전동기 직입 기동 회로와 시퀀스

 

이번 포스팅은 시퀀스를 다루려고 합니다. 회로 및 시퀀스 관련 내용이 너무 없어서 일단 전동기 운전 관련 시퀀스로 몇 가지를 기초적으로 올리려고 합니다.

 

첫번째는 직입 기동입니다. 영어로 Direct-on-line (DOL)이라고 합니다. 간단하지만 시퀀스의 기본이기도 합니다.

아래 그림을 참조 바랍니다. 물리적인 케이블 연결과 동작 회로를 보여주고 있습니다.

MC의 S 상 위쪽에서 적색 선이 전원선입니다.

• S 단자에서 나온 선이 Start 버튼에 연결되고
• 그다음에 Stop 버튼에 연결됩니다.
• 그 중간에 나온 선이 MC의 보조 접점에 연결되어서 소위 Self Holding 회로를 만듭니다.
• 그리고 Stop에서 나온 선이 과부하계전기의 접점에 연결되는데 이 접점은 평상시 ON 되어 있는 B 접점입니다.
• 이 과부하계전기 접점을 지나서 MC의 코일로 들어가고
• 코일에서 나온 선이 MC의 R 상 전원에 연결되어 있습니다.

 

그래서 Start 버튼을 누르면 순간 MC가 동작하고 Self hoding 회로가 붙어서 Start 접점이 떨어져도 계속 MC가 ON 되어 있을 수 있습니다. 이 상태에서 Stop 버튼을 누르면 holding 회로가 끊어져 MC는 OFF 됩니다. 과부하 계전기가 동작해서 B 접점이 떨어져도 MC는 OFF 됩니다.

 

아래 그림은 보다 도식화된 그림입니다. 전동기 메인 회로와 제어 회로가 분리되어 그려져 있습니다. 첫번째 제어 회로가 Start와 Stop 버튼이 각각 있는 경우고 두번째는 하나의 버튼으로 제어하는 경우입니다. 그 옆의 추가로 그린 것은 전동기의 상태를 램프로 표시하기 위한 회로로 일반적으로 전동기 회로에 포함됩니다.

 

램프 3개가 보통인데 적색은 ON, 녹색은 OFF, 황색은 고장을 나타냅니다.

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아래 그림은 제가 직접 그린 것인데 보통 전동기의 메인 회로와 제어 회로를 같이 그리는 경우에 보여지는 모습입니다. 국내식으로 그린 것입니다. 제어 전원은 메인에서 따와서 보조 변압기를 사용해서 만들었는데요 3상 4선식이면 N을 끌고 와서 변압기 없이 R 상과 N 상으로 제어 전원을 사용하기도 합니다. MCC 전체의 제어 전원용 TR을 따로 두고 거기서 제어 전원을 끌어오기도 합니다. 제어 전원은 개별로 있는 것이 더 안전합니다.

이 그림에서

• 52는 차단기(Circuit breaker)를
• 88은 MC (Magnetic Contactor)를
• 49는 열동계전기 (Thermal relay)를 나타내는 ANSI 번호입니다.

 

직입 기동 회로에서 가장 중요한 개념이 "자기 유지 회로 (Self Holding Circuit)"입니다. Start push button은 Momentry 동작이기 때문에 눌렀다 떼면 원 위치로 복귀합니다. 즉 순간적으로 누를 때만 ON 되고 떼면 다시 OFF가 되는 것이죠. 그래서 위의 회로에서 Start 버튼 옆에 88 보조 접점이 병렬로 붙어있는 것입니다. Start 누르면 그 순간에 88 (MC)가 동작하고 88 보조 접점이 붙습니다. 그러면 버튼에서 손을 떼도 88 보조 접점을 통해서 전원 회로가 계속 연결되기 때문에 stop을 하기 전까지는 계속 운전이 되게 됩니다.

 

49 과부하계전기가 동작하면 88(MC) 전단의 49 접점이 떨어져서 전동기는 정지하게 됩니다. 이 49접점에 x 표시가 있는 것은 스스로 복귀되지 않고 Reset을 눌러야 복귀가 되는 접점이라는 뜻입니다. 요즘은 모두 EOCR과 같은 전자식 과부하계전기를 사용합니다.

 

전동기 동작시에 인터록이 필요하거나 하는 경우 88 (MC)의 보조 접점으로 부족하면 88X라고 표시된 보조 릴레이를 붙여서 접점을 증폭시켜 사용하게 됩니다. 원격 감시나 DCS와의 인터록등에 사용됩니다.