รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าเอนกประสงค์คืออะไร?

A รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าวัตถุประสงค์ทั่วไป เป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่ใช้สัญญาณควบคุมขนาดเล็ก โดยทั่วไปจะเป็นแหล่งจ่ายไฟ DC หรือ AC คอยล์แรงดันต่ำ เพื่อเปิดหรือปิดวงจรโหลดที่แยกจากกัน ซึ่งมักจะมีขนาดใหญ่กว่ามากผ่านการกระทำทางแม่เหล็กไฟฟ้า แทนที่จะเป็นการสัมผัสทางไฟฟ้าโดยตรง เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดภายใน มันจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ดึงกระดองที่เคลื่อนที่ได้กับสปริง และกระดองนั้นจะสลับชุดหน้าสัมผัสโดยอัตโนมัติเพื่อทำให้วงจรโหลดสมบูรณ์หรือพัง การออกแบบนี้ทำให้รีเลย์มีคุณสมบัติสองประการที่ทำให้มีประโยชน์ในเกือบทุกอุตสาหกรรม ได้แก่ การแยกทางไฟฟ้าระหว่างด้านควบคุมและด้านโหลด และความสามารถในการควบคุมภาระหนักด้วยสัญญาณควบคุมที่เบามาก คำว่าวัตถุประสงค์ทั่วไปแยกความแตกต่างจากรีเลย์วัตถุประสงค์พิเศษโดยเฉพาะ เนื่องจากหน่วยวัตถุประสงค์ทั่วไปถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือกับแรงดันไฟฟ้ามาตรฐาน โหลด และรูปแบบการติดตั้งที่หลากหลาย แทนที่จะได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมสำหรับการใช้งานแคบๆ เพียงอย่างเดียว

การดำเนินการสลับแม่เหล็กไฟฟ้าทำงานอย่างไร

กลไกภายในของรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าวัตถุประสงค์ทั่วไปมีลำดับที่สอดคล้องกันโดยไม่คำนึงถึงผู้ผลิตหรือฟอร์มแฟคเตอร์ ขดลวดที่พันรอบแกนแม่เหล็กจะได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้าควบคุม ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กที่แรงพอที่จะเอาชนะความตึงเครียดของสปริงส่งคืนที่ยึดกระดองให้อยู่ในตำแหน่งพัก ในขณะที่กระดองเคลื่อนที่ มันจะขับเคลื่อนชุดหน้าสัมผัสของรีเลย์โดยอัตโนมัติ ไม่ว่าจะเป็นการปิดหน้าสัมผัสที่เปิดอยู่ เปิดหน้าสัมผัสที่ถูกปิด หรือการสลับหน้าสัมผัสที่ใช้ร่วมกันระหว่างสองตำแหน่ง ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของรีเลย์ เมื่อคอยล์หมดพลังงาน สปริงจะดึงกระดองกลับสู่สถานะพัก และหน้าสัมผัสจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม

ลำดับการทำงานขั้นพื้นฐาน

1. แรงดันไฟฟ้าควบคุมถูกจ่ายไปที่ขั้วคอยล์
2. ขดลวดที่มีพลังงานจะสร้างสนามแม่เหล็กรอบแกนกลางของมัน
3. สนามแม่เหล็กจะดึงกระดองเพื่อเอาชนะสปริงที่ส่งคืน
4. การเคลื่อนไหวของกระดองจะสลับหน้าสัมผัสด้านโหลดโดยอัตโนมัติ
5. การถอดแรงดันไฟฟ้าควบคุมออกจะทำให้สปริงกลับหน้าสัมผัสกลับสู่สถานะพัก

ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญที่กำหนดรีเลย์วัตถุประสงค์ทั่วไป

การเลือกหรือระบุรีเลย์ที่ถูกต้องนั้นมาจากชุดพารามิเตอร์หลักชุดเล็กๆ ที่ปรากฏบนแผ่นข้อมูลทุกแผ่น การทำผิดเหล่านี้เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของรีเลย์ก่อนเวลาอันควร เนื่องจากการเกินพิกัดคอยล์อาจทำให้ขดลวดไหม้ได้ และการลดขนาดพิกัดหน้าสัมผัสสำหรับโหลดที่เชื่อมต่ออยู่อาจทำให้เกิดการเชื่อมหน้าสัมผัสหรืออาร์คเมื่อเวลาผ่านไป

การอ้างอิงข้อกำหนดหลัก

พารามิเตอร์เหล่านี้และวิธีการทดสอบได้รับการออกแบบอย่างเป็นทางการในมาตรฐานอุตสาหกรรม เช่น บีเอส เอ็น 61810-1 ซึ่งครอบคลุมข้อกำหนดทั่วไปสำหรับรีเลย์พื้นฐานระบบเครื่องกลไฟฟ้า และ แซ่ AS5363 ซึ่งเป็นข้อกำหนดทั่วไปสำหรับรีเลย์ควบคุมกำลังเครื่องกลไฟฟ้า ซึ่งทั้งคู่อ้างอิงอยู่ในคำแนะนำในการเลือกรีเลย์เครื่องกลไฟฟ้าของ GlobalSpec

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการกำหนดค่าผู้ติดต่อ

การกำหนดค่าหน้าสัมผัสจะอธิบายจำนวนวงจรที่แยกจากกันที่รีเลย์ตัวเดียวสามารถสลับได้และในรูปแบบใด หน้าสัมผัสแบบเปิดตามปกติจะยังคงเปิดอยู่เมื่อคอยล์ไม่ได้รับพลังงานและปิดเมื่อมีการจ่ายพลังงาน ในขณะที่หน้าสัมผัสแบบปิดตามปกติจะกลับทิศทาง และหน้าสัมผัสแบบเปลี่ยนจะรวมทั้งสองอย่างไว้ในชุดประกอบเดียว ดังนั้นรีเลย์จึงสามารถส่งกระแสไฟไปยังเส้นทางใดเส้นทางหนึ่งจากสองเส้นทางได้ รีเลย์แบบหลายขั้วขยายตรรกะเดียวกันนี้ไปยังชุดหน้าสัมผัสอิสระหลายชุดที่ควบคุมโดยคอยล์เดี่ยว ซึ่งเป็นสาเหตุที่การออกแบบเช่น DPDT, 3PDT และ 4PDT มีไว้สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการสลับหลายวงจรพร้อมกันจากสัญญาณควบคุมเดียว

จับคู่รีเลย์กับประเภทโหลด

การให้คะแนนการสัมผัสที่ระบุบนแผ่นข้อมูลจะถือว่าโหลดตัวต้านทาน แต่โหลดในโลกแห่งความเป็นจริงไม่ใช่ความต้านทานเสมอไป และความแตกต่างนี้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อขนาดรีเลย์ที่ควรมีขนาด ตามคำแนะนำในการเลือกที่เผยแพร่สำหรับผู้ซื้อรีเลย์อุตสาหกรรม โหลดที่ถูกเปลี่ยนจะเป็นตัวกำหนดประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ของการเลือกรีเลย์ที่ถูกต้อง และโหลดประเภทต่างๆ ต้องใช้วิธีลดพิกัดที่แตกต่างกัน:

• โหลดตัวต้านทาน เช่น องค์ประกอบความร้อนและหลอดไส้ โดยทั่วไปต้องมีระดับการสัมผัสโดยรอบ 1.25 เท่า กระแสโหลดสูงสุด
• โหลดแบบเหนี่ยวนำ เช่น มอเตอร์ โซลินอยด์ และหม้อแปลงไฟฟ้า ควรใช้วัสดุหน้าสัมผัสที่ต้านทานส่วนโค้ง เช่น AgSnO2 หรือ AgNi โดยมีพิกัดหน้าสัมผัส 2 ถึง 3 ครั้ง กระแสโหลดในสภาวะคงตัวเพื่อจัดการกับกระแสพุ่งเข้าและ EMF ด้านหลัง
• โหลดแบบคาปาซิทีฟ เช่น แหล่งจ่ายไฟและไดรเวอร์ LED จำเป็นต้องให้ความสนใจกับกระแสไฟกระชากที่ทนทานต่อความสามารถในการหลีกเลี่ยงการเชื่อมแบบสัมผัสระหว่างการเริ่มต้นระบบ

ในกรณีที่มีการใช้รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าวัตถุประสงค์ทั่วไป

คุณลักษณะที่กำหนดของรีเลย์เอนกประสงค์คือ จะแสดงการควบคุมไฟฟ้าและวงจรโหลดเกือบทุกที่ที่ต้องแยกออกจากกัน พื้นที่การใช้งานทั่วไป ได้แก่ แผงควบคุมอุตสาหกรรมและการสลับสัญญาณ PLC อุปกรณ์อัตโนมัติ ระบบ HVAC และการควบคุมแสงสว่าง เครื่องใช้ในบ้านและเชิงพาณิชย์ หน่วยจ่ายไฟ และอุปกรณ์รักษาความปลอดภัยและระบบอัตโนมัติในสำนักงาน สถานการณ์การสลับโหลดต่ำถึงปานกลางส่วนใหญ่สูงถึงประมาณ 12A กระแสไฟตกอยู่ในช่วงการใช้งานจริงของรีเลย์วัตถุประสงค์ทั่วไปมาตรฐาน ก่อนที่แอปพลิเคชันจะเริ่มต้องการอุปกรณ์ที่หนักกว่าหรืออุปกรณ์วัตถุประสงค์พิเศษแทน

เครื่องกลกับโซลิดสเตต: เหตุใดการออกแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจึงยังคงครอบงำ

โดยทั่วไปแล้วรีเลย์เอนกประสงค์จะถูกสร้างขึ้นเป็นอุปกรณ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าหรือโซลิดสเตต และในขณะที่สวิตช์ทั้งสองโหลด พวกมันไม่สามารถใช้แทนกันได้ในการใช้งาน ประเภทเครื่องกลไฟฟ้าหรือแม่เหล็กไฟฟ้าจะเคลื่อนเกราะที่ขับเคลื่อนด้วยคอยล์ทางกายภาพเพื่อสลับหน้าสัมผัส ซึ่งทำให้เป็นโซลูชันที่ง่าย คุ้มค่า และง่ายต่อการตรวจสอบ แม้ว่าชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวจะมีแนวโน้มที่จะเกิดการสึกหรอทางกลมากกว่าในการใช้งานสวิตช์ความถี่ที่สูงมาก โซลิดสเตตรีเลย์แทนที่คอยล์และกระดองด้วยสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งช่วยให้การออกแบบมีขนาดเล็กลง เงียบกว่า และมักจะทนทานกว่าสำหรับการใช้งานรอบสูง แต่โดยทั่วไปจะมีต้นทุนต่อหน่วยที่สูงกว่า สำหรับการควบคุมมาตรฐาน ระบบอัตโนมัติ และเครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่มีความถี่ในการสลับปานกลาง ประเภทแม่เหล็กไฟฟ้ายังคงเป็นตัวเลือกเริ่มต้น เนื่องจากมีความน่าเชื่อถือ การวินิจฉัยที่ตรงไปตรงมา และต้นทุนต่อหน่วยที่ต่ำกว่า

รายการตรวจสอบการเลือกสำหรับรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าวัตถุประสงค์ทั่วไป

1. ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของคอยล์และประเภทการจ่าย เนื่องจากคอยล์ AC และคอยล์ DC ที่มีพิกัดแรงดันไฟฟ้าเท่ากันไม่สามารถใช้แทนกันได้
2. จับคู่พิกัดหน้าสัมผัสกับประเภทโหลดจริงของคุณ โดยลดพิกัดสำหรับโหลดแบบเหนี่ยวนำหรือแบบคาปาซิทีฟตามความจำเป็น
3. เลือกการกำหนดค่าหน้าสัมผัส SPDT, DPDT, 3PDT หรือ 4PDT ขึ้นอยู่กับจำนวนวงจรที่รีเลย์ต้องควบคุม
4. เลือกรูปแบบการติดตั้ง ช่องเสียบปลั๊ก ราง DIN หรือ PCB ที่เหมาะกับการออกแบบแผงหรือตู้ของคุณ
5. ตรวจสอบปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และการสั่นสะเทือน โดยเทียบกับสภาวะการทำงานที่กำหนดของรีเลย์

รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าวัตถุประสงค์ทั่วไปทำงานโดยใช้สนามแม่เหล็กที่ขับเคลื่อนด้วยคอยล์ขนาดเล็กเพื่อสลับวงจรโหลดที่แยกจากกันโดยอัตโนมัติ ทำให้วิศวกรมีวิธีที่เชื่อถือได้และแยกทางไฟฟ้าในการควบคุมทุกอย่างตั้งแต่อุปกรณ์แสงสว่างและอุปกรณ์ HVAC ไปจนถึงระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและวงจรอุปกรณ์ด้วยอุปกรณ์มาตรฐานตัวเดียว การได้รับแรงดันไฟฟ้าของคอยล์ อัตราการสัมผัส การกำหนดค่าหน้าสัมผัส และการลดพิกัดโหลดที่ถูกต้องคือสิ่งที่แยกรีเลย์ที่มีอายุการใช้งานหลายปีออกจากรีเลย์ที่ล้มเหลวก่อนกำหนดเนื่องจากความเหนื่อยหน่ายของคอยล์หรือการเชื่อมแบบสัมผัส ระบุไว้อย่างถูกต้อง รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าวัตถุประสงค์ทั่วไป ช่วยให้ผู้สร้างแผงควบคุมและผู้ออกแบบอุปกรณ์มีส่วนประกอบสวิตชิ่งที่เชื่อถือได้และคุ้มค่า ซึ่งเหมาะกับข้อกำหนดด้านแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และการติดตั้งมาตรฐานส่วนใหญ่ที่พบในระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์