[기술 연구 보고서] 볼링 기계의 전기적 문제

주제: 볼링 기계의 전기적 문제
작성일: 2025년 6월 8일 (일)
작성자 / 정비 담당자: 이민주

---

1. 목적

본 보고서는 자동 볼링 기계에서 발생하는 전기적 이상 현상을 조사하고, 그 근본 원인을 규명하며, 리스크 요인을 평가하고, 최근의 현장 사례와 진단 내용을 바탕으로 구체적인 해결 방안을 제안하는 것을 목적으로 한다.

---

2. 사례 분석 – 기계 ID: 12L

최근 발생한 사례 중 하나는 기계 12L에서 발생한 갑작스러운 작동 중단 현상이었다. 초기 점검 결과 MP Chassis는 정상적으로 작동하는 것으로 보였다. 백엔드 모터의 전원을 11번 라인에 연결했을 때 정상적으로 작동했으며, 모터와 기어박스가 모두 정상적으로 반응하여 기어박스의 기계적 고장은 아닌 것으로 판단되었다.

그러나 MP Chassis를 통해 프론트 모터를 작동시켰을 때, 아무런 반응이 없었다. 이로 인해 MP Chassis가 정상이라는 초기 판단을 철회하고, 교체를 진행했다. 하지만 교체 이후에도 기계는 작동하지 않았다.

이에 따라 전기적 문제 가능성을 열어두고 배전반을 점검하였고, 차단기가 내려가 있는 것이 확인되었다. 차단기를 다시 올리고 기계를 작동시키자 정상적으로 작동을 시작했다.

이후 백엔드 모터를 가장 먼저 테스트한 결과 정상 작동이 확인되었고, 이어 점검한 스윕 모터도 정상적으로 작동했다. 그러나 테이블 모터를 작동시키자 기계가 다시 멈추었고, 배전반을 재점검한 결과 차단기가 다시 내려가 있었다.

이러한 반복적인 증상을 통해 기계 내부에 전기적 문제가 존재함이 확실해졌으며, 이에 따라 테이블 모터와 백엔드 모터를 모두 교체하였다.

---

3. 원인 분석

차단기의 반복적인 작동은 기계 작동 중 누전 또는 과전류가 발생했음을 의미한다. 추가 진단 결과, 가장 유력한 원인은 프론트엔드 테이블 모터의 누전 또는 과부하였다.

이에 따라 프론트엔드 테이블 모터와 백엔드 모터를 모두 예방 차원에서 교체하였으며, 특히 백엔드 모터는 과부하에 취약한 부품으로 간주되어 두 번째 원인으로 지목되었다.

후속 조치로, 모터를 분해하여 내부 단선, 절연 손상, 기타 누전 가능성 여부를 확인하는 정밀 점검을 예정하고 있다.

---

4. 모터 분해 점검 결과

모터를 분해하여 내부를 점검한 결과, 내부 배선의 마모로 인해 누전이 발생한 것이 확인되었다. 케이블이 회전축(샤프트)에 닿으면서 절연 피복이 마모되었고, 이로 인해 모터 내부에서 전기 누전이 발생하여 배전반의 누전 차단기(GFCI)가 작동한 것이다.

모터 내부의 케이블은 샤프트에 닿지 않도록 조립되어야 하며, 이러한 조립 기준이 반드시 준수되어야 한다. 특히, 이번에 문제가 발생한 모터는 신품으로 구입한 것이었으나 내부 점검 없이 바로 사용된 것으로 확인되었다.

---

5. 결론

기계 12L의 작동 장애는 최종적으로 모터 내부 배선의 마모로 인한 누전에서 비롯되었음이 밝혀졌다. 회전축과 접촉한 내부 배선이 마모되면서 절연이 손상되었고, 이로 인해 누전이 발생하여 차단기가 반복적으로 작동한 것이다.

해당 모터는 신품이었음에도 불구하고 내부 점검 없이 설치되어 사용되었으며, 이는 장비 검수 과정에서의 중대한 누락을 의미한다. 이번 사례는 부품이 새것이라 하더라도 설치 전 사전 점검이 필수적임을 명확히 보여주며, 회전체와의 간섭을 방지하기 위한 케이블 조립 및 배선 가이드의 중요성을 재확인시켜준다.

향후 유사 사례를 방지하기 위해, 신품 또는 재생 부품 모두에 대해 사전 육안 점검을 반드시 실시해야 하며, 케이블 배치와 샤프트 간의 간섭 방지 조치가 철저히 이루어져야 한다.

---

사진 설명

그림 1. 모터 내부 케이블 마모 상태
모터 내부에서 회전축과 접촉한 케이블의 마모 흔적. 해당 부위에서 누전이 발생함.

---

Technical Research Report

 

Subject	Electrical Malfunctions in Bowling Machinery
Date	2025. 06. 08 Sun
Operator / Technician	Lee Minju

 

Objective

This report aims to investigate recuring electrical malfunctions in automated bowling machinery, focusing on identifying root causes, evaluating risk factors, and proposing targeted solutions based on recent case studies and field diagnostics.

 

Case Study Overview – Machine ID : 12L

One of the key cases involved a sudden operational shutdown in machine 12L. During the initial inspection, the MP Chassis appeared to be functioning properly. When the backend motor was powered via lane 11, it operated without issue. As both the motor and gearbox responded normally, a mechanical failure in the gearbox was ruled out.

However, When the front motor was activated through the MP Chassis, there was no response at all. Based on this, the initial assumption that the MP Chassis was functioning correctly was withdrawn, and the unit was replaced. Despite the replacement, the machine still failed to operate.

This prompted further investigation, particularly into potential electrical issues. Upon inspecting the power distribution panel, it was discovered that the circuit breaker had tripped. After reseeing the breaker and restarting the machine, it began to function normally.

The backend motor was the first to be tested and confirmed to be operating correctly. The sweep motor was then checked and also functioned as expected. However, once the table motor was activated, the machine shut down again. A second inspection of the power panel revealed that the breaker had tripped once more.

These repeated symptoms confirmed the presence of an electrical issue within the machine. As a corrective measure, both the table motor and backend motor were replaced.

 

Cause Analysis

The repeated tripping of the circuit breaker indicated that either a ground fault or an overcurrent condition had occurred during machine operation. Further diagnostics suggested that the most likely root cause was a ground fault or electrical overload within the Frontend Table Motor.

Both the Frontend Table Motor and the Backend Motor were replaced as a precautionary measure. The backend motor, in particular, was considered especially vulnerable to overload, making it a secondary suspect in the failure sequence.

As a follow-up, a detailed inspection is scheduled to disassemble the motors and examine them internally for signs of short circuits, insulation breakdown, or other potential cause of electrical leakage.

 

Motor Disassembly Inspection Result

Upon disassembling and inspecting the motor, it was confirmed that a ground fault had occurred due to wear on the internal wiring. The cable had come into contact with the motor shaft, resulting in abrasion and subsequent electrical leakage inside the motor. This leakage triggered the ground fault circuit interrupter in the power distribution panel.

It is critical to ensure that internal motor cables are assembled in such a way that they do not come into contact with the shaft. Notably, the motor in question was newly purchased and had been put into use without an internal inspection.

 

Conclusion

The operational failure in machine 12L was ultimately traced to a ground fault caused by internal cable wear within the motor. Specifically, the motor's internal wiring had come into contact with the rotating shaft, resulting in insulation abrasion and electrical leakage. This condition triggered the ground fault protection mechanism, leading to repeated shutdowns.

Although the motor was newly purchased, it had not undergone internal inspection prior to installation. This highlights a critical oversight in the equipment verification process. The incident underscores the importance of thorough pre-installation checks, even for new components, and reinforces the need for proper cable routing and assembly standards to prevent contact with moving parts.

To ensure future reliability, it is recommended that all motors—whether new or refurbished—undergo internal visual inspection before being placed into service. Preventive measures in cable placement and shaft clearance must be strictly observed to avoid similar failures.