#3. 전자개폐기(=전자접촉기,MC) 원리 및 분해

문과생의 전기이야기

이전 시간에는 도면을 보고 전자개폐기(전자접촉기)의 접점을 이용하여 자기유지회로를 연결해 봤습니다. 사실 도면에서 전자개폐기 MC를 이용하여 시퀀스 원리 파악하는 것은 어느 정도 알 수 있습니다. 허나 실제 전자개폐기를 접근해 볼 기회가 많지 않아 설치 족작하는데 어려움이 있었습니다. 비전공자라는 이유도 있었죠.

이전 시간에 내용 링크 걸어 놓을테니 필요하신분은 확인해 보세요.

http://wellourlife.tistory.com/150

이번엔 이 전자개폐기가 원리와 구조에 대해 알아보겠습니다. 최대한 분해해 봤습니다. 

막상 분리해보니 구조는 아주 간단했습니다. 한편으로는 생각지도 못한 구조로 되어 있습니다.

전자개폐기는 사실 일반 릴레이 동작과 같습니다. 다만 접촉용량이 큰 개폐기입니다. 또한 전자개폐기(MC)는 전자석의 흡입력을 이용하여 시동, 운전, 정지, 제어 등에 사용됩니다. 백문이 불여일견이죠 사진과 동영상으로 보겠습니다.

상단과 하단으로 먼저 분리 했습니다. 개폐기 측면에 있는 핀에 일자 드라이버를 넣어 지렛대 원리를 이용하면 쉽게 빠집니다. 아래 사진처럼 전자개폐기를 흰색부분과 회색부분으로 두 부분으로 나뉩니다. 

전자개폐기 겉모습과 속모습입니다. 용수철(스프링)이 저렇게 안에 들어 있을 줄 몰랐습니다. 사실 저 용수철이 큰 역할을 합니다. 

왼쪽에 있는 상단부분을 뒤집어 보니 철심하나가 보입니다. 또, 우측 하단 부분 커버 안에도 철심이 보입니다. 

우측부터 보겠습니다.

적색 부분은 전원이 연결 됩니다. 전원이 어떻게 공급되는지 좀 더 분해해 봤습니다.

좌축에 노란색은 전원부 입니다. 보시면 알겠지만 전원 접점(두개의 피스)이 보입니다. 전기를 코일에 통과하여 전자력이 발생합니다. 

우측에 철심은 그 전자력을 이용해 전자개폐기 상단(흰색 부분)에 있는 철심을 당겨 주회로에 있는 접점과 보조 접점을 제어합니다.

코일(변압기) 부분입니다.

전원은 구리선에 연결되어 있습니다. 보시는 것과 같이 절연체로 덮여 있습니다. 

우측은 철심 부분인데 저 철심은 고정되어 있습니다. 전기가 코일을 통과할 때 생기는 전자력을 통해 철심이 전자석 역할을 하게 됩니다. 그래서 흡입력으로 인해 상단에 있는 철심을 잡아 당기게 되죠. 

아래 사진이 상단에 있는 철심입니다. 

아!! 이 철심을 보니까 그 전기 공부할 때 히스테리시스 곡선이 생각나네요~! 

전자개폐기에는 두 철심이 들어 있습니다. 특이한 점 2가지가 있습니다. 하나는 규소강판으로 되어 있고, 다른 하나는 여러개의 강철판으로 겹쳐서 붙였습니다. 

전기가 공급되면 철심이 쉽게 전자석으로 되었다가 전기 공급이 중단되면 자석의 능력을 즉시 잃어야 좋은 전자석이라고 합니다. 그러한 성질이 큰 것이 바로 규소강판이입니다. 자석처럼 변화는 것을 자화력이라고 하는데 전기유무에 따라 쉽게 자화 되는 것이 바로 규소강판입니다. 그런 성질을 곡선으로 나타낸 것이 히스테리시스 곡선이라고 합니다. 

우리 어릴적 책받침을 옆구리에 비비거나 허벅지에 비벼 머리카락에 갖다 되면 머리카락이 책받침에 들러 붙잖아요. 책받침이 자석이 되버린거죠. 그런데 그 책받침은 어느 정도 시간이 지나도 여전히 전자력이 남아 있죠. 그에 반해 규소강판은 전기 공급이 중단되면 전자력도 같이 없어집니다.

여러 얇은 강판을 붙인 이유는 자속밀도를 높이기 위함이라고 합니다만 제가 공부할 땐 맴돌이 전류가 생겨 전류를 방해 한다고 하여 규소강판을 얇게 여러개 붙이면 맴돌이 전류 최소화 할 수있다고 배웠습니다.(보충 설명 있으신분 댓글 부탁 드립니다ㅠㅠ)

^^ 재미없죠? 이제 상단부분을 볼까 합니다.

상단부 중 b접점(NC=Normal Close)만 뜯어 봤습니다. (단, a접점은 분해가 되지 않았습니다) 특별한 건 없었구요. 동영상 보시면 아시겠지만 안에 접점이 철심에 움직임(상,하)에 따라 같이 a,b접점도 제어됩니다.(ON/OFF 버튼 스위, 릴레이와 원리는 같습니다)

양쪽에 있는 보조접점을 전자개폐기에서 분리했습니다.

접불(아크)이 생겨서 탄 흔적이 있네요~! 

양쪽 모두 분리하였습니다. 아래 사진은 보조접점 분리와 상단에 있는 플라스틱 커버를 분리했습니다.

결국 제일 중요한 것은 철심이 붙으면서 3개의 상을 제어하는 것이죠. 3상을 동시에 붙었다 떨어졌다 붙었다 떨어졌다.^^

제가 손으로 눌렀는데 동영상을 찍느라 소리가 '착','착' 잘 나진 않네요. 

다시 정리하면 두 철심 중 상단 철심이 용수철(스프링)에 의해 하단 철심과 분리되어 있던 상태입니다. 하단에 위치한 코일에 전기를 가하면 철심이 전자력(흡입력)을 발생시킵니다. 이에 따라 상단에 있던 철심이 하단으로 내려 앉으면서 주회로 통전시켜주고 보조접점의 상태도 바꿔주는 원리입니다. 스위치로 전기를 차단하면 용수철(스프링)에 의해 다시 원상태로 돌아가게 되는 것입니다.

위에 사진을 보면 하단에 노란색 부분에 용수철이 들어가 상단 빨간 부분 철심을 평소에 용수철로 밀고 있는 거죠. 그럼 주회로가 떨어져 있는 상태가 되죠! 이후 전기를 가하면 붙겠죠. 용수철보다 힘이 큰 자기력으로 접점을 붙입니다. 전기가 중단되면 용수철에 의해 원상태로 복귀되는 원리입니다. 밑에 사진 한장 참고 하세요.

원리가 참 간단하죠.

지금까지 전자개폐기(전자접촉기) MC에 대해 알아봤습니다.

다음 시간에는 파워릴레이에 대해 알아보겠습니다. 

감사합니다.

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2017/07/10 - [전기 이야기] - #2 시퀀스 - 타이머를 이용한 자기유지회로(타이머 릴레이)

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