승강기기능사 자기회로 — 전동기 출력과 발전기 용량 계산

전동기의 소요 동력을 정하는 것은 정격적재하중과 정격속도, 종합효율이다. 실을 수 있는 무게가 크고 속도가 빠를수록 더 많은 동력이 들고, 기계장치의 효율이 낮을수록 손실을 메우기 위해 동력이 더 필요하다. 건물 길이는 로프 길이나 권상기 위치를 정하는 조건일 뿐 동력 계산의 직접 변수는 아니다.

전동기 출력은 (L×V×S)/(6120×η)로 계산한다. L은 정격하중, V는 정격속도, S는 1에서 오버밸런스율을 뺀 값, η는 종합효율이다. 하중과 속도가 분자에 들어가므로 클수록 출력이 커지고, 효율은 분모에 있어 높을수록 필요한 출력이 줄어든다.

발전기 용량은 전동기가 내는 출력이 아니라 그 출력을 만들기 위해 끌어 쓰는 입력 전력을 기준으로 잡는다. 전동기 출력 20kW에 1시간 정격 비율 56%를 곱하면 11.2kW이고, 효율 80%로 나누면 14kW가 발전기 용량이 된다.

오버밸런스율이 50%인 승강기에서 권상하중 1000kg, 권상속도 60m/min, 권상장치 효율 70%라면 균형추가 하중의 절반을 받아 주므로 전동기가 들어 올릴 유효 하중은 500kg이다. 이를 출력식에 넣으면 500×60을 6120×0.7로 나눈 약 7kW가 된다.

유도전동기의 회전속도는 동기속도에서 슬립만큼을 뺀 값이다. 60Hz에 4극이면 동기속도는 120×60÷4=1800rpm이고, 슬립 0.03을 적용하면 1800×(1-0.03)=1746rpm이 된다.

교류 엘리베이터의 전동기는 층마다 자주 서고 출발하는 고빈도 단속을 견뎌야 한다. 기동토크가 크고 기동전류가 적어야 하며, 회전부분의 관성모멘트가 작아야 빠르게 제동할 수 있다. 관성모멘트가 커야 한다는 설명은 이 조건과 반대다. 펌프의 출력은 압력과 토출량의 곱에 비례하므로 두 값이 모두 클수록 커진다.