전기이론/전기회로
자기유지 회로(Self-Holding Circuit)는 한 번 작동 신호가 입력되면 그 신호가 끊어져도 스스로 상태를 유지하는 회로를 말합니다
조이컨
2025. 4. 16. 11:50
자기유지 회로(Self-Holding Circuit)에 대한 설명
자기유지 회로(Self-Holding Circuit)는 한 번 작동 신호가 입력되면 그 신호가 끊어져도 스스로 상태를 유지하는 회로를 말합니다. 마치 스위치를 한 번 누르면 계속 켜져 있다가 다른 스위치를 눌러야 꺼지는 방식과 유사하다고 생각하시면 됩니다.
주요 목적
- 일시적인 신호로 지속적인 동작: 짧은 순간의 입력 신호만으로 장비나 시스템을 계속 작동시키고자 할 때 사용됩니다. 예를 들어, 전동기 기동 버튼을 짧게 눌러도 전동기가 계속 회전하도록 하는 데 활용됩니다.
- 안전 회로: 비상 정지 버튼처럼 한 번 눌리면 시스템 전체를 멈추고 그 상태를 유지해야 하는 안전 회로에 필수적으로 사용됩니다.
- 자동화 시스템: 자동화된 공정에서 특정 조건이 만족되면 다음 단계를 계속 진행하도록 유지하는 데 활용됩니다.
구성 요소
일반적으로 자기유지 회로는 다음과 같은 요소들로 구성됩니다.
- 기동 스위치 (Push-Button Switch A): 회로를 처음 작동시키는 데 사용되는 순간 접점 스위치 (Normally Open, NO).
- 정지 스위치 (Push-Button Switch B): 회로의 작동을 멈추는 데 사용되는 순간 접점 스위치 (Normally Closed, NC).
- 릴레이 또는 마그네틱 스위치 (Relay or Magnetic Switch): 전기적인 신호에 의해 접점을 개폐하는 장치. 자기유지 회로에서는 이 릴레이의 접점을 이용하여 자기유지 기능을 구현합니다.
- 릴레이 코일 (Relay Coil): 릴레이를 작동시키는 데 필요한 코일.
- 릴레이 접점 (Relay Contact): 릴레이 코일에 전류가 흐르면 상태가 바뀌는 접점. 자기유지 회로에서는 **자기유지 접점 (Normally Open, NO)**을 사용합니다.
- 부하 (Load): 실제로 작동되는 장치 (예: 전동기, 램프 등).
작동 원리
- 기동: 기동 스위치(A)를 누르면 릴레이 코일에 전류가 흐르게 되고, 릴레이가 작동합니다.
- 자기유지: 릴레이가 작동하면 릴레이의 자기유지 접점(NO)이 닫히게 됩니다. 이때, 기동 스위치(A)에서 손을 떼더라도 닫힌 자기유지 접점을 통해 릴레이 코일에 계속 전류가 흐르게 되어 릴레이는 계속 작동 상태를 유지합니다. 이것이 자기유지 기능입니다.
- 부하 작동: 릴레이가 작동하면 릴레이의 다른 접점(전원 접점)이 닫히면서 부하에 전원이 공급되어 부하가 작동하게 됩니다.
- 정지: 정지 스위치(B)를 누르면 릴레이 코일로 가는 전류 회로가 끊어지게 됩니다. 릴레이 코일에 전류가 흐르지 않으면 릴레이는 작동을 멈추고, 자기유지 접점과 전원 접점 모두 원래 상태(열림)로 돌아갑니다. 따라서 부하에 전원 공급이 중단되고 작동이 멈추게 됩니다.
간단한 예시
다음은 램프를 켜고 끄는 자기유지 회로의 개념적인 그림입니다.
- 초기 상태: 정지 스위치(PB2)는 닫혀 있고, 기동 스위치(PB1)와 릴레이(R) 자기유지 접점은 열려 있습니다. 릴레이 코일에 전류가 흐르지 않아 릴레이는 작동하지 않고 램프도 꺼져 있습니다.
- 기동: 기동 스위치(PB1)를 누르면 릴레이(R) 코일에 전류가 흘러 릴레이가 작동합니다. 릴레이 자기유지 접점이 닫히고, 릴레이의 전원 접점도 닫혀 램프에 불이 들어옵니다.
- 자기유지: 기동 스위치(PB1)에서 손을 떼도 닫힌 릴레이(R) 자기유지 접점을 통해 릴레이 코일에 계속 전류가 흘러 릴레이는 계속 작동 상태를 유지하고 램프도 계속 켜져 있습니다.
- 정지: 정지 스위치(PB2)를 누르면 릴레이 코일로 가는 전류가 끊어져 릴레이 작동이 멈춥니다. 릴레이 자기유지 접점과 전원 접점이 다시 열리면서 램프는 꺼집니다.
장점
- 한 번의 짧은 조작으로 지속적인 동작 가능
- 안전 회로 구성에 용이
- 자동화 시스템 구현에 필수적
응용 분야
- 전동기 기동/정지 회로
- 비상 정지 회로
- 자동화 설비의 시퀀스 제어
- 경보 시스템
- 엘리베이터, 에스컬레이터 제어
자기유지 회로는 다양한 산업 현장에서 널리 사용되는 기본적인 회로 구성 방식 중 하나입니다. 이해하는 데 도움이 되셨기를 바랍니다.