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전기이론/베이직이론

전자계전기는 전기적인 신호를 이용하여 전기 회로를 개폐하는 장치로

조이컨 2025. 4. 14. 11:20

전자계전기는 전기적인 신호를 이용하여 전기 회로를 개폐하는 장치로, 전자석의 힘을 이용하여 기계적인 접점을 움직여 회로를 연결하거나 끊는 원리로 작동합니다. 흔히 **릴레이(Relay)**라고도 불립니다.

전자계전기의 구조는 다음과 같은 주요 부분으로 구성됩니다.

  1. 코일 (Coil):
    • 도선을 원통형으로 감아 만든 전자석입니다.
    • 인가된 전기 신호(전압 또는 전류)에 의해 자기장을 발생시킵니다.
  2. 철심 (Core):
    • 코일 내부에 위치한 강자성체로, 자기장을 집중시키고 증폭시키는 역할을 합니다.
  3. 아마추어 (Armature):
    • 자기력에 의해 움직이는 가동쇠편입니다.
    • 접점을 움직이는 연결 부품이 부착되어 있습니다.
  4. 접점 (Contacts):
    • 실제로 전기 회로를 개폐하는 부분입니다.
    • 고정 접점가동 접점으로 이루어져 있습니다.
    • A접점 (Normally Open, NO), B접점 (Normally Closed, NC), C접점 (Common) 등의 형태가 있습니다.
  5. 스프링 (Spring):
    • 아마추어를 원래 위치로 복귀시키는 역할을 합니다.
    • 전원 차단 시 접점을 초기 상태로 되돌립니다.
  6. 하우징 (Housing) 또는 케이스 (Case):
    • 내부 부품을 보호하고 절연을 유지하는 역할을 합니다.
  7. 단자 (Terminals):
    • 외부 회로와 전기적으로 연결하는 부분입니다.

전자계전기의 작동 원리는 다음과 같습니다.

  1. 여자 (Energizing): 코일에 전압이나 전류를 인가하면 코일과 철심이 전자석이 되어 자기장을 형성합니다.
  2. 흡인 (Attraction): 발생한 자기력이 아마추어를 철심 쪽으로 끌어당깁니다.
  3. 접점 전환 (Contact Switching): 아마추어의 움직임에 따라 가동 접점이 고정 접점과 연결되거나 떨어지면서 회로가 개폐됩니다.
    • A접점은 평상시 열려 있다가 작동 시 닫힙니다.
    • B접점은 평상시 닫혀 있다가 작동 시 열립니다.
    • C접점은 공통 단자를 기준으로 작동 전후에 연결되는 접점이 바뀝니다.
  4. 소자 (De-energizing): 코일에 인가된 전원이 차단되면 전자석의 자기력이 사라지고, 스프링의 힘에 의해 아마추어와 접점은 원래의 상태로 복귀합니다.

전자계전기와 전자 릴레이는 기본적으로 동일한 구조와 원리를 가진 장치를 지칭하는 용어입니다. 다만, 사용되는 분야나 맥락에 따라 약간의 뉘앙스 차이가 있을 수 있습니다. 일반적으로 제어 회로, 통신 장비 등 비교적 작은 전력을 다루는 곳에서는 '릴레이'라는 용어가 더 흔하게 사용되고, 산업 자동화, 전력 시스템 등에서 사용되는 좀 더 큰 용량의 장치를 지칭할 때는 '계전기'라는 용어가 더 자주 사용되는 경향이 있습니다.

 

전자계전기의 종류는 다음과 같이 다양하게 분류될 수 있습니다.

  • 접점 형태에 따른 분류: 단극 단투(SPST), 단극 쌍투(SPDT), 쌍극 단투(DPST), 쌍극 쌍투(DPDT) 등
  • 작동 방식에 따른 분류: 전자 기계식 릴레이, 반도체 릴레이 (SSR - Solid State Relay), 리드 릴레이 등
  • 용도에 따른 분류: 보호 계전기 (과전류 계전기, 과전압 계전기, 지락 계전기 등), 신호 계전기, 전력 계전기, 타이머 릴레이, 플리커 릴레이 등

전자계전기는 전기 회로의 자동 제어, 보호, 신호 변환 등 다양한 분야에서 필수적인 부품으로 활용되고 있습니다.