[Fundamental] Magnetic Contactor and Relay

Magnetic Contactor คืออะไร?

แมกเนติกคอนแทคเตอร์ คือ อุปกรณ์สวิทช์ตัดต่อวงจรไฟฟ้า เพื่อการเปิด-ปิด ของหน้าสัมผัส (Contact) ทำงานโดยอาศัยอำนาจแม่เหล็กไฟฟ้าช่วยในการเปิด-ปิดหน้าสัมผัส ในการตัดต่อวงจรไฟฟ้า เช่น เปิด-ปิด การทำงานของวงจรควบคุมมอเตอร์ นิยมใช้ในวงจรของระบบแอร์ , ระบบควบคุมมอเตอร์ หรือใช้ในการควบคุมเครื่องจักรต่างๆ โดยแมกเนติกคอนแทคเตอร์นั้น จะมีส่วนประกอบหลักที่สำคัญต่อการทำงาน ได้แก่ แกนเหล็ก (Core) ,ขดลวด (Coil) ,หน้าสัมผัส (Contact) และสปริง (Spring)

หลักการทำงานแมกเนติก คอนเเทคเตอร์

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปยังขดลวดสนามแม่เหล็กที่อยู่ขากลางของแกนเหล็ก ขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กที่แรงสนามแม่เหล็กชนะแรงสปริงดึงให้แกนเหล็กชุดที่เคลื่อนที่ (Stationary Core) เคลื่อนที่ลงมาในสภาวะนี้ (ON) คอนแทคทั้งสองชุดจะเปลี่ยนสภาวะการทำงานคือ คอนแทคปกติปิดจะเปิดวงจรจุดสัมผัสออก และคอนแทคปกติเปิดจะต่อวงจรของจุดสัมผัส เมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเข้าไปยังขดลวด สนามแม่เหล็กคอนแทคทั้งสองชุดจะกลับไปสู่สภาวะเดิม

ภาพแสดงการทำงานของแมกเนติก คอนแทคเตอร์

จะเห็นได้ว่าส่วนประกอบต่างๆ คือ ปัจจัยสำคัญที่จำเป็นต่อกระบวนการทำงานของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ แต่ถ้าหากต้องการเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อการทำงานให้ดี เราจำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยอื่นๆ ที่มีผลต่อการทำงานด้วยเช่นกัน ไม่ว่าจะเป็นวิธีการเลือกใช้แมกเนติก คอนแทคเตอร์ อย่างไรให้ได้ผล และเราควรเลือกใช้แมกเนติก คอนแทคเตอร์ ประเภทไหนให้เหมาะกับงาน รวมไปถึงเรื่องอุปกรณ์เสริมของแมกเนติก คอนแทคเตอร์ที่จำเป็นต้องรู้ เพราะสิ่งเหล่านี้คือข้อมูลสำคัญที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและสามารถแก้ไขปัญหาต่างๆที่อาจเกิดขึ้นได้ในการทำงาน

ส่วนประกอบของแมกเนติกคอนแทคเตอร์

แกนเหล็ก (Core)

แกนเหล็ก (Core) มี 2 ส่วนได้แก่ แกนเหล็กอยู่กับที่และแกนเหล็กเคลื่อนที่

แกนเหล็กนี้ผลิตจากแผ่นเหล็กบางๆ นำมาวางซ้อนกันหลายๆ ชั้น โดยแผ่นเหล็กเหล่านี้จะถูกเคลือบด้วยฉนวนไฟฟ้า เพื่อป้องกันไม่ให้กระแสไฟไหลวนในแกนเหล็ก ที่จะส่งผลให้เกิดความร้อนภายในแกนเหล็ก แกนเหล็กที่ทำหน้าเป็นทางเดินของเส้นแรงแม่เหล็ก ประกอบด้วย 2 ส่วนคือ

แกนเหล็กอยู่กับที่ (Stationary Core)

มีขดลวดทองแดงพันรอบอยู่ และมีวงแหวนบัง (Shading Ring) ฝังอยู่บนผิวหน้าของแกนเหล็ก เมื่อทำการจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ AC เข้าไปที่ขดลวด เส้นแรงแม่เหล็กจะเปลี่ยนสลับไปมา ส่งผลให้อาร์เมเจอร์เกิดการสั่นไหวตามจังหวะการเปลี่ยนแปลงเส้นแรงแม่เหล็ก วงแหวนบัง (Shading Ring) จะทำให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กที่ต่างเฟสกับเส้นแรงแม่เหล็กหลัก จึงสามารถช่วยลดการสั่นลงได้

แกนเหล็กเคลื่อนที่ (Moving Armature)

ทำจากแผ่นเหล็กบางอันซ้อนกันเป็นแกน โดยมีชุดหน้าสัมผัสเคลื่อนที่ (Moving Contact) ยึดติดอยู่

ขดลวด (Coil)

ขดลวด (Coil) ขดลวดหรือคอยล์ ทำมาจากลวดทองแดงพันอยู่รอบแกนล้อพันขดลวด(Bobbin)

ขดลวดทำมาจากทองแดง ขดลวดจะถูกพันอยู่รอบแกนเหล็กอยู่กับที่ ทำหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็ก โดยมีขั้วต่อไฟเข้าสัญลักษณ์ A1 — A2

หน้าสัมผัส (Contact)

หน้าสัมผัส (Contact) หน้าสัมผัสจะยึดติดอยู่กับแกนเหล็กเคลื่อนที่

หน้าสัมผัสของแมกเนติก คอนแทคเตอร์ แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ

หน้าสัมผัสหลัก (Main Contact)

ทำหน้าที่ตัด-ต่อกระแสไฟฟ้าในวงจรกำลัง (Power Circuit) เข้าสู่โหลด ซึ่งมีขนาดกระแสไฟฟ้าที่มากกว่า หน้าสัมผัสนี้จึงมีขนาดใหญ่กว่า แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ

• หน้าสัมผัสอยู่กับที่ (Stationary Contact) หน้าสัมผัสส่วนนี้จะถูกยึดติดอยู่กับโครง (Mounting) ของแมกเนติก ส่วนนี้จะเป็นส่วนที่เชื่อมต่อกับสายตัวนำไฟฟ้าทั้งด้านเข้าและด้านออก
• หน้าสัมผัสเคลื่อนที่ (Movable Contact) หน้าสัมผัสส่วนนี้จะถูกยึดอยู่กับส่วนแกนเหล็กเคลื่อนที่ โดยมีตัวรองรับที่วัสดุเป็นฉนวนไฟฟ้าเป็นตัวยึดเข้าด้วยกัน

หน้าสัมผัสช่วย (Auxilary Contact)

หน้าสัมผัสส่วนนี้มีขนาดของชุดหน้าสัมผัสเล็กกว่าหน้าสัมผัสหลัก รองรับกระแสไฟได้น้อยกว่า ถูกนำไปใช้งานในวงจรควบคุม (Control Circuit) หน้าสัมผัสชนิดนี้มีทั้งแบบติดตั้งอยู่ในตัวแมกเนติกเลย หรือแบบติดตั้งแยกต่างหากที่นำมาประกอบเข้ากับแมกเนติกเพิ่มได้ภายหลัง โดยแบบติดตั้งแยกจะได้รับความนิยมมากกว่าแบบติดตั้งอยู่ในตัว และสามารถติดตั้งได้ทั้งด้านข้างหรือด้านบนของแมกเนติก คอนแทคเตอร์ หน้าสัมผัสช่วยนี้แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

• หน้าสัมผัสปกติเปิด (Normally Open : NO)
• หน้าสัมผัสปกติปิด (Normally Close : NC)

สปริง (Spring)

สปริง (Spring) ทำหน้าที่ไม่ให้หน้าคอนแทคสัมผัสกัน

เป็นสปริงแบบชนิดสปริงกด (Pressure Spring) โดยสปริงในแมกเนติก คอนแทคเตอร์ มี 2 ชุด คือ

สปริงดันแกนเหล็ก

สปริงกันแกนเหล็กหรือสปริงดันอาร์เมเจอร์ คือ สปริงที่ทำหน้าที่ดันแกนเหล็กทั้ง 2 ส่วนให้แยกจากกันเมื่อไม่มีการจ่ายไฟเข้าขดลวดสร้างสนามแม่เหล็ก เป็นผลให้หน้าสัมผัสแยกออกจากกัน สปริงส่วนนี้จะมีขนาดใหญ่ที่สุด

สปริงดันหน้าสัมผัส

คือ สปริงที่ติดตั้งอยู่กับหน้าสัมผัส (ส่วนที่เคลื่อนที่) ติดตั้งอยู่ด้านหลังของหน้าสัมผัส ทำหน้าที่คอยดันให้หน้าสัมผัสแนบสนิทกับหน้าสัมผัสส่วนที่อยู่กับที่ และเป็นตัวซึมซีบแรงกระแทกระหว่างหน้าสัมผัส เพื่อไม่ให้หน้าสัมผัสเกิดความเสียหาย

วงจรควบคุมมอเตอร์ (Start motor) ของแมกเนติก คอนแทคเตอร์

การควบคุมวงจรมอเตอร์ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ มักแบ่งออกเป็น 2 รูปแบบ คือ

การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง (Direct on line starter: DOL)

การเริ่มเดินมอเตอร์โดยตรง เป็นการจ่ายแรงดันไฟฟ้าตามพิกัดที่ระบุบน Name Plate มอเตอร์ เรียกย่อว่าการสตาร์ทแบบ DOL โดยไม่มีการลดกระแสหรือแรงดันขณะสตาร์ท ซึ่งมอเตอร์จะมีกระแสขณะสตาร์ทประมาณ 6 ถึง 7 เท่าของกระแสพิกัด จึงเหมาะกับมอเตอร์ขนาดเล็กเช่นมอเตอร์มีขนาดไม่เกิน 7.5 กิโลวัตต์หรือ 10 แรงม้า แต่อาจมีการสตาร์ทแบบ DOL ได้เช่นกันในมอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่กว่านี้ สำหรับงานที่ต้องการแรงบิดสูงๆ

รูปแสดงวงจรการสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง (Direct on line starter: DOL)

การสตาร์ทมอเตอร์ด้วยการลดแรงดันไฟฟ้า (Reduced Voltage Starter)/ Star Delta

เนื่องจากการเริ่มเดินมอเตอร์แบบ DOL จะมีกระแสสตาร์ทสูงประมาณ 7 ถึง 10 เท่า ทำให้การเลือกอุปกรณ์ไม่ว่าจะเป็นขนาดของเซอร์กิตเบรกเกอร์, คอนแทคเตอร์, สายไฟ จะต้องมีการเผื่อการรองรับกระแสให้เพียงพอ เพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น

การเดินมอเตอร์ด้วยการลดแรงดันไฟฟ้า (Reduced Voltage Starter) ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน มีหลายแบบด้วยกัน แต่วิธีที่นิยมที่สุด คือ การเริ่มเดินแบบสตาร์-เดลต้า (Star-delta starter)

ซึ่งการสตาร์ทแบบสตาร์-เดลตา นี้ เป็นวิธีการที่นิยมใช้กันมาก เนื่องจากออกแบบง่ายและเหมาะสำหรับการสตาร์ทมอเตอร์สามเฟสแบบเหนี่ยวนำใช้สำหรับมอเตอร์ที่มีการต่อขดลวดภายในที่มีปลายสาย ต่อออกมาข้างนอก 6 ปลาย และมอเตอร์จะต้องมีพิกัดแรงดันสำหรับการต่อแบบเดลตาที่สามารถต่อเข้ากับแรงดันสายจ่ายได้อย่างปลอดภัย

ปกติพิกัดที่ตัวมอเตอร์สำหรับระบบแรงดัน 3 เฟส 380 V จะระบุเป็น 380/660 V ในขณะสตาร์ทมอเตอร์จะทำการต่อแบบสตาร์ (Star หรือ Y) ซึ่งสามารถลดแรงดันขณะสตาร์ทได้ และ เมื่อมอเตอร์หมุนไปได้สักระยะหนึ่งประมาณความเร็ว 75% ของความเร็วพิกัดมอเตอร์จะทำการต่อแบบเดลตา ( Delta หรือ D)

รูปแสดงวงจร star-delta ภาค Control

รูปแสดงวงจร star-delta ภาค Power

จากเนื้อหาทั้งหมดที่กล่าวมานั้น จะเห็นได้ว่าหากเราใช้ วงจรควบคุมมอเตอร์ (Start motor) เป็นเกณฑ์ในการแบ่งรูปแบบนั้น จะสามารถแบ่งได้ทั้งหมดเป็น 2 แบบ ได้แก่ การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง (Direct on line starter: DOL) และ การสตาร์ทมอเตอร์ด้วยการลดแรงดันไฟฟ้า (Reduced Voltage Starter)/ Star Delta โดยรายละเอียดของแต่ละแบบนั้น ก็จะมีรายละเอียดที่แตกต่างกันออกไป

อุปกรณ์เสริมของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ (Contactor Accessories)

คอนแทกเสริม (Auxiliary contacts)

เป็นอุปกรณ์ใช้กับวงจรควบคุม ซึ่งหน้าสัมผัสจะมี 2 แบบ คือ ปกติเปิด (Normally Open : N.O.) และ ปกติปิด (Normally Close : N.C.) ปกติแล้วจะมาพร้อมแมกเนติกอยู่แล้วต่อสามารถต่อเพิ่มได้ กรณีที่มีวงจรควบคุมหลายวงจร

Mechanical interlock

เป็นอุปกรณ์เสริมที่ใช้ป้องกันไม่ให้แมกเนติก 2 ตัวทำงานพร้อมกัน โดยส่วนใหญ่จะใช้สำหรับสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์เดลต้า (Y-D) และแบบกลับทางหมุน (FW)

อุปกรณ์ที่นิยมใช้ร่วมกับแมกเนติกคอนแทคเตอร์

แมกเนติกคอนแทคเตอร์เป็นอุปกรณ์สวิทช์ตัดต่อวงจรไฟฟ้าที่สามารถทนกระแสได้สูงๆ ส่วนใหญ่แล้วเราจะเจอแมกเนติกอยู่ในตู้คอนโทรลมอเตร์หรือตู้สตาร์ทมอเตอร์ ซึ่งในบทความนี้เราได้นำอุปกรณ์ในตู้สตาร์ทมอเตอร์ที่ใช้ร่วมกับแมกเนติกมีดังนี้

โอเวอร์โหลดรีเลย์ (Overload Relay)

เป็นอุปกรณ์ป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าเกินกำลัง หรือ ป้องกันมอเตอร์ ไม่ให้เกิดการเสียหาย เมื่อมีกระแสไหลเกินพิกัด

ไทเมอร์ (Timer)

คืออุปกรณ์ทางไฟฟ้า ใช้ในการควบคุมเวลาการทำงาน ของอุปกรณ์บางอย่าง เช่น เวลาในการสตาร์ทมอเตอร์ หรือ เวลาในการเปิด-ปิดแอร์ แบบอัตโนมัติ เพื่อให้เป็นไปตามที่ผู้ใช้ต้องการ

มอเตอร์เบรกเกอร์ MPCB

คือ Circuit Breaker ที่ออกแบบมาเพื่อใช้กับมอเตอร์ มีทั้งชนิดที่รวมและไม่รวม Overload ภายในตัว ซึ่งชนิดที่รวม Overload ภายในตัวสามารถปรับตั้งกระแสที่ตัว Breaker ได้

Protection Relay

เป็นอุปกรณ์ป้องกันระบบไฟฟ้า เมื่อเกิดความผิดปกติของระบบไฟ รีเลย์ป้องกัน จะทำหน้าที่ตัดวงจรไฟฟ้าออกจากระบบ ด้วยความเร็วสูงเพื่อลดความเสียหายของอุปกรณ์ไฟฟ้า

สิ่งที่ต้องคำนึงตอนเลือกแมกเนติก คอนแทคเตอร์

1. ประเภทของโหลด

ซึ่งประเภทของโหลดนั้นจะมีมาตรฐาน IEC รองรับ อาทิเช่น AC-1 และ AC-3 เป็นต้น ซึ่งมอเตอร์ส่วนมากที่เราจะใช้ร่วมกับคอนแทคเตอร์นั้นจะเป็นแบบพวก AC-3 (Squirrel-cage motors) ซึ่งคุณสามารถดูตารางประเภทของโหลดได้ที่นี่

ตารางประเภทการใช้งาน (UTILIZATION CATEGORIES)

ตารางประเภทการใช้งาน (UTILIZATION CATEGORIES)

ตารางประเภทการใช้งาน (UTILIZATION CATEGORIES)

จากตารางจะเห็นได้ว่า ประเภทของโหลดนั้นมีหลากหลายประเภทมาก เนื่องจากกระแสช่วงเริ่มสตาร์ทของแต่ละประเภทนั้นมีค่าต่างกัน ดังนั้นสำหรับการเลือกแมกเนติกไปใช้นั้นเราต้องรู้โหลดที่ต้องใช้งานเสียก่อนเพื่อความปลอดภัยและมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

2. Inrush Current

กระแสที่ใช้สตาร์ทมอเตอร์นั้นสูงกว่ากระแสที่ใช้สำหรับการรันมอเตอร์มาก เพราะฉะนั้นตัวคอนแทคเตอร์ที่คุณเลือกนั้นควรที่จะสามารถรองรับกระแสที่สตาร์ทมอเตอร์ได้ ไม่ใช่เพียงแต่ใช้รันมอเตอร์ ดังกราฟด้านล่าง

จากรูปจะเห็นว่า ค่ากระแสสำหรับโหลด AC-3 จะมีค่าน้อยกว่าโหลด AC-1 เนื่องจากทางผู้ผลิตได้ออกแบบเพื่อสามารถทนกระแสช่วงเริ่มสตาร์ทได้ ดังนั้นถ้าต้องการแมคเนติกเพื่อใช้งานกับมอเตอร์เราต้องดูค่ากระแสที่เขียนกำกับสำหรับโหลด AC-3 เพื่อความคุ้มค่า, ปลอดภัยและมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

3. แรงดันของระบบไฟฟ้าในไซด์งาน

โดยทั่วไปแล้วโรงงานในไทยใช้แรงดันอยู่ที่ 400V แต่พวกโรงงานญี่ปุ่น โรงงานที่เป็นบริษัทจากญี่ปุ่นหลายที่มักจะใช้แรงดัน 110V และอุตสาหกรรมหนักในประเทศไทยมักจะใช้แรงดันที่สูงกว่า 440V ซึ่งอาจจะสูงถึง 690V ได้ กระแสที่ตัวคอนแทคเตอร์ทนได้นั้นขึ้นอยู่แรงดันของระบบไฟฟ้าในไซด์งานด้วย ดังนั้นตรงนี้เราก็ต้องตรวจสอบให้ดีก่อนว่าแมคเนติกที่ใช้นั้นรองรับแรงดันซัพพลายของโรงงานได้หรือไหม จากรูปจะเห็นว่าต่างรุ่นต่างแบนดร์นั้นมีการรองรับแรงดันซัพพลายที่ต่างกัน

การเลือกแมกเนติก คอนแทคเตอร์มีอยู่ 3 ขั้นตอน ดังนี้

ขั้นตอนที่ 1 ดูค่าไฟฟ้าต่างๆ ที่ถูกต้องจาก Nameplate ของมอเตอร์

ค่าไฟฟ้าที่คูณต้องดูให้ถูกต้องจาก Nameplate ของมอเตอร์มีอยู่ 3 ค่า คือ กระแส กำลังไฟ้าหรือแรงม้า และแรงดันที่มอเตอร์ต้องการ ตัวอย่าง ช่างในโรงงานอุตสาหกรรม ตั้งอยู่ที่ต่างจังหวัด ซึ่งขอใช้ไฟฟ้ากับการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค โดยใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ 400/230VAC ต้องการต่อ Motor แบบ Delta โดยใช้ Magnetic Contactor ของ Mitsubishi ST Series โดยให้ข้อมลของมอเตอร์ตาม Nameplate Motor ABB ด้านล่าง

ตัวอย่างที่ 2 โรงงานอุตสาหกรรมผลิตเหล็ก ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมหนัก และใช้ไฟฟ้ากับการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ซึ่งใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ 400/230VAC เหมือนตัวอย่างด้านบน ต้องการ Start Motor แบบ Star ตาม Nameplate Motor ABB ด้านล่าง แต่ต่อผ่านตัว Step Up Transformer เพื่อแปลงแรงดันจาก 400VAC เป็น 690VAC เพื่อลดกระแสใช้งานจากเดิม 55AAC ให้เหลือ 32AAC จะได้ใช้ขนาดสายไฟฟ้าเส้นเล็กลง และเพิ่มประสิทธิภาพจากการลดการสูญเสียในสาย ซึ่งจะใช้ Magnetic Contactor ของ Mitsubishi ST Series เหมือนเดิม

จาก 2 ตัวอย่างนั้นจะเห็นได้ว่า มอเตอร์ตัวเดียวกันแต่การต่อใช้งานต่างกัน ดังนั้นเราต้องเลือกแมคเนติกที่เหมาะกับการใช้งานด้วย เพื่อความปลอดภัยและมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน จาก nameplate ของมอเตอร์นั้นเราได้ค่าต่างๆที่ใช้ประกอบการเลือกแล้ว ต่อไปเราเลือกตัวแมคเนติกกันเลยย

ขั้นตอนที่ 2 หาตารางการเลือกคอนแทคเตอร์ของผู้ผลิตในแบรนด์ที่คุณต้องการจะใช้

ขั้นตอนที่ 3 นำทั้งหมดมารวมกัน

ในตารางการเลือก ผู้ผลิตนี้ควรเช็คให้แน่ใจว่าเป็นตารางที่เข้ากับมอเตอร์แบบ AC-3 ซึ่งครั้งนี้เราจะยกตัวอย่างตารางการเลือกของแบรนด์ Mitsubishi จากตัวอย่างแรกค่าที่อ่านได้จาก nameplate คือ มอเตอร์ที่ใช้เป็นขนาด 30kW @400VAC, 50Hz ต่อไปมาดูในตารางด้านล่างกันว่าควรเลือกแมกเนติครุ่นไหนดี

จากตารางแนะนำให้เลือกใช้ Magnetic Contactor รุ่น S-T65 เนื่องจากสามารถใช้งานกับมอเตอร์ AC-3 ขนาด 30kW ได้ โดยทนกระแสได้สูงสุด 65A ซึ่งมากกว่ากระแสใช้งานของมอเตอร์ซึ่งอยู่ที่ 55A แต่ถ้าเป็นตัวอย่างที่ 2 นั้นไม่แนะนำเนื่องด้วยข้อมูลด้านบน ตัว Contactor จะทำงานที่กระแส 65A ที่แรงดัน 400VAC แต่สำหรับงานนี้เป็น Motor ที่ใช้แรงดันไฟฟ้าขนาด 690VAC ซึ่งถ้าดูที่ตัวอุปกรณ์จริง หรือ Contactor และ Data Sheet แล้ว จะพบว่า Contactor รุ่นนี้ไม่ได้แนะนำให้ใช้กับ Motor AC-3 ขนาดแรงดัน 690VAC เนื่องจากแรงดันที่แนะนำให้ใช้สูงสุดอยู่ที่ 500VAC ดังนั้นควรใช้ Magnetic Contactor รุ่นอื่นจะทำให้อายุการใช้งานยากนานกว่า

เห็นกันแล้วนะครับว่าการที่จะเลือกแมกเนติก คอนแทคเตอร์นั้น จำเป็นต้องเลือกให้เหมาะกับโหลด ซึ่งในกรณีที่เราใช้กับโหลดมอเตอร์ AC-3 นั้น เราควรที่จะดูค่าไฟฟ้าที่มอเตอร์ต้องการให้ถูกต้อง มีการดูตารางที่ถูกต้องจากผู้ผลิตแล้วนำมารวมกัน เพื่อที่จะเลือกรุ่นที่เหมาะสม และคำนึงถึงว่าเราใช้กระแสแบบธรรมดาหรือเปล่าด้วย เพราะว่าตารางของผู้ผลิตนั้นมีไว้รองรับกระแส 380V กับ 400V เท่านั้น ถ้าจะให้แน่ใจควรที่จะเช็ค Data Sheet กับ Nameplate ของตัวแมกเนติก คอนแทคเตอร์ให้ดี วันนี้ลาไปก่อนครับ เช่นเคยถ้ามีคำถามอะไรคุณสามารถคอมเม้นท์ไว้ด้านล่าง หรือกรุณากรอกแบบฟอร์ม กรอกอีเมลล์สมัครสมาชิกกับเรา เพื่อจะได้ไม่พลาดบทความต่อๆ ไปของเราครับ

ต้องรู้อะไรบ้าง ในการเลือกใช้คอนแทคเตอร์

วงจรกำลัง

1. พิกัดแรงดันไฟฟ้า คอนแทคเตอร์จะต้องมีค่าพิกัดในการทนแรงดันไฟฟ้าไม่ต่ำกว่าแรงดันของระบบไฟฟ้าที่ต่อใช้งาน เช่น 400 โวลต์ ซึ่งโดยทั่วไปผู้ผลิตมักจะผลิตให้สามารถทนแรงดันเกินได้ เช่น 440 โวลต์

2. พิกัดกำลังไฟฟ้า ค่าพิกัดกำลังไฟฟ้าของมอเตอร์มักระบุเป็นกิโลวัตต์(kW) หรือ แรงม้า(Hp) แต่โดยทั่วไปผู้ผลิตมักจะระบุเป็นพิกัดการทนกระแสไฟฟ้า(A) ซึ่งพิกัดคอนแทคเตอร์ต้องไม่น้อยกว่ากระแสโหลดเต็มที่ของมอเตอร์

3. ลักษณะของโหลด ตามมาตรฐาน IEC 60947–4 แบ่งชั้นการใช้งานของคอนแทคเตอร์ เพื่อป้องกันคอนแทคเตอร์ชำรุดเนื่องจากการปลดหรือสับวงจร คอนแทคเตอร์ที่ใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับโดยทั่วไปแบ่งเป็น 4 ชนิดตามลักษณะของโหลด ดังนี้

• AC 1 : เหมาะสำหรับโหลดที่เป็นความต้านทาน หรือในวงจรที่มีโหลดเป็นชนิดอินดัคทีฟไม่มากนัก
• AC 2 : เหมาะสำหรับใช้ในการสตาร์ทและหยุดโหลดที่เป็นสลิปริงมอเตอร์
• AC 3 : เหมาะสำหรับใช้ในการสตาร์ทและหยุดโหลดที่เป็น มอเตอร์กรงกระรอก (AC 3 อาจใช้งาน กับมอเตอร์ที่มีการเดิน-หยุด สลับกันเป็นครั้งคราว แต่การสลับต้องไม่เกิน 5 ครั้งต่อนาที และไม่เกิน 10 ครั้งใน 10 นาที)
• AC 4 : เหมาะสำหรับใช้ในการสตาร์ท-หยุดมอเตอร์ แบบ Plugging(การหยุดหรือสลับเฟสอย่าง รวดเร็ว ในหว่างที่มอเตอร์เดินกำลังเดินอยู่) แบบ Inching หรือ Jogging(การจ่ายไฟให้ มอเตอร์ซ้ำ ๆกัน ในช่วงเวลาสั้น ๆ เพื่อต้องการให้มอเตอร์เคลื่อนตัวเล็กน้อย
• AC11: คอนแทคช่วยสำหรับวงจรควบคุม

4. Breaking Capacity ค่ากระแสที่คอนแทคเตอร์สามารถปลดวงจรได้ โดยไม่ชำรุด

5. Making Capacity ค่ากระแสที่คอนแทคเตอร์สามารถต่อวงจรได้โดยไม่ชำรุด ขณะเริ่มเดินมอเตอร์

นอกจากนี้วิธีการเริ่มเดินมอเตอร์ก็มีผลในการเลือกใช้คอนแทคเตอร์เช่นเดียวกัน

วงจรควบคุม

1. แรงดันไฟฟ้าและความถี่ของแหล่งจ่ายไฟเข้าคอยล์ ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้สำหรับจ่ายคอยล์เพื่อให้คอนแทคเตอร์ทำงาน แบ่งเป็น

• แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) 50/60 เฮิร์ต เช่น 24, 48, 110, 230, 400 โวลต์
• แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) 60 เฮิร์ต เช่น 24, 48, 120, 230, 460, 575 โวลต์
• แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เช่น 12, 24, 48, 60, 110, 125, 220 โวลต์

2. จำนวนคอนแทคช่วย จำนวนของคอนแทคช่วยปกติเปิด(NO) และคอนแทคช่วยปกติปิด(NC) ขึ้นอยู่กับการออกแบบวงจรควบคุมมอเตอร์

รีเลย์ คืออะไร?

รีเลย์ คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่เป็นสวิตซ์ตัด-ต่อวงจร โดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้า และการที่จะให้รีเลย์ทำงานก็ต้องจ่ายไฟให้อุปกรณ์ เมื่อรีเลย์ได้รับการจ่ายไฟ จะทำให้หน้าสัมผัสติดกัน กลายเป็นวงจรปิด และตรงข้ามทันทีที่ไม่ได้จ่ายไฟให้รีเลย์ ก็จะกลายเป็นวงจรเปิด ไฟที่เราใช้ป้อนให้กับตัวรีเลย์ก็จะเป็นไฟที่มาจากเพาเวอร์ของอุปกรณ์ไฟฟ้า ดังนั้นทันทีที่เปิดเครื่องก็จะทำให้รีเลย์ทำงาน

ด้วยการพัฒนาของการทำงานจึงทำให้ รีเลย์ ต้องมีการพัฒนารูปแบบ และแบ่งแยกประเภทต่างๆ เพิ่มเติม เพื่อเป็นการช่วยเสริมและ ตอบสนองให้ทันต่อการทำงานต่างๆ ที่มีความหลากหลายมากขึ้นในปัจจุบัน โดยสามารถออกแบ่งได้เป็น 4 ประเภทหลัก ดังนี้

1. รีเลย์ทั่วไป แบบที่ใช้ทั่วไปนั้นเป็นแบบใหน?

General Relay เป็นประเภทหนึ่งของ Relay ซึ่งเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีใช้ในวงการอิเล็กทรอนิกส์ ทำหน้าที่เป็นสวิทช์ไฟลำดับที่สอง (secondary switch) คือเป็นสวิตซ์ ตัด-ต่อวงจร โดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้า การที่จะให้รีเลย์ประเภทนี้ทำงานได้นั้นจำเป็นต้องจ่ายกระแสไฟให้ตามที่กำหนด (รีเลย์อาจทำงานด้วยแรงดันต่ำมาก คือ 12VDC ไปจนถึง 220VDC หรือใช้กับไฟ AC ตั้งแต่ 110VAC ถึง 230VAC) เมื่อมีการจ่ายกระแสไฟให้กับตัวรีเลย์แล้วก็จะทำให้หน้าสัมผัสเกิดการติดกันกลายเป็นวงจรปิดและในทางตรงกันข้ามทันทีที่ไม่ได้จ่ายไฟให้ก็จะกลายเป็นวงจรเปิด โดยไฟที่เราใช้ป้อนให้กับตัวรีเลย์ก็จะเป็นไฟที่มาจากแหล่งจ่ายไฟต่างๆ ดังนั้นทันทีที่เปิดเครื่องก็จะทำให้รีเลย์ทำงานได้

General Relay คืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่มากมายด้วยคุณประโยชน์ หากท่านต้องการใช้งานรีเลย์ประเภทนี้ให้ได้เต็มประสิทธิภาพ ท่านจำเป็นต้องทราบถึงโครงสร้างภายในก่อนว่าประกอบไปด้วยอะไร ซึ่งในส่วนนี้จะส่งผลต่อหลักการทำงานโดยตรงของ General Relay อย่างมากและนอกจากนี้ยังจำเป็นที่จะต้องเรียนรู้ในเรื่องของการเลือกใช้ว่าวิธีการเลือกใช้ General Relay นั้นเลือกอย่างไร มีปัจจัยใดบ้างที่ควรคำนึกถึงทุกครั้งก่อนการเลือกใช้ เพื่อให้ท่านสามารถนำไปปรับและประยุกต์ใช้ในงานของท่านได้อย่างเหมาะสมต่อไปครับ

หลักๆ แล้ว General Relay ที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลายถ้าแบ่งตามลักษณะของขา แบ่งได้ 3 ประเภท แบบ Blade Terminal (ขาแบน), PCB (ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์) และ Pin Terminal (ขากลม)

แบบ Blade Terminal (ขาแบน)

แบบ PCB (ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์)

แบบ Pin Terminal (ขากลม)

คุณรู้ไหม General Purpose Relay ทำงานอย่างไร

คุณรู้อยู่แล้วว่า General Purpose Relay เป็นรีเลย์ประเภทหนึ่งซึ่งทำหน้าที่เป็นสวิตซ์ใช้ตัดต่อวงจรไฟฟ้า โดยอาศัยแรงดันจากภายนอกมาควบคุมการทำงานของหน้าคอนแท็คผ่าน Coil ซึ่งมีทั้งแบบ DC หรือ AC แต่คุณรู้หรือไม่ว่า Relay ทำงานอย่างไร และมีโครงสร้างแบบใด

จุดต่อ NC

จุดต่อ NC ย่อมาจาก normal close หมายความว่า ปกติปิดหรือหากยังไม่จ่ายไฟให้ขดลวดเหนี่ยวนำหน้าสัมผัสจะติดกัน โดยทั่วไปเรามักต่อจุดนี้เข้ากับอุปกรณ์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการให้ทำงานตลอดเวลา

จุดต่อ NO

จุดต่อ NO ย่อมาจาก normal open หมายความว่า ปกติเปิดหรือหากยังไม่จ่ายไฟให้ขดลวดเหนี่ยวนำหน้าสัมผัสจะไม่ติดกัน โดยทั่วไปเรามักต่อจุดนี้เข้ากับอุปกรณ์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการควบคุมการเปิดปิด

จุดต่อ C

ย่อมากจาก common หมายถึง จุดร่วมที่ต่อมาจากแหล่งจ่ายไฟ

ขดลวด (Coil)

ทำหน้าที่รับแรงดันไฟฟ้าจากวงจรที่ต้องการมาควบคุมหรือ Controller เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าให้แกนโลหะไปกระทุ้งให้หน้าสัมผัส Contact ให้ต่อกัน (ซึ่งค่าแรงดันไฟฟ้าที่รีเลย์ต้องการขึ้นกับชนิดและรุ่นตามที่ผู้ผลิตกำหนด โดยปกติถ้าเป็น Coil AC ก็จะ 220–240V แต่ถ้าเป็น DC ก็จะ 24V)

ภาพขดลวด Coil ที่อยู่ในตัวของ Relay

หน้าสัมผัส (Contact)

ทำหน้าที่เหมือนสวิตช์จ่ายกระแสไฟให้กับอุปกรณ์ที่เราต้องการ ซึ่งจะมีวงจรไฟฟ้าแบบ 1PDT, 2PDT, 3PDT และ 4PDT จากในรูปข้างล่างจะเป็นแบบ 3PDT คือมีวงจรไฟฟ้า 3 วงจร นอกจากนี้ต้องเลือกขนาดของกระแส และชนิดของวัสดุที่ใช้ทำหน้า Contact ด้วยว่าต้องการเท่าใด

ภาพ Contact Relay

แสดงสถานะ (Indicator)

ทำหน้าที่แสดงสถานะการทำงานของหน้า Contact รีเลย์ว่าทำงานอยู่หรือไม่ โดยปกติจะมีอยู่ 2 แบบ คือแบบ LED ซึ่งจะติดเมื่อมีการจ่ายไฟเลี้ยงที่ Coil และแบบกลไกซึ่งจะทำงานให้เห็นเมื่อ contact ทำงาน

ภาพ Indicator แสดงการทำงานของ Relay

ปุ่มทดสอบ (Tester)

ทำหน้าที่ใช้ทดสอบการทำงานวงจรของ Relay แบบ Manual ซึ่งจะช่วยให้การทดสอบวงจรรีเลย์ง่ายขึ้น ไม่จำเป็นต้องจ่ายไฟเลี้ยงที่ Coil

ภาพปุ่มทดสอบการทำงานของ Relay

9 ปัจจัยที่คุณต้องจำไว้จะได้ไม่พลาดเมื่อเลือกรีเลย์

เผลอเลือกแรงดันผิด ชีวิตได้พลิกแน่นอน

ดูให้ดีว่างานของคุณต้องใช้ Coil แรงดันไฟฟ้ากี่โวลต์กระแสตรงหรือกระแสสลับเพื่อที่จะทำให้รีเลย์ทำงาน ถ้าใช้แรงดันมากไปขดลวดในตัวรีเลย์จะขาดและพังได้ ใช้แรงดันน้อยไปรีเลย์ก็จะไม่ทำงาน ถ้าเป็น Coil แบบกระแสตรง (DC) จะนิยมใช้แรงดัน 12VDC หรือ 24VDC แต่ถ้าเป็น Coil แบบกระแสสลับ จะนิยมใช้ 220VAC หรือ 230VAC จึงต้องดูให้ดีว่าแรงดันไฟฟ้ากี่โวลต์เป็นกระแสตรงหรือกระแสสลับสำคัญมาก

เลือกกระแสสูงๆ เข้าไว้ เวลาคุณใช้จะได้ไม่มีปัญหา

จะรู้ได้อย่างไรว่าหน้าคอนแทคของคุณต้องทนกระแสกี่แอมป์ สามารถดูได้จากโหลดที่คุณจะนำมาใช้งานกับรีเลย์ว่าโหลดกินกระแสกี่แอมป์เป็นโหลดความต้านทาน (R) หรือโหลดแบบขดเหนี่ยวนำ (L) โดยปกติแล้วค่ากระแสที่ทนได้จะพูดถึงโหลดความต้านทานเท่านั้นเนื่องจากโหลดที่เป็นขดลวดเหนี่ยวนำจะทำให้ทนกระแสได้น้อยลง ซึ่งการใช้จริงเราควรใช้รีเลย์ที่มีกระแสสูงกว่าเพื่อป้องกันกระแสเกินทำให้หน้าคอนแทคเสียหาย

คุณควรรู้ไว้จำนวนหน้าสัมผัสนั้นต้องเลือกให้พอดี

ต้องทราบจำนวนหน้าสัมผัสที่ต้องการใช้งานและควรเลือกรีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสตรงตามที่ต้องการ จำนวนหน้าสัมผัสของรีเลย์ปกติแล้วรีเลย์จะมีหน้าสัมผัสและการเรียกจำนวนหน้าสัมผัสดังนี้

หน้าสัมผัสที่นิยมใช้งานจะเป็นหน้าสัมผัสแบบ DPDT คือมี ขา Pole 2 ขา, ขา Throw 4 ขา, และขาไฟเลี้ยง (coil) 2 ขา จำไว้เลยว่า DPDT มี 8 ขา แบบอื่นที่นิยมใช้อีกก็จะเป็น 3PDT 11ขา และ 4PDT 14 ขา

ทดสอบหน้าคอนแทคได้ ไม่ดีกว่าหรอ?

การทดสอบในที่นี้เป็นการทดสอบด้วยตัวเองเพื่อให้เห็นว่าขณะรีเลย์จริงทำงานเป็นยังไง ใช้งานได้อยู่หรือไม่ โดยไม่ต้องจ่ายไฟเข้าไปที่คอยล์จริงนำไว้ทดสอบวงจรก่อนที่จะเริ่มระบบจริงๆ

ON/OFF คุณจะรู้ได้ยังไง ถ้าไม่มีหน้าจอแสดงสถานะการทำงาน

การแสดงสถานะการทำงานเพื่อบ่งบอกว่าหน้าคอนแทคทำงานอยู่หรือไม่? จะมีอยู่สองแบบ แบบแรกเป็นการแสดงสถานะทางไฟฟ้าแบบ LED แบบที่สองเป็นแบบแมคคานิกแสดงสถานะเป็นแถบทางกลเมื่อหน้าคอนแทคทำงานก็จะดันแถบทางกลขึ้นมาแสดงสถานะ ซึ่งแบบที่ทดสอบหน้าคอนแทคได้จะมาพร้อมการแสดงสถานะแบบนี้เสมอ การแสดงสถานะแบบ LED มีโอกาสหลอดขาดทำให้แบบแมคคานิคแม่นยำกว่า

ดีกว่ามั้ย ถ้าหากคุณสามารถใช้ได้สูงกว่า 100,000 ครั้ง

เราควรจะดูอายุการใช้งานของรีเลย์ที่เป็นการตัดต่อวงจรทางไฟฟ้า (Electrical Life Time) ไม่ใช่ดูทางแมคคานิกเนื่องจากเวลาเราใช้งานเราต้องจ่ายไฟไปเลี้ยงจริง รีเลย์ทั่วไปจะอยู่ที่ 100,000ครั้ง ถ้าจะให้ดีก็ควรเลือกรีเลย์ที่สามารถใช้งานได้ถึง 100,000 ครั้งหรือมากกกว่า

ถ้าอยากปกป้องคอนแทคใช้ Silver Nickel alloy ดีกว่า

หน้าคอนแทคถูกชุบด้วยสารต่างๆกันไปไม่ว่าจะเป็น Silver, Silver Nickel alloy หรือจะเป็น Gold-Silver Alloy ตัว Silver อย่างเดียวอาจจะมีปัญหาเรื่องการเกิดสนิม เพราะฉะนั้นถ้าจะให้ดีก็ควรจะใช้เป็น Silver Nickel alloy ปัญหาการเกิดสนิทก็จะลดลง

คุณจะเสียเงินเปลี่ยนทั้งชุดทำไม? เมื่อรีเลย์มีแบบใช้แทนกันได้

ถ้ารีเลย์ที่คุณใช้อยู่เกิดเสียไวจะเปลี่ยนก็กลัวเสียไวเหมือนเดิม จะเปลี่ยนทั้งรีเลย์ทั้ง Socket ก็แพง ไม่จำเป็นแล้วเนื่องจากตอนนี้มีทั้งรีเลย์และ Socket ที่สามารถใช้แทนกันได้เลยไม่ต้องเปลี่ยน Socket ใหม่ ไม่ต้องต่อสายใหม่ ขาขนาดเท่ากันเสียบแทนกันได้เลย เพราะฉะนั้นเลือกซื้อแบบที่แทนรุ่นแทนแบรนด์กันได้จะทำให้หาซื้อง่ายขึ้นในอนาคต

รู้หรือไม่? รีเลย์ทำได้มากกว่าที่คุณคิด

รีเลย์บางแบรนด์บางรุ่นสามารถต่ออุปกรณ์เสริมได้ไม่ว่าจะเป็น LED สำหรับรุ่นที่ซื้อมาแล้วไม่มีการแสดงผลแบบ LED ,ต่อโมดูลที่เป็น Diode เพื่อป้องกันกระแสไหลย้อนกลับไปยังตัวรีเลย์, โมดูล Varistor เพื่อป้องกันไม่ให้ได้รับความเสียหายจากกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันสูงเกิน และวงจร RC Circuit ป้องกันสัญญาณรบกวนที่ส่งมาจากอุปกรณ์ นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์เสริมที่เป็นคลิปล็อค ล็อคตัวรีเลย์เข้ากับตัว Socket ให้แน่นยิ่งขึ้น

2.Timer Relay

หลักการทำงานของ Timer Relay

เมื่อมีการจ่ายกระแสไฟเข้าไปสู่ Timer Relay ก็จะทำให้ สัญญาณไฟ (ON) ติด แสดงว่าแผงอิเล็กทรอนิกส์กำลังทำการควบคุมให้เป็นไปตามเวลาที่กำหนด เมื่อถึงเวลาตามที่ได้ตั้งไว้ สัญญาณไฟ (UP) จะติด แสดงว่า Timer Relay ได้เริ่มทำงาน

เมื่อถึงเวลาที่กำหนด หน้าสัมผัสที่ปิดก็จะเปิด หน้าสัมผัสที่เปิดก็จะปิด และเมื่อหยุดจ่ายกระแสไฟ ก็จะกลับไปสู่สภาพเดิม จึงสามารถเริ่มทำการตั้งเวลาใหม่ได้ อีกครั้ง

ปัจจัยสำคัญในการเลือก Timer Relay!

เนื่องจากการใช้งาน Timer Relay สิ่งที่สำคัญ เราจึงจำเป็นต้องทราบถึงฟังก์ชั่นการทำงานของรีเลย์ที่ต้องการว่าเป็นแบบไหน? จึงจะสามารถเลือกรุ่นของ Timer Relay ได้อย่างถูกต้อง เช่น ใช้ตั้งเวลา หรือ ใช้เปิด-ปิด แอร์ เป็นต้น โดยปัจจัยต่างๆที่เราควรคำนึงถึงก่อนการเลือกใช้นั้นจะมี 4 ข้อ ดังนี้

Timer Relay รู่นพิเศษ ซีรีย์ 12.81

การประยุกต์ใช้วงจร Timer Relay ที่พบเห็นได้ทั่วไป

Timer Relay เป็นหัวใจสำคัญของการควบคุมอุปกรณ์แบบอัตโนมัติ เนื่องจาก Timer Relay สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างหลากหลาย โดยวงจรที่เราพบเห็นได้ในชีวิตประจำวันนั้นจะได้แก่ วงจรสตาร์เดลต้า วงจรเปิด-ปิด แอร์, หรือวงจรเปิด-ปิด ปั๊มน้ำ เป็นต้น

วงจรสตาร์เดลต้า

ในขณะที่สตาร์ท มอเตอร์จะทำการต่อแบบสตาร์ ซึ่งสามารถลดแรงดันขณะสตาร์ทได้ และ เมื่อมอเตอร์หมุนไปได้ซักระยะหนึ่ง(ตามทามเมอร์ ที่ตั้งไว้) ประมาณความเร็ว 75% ของความเร็วพิกัดมอเตอร์จะทำการต่อแบบเดลต้า เพื่อควบคุมกระแสไฟสำหรับการใช้งาน

โดยวงจรนี้เป็นวงจรที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากเป็นวงจรที่ออกแบบง่ายและเหมาะสำหรับใช้กับมอเตอร์ขนาดใหญ่ตั้งแต่ 10 แรงม้าขึ้นไป เช่น มอเตอร์ที่ไปขับใบมีดในการตัดชิ้นงาน มอเตอร์ขับปั๊มน้ำขึ้นแท็งค์ เป็นต้น

ภาพแสดง วงจรสตาร์เดลต้าของทามเมอร์ รีเลย์

วงจรเปิด-ปิด ปั้มน้ำ

หากต้องการ เปิด — ปิด นํ้าให้ได้ตามเวลาที่ต้องการ เราสามารถใช้ Timer Relay เป็นตัวกำหนดการ เปิด-ปิด ปั๊มน้ำของท่านได้ เช่น ต้องการเปิดปั๊มน้ำ 8 ชั่วโมงและปิดปั๊มน้ำ 1 ชั่วโมง เป็นต้น

ภาพแสดง วงจรเปิด — ปิด ปั๊มน้ำโดย Timer Relay

วงจรเปิด-ปิด แอร์

การเปิด-ปิด แอร์ของของออฟฟิศ หรือ ห้างสรรพสินค้านั้น มักจะต้องเซตเวลา การเปิด-ปิดระบบแอร์ตามเวลาเช่นกัน จึงมีความจำเป็นที่จะต้องใช้ Timer Relay ที่เซตเป็นช่วงเวลาได้ เช่น ต้องการเปิดแอร์ 11:00–19:00 และ ปิดแอร์ 19:00–11:00 เป็นต้น

ภาพแสดง วงจรเปิด — ปิด เครื่องปรับอากาศโดย Timer Relay

3.Solid State Relay โซลิดสเตต รีเลย์

Solid State Relay กับหลักการทำงานที่คุณควรรู้

Solid State Relay จะมีการทำงานเมื่อมีสัญญาณ input ตามย่านของแรงดันควบคุมเข้ามา โดย รีเลย์ จะสั่งให้เอาต์พุตส่งสัญญาณ ON ออกไป และเมื่อไม่มีสัญญาณอินพุตตามย่านแรงดันเข้ามา รีเลย์ จะทำการหยุดส่งเอาต์พุตออกไป

ซึ่งภายในตัวรีเลย์นั้น จะประกอบไปด้วย เซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor) ทำให้ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ เพื่อลดเสียงรบกวนที่เกิดขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานระยะยาว

ข้อแตกต่างระหว่างรีเลย์ทั่วไปกับโซลิคสเตต รีเลย์

ถ้าจะถามถึง ความแตกต่างระหว่าง Relay ทั่วไป และ SSR ในบางครั้งนั้นก็คงยากที่แยกและบอกถึงความแตกต่างได้ โดยในวันนี้ทางเราได้ทำการสรุปความแตกต่างของรีเลย์ทั้ง 2 ประเภทได้ ดังนี้

จากเนื้อหาทั้งหมดคงทำให้ท่านผู้อ่านมีความเข้าใจในความหมายของ Solid State Relay คืออะไร? ได้มากยิ่งขึ้นนะครับ อีกทั้งยังได้ไขข้อสงสัยให้กับท่านผู้อ่านที่ยังมีความไม่เข้าใจถึงข้อแตกต่างระหว่าง Relay ทั่วไป และ SSR ได้ในระดับหนึ่ง

ประเภทของโซลิดสเตต รีเลย์

Solid State Relay อาจถือได้ว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้แทน อาร์เมเจอร์รีเลย์ (Armature Relay) โดยมีข้อดีกว่า คือ มีขนาดเล็ก ไวต่อการทำงาน และมีอายุการใช้งานที่ยาวกว่า ซึ่งจะแบ่งได้เป็นแบบ Single Phase และ Three Phase

โซลิดสเตตรีเลย์แบบ 1 เฟส

Single Phase Solid State Relay เป็นรีเลย์ที่ไม่มีหน้าคอนแทค จึงสามารถทำงานความถี่สูงได้ มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน และมี LED เพื่อแสดงสภาวะการทำงานของอินพุต

โซลิดสเตตรีเลย์แบบ 3 เฟส

Three Phase Solid State Relay เป็นโซลิดสเตตรีเลย์ แบบ 3 เฟส มีอายุการใช้งานยาวนาน มีวารีสเตอร์ป้องกัน Transient ฉนวนกันความร้อนสูง ระหว่างอินพุต และ เอาท์พุต ความจุขนาดใหญ่ ขนาดเล็กกระทัดรัด โดยมักนำไปใช้งานกับเครื่องจักร เครื่องพิมพ์ อ่างควบคุมอุณภูมิ เครื่องฉีดพลาสติก เครื่องบรรจุ โดยบางรุ่นสามารถใช้ลดอาการกระตุก/กระชากของมอเตอร์ ในช่วงเริ่มต้นออกตัวได้ด้วย ซึ่งเป็นการช่วยยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์ โดยจะป้องกันไม่ให้เฟืองหรือมูเล่ย์แตกหักในขณะออกตัว

4 ปัจจัยหลักในการเลือก Solid State Relay

วิธีการเลือก Solid State Relay ให้ดีท่านสามารถคำนึได้ถึงปัจจัยต่อไปนี้

1 .แรงดันไฟ Input

ต้องเลือกว่าไฟ Input ที่เข้า relay นั้น ใช้ไฟขนาดเท่าไร และเป็นไฟแบบ AC หรือ DC ตามรูปด้านล่างเลือกแรงดันไฟอินพุต 200–240 VAC

2 .กระแสไฟ

ต้องเลือกว่าใช้ขนาดกระแสเท่าไร? เช่น 0.1 แอมป์, 2 แอมป์ เป็นต้น ตามรูปเลือกกระแสไฟขนาด 10A

3 .แรงดันไฟ Output

ต้องเลือกว่า Voltage Output ที่ใช้งานเป็นเท่าไร เช่น 24Vdc , 48Vdc, 230Vac ตามรูปเลือกแรงดันไฟเอาท์พุต 24–240 VAC

4 .จำนวนหน้าคอนแทค

จำนวนหน้าคอนแทคที่ใช้งาน โดยระบุจำนวนหน้าคอนแทคที่ต้องการ และจะได้โซลิดสเตต รีเลย์ รุ่น G3NA-210B ของ OMRON

ข้อควรระวังของ Solid State Relay มีอะไรบ้าง?

ห็นแล้วใช่ไหมครับว่าการเลือก Solid State Relay นั้น ไม่ใช่เรื่องยากเลย เพียงท่านผู้อ่านนำปัจจัยต่างๆเหล่านี้ ไปประกอบการเลือกใช้ ก็จะเป็นข้อมูลเบื้องต้นในการช่วยให้ท่านผู้อ่านประกอบการตัดสินใจได้ในระดับนึงแล้วนะครับ ส่วนที่เหลือขึ้นอยู่กับการใช้งานของท่านผู้อ่านว่าต้องการใช้งานในลักษณะใด เพื่อนำไปปรับและประยุกต์ใช้งานของท่านให้ดียิ่งขึ้นนะครับ

มาดู Solid State Relay ประยุกต์ใช้งานได้ แบบไม่มีจำเจ!

วงจร ของ Solid State Relay ( โซลิดสเตตรีเลย์ ) สามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อช่วยงานของท่านได้อย่างหลากหลายดังต่อไปนี้

รูปการทำงานของ Solid State Relay

ปลั๊กไฟที่ทำหน้าที่เปิดปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าด้วยการควบคุมจากสัญญาญลอจิก อาจจะมาจากบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์หรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ตัวใดก็ได้

4. Protection Relay

Protection Relay คืออะไร?

Protection Relay เป็น Relay ประเภทหนึ่ง หรือ เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า รีเลย์ป้องกันไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจจับความผิดปกติที่เกิดกับอุปกรณ์ไฟฟ้า และ ทำงานสั่งปลดอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เกิดปัญหาออกจากระบบไฟฟ้าโดยเร็ว เพื่อไม่ให้อุปกรณ์เกิดความเสียหาย ซึ่งการที่สวิตซ์จะทำการตัดต่อวงจรได้นั้นจะมีเงื่อนไขต่างๆ ในการตัดต่อวงจรดังนี้ เช่น การป้องกันกระแสเกิน , ป้องกันแรงดัน low/high และ phase sequence เป็นต้น

เมื่อเกิดความผิดปกติ Protection Relay จะทำอะไร?

เมื่อจ่ายไฟเข้า Protection Relay ไฟเปิด (ON) จะติด แสดงว่าแผงอิเล็กทรอนิกส์กำลังทำงานควบคุม และเมื่อรีเรย์ชนิดนี้ตรวจจับได้ถึงความผิดปกติ ก็จะเริ่มการทำงาน ทำให้หน้าสัมผัสที่ปิดจะเปิดออก ส่งผลให้ระบบตัดการทำงานเพื่อป้องกันอุปกรณ์นั้นๆ และ เมื่อสภาวะของระบบไฟกลับมาสู่สภาวะปกติ Protection Relay จะเริ่มทำงานให้หน้าสัมผัสจากที่เปิดเป็นปิดหน้าสัมผัส ให้ระบบไฟฟ้าสามารถทำงานได้ตามปกติอีกครั้ง

Protection Relay มีเงื่อนไขอะไรในการป้องกันอุปกรณ์

โดยปกติแล้ว Protection Relay จะทำงานเมื่อมีความผิดปกติของการใช้งานไฟฟ้า ไม่ว่าจะเกิดจากการจ่ายกระแสไฟเกินของการไฟฟ้า หรือจากผู้ใช้งานที่ทำให้กระแสไฟฟ้าทำงานผิดปกติ โดยรีเรย์ชนิดนี้จะใช้เงื่อนไขในการตรวจสอบความผิดปกติ ดังต่อไปนี้

1. Over current คือ กระแสในขณะใช้งานมีค่าเกินที่กำหนด Protection Relay จะทำการตัดระบบ
2. Max/min voltage คือ แรงดันในขณะใช้งานมีค่าเกินหรือต่ำกว่าที่กำหนด
3. Phase sequence คือ การเรียงลำดับเฟสไม่ถูกต้อง
4. Phase loss คือ แรงดันของเฟสใดเฟสหนึ่งหายไป
5. Min/max frequency คือ ความถี่ในขณะใช้งานมีค่าเกินหรือต่ำกว่าที่กำหนด
6. Asymmetry คือ ไม่มีความสมดุลทางไฟฟ้า (Unbalance)

ขั้นตอนการเลือก Protection Relay อย่างง่ายๆ

1. ต้องทราบเงื่อนไขการตรวจสอบว่าต้องการตรวจสอบประเภทค่าความผิดปกติรูปแบบไหน
2. ต้องทราบไฟที่ใช้ ว่ามีจำนวนเท่าใดเฟส
3. ต้องทราบว่าหน้าคอนแทคที่ต้องการใช้ งาน Protection Relay มีเอาท์พุทจำนวนเท่าใด
4. ต้องทราบเวลาในการหน่วง เพื่อตรวจสอบ เช่น แรงดันกำหนดไว้ 400 โวล์ต Protection Relay ตรวจสอบได้ว่าแรงดันที่เข้ามา 450 โวล์ต ระบบจะหน่วงไว้ 3 วินาทีเพื่อตรวจสอบว่ามีแรงดันเกินจริง จากนั้น Protection Relay จะตัดการทำงาน
5. ต้องทราบกระแสที่ใช้งาน เพื่อพิจารณาเลือกรูปแบบการต่อของกระแสไฟฟ้า เช่น ต่อแบบตรงหรือต่อผ่าน CT

Protection Relay มีอะไร? ที่เราต้องระวัง!

ขนาดแรงดัน

โดยแรงดันที่เราใช้งานนั้นต้องอยู่ในย่านแรงดันที่อุปกรณ์รับได้ เพราะถ้าหากใช้แรงดันเกิน จะทำให้อุปกรณ์เสียหาย หรือ อุปกรณ์ Protection Relay ไม่สามารถตรวจสอบความผิดปกติได้

การ Set point

ของ Protection Relay โดยทุกครั้งที่มีการใช้งานเราจำเป็นต้องมีการตรวจสอบ Protection Relay ที่ใช้งานว่ามีค่า Set Point ตรงตามลักษณะของงานที่ต้องการนำไปใช้หรือไม่ เช่น Maximum Voltage อยู่ที่ 105–115% เป็นต้น

เวลาในการหน่วง

ในการใช้งาน Protection Relay ควรตรวจสอบเวลาในการหน่วง เพราะถ้าหากมีการเซต Protection Relay ให้มีเวลาในการหน่วงนานเกินไป ก็อาจจะทำให้อุปกรณ์เกิดความเสียหายได้

กระแสหน้าคอนแทค

ต้องตรวจสอบไม่ให้เกินกว่าที่อุปกรณ์จะรับ เพราะจะทำให้ Protection Relay เสียหายได้ เช่น หน้าคอนแทคของอุปกรณ์รับกระแสได้ 5 แอมป์ หากมีกระแสเกิน 5 แอมป์ แนะนำให้ต่อผ่าน CT เพื่อป้องกันอุปกรณ์เสียหาย