ข่าว
บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / สิ่งที่ทำให้รีเลย์สัญญาณขนาดเล็กและหม้อแปลงกระแสแตกต่างจากวงจรสวิตชิ่งที่แม่นยำ

สิ่งที่ทำให้รีเลย์สัญญาณขนาดเล็กและหม้อแปลงกระแสแตกต่างจากวงจรสวิตชิ่งที่แม่นยำ

หน้าที่ของรีเลย์สัญญาณขนาดเล็กในเส้นทางควบคุมพลังงานต่ำ

A รีเลย์สัญญาณ สร้างขึ้นเพื่อสลับวงจรกระแสต่ำและแรงดันต่ำได้อย่างน่าเชื่อถือ โดยไม่ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนหรือความต้านทานหน้าสัมผัสที่อาจบิดเบือนสัญญาณการวัดหรือการควบคุม ต่างจากรีเลย์กำลังซึ่งออกแบบมาเพื่อขัดขวางกระแสโหลดจำนวนมาก โดยทั่วไปแล้วรีเลย์สัญญาณจะจัดการกับกระแสในช่วงมิลลิแอมป์ถึงช่วงแอมป์ต่ำ และได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อความเสถียรของหน้าสัมผัสมากกว่าความสามารถในการสลับแบบดิบ

ส่วนประกอบเหล่านี้อยู่ที่ขอบเขตระหว่างการตรวจจับและการตัดสินใจในระบบควบคุม หัววัดอุณหภูมิ พรอกซิมิตี้เซนเซอร์ หรือวงจรวัดแสงมักจะสร้างสัญญาณไฟฟ้าอ่อนๆ ซึ่งจำเป็นต้องกำหนดเส้นทาง แยก หรือรวมทางตรรกะกับสัญญาณอื่นๆ ก่อนที่จะถึงตัวควบคุมหรือตัวบ่งชี้ งานการกำหนดเส้นทางนั้นเป็นที่ที่รีเลย์สัญญาณขนาดเล็กได้รับตำแหน่งบนบอร์ด

Signal Relay

รีเลย์สัญญาณขนาดกะทัดรัดที่ออกแบบมาสำหรับการติดตั้งระดับ PCB ในวงจรควบคุมและวงจรเครื่องมือวัด

โครงสร้างทั่วไปนิยมใช้พื้นผิวสัมผัสที่เป็นประกายทองหรือแพลเลเดียม เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ต้านทานการสะสมของออกไซด์ที่อาจทำให้เกิดการนำไฟฟ้าเป็นระยะที่กระแสต่ำมาก โหมดความล้มเหลวที่เรียกว่าความล้มเหลวของวงจรแห้ง แรงดันไฟฟ้าของคอยล์โดยทั่วไปมีตั้งแต่ 3 โวลต์ถึง 24 โวลต์ DC ซึ่งตรงกับการจ่ายไฟระดับลอจิกที่พบในตัวควบคุมทางอุตสาหกรรม แผงวัดแสง และอุปกรณ์สื่อสาร

  • ขนาดกะทัดรัดเหมาะสำหรับเค้าโครง PCB ที่หนาแน่น
  • กำลังดึงคอยล์ต่ำ มักจะต่ำกว่าครึ่งวัตต์
  • วัสดุหน้าสัมผัสที่เลือกสำหรับความน่าเชื่อถือระดับสัญญาณมากกว่าความต้านทานส่วนโค้ง
  • การใช้งานบ่อยครั้งในมัลติเพล็กซ์ อุปกรณ์ทดสอบ และแผงเครื่องมือวัด

รีเลย์ทำงานเป็นสวิตช์อย่างไร: ตั้งแต่การจ่ายพลังงานของคอยล์ไปจนถึงการปิดหน้าสัมผัส

ที่แกนกลางของรีเลย์ รีเลย์คือตัวแปลระบบเครื่องกลไฟฟ้า โดยปล่อยให้สัญญาณควบคุมขนาดเล็กควบคุมวงจรที่แยกจากกันโดยไม่มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าโดยตรงระหว่างทั้งสอง เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวด สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะดึงกระดองเข้าหาแกนขดลวด การเคลื่อนไหวทางกลนั้นจะเปิดหรือปิดชุดหน้าสัมผัส ซึ่งจะเปลี่ยนสถานะของวงจรสวิตช์

พฤติกรรมการติดต่อแบบปกติเปิดและแบบปิดปกติ

รีเลย์ส่วนใหญ่ระบุว่าเปิดตามปกติ (NO) ปิดตามปกติ (NC) หรือทั้งสองอย่างรวมกัน หน้าสัมผัสแบบเปิดตามปกติจะยังคงตัดการเชื่อมต่อจนกว่าคอยล์จะถูกจ่ายไฟ ในขณะที่หน้าสัมผัสแบบปิดตามปกติจะยังคงเชื่อมต่ออยู่จนกว่าคอยล์จะดึงกระดองออกไป ผู้ออกแบบเลือกระหว่างการกำหนดค่าเหล่านี้โดยพิจารณาว่าวงจรควบคุมควรตั้งค่าเริ่มต้นเป็นสถานะใช้งานหรือไม่ใช้งานในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ

เส้นทางการสลับรีเลย์ วงจรควบคุม คอยล์รีเลย์ กระดองและการติดต่อ วงจรโหลดแบบสวิตช์

ปัจจัยการออกแบบในวงจรสวิตชิ่งรีเลย์

เมื่อรีเลย์ทำงานเป็นสวิตช์ภายในโครงร่างบอร์ดที่ใหญ่ขึ้น จำเป็นต้องจัดการเอฟเฟกต์รองหลายอย่าง การเด้งกลับของหน้าสัมผัส ซึ่งเป็นการพูดคุยทางกลไกสั้นๆ ในขณะที่หน้าสัมผัสตกลง สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงที่ผิดพลาดในวงจรลอจิกที่รวดเร็ว ส่วนประกอบลดส่วนโค้งที่วางอยู่บนขดลวดหรือหน้าสัมผัสจะช่วยลดแรงดันไฟกระชากที่เกิดขึ้นเมื่อโหลดแบบเหนี่ยวนำถูกขัดจังหวะ อายุการใช้งานของกลไกซึ่งคำนวณเป็นล้านๆ ครั้ง โดยทั่วไปจะสูงกว่าอายุการใช้งานทางไฟฟ้ามาก เนื่องจากอายุการใช้งานแบบหลังขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่ถูกสวิตช์จริง

ประเภทรีเลย์ไฟฟ้าและตำแหน่งที่แต่ละอันพอดี

ไม่ใช่ทุกแอปพลิเคชันที่ต้องใช้สถาปัตยกรรมรีเลย์เดียวกัน การเลือกประเภทที่ไม่ถูกต้องมักจะปรากฏขึ้นในภายหลัง เช่น การสึกหรอของหน้าสัมผัสก่อนเวลาอันควร การมีเพศสัมพันธ์ที่ไม่พึงประสงค์ หรืออายุการใช้งานของกลไกที่สั้นตามช่วงเวลาการบริการของแผง

ประเภทรีเลย์ คะแนนการติดต่อทั่วไป ความเร็วในการสลับ บริบทที่เหมาะสมที่สุด
เครื่องกลไฟฟ้า 1A ถึง 10A 5 ถึง 15 มิลลิวินาที แผงควบคุมทั่วไป ลูกโซ่
กก 0.5A หรือน้อยกว่า ต่ำกว่า 1 มิลลิวินาที การสลับสัญญาณต่ำแบบปิดผนึก
โซลิดสเตต แตกต่างกันไปตามการออกแบบ ต่ำกว่ามิลลิวินาที ไม่มีการตีกลับทางกลไก สภาพแวดล้อมที่มีรอบสูงและเสี่ยงต่อการสั่นสะเทือน
ล็อค 1A ถึง 5A 5 ถึง 10 มิลลิวินาที การเก็บรักษาสถานะที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรือระบบป้องกันความผิดพลาด
เวลาล่าช้า 1A ถึง 10A ระยะหน่วงเวลาปรับได้ ลำดับและการเริ่มต้นที่ส่าย

ในบรรดาประเภทรีเลย์ไฟฟ้าเหล่านี้ กลุ่มระบบเครื่องกลไฟฟ้าและตระกูลกกมีอิทธิพลเหนือการใช้งานระดับสัญญาณ ในขณะที่ตัวแปรโซลิดสเตตกำลังได้รับความนิยม โดยที่ความถี่ในการเปลี่ยนหรือการสึกหรอทางกลกลายเป็นปัจจัยจำกัด

พื้นฐานของหม้อแปลงกระแส: การวัดโหลดโดยไม่ทำให้วงจรแตก

A หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า ทำหน้าที่จุดประสงค์ที่แตกต่างจากรีเลย์ แต่ทั้งสองมักพบบนแผงเดียวกัน แทนที่จะสลับวงจร CT จะลดขนาดกระแสไฟฟ้าปฐมภูมิขนาดใหญ่ลงเป็นกระแสทุติยภูมิขนาดเล็กที่วัดได้อย่างปลอดภัย ขณะเดียวกันก็แยกวงจรการวัดด้วยระบบไฟฟ้าจากตัวนำกระแสไฟฟ้าสูง

Current Transformer

หม้อแปลงกระแสแบบหน้าต่างขนาดสำหรับการติดตั้งแบบแคลมป์รอบๆ ตัวนำที่มีอยู่

รูปแบบการก่อสร้างหลัก

หม้อแปลงกระแสส่วนใหญ่ที่ใช้ในการตรวจสอบแผงตกอยู่ในรูปแบบทางกายภาพสามแบบ:

  1. แกนหน้าต่างหรือแกนวงแหวน โดยที่ตัวนำหลักถูกร้อยเกลียวผ่านช่องเปิดในแกนกลาง
  2. แบบแท่ง โดยที่แท่งตัวนำคงที่จะเป็นทางเลี้ยวหลัก
  3. บาดแผลหลัก ซึ่งตัวนำหลักถูกพันผ่านแกนหลายครั้งสำหรับการใช้งานที่มีกระแสไฟต่ำ

แต่ละประเภทจะถูกระบุด้วยอัตราส่วนที่ระบุไว้ เช่น 100:5 โดยอธิบายว่ากระแสหลักเกี่ยวข้องกับเอาต์พุตทุติยภูมิที่ป้อนมิเตอร์ รีเลย์ป้องกัน หรืออินพุตการตรวจสอบอย่างไร การแยกส่วนนี้เป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้ CT เป็นอุปกรณ์มาตรฐานในทุกที่ที่ต้องสังเกตกระแสไฟฟ้าโดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรงกับตัวนำ

เส้นทางการวัด CT ตัวนำหลัก ซีทีคอร์ การวัดแสง / อินพุตรีเลย์

หน้าสัมผัสรีเลย์สัญญาณเทียบกับหน้าสัมผัสรีเลย์กำลัง: มุมมองแบบเคียงข้างกัน

ความแตกต่างระหว่างรีเลย์ระดับสัญญาณและระดับกำลังจะชัดเจนเมื่อมีการเปรียบเทียบพฤติกรรมการสัมผัสโดยตรง แทนที่จะอธิบายแยกกัน

ติดต่อช่วงปัจจุบัน

รีเลย์สัญญาณ: ต่ำกว่า 2A รีเลย์กำลังไฟ: 10A ขึ้นไป

คอยล์พาวเวอร์ดึง

รีเลย์สัญญาณ: ต่ำกว่า 0.5W รีเลย์กำลังไฟ: 1W หรือมากกว่า

แรงดันไฟฟ้าแยกทั่วไป

รีเลย์สัญญาณ: 1000V ถึง 1500V รีเลย์กำลังไฟ: 2500V หรือสูงกว่า

คุณสมบัติ รีเลย์สัญญาณ รีเลย์ไฟฟ้า
ติดต่อลำดับความสำคัญของวัสดุ ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน ทนต่อส่วนโค้งและความร้อน
เวลาตอบสนอง 3 ถึง 8 มิลลิวินาที 10 ถึง 20 มิลลิวินาที
ตำแหน่งทั่วไป แผงสัญญาณ PCB หรือราง DIN แผงควบคุมมอเตอร์และโหลด

ความน่าเชื่อถือของหน้าสัมผัสรีเลย์: ปัจจัยการออกแบบที่ช่วยยืดอายุการใช้งานของสวิตช์

หน้าสัมผัสรีเลย์ที่ได้รับการจัดอันดับตามอายุการใช้งานหลายปีอาจทำงานล้มเหลวได้ภายในไม่กี่สัปดาห์ หากกระแสไฟที่สวิตช์ลดลงต่ำกว่ากระแสไฟเปียกขั้นต่ำ เนื่องจากพื้นผิวสัมผัสไม่เคยเห็นกระแสไฟฟ้าเพียงพอที่จะสลายการเกิดออกซิเดชันที่พื้นผิว

ความน่าเชื่อถือของการสัมผัสนั้นไม่ค่อยเกี่ยวกับคอยล์หรือชิ้นส่วนทางกลเท่านั้น เงื่อนไขหลายประการกำหนดระยะเวลาที่หน้าสัมผัสรีเลย์ยังคงเชื่อถือได้ในสนาม:

  • ต้องรักษากระแสเปียกขั้นต่ำไว้สำหรับหน้าสัมผัสระดับสัญญาณเพื่อหลีกเลี่ยงการนำไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอ
  • เครือข่าย Snubber ข้ามโหลดอุปนัยช่วยลดการเกิดประกายไฟในขณะที่เปิดหน้าสัมผัส
  • ตัวเรือนที่ปิดสนิทจะจำกัดฝุ่นและความชื้นไม่ให้เข้าไปในพื้นที่อุตสาหกรรมที่เปิดโล่ง
  • ระดับแรงสั่นสะเทือนและการกระแทกโดยรอบมีความสำคัญกับอุปกรณ์เคลื่อนที่หรือแบบหมุน
Relay

A รีเลย์ ชุดประกอบที่กำหนดค่าไว้สำหรับการติดตั้งแบบยึดกับแผงพร้อมตัวเรือนหน้าสัมผัสแบบปิดผนึก

การปิดผนึกด้านสิ่งแวดล้อมมีความสำคัญอย่างยิ่งในโรงงานที่มีอนุภาคในอากาศ ความชื้น หรือการสั่นสะเทือนเป็นประจำ เช่น สายการบรรจุ พื้นการผลิตสิ่งทอ และเปลือกอุปกรณ์ก่อสร้างกลางแจ้ง

เมื่อรีเลย์สัญญาณและหม้อแปลงกระแสทำงานร่วมกันในระบบตรวจสอบ

ในการออกแบบแผงหลายๆ แบบ หม้อแปลงกระแสและรีเลย์สัญญาณจะถูกจับคู่กันแทนที่จะใช้แยกกัน CT จะตรวจจับกระแสไฟฟ้าบนวงจรที่ได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง โดยป้อนสัญญาณที่มีขนาดเข้าสู่ขั้นตอนการปรับสภาพ เมื่อสัญญาณนั้นข้ามเกณฑ์ที่กำหนด รีเลย์สัญญาณจะเปลี่ยนสถานะเพื่อกระตุ้นสัญญาณเตือน อินเตอร์ล็อค หรือตัวบ่งชี้ โดยไม่เปิดเผยวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าต่ำให้กับตัวนำกระแสไฟฟ้าสูงที่กำลังตรวจสอบ

การตรวจสอบสายการบรรจุ การป้องกันเครื่องจักรสิ่งทอ ระบบอัตโนมัติในอาคาร แผงวัดแสงอุตสาหกรรม

การจับคู่นี้จะปรากฏขึ้นบ่อยครั้งในสัญญาณเตือนกระแสเกิน ลอจิกการกำจัดโหลด และวงจรป้องกันอุปกรณ์ โดยที่ CT จัดให้มีฟังก์ชันการตรวจจับ และรีเลย์จะทำหน้าที่ตัดสินใจในการสลับ โดยแต่ละรายการจะทำหน้าที่ตามที่ถูกสร้างขึ้นจริง

รายการตรวจสอบการเลือกปฏิบัติสำหรับตัวระบุ

ก่อนที่จะสรุปการเลือกรีเลย์หรือ CT สำหรับแผงควบคุม การพิจารณารายการคำถามเกี่ยวกับข้อมูลจำเพาะสั้นๆ จะช่วยได้:

  1. กระแสโหลดที่คาดหวังลดลงอย่างสบายภายในช่วงพิกัดของรีเลย์สัญญาณ รวมถึงส่วนต่างสำหรับเงื่อนไขการไหลเข้าหรือไม่
  2. ช่วงอุณหภูมิแวดล้อมที่อุปกรณ์จะทำงานตลอดอายุการใช้งานคือเท่าใด
  3. ฟอร์มแฟคเตอร์การติดตั้งเข้ากันได้กับโครงร่างแผง ไม่ว่าจะเป็น PCB, ปลั๊กอิน หรือราง DIN
  4. แรงดันไฟฟ้าแยกและข้อกำหนดการรับรองเป็นไปตามสภาพแวดล้อมด้านกฎระเบียบของแอปพลิเคชันหรือไม่
  5. คาดว่าจะมีรอบสวิตช์กี่รอบต่อวัน และตรงกับอายุการใช้งานทางกลและทางไฟฟ้าที่กำหนด
  6. สำหรับหม้อแปลงกระแส อัตราส่วนที่ระบุตรงกับช่วงอินพุตของอุปกรณ์วัดแสงหรืออุปกรณ์ป้องกันหรือไม่

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: โดยทั่วไปแล้วช่วงกระแสไฟใดที่กำหนดรีเลย์สัญญาณขนาดเล็ก

โดยทั่วไป รีเลย์สัญญาณขนาดเล็กได้รับการจัดอันดับสำหรับกระแสสวิตชิ่งที่ต่ำกว่า 2 แอมป์ โดยมีชิ้นส่วนเกรดเครื่องมือวัดจำนวนมากที่มีพิกัดต่ำกว่า 1 แอมป์ เพื่อรักษาความน่าเชื่อถือของหน้าสัมผัสที่ระดับสัญญาณต่ำ

คำถามที่ 2: เหตุใดหม้อแปลงกระแสจึงต้องมีอัตราส่วนที่กำหนด

อัตราส่วนนี้จะบอกมิเตอร์หรืออุปกรณ์ป้องกันที่เชื่อมต่อว่ากระแสไฟขาออกทุติยภูมิสัมพันธ์กับกระแสไฟหลักตามจริงอย่างไร ทำให้สามารถอ่านค่าได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรงกับตัวนำกระแสไฟสูง

คำถามที่ 3: รีเลย์สามารถใช้เป็นทั้งสวิตช์และแยกสัญญาณได้หรือไม่

ใช่ รีเลย์จะแยกวงจรควบคุมออกจากวงจรสวิตช์โดยเนื้อแท้ ซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่ใช้ทั้งเพื่อสวิตช์ไฟและส่งสัญญาณควบคุมระหว่างระบบที่แยกทางไฟฟ้า

คำถามที่ 4: อะไรทำให้เกิดความล้มเหลวก่อนกำหนดในหน้าสัมผัสรีเลย์ระดับสัญญาณ

สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดคือการทำงานที่ต่ำกว่ากระแสไฟฟ้าเปียกขั้นต่ำของหน้าสัมผัส ซึ่งทำให้เกิดออกซิเดชันที่พื้นผิวสะสมตัวและป้องกันการนำไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ในที่สุด

คำถามที่ 5: ควรจับคู่พิกัด CT และรีเลย์ในวงจรตรวจสอบอย่างไร

ช่วงเอาต์พุตรองของ CT ควรสอดคล้องกับช่วงอินพุตของอุปกรณ์วัดแสงหรือรีเลย์ที่ป้อน และพิกัดหน้าสัมผัสของรีเลย์ควรตรงกับโหลดที่จะสวิตช์ดาวน์สตรีมในท้ายที่สุด

ให้คำปรึกษาด้านผลิตภัณฑ์