2. 릴레이(Relay)와 자기유지 시퀀스 회로

2. 릴레이(Relay)와 자기유지 시퀀스 회로

 

릴레이(Relay)

릴레이(Relay)에 대해 알아보고

릴레이를 이용한 자기유지회로를 공부해보자.

 

 

 

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1. 릴레이(Relay)란?

2. 자기유지회로(self hold circuit)

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1. 릴레이(Relay)란?

 

릴레이는 푸시버튼(Push-Button) 회로의 단점을 극복하기 위해 만들어졌다.

https://yyxx.tistory.com/181

1. 푸시버튼(Push-Button) 시퀀스 회로

 

아래는 푸시 버튼 회로이다.

푸시버튼 시퀀스 회로

최초 아무것도 하지 않았을 때 램프1(L1)은 꺼져있고 램프2(L2)는 켜져 있는 상태이다.

그리고 푸시버튼(PB1)을 누르게 되면 램프(L1)가 켜지고

푸시버튼(PB2)을 누르게 되면 램프(L2)가 꺼진다.

푸시버튼에는 스프링이 달려있기 때문에 버튼에서 손을 떼면 원상태로 복귀한다.

이렇게 푸시버튼이 램프의 켜고 꺼짐에 직접적으로 관여한다.

 

그런데 릴레이(Relay)를 이용하면 푸시버튼을 눌렀을 때 릴레이가 대신해서 램프를 켜지고 꺼지게 할 수 있다.

즉 릴레이를 이용하면 간접적으로 램프를 켜고 끌 수 있다.

어떻게 이런 동작이 가능할까?

 

릴레이의 내부 구조를 봐보자.

릴레이(Relay) 내부 구조

왼쪽은 접점이고 오른쪽은 코일이다.

평소에는 접점이 b접점 쪽으로 붙어 있다.

 

 

 

이 상태에서 코일에 ①전원을 투입하게 되면 코일이 여자 된다.

릴레이 코일 여자로 접점 이동

②코일은 여자되면 전자석이 된다. 자석이 되면서 ③b접점으로 붙어있던 철판을 a접점으로 끌어당긴다.

 

 

 

이 상황을 시퀀스 회로에 표현해보자.

릴레이(Relay) 시퀀스 회로

현재 푸시버튼(PB1)이 눌리지 않은 상태이므로 릴레이(R)에 전원이 들어가지 않아서 릴레이는 a접점이 아닌 b접점으로 붙어있다. 그래서 현재 릴레이 a접점은 떨어져 있다. 전류가 들어가지 못해서 램프(L)는 소등되어 있는 상태이다.

 

 

이 상태에서 푸시버튼을 눌러보자.

릴레이(Relay) 시퀀스 회로 동작 순서

①푸시버튼(PB1)을 누르면 ②릴레이에 전원이 들어간다. 그러면 위의 릴레이 내부구조에서 봤던 것처럼 코일이 전자석화되고 ③접점이 b접점에서 a접점으로 이동한다. 접점이 붙으면서 ④램프로 전류가 흐르게 되어 램프가 점등된다.

 

릴레이가 푸시버튼의 입력을 대신 전달할 수 있기 때문에 시퀀스제어(전기자동제어)에서 다양한 자동제어가 가능하다.

 

 

 

 

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2. 자기유지회로(self hold circuit)

 

그런데 위의 푸시버튼 시퀀스 회로는 푸시버튼(PB1)을 눌렀다가 떼면 램프가 소등된다.

릴레이 내부의 접점에는 스프링이 들어있기 때문에

푸시버튼이 떨어지면 여자 되었던 릴레이의 코일이 소자 되면서 a접점에 있던 접점은 b접점으로 복귀한다. (여자↔소자)

 

푸시버튼에 손을 떼더라도 계속 유지할 수는 없을까?

자기유지회로를 이용하면 가능하다.

자기유지는 버튼을 한 번 눌렀을 때 그 상태가 계속 유지되는 것을 말한다.

 

 

자기유지회로를 만들기 위해서는 위에서 봤던 시퀀스 회로에 병렬회로를 추가하면 된다.

8핀 릴레이(Relay) 내부 구조

(8핀 릴레이에는 a,b,공통 접접이 2개씩 있으므로 시퀀스 회로에서 접점을 두 개 넣을 수 있다.)

 

자기유지회로에는 이 접점을 하나 더 추가해서 병렬로 연결한다.

릴레이를 이용한 자기유지회로(self hold circuit)

 

 

그러면 동작을 확인해보자.

자기유지회로 동작 순서

①푸시버튼(PB1)을 누르게 되면  ②릴레이에 전원이 들어간다. ③-1릴레이의 코일이 여자되면서 b접점이 a접점으로 이동하면서 릴레이에 전원공급이 가능해진다. ③-2릴레이의 코일이 여자되면서 b접점이 a접점으로 이동하면서 램프쪽으로 전류가 흐를 수 있게 된다. ④램프에 전류가 흘러 점등된다.

 

 

이 상태에서 푸시버튼(PB1)의 손을 떼 보자.

자기유지회로 동작 순서

①푸시버튼(PB1)에서 손을 떼면 접점이 떨어진다. ③-1그러나 병렬로 연결된 릴레이 접점으로 계속 전류가 흐르는 상황이므로 ②릴레이로는 계속 전원공급이 된다. 그러므로 ③-2릴레이에 계속 전원이 공급되므로 릴레이 a접점이 유지되기 때문에 전류가 계속 램프쪽으로 흐를 수 있는 상태이다.

④램프에 전류가 흐르므로 점등 상태를 유지한다.

 

이렇게 한 번 눌렀을 때 그 상태가 유지되는 회로가 자기유지회로이다.

병렬로 연결된 릴레이의 접점에 의해 자기유지가 가능함을 확인했다.

 

 

 

그렇다면 이 램프를 소등시키고 싶다면 어떻게 해야 할까?

아래 회로와 같이 푸시버튼 b접점을 추가하면 된다.

자기유지회로 초기화 방법(b접점 추가)

 

 

PB1버튼을 눌렀다 뗀 상태에서 릴레이의 a접점이 붙어있어서 램프가 점등되고 있는 상태라고 해보자.  

자기유지회로

 

 

이때 ①푸시버튼(PB2)을 손으로 눌렀다 떼면 릴레이로 들어가던 전원이 끊어지면서

자기유지회로 초기화(푸시버튼 b접점)

②-1 a접점이 b접점으로 이동하면서 릴레이에 전원을 공급할 수 없는 상태가 된다.

②-2 a접점이 b접점으로 이동하면서 램프에 전원을 공급할 수 없는 상태가 된다.

그러므로 램프가 소등된다.

여기서 PB2(푸시버튼 b접점)은 회로를 초기화시키는 역할을 한다고 볼 수 있다.