전자접촉기(MC) 10분만에 이해하기

방에 전등을 켜고 끌 때 스위치를 사용합니다. 하지만 공장이나 도로에 있는 가로등처럼 소비전력이 높은 전등을 한 번에 키면 스위치는 타버리거나 고장이 납니다. 또한 물을 공급하는 급수펌프를 차단기로 온 오프 하면 차단기가 트립되거나 불이 날 수 있습니다.

 

 

 

이처럼 전기가 서로 연결될 때, 부하의용량이 크면 클수록 강한 에너지가 발생합니다. 전자접촉기는 그 강한 에너지를 버텨줌으로써 전기설비의 수명을 연장시키는 중요한 역할을 합니다. 전자접촉기(MC)에 관한 설명을 글을 천천히 읽고 이해해 보시기 바랍니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 목차

 

 

• 마그네틱 콘텍터(MC)
• 전자접촉기(MC)의 구조와 작동방식
• 자기유지회로의 이해

 

 

 

 

 

 

 

 (M)마그네틱 (C)콘텍터

 

 

 

 

 

 

 

 

위 사진을 보면 알겠지만 대전류를 사용하는 모터와 수십 개의 가로등점등 회로에는 전자접촉기 가 반드시 들어갑니다. 시퀀스 회로에 따라 자동제어가 되는 방식이며, MC 가 있음으로 해서 기기를 보호할 수 있고 굳이 사람이 설비를 제어할 필요가 없습니다. 

 

 

 

 전자접촉기(MC)의 구조와 작동방식

 

전자접촉기(MC)는 전자석의 원리를 이용합니다. 사람이 감전되면 전선에서 손을 떼지 못하는 이유는 도체에 전류가 흐르면 자기장이 발생하는 앙페르의 오른손법칙 때문입니다. 즉 철덩어리나 구리전선처럼 전류가 잘 흐르는 도체는 전류가 흐르기 시작하면 자석으로 돌변한다는 것이 됩니다.

 

 

 

MC는 작동전압이 220V입니다. 이 말은 MC의 접촉과 떨어짐이 380V 아닌 220V로 제어된다는 것입니다. 만약  380V로 하게 되면 단자를 하나 더 만들어야 합니다. 이것은 곳 가격상승으로 이어 지기 때문입니다. 따라서 작동전압을 220V 인가해 주면 220V/380V의 부하를 자동/수동 제어 할 수 있게 됩니다. 

 

 

 

 

 

 

 220V의 전원이 인가되면, 코일에 자기장이 발생하고 그 코일이 감싸고 있는 두 개의 철덩어리 들은 언제 그랬냐는 듯 자석으로 돌변하여 서로가 붙게 되는 것입니다. 코일을 잘 보시면 위아래의 철덩어리를 반반식 나눠서 감싸고 있습니다. 위아래 철덩어리에게 골고루 전류가 전해져야 서로 자석이 되어 붙기 때문입니다. 

 

 

 

 

 

 

위사진을 보면 코일이 약 반반씩 위아래의 철덩어리들을 감싸고 있는 걸 알 수 있습니다. 코일에 전원이 인가되면 철덩어리는 자기장이 형성되어 서로가 자석이 됩니다. 모터를 기동 하거나 지하주차장같이 큰 공간의 환기팬의 가동버튼을 누르면 위아래의 철덩어리가 붙어 부하가 작동됩니다.

 

 

 

 

 

• 전자석의 원리 (앙페르의 오른손법칙)

철심에 코일을 감고 전류를 흘리면 철심이 자석이 되는 원리다. 전자접촉기(MC)는 철심에 코일을 감아놓고 전류를 흘리는 앙페르의 오른손 법칙과 같은 원리이다.

 

 

 

 

 

 

• 철덩어리는 왜 여러개의 층으로 조립되어 있을까

 

사진을 자세히 보면 철덩어리들이 여러 장 겹쳐서 붙어있는 걸 알 수 있다. 만약 철덩어리가 하나의 덩어리로 되어있다면 와류손이 발생하기 때문이다. 와류손이란 철심에 자속이 발생하면 당연히 전류가 흐르게 되는데 이때 전류에 의해 발생하는 손실을 말한다.

 

 

 

와류손은 성층 두께의 제곱에 비례한다. 철덩어리의 두께가 두꺼울수록 와류손이 심해지기 때문에 철을 성층 하게 된다. (성층 : 여러 개의 층을 형성) 

 

 

 

 

 

 

 

와류손의 해결방법은 주파수를 조정할 수도 없고 자속밀도 도전율도 조정할 수 없으므로 두께가 얇은 철판을 성층 하는 것이다. 

 

 

 

 

 

 

 

 자기유지회로(보조접점)의 이해

 

 이번엔 MC 옆에 붙어있는 알 수 없는 단자를 설명해 보겠습니다. 일반 차단기 같은 경우 이해가 쉽습니다. 입력 측과 부하 측이 위아래로 나뉘어 있기 때문입니다. 하지만 전자접촉기(MC) 는 작동전압 측 , 입력 측 , 부하측 , 그리고 자기 유지회로 측이 있으므로 처음 보면 정말 헷갈립니다.

 

 

 

 

 

 

자기 유지회로는 말그대로 MC가 붙은상태냐 떨어진 상태냐 를 유지시켜주는 회로 입니다. 만약 a 접점에 연결되어 있다면 모터를 가동시켜도 계속 붙어있는 상태를 유지시켜줍니다. 반대로 b 접점에 회로가 연결되어 있다면 모터가 가동되지 않도록 계속 떨어져 있는 상태를 유지 시켜 줍니다.

 

 

 

 

 

 

시퀀스 회로를 보면 이해가 더 쉽습니다. 아래의 시퀀스는 자기유지 회로 a 접점이 연결되어 있습니다. 만약 자기유지 회로가 없다면 푸시버튼을 누르고 있어야지만 MC 가 붙게 되고 전등에 불이 들어올 것입니다. 하지만 자기 유지회로 a접점이 있음으로써 푸시버튼을 눌렀다 손을 때도 MC 는 계속 붙어있게 되며 전등에 불은 계속 들어오게 됩니다. 

 

 

 

 

 

 

이번엔 자기 유지회로 b 접점을 연결해보겠습니다. 자기유지회로 b 접점을 연결하는 이유는 정해진 시간동안 작동을 시키고 다시 가동을 중지시켜야 하는 경우에 연결됩니다. 가로등은 밤에만 켜야하고 아침에는 꺼져야 합니다. 아침에 되어 사람이 끌 수 없으니 자기유지 회로 b 접점을 작동시켜 강제로 가로등을 소등하게 되는 것입니다. 

 

 

 

 

 

 

 

• 자기유지회로 내부

a접점과 b접점이 함께 연결되어 하나가 붙게 되면 하나는 떨어지게 된다. 이로써 원하는 설비를 원하는 시간만 큼 작동시키고 끄고를 자동제어할 수 있는 것이다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

글을 마치며,

 

전자접촉기는 구하기 쉬운 부품이므로 , 직접회로를 연결해 보는 시간을 가져보신다면 간단한 타이머회로 정도는 아주 쉽게 이해할 수 있을 것입니다. 꼭 그러한 시간을 가져보시길 바라며 이상으로 글을 마치겠습니다. 감사합니다.

 

 

 

 

앙페르의 오른손법칙 5분만에 이해하기