คู่มือการควบคุมรีเลย์แบบสมบูรณ์

รีเลย์ควบคุมเป็นอุปกรณ์สวิตช์แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีบทบาทสำคัญในระบบไฟฟ้าโดยควบคุมโหลดแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นจากวงจรไฟฟ้าที่มีกำลังไฟต่ำ รีเลย์ควบคุมอนุญาตให้มีกำลังไฟเพียงเล็กน้อยเพื่อเปิดและปิดโหลดขนาดใหญ่กว่ามากจากระยะไกล 

• รีเลย์ควบคุมโหลดหนักด้วยสัญญาณสวิตช์ขนาดเล็ก
• พวกเขาให้การป้องกันการโอเวอร์โหลดและการขยายสัญญาณ
• การกำหนดค่าเสาหลายแบบให้เหมาะกับการใช้งานต่างๆ

ความเข้าใจ รีเลย์ควบคุม หลักพื้นฐานช่วยให้ผู้จัดการโรงงาน ผู้ผลิต และผู้ที่ทำงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าสามารถใช้ส่วนประกอบอเนกประสงค์เหล่านี้ได้ดียิ่งขึ้น

รีเลย์ควบคุม – ภาพรวม

รีเลย์ควบคุมอาจดูเหมือนซ่อนอยู่ภายในแผงอุปกรณ์อย่างลึกลับ แต่หลักการทำงานของรีเลย์นั้นตรงไปตรงมา เมื่อวงจรควบคุมขนาดเล็กได้รับพลังงาน รีเลย์จะกระตุ้นแม่เหล็กไฟฟ้าภายในเพื่อเปิดหรือปิดหน้าสัมผัสกระแสไฟฟ้าสูง ฟังก์ชันที่เรียบง่ายแต่มีค่านี้ทำให้การประยุกต์ใช้ไฟฟ้าสมัยใหม่เป็นไปได้

การแยกส่วนระหว่างทริกเกอร์และโหลดที่สง่างามนี้ช่วยให้ทำงานอัตโนมัติได้อย่างละเอียดอ่อนในขณะที่ป้องกันส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน รีเลย์แปลงสัญญาณเปิด/ปิดไบนารีพื้นฐานให้เป็นงานจริง ช่วยยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์และป้องกันเวลาหยุดทำงาน ความน่าเชื่อถือของรีเลย์ช่วยให้กระบวนการต่างๆ ดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง

นอกจากนี้ การจัดเรียงหน้าสัมผัสที่หลากหลายยังช่วยให้การเรียงลำดับซับซ้อนได้ มิฉะนั้นจะต้องใช้วงจรที่ซับซ้อน ในขณะที่การออกแบบที่ทนทานสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงที่สุดได้อย่างยืดหยุ่น 

ไม่ว่าจะวัดเป็นศตวรรษสำหรับประเภทเครื่องกลไฟฟ้าหรือการทำงานหลายพันล้านครั้งสำหรับโซลิดสเตต วงจรชีวิตนั้นเหนือกว่าระบบควบคุมอื่นๆ มาก รีเลย์เป็นเครื่องจักรที่มักถูกมองข้ามเบื้องหลัง แต่กลับเป็นกำลังสำคัญที่ควบคุมระบบที่ละเอียดอ่อนในทุกอุตสาหกรรม

ฟังก์ชั่นของรีเลย์ควบคุม

ต่อไปนี้เป็นฟังก์ชันหลักบางประการของรีเลย์ควบคุม:

1. การสลับโหลดหนัก

ฟังก์ชันรีเลย์พื้นฐานที่สุดคือการเปิดหรือปิดโหลดไฟฟ้าขนาดใหญ่ด้วยสัญญาณสวิตช์งานเบา ตัวอย่างเช่น วงจร DC แรงดันต่ำที่มีสวิตช์ปุ่มกดสามารถผ่านรีเลย์ยานยนต์ 12V หรือรีเลย์อุตสาหกรรม 24V ได้ 

สัญญาณไฟฟ้าขนาดเล็กนี้สามารถเปิดหน้าสัมผัสรีเลย์ขนาดใหญ่เพื่อเชื่อมต่อกับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 240 โวลต์ขนาดใหญ่ที่กินกระแสไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก ซึ่งมากกว่าที่วงจรขนาดเล็กจะรองรับได้เพียงลำพัง

2. การปกป้องวงจรที่บอบบาง

รีเลย์ยังช่วยปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บอบบางไม่ให้รับภาระเกินพิกัดอีกด้วย คอมพิวเตอร์ PLC และไมโครโปรเซสเซอร์อื่นๆ ไม่สามารถจัดการหรือสลับแรงดันไฟฟ้าและพลังงานที่มากได้ แต่การใช้รีเลย์ทำให้ไม่จำเป็นต้องทำแบบนั้น เพราะหน้าสัมผัสต้องรองรับการสลับกระแสไฟฟ้าสูงทั้งหมด ดังนั้น สัญญาณขนาดเล็กจึงสามารถเปิดใช้งานพลังงานขนาดใหญ่ได้โดยไม่เสี่ยงต่อการถูกไฟไหม้

3. การขยายสัญญาณ

นอกจากนี้ รีเลย์ยังจำลองและขยายสัญญาณสวิตช์ที่อ่อนเพื่อควบคุมเอาต์พุตหลายรายการจากอินพุตเดียว ปุ่มกดหรือเซ็นเซอร์ที่เชื่อมต่อกับรีเลย์ต่างๆ สามารถสั่งให้ไฟ แตร วาล์ว มอเตอร์ และอื่นๆ ทำงานทั่วทั้งสถานที่ขนาดใหญ่ได้ 

หากไม่มีรีเลย์ การเดินสายแยกกันในระยะทางไกลจะยุ่งยากและมีค่าใช้จ่ายสูง ความยืดหยุ่นของรีเลย์ช่วยลดการเดินสายในขณะที่ยังคงเชื่อมต่อโหลดไฟฟ้าที่อยู่ห่างออกไปได้

ประเภทรีเลย์ควบคุม – การกำหนดค่าขั้ว

แม้ว่าคอยล์จะทำหน้าที่ขับเคลื่อน แต่จุดประสงค์ที่แท้จริงของรีเลย์ควบคุมอยู่ที่หน้าสัมผัส ซึ่งก็คือโหลดที่เชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อเมื่อรีเลย์ทำงาน ขั้วสัมผัสหลายขั้วที่มีการจัดเรียงระยะต่างๆ กันนั้นเหมาะกับรูปแบบการควบคุมทุกประเภท 

1. ขั้วเดี่ยว, ระยะสายเดี่ยว (SPST)

ขั้วสัมผัส SPST แบบพื้นฐานที่สุดมีขั้วต่อชุดเดียวเพื่อเปิดหรือปิดเส้นทางไฟฟ้าหนึ่งเส้นทาง ขั้วต่อได้แก่ ขั้วร่วม (C) ขั้วปกติเปิด (NO) และขั้วคอยล์ SPST จะเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อวงจร NO เมื่อเปิดใช้งานเท่านั้น สวิตช์เปิด/ปิดแบบง่ายสำหรับโหลดขนาดเล็กสูงสุด 15A เหมาะสำหรับการใช้งานควบคุมพื้นฐาน

2. ขั้วเดี่ยว, โยนคู่ (SPDT)

SPDT เพิ่มชุดหน้าสัมผัสแบบปิดปกติ (NC) พิเศษที่ทำงานตรงข้ามกับขั้วต่อ NO ซึ่งจะทำให้มีตัวเลือกสลับได้สองแบบจากทริกเกอร์คอยล์เดียวกัน วงจร NC แบบคงที่เชื่อมต่อโหลดเมื่อรีเลย์ปิด วงจร NO แบบไดนามิกจะทำงานเมื่อมีพลังงาน SPDT ทำงานได้ดีในการสลับระหว่างการสำรองข้อมูลซ้ำซ้อนหรือการแจ้งเตือน

3. ขั้วคู่ ระยะชักเดี่ยว (DPST)

DPST มีชุดสัมผัส SPST อิสระสองชุดที่ทำงานขนานกัน โดยเพิ่มโหลดที่สลับได้หลายชุด ชุดสัมผัส NO คู่จะทำงานพร้อมกันเมื่อถูกกระตุ้น ทำให้สัญญาณควบคุมขนาดเล็กเพียงสัญญาณเดียวสามารถจับโหลดขนาดใหญ่สองตัวได้ DPST เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการกระแสสัมผัสที่สูงกว่าสวิตช์ตัวเดียว

4. สายสองขั้ว, สายสองหัว (DPDT)

DPDT ที่ใช้คู่ SPDT คู่กันนั้นมีตัวเลือกการสลับไฟฟ้าสี่แบบจากรีเลย์ตัวเดียว โดยชุดหน้าสัมผัส NO สองชุดและ NC สองชุดจะสลับสถานะพร้อมกันเมื่อถูกกระตุ้น การจัดวางที่ยืดหยุ่นนี้รองรับรูปแบบการควบคุมขั้นสูง เช่น การย้อนกลับมอเตอร์แบบ H-bridge ที่ต้องมีการสลับเปิด/ปิดอย่างรวดเร็วระหว่างโหลดหลายตัว

อ่านเพิ่มเติม: การเลือกและการติดตั้งรีเลย์ควบคุม

การใช้งานรีเลย์ควบคุมในอุตสาหกรรมต่างๆ

ต่อไปนี้เป็นบางภาคส่วนที่ได้รับผลประโยชน์สูงสุดจากรีเลย์ควบคุม:

1. การผลิตภาคอุตสาหกรรม

ระบบอัตโนมัติในโรงงานนั้นอาศัยรีเลย์ควบคุมอย่างมากในการจัดลำดับเครื่องจักร การควบคุมกระบวนการ และการตรวจสอบวงจรหยุดความปลอดภัย รีเลย์จะเปิดใช้งานมอเตอร์สายพานลำเลียง คอมเพรสเซอร์ เครื่องป้อนแบบสั่นสะเทือน และเครื่องเชื่อมหรือเครื่องย้ำหมุดแบบหุ่นยนต์ตามสัญญาณจากเซ็นเซอร์ รีเลย์ยังควบคุมไฟสัญญาณเตือน ไฟบอกสถานะบนแผง และสัญญาณเตือน การออกแบบที่ทนทานสามารถทนต่อสภาพโรงงานที่รุนแรงได้

2. พลังงานและสาธารณูปโภค

โรงไฟฟ้าใช้รีเลย์ควบคุมสำหรับการจัดการเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การจัดลำดับการซิงโครไนซ์กริด การเปลี่ยนจุดต่อหม้อแปลง และการแยกความผิดพลาด ภูมิคุ้มกันไฟฟ้ารบกวนและการป้องกันไฟกระชากที่แข็งแกร่งเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมไฟฟ้าแรงสูง ฟังก์ชันหน่วงเวลาช่วยให้ขั้นตอนการจ่ายไฟราบรื่น นอกจากนี้ รีเลย์ยังควบคุมวาล์วและสวิตช์เกียร์ท่อส่งน้ำมันและก๊าซอีกด้วย

3. อาคารพาณิชย์

ในสำนักงาน ร้านค้า โรงพยาบาล และอาคารอพาร์ตเมนต์ รีเลย์ทำหน้าที่ควบคุมส่วนประกอบ HVAC บันไดเลื่อน ประตูทางเข้าที่จอดรถ วงจรไฟ และระบบรักษาความปลอดภัย โดยจะผสานเซ็นเซอร์ตรวจจับการเข้า-ออก เครื่องตรวจจับควัน และการตรวจสอบสภาพอากาศเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ความปลอดภัย และความสะดวกสบาย รีเลย์เหมาะสำหรับการใช้งานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในสิ่งอำนวยความสะดวกที่สำคัญ

4. โครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่ง

สัญญาณไฟจราจร รั้วกั้นทางรถไฟ โรงเก็บเครื่องบิน โครงสร้างที่จอดรถอัตโนมัติ การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า และการใช้งานขนส่งสาธารณะอื่นๆ จะใช้รีเลย์ที่ทนทานต่อสภาพอากาศและได้รับการออกแบบมาสำหรับยานยนต์โดยเฉพาะ รีเลย์เหล่านี้สามารถรับมือกับการสั่นสะเทือนพร้อมทั้งยังป้องกันเสียงรบกวนจากไฟฟ้าได้สูงสุดอีกด้วย หน้าสัมผัสแบบเปลี่ยนได้เหมาะกับโครงการพลังงานสำรอง

บทสรุป

ตั้งแต่รีเลย์สัญญาณขนาดเล็กที่ติดตั้งบน PCB ไปจนถึงคอนแทคเตอร์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ อุปกรณ์เหล่านี้มักถูกมองข้ามและกลายมาเป็นกระดูกสันหลังของระบบอัตโนมัติทางไฟฟ้าและระบบความปลอดภัย ไม่ว่าผู้ปฏิบัติงานจะต้องสลับวงจรเซ็นเซอร์ขนาดเล็กหรือเปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงจากระยะไกล รีเลย์ก็ช่วยให้ดำเนินการได้อย่างน่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพ 

หารือถึงวิธีที่ดีที่สุดในการนำไปใช้กับสถาปัตยกรรมพลังงานและการควบคุมของโรงงานของคุณกับผู้เชี่ยวชาญได้ที่ โตซันลักซ์ ในปัจจุบัน รีเลย์ที่เหมาะสมจะเปิดโลกแห่งความเป็นไปได้ทางไฟฟ้า