엔지니어 로드맵 #42 — 자기회로 해석과 설계 응용

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#42 — 자기회로: 자기장을 위한 고속도로 설계하기 #42 — 자기회로 해석과 설계 응용 자기장을 위한 고속도로 설계하기: 자기회로(Magnetic Circuit)의 이해 🔑 자기회로(Magnetic Circuit) 란 자속(Magnetic Flux)이 흐르는 통로를 전기회로처럼 모델링하여 분석하는 기법입니다. 전기회로의 전류가 전선을 따라 흐르듯, 자속은 철심(Core)과 같은 강자성체를 따라 흐르려는 성질을 이용합니다. 🎯 왜 알아야 할까요? 실제 인덕터나 변압기를 설계할 때, "코일을 몇 번 감아야 원하는 성능이 나올까?" 혹은 "철심의 크기는 얼마나 커야 할까?"라는 질문에 답하기 위해 반드시 필요합니다. 복잡한 전자기학 수식을 전기회로의 '옴의 법칙' 수준으로 단순화시켜 주는 마법 같은 도구이기 때문입니다. 목차 1. 자기회로 비유: 자기장을 위한 전용 도로 2. 전기회로 vs 자기회로: 놀라운 평행이론 3. 자기저항(Reluctance): 도로의 정체 구간 4. 설계 응용: 공극(Air-gap)의 비밀 1. 자기회로 비유: 자기장을 위한 전용 도로 자기장은 사방으로 퍼지려는 성질이 있지만, 철심(Iron Core) 을 만나면 그 속으로만 흐르려고 합니다. > 고속도로 비유: 자속($\phi$)을 자동차라고 한다면, 공기 중은 울퉁불퉁한 산길이고 철심은 탁 트인 8차선 고...
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엔지니어 로드맵 #29 : 계전기 및 타이머 활용 회로 설계

#29 — 계전기 및 타이머 활용 회로 설계
#29 — 계전기 및 타이머 활용 회로 설계

계전기 및 타이머 활용 회로 설계

⚙️ 계전기(릴레이)와 타이머는 PLC 기반 자동화 시스템의 근간이 되는 전기제어 요소입니다. 자기유지, 인터록, 순차제어, 지연제어 등 핵심 원리를 이해하면 현장 설계 및 트러블 대응이 쉬워집니다.

1️⃣ 계전기(릴레이) 기본 동작 원리

  • A접점(NO) — 평상시 열림, 코일 통전 시 닫힘
  • B접점(NC) — 평상시 닫힘, 코일 통전 시 열림
  • 코일 — 전원이 인가되면 전자력을 발생시켜 접점을 동작
🛠 실무 추가 팁: 계전기는 저전력 제어 신호로 고전류 회로를 안전하게 간접 제어할 수 있습니다.

2️⃣ 계전기 회로 핵심 논리

🔁 (1) 자기유지 회로 (Self-Hold)

스위치를 떼도 코일 상태를 유지하는 방식

사용 예: 모터 기동, 컨베이어, 업/다운 제어

🔀 (2) 인터록 (Interlock)

서로 동시에 동작하면 안 되는 장치를 보호하는 회로

예: 정/역 운전, 상승/하강 제어, 양방향 실린더

3️⃣ 타이머 유형 및 회로 응용

⏱ On-Delay Timer (통전 지연)

전원이 인가된 후 설정 시간 후 접점이 동작

사용 예: 펌프 순차 기동, 부하 증가 보호

⏱ Off-Delay Timer (차단 지연)

전원이 차단된 후 설정 시간이 지나면 접점 변화

사용 예: 배기팬 잔류 운전, 배수펌프 후행 제어

🔃 반복 타이머 (싸이클 타이머)

ON/OFF 반복 주기 제어

사용 예: 왕복실린더, 교반기 반복 제어

4️⃣ 실전 회로 구성 포인트

  • 타이머 접점 위치는 동작 목적 기준으로 결정
  • 자기유지 & 타이머 조합 시 동작 순서 정의 후 회로 작성
  • 인터록 회로는 항상 NC(B접점) 우선 활용하여 안전 설계
  • 비상정지(E-STOP)는 전원 라인 차단 방식으로 구성
  • PLC Ladder 비교 시 논리 흐름 이해가 필수
💡 설계 Tip: 결선 실수보다 논리 설계 오류가 더 많은 사고 원인이므로, 순서도 및 시퀀스 확인 필수
🔗 함께 보면 좋은 글: #26 : NPN/PNP 센서 실전 결선과 트러블슈팅
🔜 다음 글 예고: S1 종합: 기초 회로 및 제어 실전 사례 분석

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