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전기기사 전기기기 · 제어기기의 종류와 원리

Control Devices

전동기를 켜고 끄고 거꾸로 돌리는 제어 회로의 뼈대는 전자 접촉기, 릴레이, 타이머 같은 제어 기기다. 전자 접촉기는 코일에 전류가 흐르면 주접점을 닫아 큰 전류가 흐르는 주회로를 열고 닫고, 보조 접점으로 버튼에서 손을 떼도 운전이 이어지는 자기 유지 회로를 만든다. 열동 계전기는 과부하를 늦게 반응해 막고, 단락 보호는 차단기와 퓨즈가 맡는 식으로 역할이 나뉘어요. 위 세 버튼으로 기기를 고르면 구조도와 접점의 동작이 바뀌고, 코일 버튼으로 여자 · 소자를 바꿔 볼 수 있어요.

전동기 제어가 필요한 이유

전동기를 돌리려면 기동, 정지, 속도 조절, 역전을 해 주는 제어 장치가 필요하다. 가장 기본이 되는 기기가 전자 접촉기(MC)이고, 여기에 릴레이, 타이머, PLC 를 엮어 자동 제어 회로를 꾸며요.
💡 전자 접촉기(MC)가 하는 일
코일에 전류가 흐르면 전자석이 철편을 당겨 주접점이 닫히고 전동기에 전원이 들어간다.
①주접점은 삼상 주회로(큰 전류)를 열고 닫는다.
②보조 접점은 제어 회로에 쓰며, 평소 열린 a 접점(NO)과 평소 닫힌 b 접점(NC)이 있다.
③자기 유지 회로는 보조 a 접점을 기동 버튼과 병렬로 이어, 버튼에서 손을 떼도 운전이 이어지게 해요.

제어 기기의 종류

릴레이는 작은 신호로 다른 회로를 여닫는 장치이다. 작은 전류를 여닫는 전자 릴레이, 과부하를 막는 열동 릴레이, 시간을 늦추는 타이머 릴레이 등이 있어요.
핵심 공식
열동 릴레이: 과전류 → 바이메탈이 휨 → 접점 동작
과부하 보호의 핵심 기기(THR)
핵심 공식
한시 동작(on-delay): 여자 뒤 t초 지나 접점이 닫힘
Y-Δ 기동의 전환 타이머로 쓴다

PLC 시퀀스 제어

PLC 는 래더 프로그램으로 시퀀스 제어를 하는 디지털 제어기이다. 릴레이 반의 배선 논리를 소프트웨어로 옮겨, 배선을 바꾸지 않고도 제어 논리를 고칠 수 있어요.
핵심 공식
PLC = 입력 모듈 + CPU + 출력 모듈
래더 프로그램으로 시퀀스 논리를 실행한다

기본 전동기 제어 회로

가장 기본적인 전동기 제어 회로는 누름 버튼 스위치(PBS), 전자 접촉기(MC), 열동 릴레이(THR)로 이뤄진다. 기동 버튼을 누르면 MC 코일이 여자되고 자기 유지 접점으로 운전이 이어지며, 정지 버튼을 누르거나 THR 이 동작하면 MC 가 소자되어 멈춘다.
핵심 공식
기동: PBS(ON) → MC 여자 → 자기 유지
a 접점으로 꾸민 자기 유지 회로
핵심 공식
정지: PBS(OFF) 또는 THR 동작 → MC 소자
b 접점을 직렬로 넣어 안전하게 정지

시험 정리

📝 시험 포인트
①MC 의 주접점은 주회로를, 보조 접점(a · b 접점)은 제어 회로를 여닫는다.
②자기 유지 회로는 MC 보조 a 접점을 기동 PBS 와 병렬로 이어 버튼을 놓아도 운전이 이어진다.
③열동 릴레이(THR)는 과부하를 막지만 반응이 느려 단락은 막지 못한다.
④한시 동작 타이머는 Y-Δ 기동에서 정한 시간 뒤 Δ 결선으로 바꿀 때 써요.
⑤정역 운전의 인터록은 정회전 MC-F 와 역회전 MC-R 의 b 접점을 서로 상대 코일 회로에 넣어 둘이 동시에 붙지 않게 한다.
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 전자 접촉기(MC)가 하는 일은? (답: 전동기 주회로를 자주 열고 닫는다)
②[기출유형] 열동 계전기(THR)가 막는 고장은? (답: 과부하. 바이메탈이 휘어 동작)
③[기출유형] Y-Δ 기동 제어 회로에 필요한 MC 의 최소 개수는? (답: 3개)
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