부위부선 회로의 싫습과 플립플릅 회로 만들기

안녕하세요?

이번에는 지난번 포스팅에서 인터록 회로를 만들었다면, 이 인터록 회로에서 조금의 조작을 가해서 부위부선 회로라고 해서, 정회전의 스위치를 누르면 역회전을 하다가도 정회전 램프에 불이 들어오고, 반대로 역회전 스위치를 누르면 정회전을 하고 있더라도 역회전으로 바로 전환이 되는 회로입니다. 이 간단하다는 조작을 못해서 처음에는 많이 헤메기는 했습니다.

이전 인터록 회로에서는 릴레이를 ON시키는 장치쪽으로 보내는 회로에 NC 접점, 그것도 서로 다른 릴레이의 NC접점을 연결하는 것이 핵심이었습니다. 일단 이렇게 연결을 하기는 했으니, 우선은 버튼을 누르면 램프에 불이 들어오는 지 여부 부터 확인해 보고자 합니다.

일단 정회전 버튼을 눌렀을 때, 정회전 램프에 불이 들어오는 것을 볼 수 있었습니다.

다음은 역회전 버튼을 눌렀을 때, 정회전 램프는 꺼지는 것과 거의 동시에 역회전 램프에 불이 들어오는 것을 볼 수 있었습니다. 이제 이렇게 기호 상으로 제대로 연결을 하는 데는 성공했으니, 이제 실제로 이미지상에서 전선을 연결해서 한번 제대로 작동 되는 지 여부를 확인해 보았습니다.

이제 이미지 상으로 이제 제대로 작동이 되는 것까지 확인을 하는 데 성공하였습니다. 일단 이 부위부선 회로의 핵심을 정리하자면, 아래의 스크린샷을 보아 주시기 바랍니다.

무엇이 핵심이냐 하면, 첫번째 릴레이를 영구적으로 ON시키기 위한 NO접점이 두번째 릴레이의 NC접점을 통해서 들어온다는 것입니다. 그래서 두번째 릴레이가 ON되면 자동적으로 첫번째 릴레이가 OFF되는 것입니다.

이제 위 스크린샷에 나와있는 것이 플립플릅회로의 기호도입니다. 일단 기호도는 기본적으로 제공이 되어서 여기까지 그리고, 실제로 토글 스위치 처럼 첫번째로 버튼 스위치를 누르면 램프에 불이 들어오고, 두번째로 버튼 스위치를 누르면 이번에는 버튼이 꺼지는 것까지는 성공을 하였습니다.

일단 이미지인 각종 스위치와 릴레이를 배치한 다음 램프에 불이 들어오게 하는 데는 성공했습니다. 하지만 이렇게 보고도 한가지 심각한 문제가 생겼습니다. 너무 복잡한 나머지 제가 보고도 어디를 어떻게 연결해서 성공했는지 전혀 알 수가 없었다는 것입니다.

일단 성공은 성공이고, 찬찬히 이 플립플롭회로를 분석하기 시작을 해 보았습니다.

일단 플립플롭회로를 보면, 3개의 커다란 자가유지 회로라고 해야 할까요? 일단 R1 릴레이를 ON시키기 위해서 들어가는 전선에 NC접점이 2개나 됩니다. 당연 자기 회로의 NC접점은 아니고, 3번째 릴레이가 2번째 릴레이의 NC접점이 차례로 첫번째 릴레이의 +V로 들어갑니다.

그리고 두번째 릴레이의 +V로 들어가는 길목에는 세번째 릴레이의 NO접점과 직렬로 두번째 릴레이의 NC접점을 거쳐서 들어가도록 되어 있습니다. 

마지막으로 세번째 릴레이의 +V로 들어가는 길목에는 첫번째 릴레이의 NO접점과 두번째 릴레이의 NC접점을 거쳐서 들어가도록 되어 있습니다. 그리고 중요한 것으로 세번째 릴레이의 자가 회로는 세번째 릴레이 자기 NO접점을 빠져 나와서 두번째 릴레이 NC접점을 거쳐서 +V로 들어가야 한다는 것입니다.

마지막으로 램프를 켜고 끄기위해서 세번째 릴레이의 NO접점이 램프와 바로 연결이 되어야 합니다. 일단 기호도로는 이해가 되기는 되었지만, 문제는 이를 이미지로 연결하는 작업입니다.

1번 자가회로를 완성한 이후의 모습입니다. 일단 여기서는 릴레이의 0V도 연결이 되지 않았기 대문에 100% 완성이라고 볼 수는 없습니다.

두번째 자가회로를 완성한 다음의 모습입니다. 여기서 부터 서서히 복잡해 지기 시작합니다.

세번째 자가회로까지 완성한 다음의 그림입니다. 정말로 어디의 선이 어디로 연결이 되었는지 알아보기 힘들게 되어 있는 것을 볼 수 있습니다. 

세번째 릴레이의 NO접점과 램프를 연결하고, 그 다음에는 0V까지 모두 다 연결한 이후의 모습입니다. 정말로 복잡하다는 느낌이 듭니다.

마지막으로 시뮬레이션을 해 보았지만, 램프에 불이 들어오지 않았습니다. 이렇게 이미지로 연결하는 것만 해도 이렇게 힘이 들었고, 설계와는 다르게 실제로 연결하기도 몹시나 힘들었습니다.

마지막으로 완성한 회로입니다. 완성을 하고 나서도, 힘들기는 힘들었는게, 우선 '역기전류'라고 해서 릴레이가 노후화되면, +극에서 -극으로 흘러야만 하는 전류가 갑자기 역류하는 현상이 발생한다고 합니다. 다른 회로는 모르겠지만, 이 플립플롭회로에서 이런 일이 벌어지면, 제대로 토글 스위치가 작동하지 않기에, '다이오드'를 이용해서 세번째 릴레이에 정상적인 방향으로만 전류가 흐르게 만드는 것으로 바로 잡을 수 있습니다. 이렇게 되면 일반적으로 현장에서는 릴레이를 교환 한다고 합니다.