대형 모터 베어링이 깨지면 무엇이 드나요?

금액을 정하는 것은 부품비가 아니라 정지 시간입니다. 베어링 값은 견적서에서 가장 작은 항목이고, 같은 고장이라도 어디까지 진행한 뒤에 잡았느냐에 따라 자릿수가 달라집니다.

어디까지 갔느냐로 자릿수가 갈립니다

축전류에 의한 손상은 한 번에 깨지지 않고 순서를 밟습니다. 궤도면이 잿빛으로 거칠어지는 프로스팅에서 시작해, 회전 방향과 직각으로 줄무늬가 생기는 플루팅으로 진행하고, 그다음이 파손입니다.

어디까지	무엇을 하나
1 베어링만	베어링 교체와 그리스 — 부품비와 공임
2 축 저널까지	위에 더해 육성용접과 재가공. 공작 공정이 붙습니다
3 권선 소손	위 전부에 더해 재권선

3단계로 가는 길이 분명합니다. 베어링이 깨지면 회전자가 내려앉아 고정자를 긁습니다. 한 번 긁히면 베어링 문제가 아니라 권선 문제가 됩니다.

정지 시간이 금액을 정합니다

축경 100mm 급이면 250kW 안팎의 대형기입니다. 중량이 톤 단위라 크레인과 운반이 전제되고, 그만큼 시간이 붙습니다.

상황	정지 시간
예비기를 두고 있다	교체하는 시간만 — 수리는 그 뒤에 병행
예비기 없이 베어링만	탈거 · 운반 · 정비 · 재설치로 2~4일
재권선까지	권선 제작과 함침 · 건조를 거쳐 2~4주

그래서 계산은 이렇게 놓입니다.

손실 = 수리비 + ( 시간당 생산 가치 × 정지 시간 )

앞항은 견적으로 정해지지만 뒤항은 설비마다 자릿수가 다릅니다. 그 모터가 물린 공정이 시간당 얼마를 만드는지 넣어 보시면, 수리비가 반나절치에 지나지 않는 경우가 많습니다.

※ 예비기 보유가 이 표에서 가장 큰 변수입니다. 계획 정지로 바꿀 수 있느냐가 여기서 갈립니다.

절연 베어링은 교체할 때마다 차액이 붙습니다

베어링 자체를 절연품으로 바꾸는 대책이 있습니다. 다만 같은 규격 표준품과 값이 다릅니다. 내경 100mm 깊은홈 볼베어링을 기준으로 유통가를 비교하면 절연품이 표준품의 약 4~5배입니다.

그리고 이 차액은 한 번으로 끝나지 않습니다. 베어링을 교체할 때마다 다시 듭니다. 양쪽에 넣었다면 두 배고요.

절연 부싱이 절연 베어링과 갈리는 지점이 여기입니다. 부싱은 베어링과 하우징 사이에 별도 부품을 넣는 방식이라 베어링은 표준품을 그대로 씁니다. 조달과 재고 관리가 달라집니다.

축전류가 원인이라면 한 번으로 끝나지 않습니다

이것이 비용 계산에서 가장 자주 빠지는 항목입니다. 베어링만 갈면 원인이 그대로 남습니다. 축전압을 만드는 것은 모터 내부 정전용량의 분압이라 새 베어링을 넣어도 조건이 같습니다. 같은 자리가 다시 상합니다.

그래서 비교 대상이 「한 번의 수리비」와 「한 번의 대책비」가 아닙니다.

수리비 × 반복 횟수  대  대책 한 번

교체 이력이 있으시면 같은 모터에서 몇 번째인지를 먼저 세어 보십시오. 두 번째부터는 윤활이나 정렬이 아니라 전기적 원인을 의심할 자리입니다.

다만 베어링 고장이 전부 축전류는 아닙니다

유도전동기 고장 원인을 조사한 대표적인 연구 둘이 베어링을 1위로 꼽습니다 — IEEE 42% · EPRI 41%입니다. 고정자 권선이 그다음이고요.

그런데 이 숫자는 「베어링 고장」의 비율이지 「축전류 고장」의 비율이 아닙니다. 그 안에 윤활 불량, 정렬 불량, 과부하, 오염이 함께 들어 있습니다. 이 통계를 축전류 대책의 근거로 그대로 옮기면 실제보다 크게 잡게 됩니다.

무엇으로 가리나

전기적 손상인지 아닌지는 두 가지로 봅니다.

손상 모양	프로스팅과 플루팅은 기계적 마모와 자국이 다릅니다. 분해할 기회가 있으면 궤도면을 보십시오
축전압 실측	운전 중에 축과 접지 사이 전압을 잽니다. 파형까지 봐야 방전인지 알 수 있습니다

※ 저감 장치를 이미 달아 두셨다면 지금도 듣고 있는지가 별도 확인 사항입니다. 달려 있는 것과 기능하는 것은 다릅니다.

금액은 설비 사양과 정비 업체, 예비기 보유 여부에 따라 정해지므로 이 글은 구성 항목과 진행 단계만 정리한 것입니다. 베어링 가격 배수는 같은 규격의 표준품과 절연품 유통가를 비교한 값이고, 국내 조달가는 이와 다를 수 있습니다. 고장 원인 비율은 IEEE 와 EPRI 의 유도전동기 신뢰성 조사에서 인용했습니다.