할 수 있습니다.

어떤 모터 컨트롤 방식을 선택했는지에 상관없이 소프트 스타터 또는 인버터를 지정할 때 설치, 시운전, 추가 필터 또는 회로 보호에 대한 추가 사항을 고려해야 합니다.

저압 소프트 스타터 및 저압 인버터 제품군에 대한 자세한 내용은 웹 사이트를 방문하십시오.


Richard Anderson
Richard Anderson
Product Manager, Rockwell Automation
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