Transcript 냉동기의_기초회로설계.

2. 냉동기의 기초회로설계와 구성
1) 기초회로의 이해
가. 기초회로의 이해
현대의 냉난방 장치 및 냉동 장치에서의 전기 회로는 전기 장치 분야에서의 수리나 설치를 하는 기술자
들에게는 매우 중요하다. 산업 분야에 쓰이는 그 어떤 전기 장치도 다양한 형태의 전기 회로로 구성되어
있다. 각각의 모든 형태는 장치 내에서 특정한 역할을 수행하도록 구성되어졌고, 이 장에서는 일반적으로
쓰이고 있는 몇 가지 회로 형태를 학습해 보도록 하자.
회로의 가장 중요한 두 개의 종류는 직렬회로와 병렬회로이다. 병렬회로는 전기가 흐를 수 있는 경로
를 한가지 이상 가지고 있는 회로 형태를 말한다. 병렬회로는 장치 내에서 한 개 이상의 부하를 공급하도
록 설계되어 졌다.
직렬회로는 전기가 흐를 수 있는 경로가 오직 하나인 전기회로를 말하고, 안전이나 통제에 필요한 전
기장치에 주로 사용되어 진다.
직 - 병렬회로는 일련의 직렬과 병렬회로를 조합한 전기 회로이다. 장비나 통제 장치들에 있어서 대
부분 전기 장치들은 이러한 조합회로를 지니고 있다. 작동을 위하여 전원을 필요로 하는 전기 부하들은
대개 병렬로 연결되는데, 왜냐하면 그 부하들이 기계작동을 위해서 완전한 전원 공급을 받도록 하기 위해
서이다. 전기회로에서 부하들을 통제하기 위해 쓰여지는 스위치들은 직렬로 연결되는데 이것은 스위치가
열릴 때 회로를 차단하기 위해서이다.
장비의 설치나 수리에 있어 효과적으로 일을 수행하기 위해서 냉난방 및 냉동 전원장치에서의 회로를
이해해야만 한다.
전기회로는 전원 장치 및 부하와 같은 필요한 요소들을 따라 전류가 흐르도록 하는 완전한 길을 의미
한다. 회로 내에 전류가 흐를 수 있도록 완벽해 있을 때, 그것을 ‘순환’한다 또는 ‘연결’되어졌다고 말한
다. 전기 부하와 함께 직렬로 연결된 전기 스위치의 개폐는 전체 회로의 부하들의 작동을 통제한다.
모든 전기 회로들은 작동을 위하여 전기에너지를 필요로 하는 전기 장치를 관통하여 흐를 수 있도록
하는 완전한 경로를 가지고 있어야만 한다.EXE NO, 1은 기본적인 구성요소들과 결부된 완전한 회로를
보여주고 있다 전기 회로들은 스위치에 의해 부하들을 통제하고 전원을 공급한다.
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나. “a”접점 회로와 “b”접점회로
① N.F.B 스위치를 On상태로 하면 MC-b 접점이 닫혀 R.L가 켜지고, MC-a접점이 열려서 G.L가 켜
진다.(S/W는 열린상태)
②S/W를 닫히면 이젠 반대로 전자코일 MC가 여자되면 MC-a접점이 닫히므로 G.L가 켜지고 MC-b
접점이 열려서 R.L가 커진다.
③albeit contact는 『일하는 접점』이라는 뜻으로 머리글자를 따서 “a”로 표시한다.
④break contact는 『열리는 접점』이라는 뜻으로 머리글자를 따서 “b”로 표시한다.
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다. “c”접점 회로(change circuit)
① N.F.B 스위치를 닫히면(on상태) R.L가 켜지고, G.L가 커진다.
②S/W를 닫히면 (on상태) Ry가 여자되어 “b”접점이 열리어 R.L가 커지고 “a”접점이 닫혀서 G.L가
커진다. 이처럼 전자코일Ry가 여자되면 반드시 한쪽이 닫히고 (a)다른 한쪽은 열리는 (b)접점회로
이다..
③change over contact는 『전환 접점』이라는 뜻으로 머리글자를 따서 “c”로 표시한다.
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2) 직렬회로와 병렬회로 설계와 구성
스위치와 제어기들은 일반적으로 직렬로 연결되어졌는데 각각 하나 또는 하나이상의 부하들을 통제하
고 제어한다. 이해하기에 가장 간단하고 쉬운 전기 회로는 직렬회로이다 직렬회로는 오직 전류가 하나의
회로를 통과하게 한다. 직렬회로들은 냉난방 및 냉동 장치에서 대부분의 제어회로와 병합되어진다.
제어회로는 그 장치 내에서 몇 개의
중요한 부하를 통제하는 전기회로를
말한다. 만약 모든 제어 구성요소들
이 직렬로 회로에서 연결되어 졌다면
구성요소나 스위치의 열림은 EXE
NO, 2에서 보는 것과 같이 회로를
열리게 하고 부하들을 차단하게 될
것이다. 직렬회로들은 온도 조절과
장치 작동을 위하여 냉난방 및 냉동
장치에서 전기 회로로 사용되어 진
다. EXE NO, 3은 제어장치의 회로
를 보여주고 있다. 제어 장치들은 이
와 같이 전동기에서 통제되어 지고
있는 장치와 함께 직렬로 연결되어
진다. 직렬회로는 또한 장비의 안전
작동을 유지하기 위해 필요한 안전장
치들을 포함하고 있는데 EXE NO, 4
는 만약 불안전한 작동 조건이 발생
할 때 압축기가 멈추도록 하는 안전
장치가 기본적으로 직렬회로로 어떻
게 연결되어지고 있는가를 보여주고
이때. 만약 안전장치가 열린다면, 그
회로도 또한 열릴 것이고 압축기는
작동을 멈출 것이다.
직렬회로에서 전류의 흐름은 전체
회로를 통하여 똑 같은데 그 이유는
전류가 흐르는 통로가 오직 하나만
존재하기 때문이다.
I = I1 = I2 = I3 = I4 ....
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병렬 회로는 전류가 흐를 수 있는 경로가 하나 이상인 회로를 말한다. 병렬회로내의 전류는 동시에 두
개 이상의 경로를 따라 흐를 수 있다.
병렬회로는 산업현장에서 사용
되고 있는데 그 이유는 대부분의
부하들이 각각의 라인 전압으로
부터 작동하기 때문이다. 라인 전
압이란 주 전원 장치에서 어떤 특
정한 장치로 공급되어지는 전압
을 일컫고 전형적으로 100V나
220V의 전압을 가지고 있다. 병
렬회로는 이러한 라인 전압이
EXE NO, 5에서 보는 거와 같이
병렬로 연결된 모든 부하들에 도
달하도록 하기 위해 배치된 형태
의 회로를 말한다. 회로 내에서
각각의 부하는 220볼트의 라인
전압으로 공급되어 지고 있다. 병
렬회로들은 산업현장에서 제어장
치내의 각각의 회로에 정확한 라
인 전압을 공급하고자 할 때 사용
되어 지는데, 이것을 ‘동력회로’
라고 부른다.
EXE NO, 6은 라인 전압이 걸린 병렬회로내의 몇 가지 회로를 가진 제어장치를 보여주고 있다. 전류가 흐
르는 많은 다른 경로들은 이와 같은 병렬 구조로 구성되어진다. 라인1에서 라인2로 연결되어지는 각각의 회
로는 모든 다른 회로들과 병렬로 연결되어져 있고, 라인 전압의 공급을 받고 있다. 병렬 회로들은 냉난방 및
냉동 장치의 부하들을 공급하는 모든 전원회로선 내에서 사용되어진다. 한 장치의 부하들은 반드시 별개의
형태로 전원 공급 장치와 연결되어져 야 하거나 또는 부하에 충분한 라인 전압을 공급하기 위하여 병렬 상
태로 연결되어져야 한다. 현장 기술자들이 병렬회로에서 전류, 전압 값
에 대한 계산을 하는 경우는 극히 드물며 대개 설계자에 의해 결정된다. 그러나 현장 기술자들은 기본적인 병
렬 회로의 개념과 원리들에 정통해 있어야 한다.
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병렬회로 내에서의 전류는 각각의 회로의 부분에 대해 고정된 값을 가지고 있으며, 회로내 각 부분의 저
항 값에 따라 변수가 생긴다. 병렬회로의 전체 전류는 회로내의 각각의 부분에 걸려있는 전류들의 합과
일치한다. 회로내의 각 부분에 걸려있는 전류는 저항 값과 전압값이 주어질 때 계산될 수 있다.
병렬회
로에서 전체 전류는 다음과 같은 등식이 성립한다.
I = I1 + I2 + I3 + I4 +....
병렬회로의 저항 값은 좀더 많은 저항이 그 회로에 더해지면 더해질수록 전체 저항 값은 작아 진다. 병렬
회로의 전체 저항 값은 모든 저항의 합으로 얻어질 수가 없다. 그것은 다음 아래와 같은 공식에 의해 얻어
질 수 가 있다.
전체 저항의 역 비례 값은 각각의 저항의 역 비례의 값을 더한 값과 같아진다. 다음 아래 공식은 이를 잘
보여있다.
....
병렬회로내의 분활 전압은 부하에 결린 라인 전압이다. 병렬회로 내에서 각각의 부하는 부하에 걸린 전체
전압을 사용한다. 예를 들면, 만약 220볼트가 한 부하에 걸렸다면, 그것은 전체 전압 220볼트에 걸려 있는
것이다.
V = V1 = V2 = V3 = V4 =....
직․병렬회로는 병렬과 직렬회로가 서로
조합된 형태의 회로이며 냉, 난방 및 냉동
장치의 전체 배선설계에서 보여진다. 이
러한 형태의 전기회로는 EXE NO, 7에서
보는 것과 같이 직렬과 병렬의 조합형태
로 이루어져 있다. 직․병렬회로는 몇 개
의 구성요소를 가지고 있을 때 이해하기
가 더욱 쉬워진다. 그러나 만약 그렇지
않다면 이해하기가 상당히 난해할 것이다. 직․병렬회로는 전원을 부하에 공급하는 회로와 제어회로를 연결
하는데 사용되어지는데 대부분의 직․병렬 회로의 배치는 모든 부하가 직렬로 장치 작
동을 제어할 수 있도록 스위치와 접촉선에 정확한 전압을 공급하는데 그 목적이 있다.
직․병렬 회로내의 각각의 전기 값의 계산은 반드시 주의 깊게 측정되어져야 하는데 그 이유는 회로의 각
비율이 직렬 또는 병렬로 명확히 규정되어져야 하기 때문이다. 일단 한번 회로 선이 정해지면, 추후에 계산
되어져야 할 것이다.
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3) 냉동기의 수동운전회로(자기유지회로)설계와 구성
수동운전 동작회로는 냉동 싸이클 도면 및 동작회로에 따라 바나나 짹으로 구성 실험,실습을 실시 하며 회
로 설계 및 구성 구현원리의 동작설명은 다음과 같다. Start 버튼을 on하면 MC코일(MC전자코일)이 여자
되어 “a”접점회로인 주접점이 닫혀서 Motor Compressor, Condenser Fan Motor가 작동되어 냉동교육기
정상운전이 된다. Stop 버튼을 off시키면 MC코일(MC전자코일)이 소자(감자)되어 주접점이 열리므로
Motor Compressor, Condenser Fan Motor, Evaporator Fan이 정지 한다.
냉동기의 수동운전은 마그네틱 스위치(MC전자코일)의 “a”접점 회로를 이용하여 자기유지 회로를 구성 운
전함으로써 Start버튼을 누르면 운전되고 Stop 버튼을 누르면 운전이 정지되는 것으로서 냉동장치의 응용
제어 회로의 기본이다.
N.F.B을 투입하면 ‘b' 접점회로인 정
지등(R.L)은 마그네틱 스위치(MC 전
자코일)가 소자(감자)되므로 점등된
다. Start 버튼을 누르면 마그네틱 스
위치(MC 전자코일)가 여자되어 ’a'접
점회로인 주 접점이 닫혀서 Motor
Compressor, Condenser Fan,
Evaorator Fan이 작동되어 냉동교육
장치는 정상운전이 된다. 이때 ‘a'접
점 회로가 닫혀서 운전등(G.L)이 점등
되어 냉동기가 운전되고 있다는 것을
표시한다. ’b'접점회로가 열려서 정지
등(R.L)은 소멸된다. Stop 버튼을 누
르면 마그네틱 스위치(MC 전자코일)
가 소자(감자)되어 주접점이 열려서
Motor Compressor, Condenser Fan
Moter, Evaporator Fan이 정지되고
운전등(G.L)은 소등되며 ‘b'접점회로
가 닫혀서 정지등(R.L)은 점등되어 냉
동교육장치가 정지되고 있음을 표시
한다.
이상과 같은 냉동기의 기동, 정지 수동운전은 마그네틱 스위치(MC 전자코일)의 ‘a'접점 회로를 이용하여
자기유지 회로를 구성하여 운전함으로서 Start 버튼을 누르면 운전되고 Stop 버튼을 누르면 운전이 정지
되는 것으로서 실제 산업현장에서 실험, 실습, 회로 설계학습을 통하여 응용할 수 있도록 하였다.
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