버튼하나로 모터를 돌리고 싶은데, 모터와 버튼만 있으면 될까요? 막상 하려고 보면 어려운 것이 모터를 기동 하는 것입니다. 모터의 기동은 전기 초보자가 그냥 하기엔 조금 난이도가 있습니다. 기본적으로 배워야 할 것들이 있는데요. 여기서는 최소한의 재료만으로 모터 움직이기를 해보겠습니다.
1. 모터 기동에 필요한 것들
- 1마력 모터: 전압사양은 3상 220V 로 가정함.
- MC: 최소한 보조 A접점이 1개 있어야 함.
- EOCR: 과전류 계전기, 모터의 정격전류에 따라 범위설정이 가능해야 함.
- MCCB: 모터의 정격정류보다 3배정도 커야 함.
- SWITCH 2개: A접점이 있는 자동 복귀형 푸시버튼 1개, B접점이 있는 자동 복귀형 푸시버튼 1개.
1-1. MOTOR
모터라고 하면 기본적으로 아래 사진과 같이 생겼을 겁니다. 효성에서 나오는 삼상 모터입니다. 여기서 모터는 3상 220V에 1마력짜리로 가정합니다. 1마력은 0.75KW입니다.
1-2. MC
MC 란 마그네틱 코일의 약자로 모터를 움직이는데 필수 적인 전장품입니다. 여러 제품들이 있지만 여기서는 가장 대중적인 LS산전의 MC-9b 220V로 설명합니다.
1-3. EOCR
EOCR 은 모터를 지키기 위한 전장품입니다. 과전류가 흘렀을 때 전원을 차단해 주는 역할입니다. 이게 없으면 몇십만 원 몇백만 원짜리 모터가 과전류로 소손될 수도 있어요.
이것도 가장 대중적인 LS산전의 TOR(열동형 과부하계전기) MT-32로 설명하겠습니다. 트립 범위는 1마력 모터의 평균인 4~6A로 정하겠습니다.
1-4. MCCB
MCCB는 차단기입니다. 모터의 기동전류는 돌입전류라고 해서 부하가 크면 클수록 커지는데요. 모터의 정격전류의 약 3배 정도로 계산합니다.
모터가 정격으로 운전되기까지는 몇 초 정도에서 몇십 초까지도 걸리기 때문에 차단기는 모터정격의 3배 이상을 사용합니다. 여기서는 LS의 ABS33 C-10AT 모델을 사용하겠습니다.
1-5. SWITCH
스위치, 즉 모든 ON/OFF를 할 수 있는 전장품들을 말합니다. 여기서는 버튼을 사용합니다. 푸시버튼의 약자로 PB, 푸시버튼램프의 약자로 PBL을 사용합니다.
여기서는 케이지오토의 푸시버튼을 사용합니다. A접점과 B접점이 같이 있습니다. 시작버튼은 녹색, 정지버튼은 적색을 사용합니다.
시작버튼의 A접점을 PB1-NO1, PB1-NO2.
정지버튼의 B접점을 PB2-NC1, PB2-NC2라고 정합니다.
2. 기본적으로 알아야 할 것
모터를 기동시키기 위해선 아래에 소개된 기본적인 개념을 알고 있어야 합니다. 이것은 전기 자동제어에서 알아야 할 기본중에 기본이라 우리가 사용하는 기본 언어처럼 알고 있어야 하는 개념입니다.
1. 자기 유지와 A접점 B접점 C접점이라고 하는NO, NC, COM에 대해서 알아야 합니다.
2. 3상 모터의 저압 고압 결선법을 알아야 합니다.
3. 기동 방법 순서 - 어떻게 연결하죠?
위에서 가정한 사항들을 기억하시고 아래 순서대로 꼼꼼히 읽어가며 따라서 연결하시면 모터를 돌릴 수 있습니다.
3-1. MC와 EOCR 연결
아래 그림과 같이 MC의 2차측에 MT32 제품을 끼워서 연결합니다.
3-2. 모터와 TOR(EOCR) 연결
- 3개의 큰 구멍에 모터를 연결합니다. 모터는 델타결선으로 합니다.
- 델타결선은 위의 유도전동기의 Y결선 델타결선에 나와있습니다.
- 전선의 굵기는 차단기의 정격전류 10A 보다 허용전류가 높은 1.5SQ로 사용합니다.
- 2개의 작은 구멍은 EOCR의 B 접점입니다. 이 접점을 각각 EOCR-B1, EOCR-B2라고 임시로 이름을 정합니다.
3-3. 차단기와 MC 연결
- 차단의 2차 측(아래쪽) 접속점 3개와 MC의 1차 측(위쪽) 접속점 3개를 1대 1로 나란히 연결합니다.
여기까지 메인 동력선을 다 연결했습니다.
MCCB - MC|TOR(EOCR) - MOTOR 이렇게 연결되었습니다.
3-4. 220V 전원선 연결
- 220V 전원선은 2가닥이 있습니다. 이것을 L1, L2라고 하겠습니다.
- MC의 조작부인 코일에도 A1, A2로 2개의 접속점이 있습니다.
- 아래 사진의 동그라미 친 부분이 A1, A2입니다.
- 세모표시가 A(NO) 접점입니다. 2단 중 1단(아래쪽)에 있으니 잘 보고 연결하세요.
- 이 접점에 임시 명칭으로 MC-A1, MC-A2, MC-NO1, MC-NO2 이렇게 정하겠습니다.
- L1을 위에서 이야기했던 EOCR-B1 접점에 연결합니다.
- EOCR-B2와 MC-A2을 연결합니다.
- L2를 PB1-NO1과 MC-NO1에 연결합니다.
- PB1-NO2를 MC-NO2와 PB2-NC1에 연결합니다.
- PB2-NC2를 MC-A1와 연결합니다.
이렇게 하면 제어선을 다 연결 했습니다. 아래쪽에 실체배선도 그림으로 그려 놓았습니다.
3-5. 메인 전원 연결
- 이제 차단기의 1차 측(위쪽)에 메인 전원 3상 220V를 연결합니다.
- EOCR의 트립 전류 범위를 가장 높게 맞춥니다.
- 차단기 전원을 올리고 시작버튼을 누르면 모터가 돌아갑니다.
- 모터의 회전 방향이 안 맞으면 EOCR 2차측에 연결된 모터선 중에 1번과 2번을 서로 바꿉니다. 1,3번이나 2,3번을 바꿔도 됩니다.
- EOCR이 트립되는 위치를 찾기 위해 트립전류치를 조금씩 내리면서 트립되는 위치를 찾습니다.
- 트립 위치를 찾은 후 그 위치에서 조금만 올려서 트립이 되지 않게 조정합니다. 이것은 실제 모터를 돌리면서 정확한 트립위치를 설정하는 방법입니다.
- 정지 버튼을 누르면 모터 전원이 꺼집니다.
3-6. 실체배선도
실체배선도는 실제 전장품을 그려놓고 접속점과 전선을 그림으로 연결한 것입니다. 이것을 해 봄으로써 실제 배선상 오류를 찾아낼 수 있습니다.
3-7. 회로도
여기까지의 연결을 회로도로 나타내면 아래 그림과 같습니다.
회로도에서는 위에서 나오는 전장품들을 기호로 표시합니다. 아래 그림은 우리가 예전부터 사용해온 전기기호입니다.
IEC 국제표준은 기호가 다르게 생겼습니다.
3-8. 컨트롤 박스
- 이런 구성을 박스에 설치한다면 200*300*150 ABS재질의 박스를 사용하면 됩니다.
- 아래 그림에는 전원램프까지 있는데요. 전원램프는 전원이 들어왔을 때 또는 모터가 운전중일 때를 선택해서 연결합니다.
- 램프명판의 이름도 맞춰서 메인전원인지 모터운전중 인지 결정합니다.
- 이렇게 귀여운 1마력 모터 ON/OFF 제어 박스가 만들어졌습니다.
마치며
여기까지 최소한 필요한 재료만으로 모터를 움직여보았습니다. 실제로는 모터제어에 더 많은 안전 인터락이 걸리게 되지만 기본은 이렇다는 것을 알려 드리며 포스팅을 마치겠습니다.
**더 큰 모터를 제어하기 위해서는 차단기와 전선의 허용전류 등을 알아야 합니다. 도움이 될만한 링크 걸어두겠습니다.
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