รีเลย์แบบ SPDT มีขั้วต่อการทำงาน 5 ขั้ว ได้แก่ ขั้วสำหรับคอยล์ 2 ขั้ว และขั้วสำหรับหน้าสัมผัสแบบสลับ 3 ขั้ว คือ Common (COM), Normally Closed (NC) และ Normally Open (NO) ในสภาวะที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าจ่ายให้คอยล์ ขั้ว COM จะเชื่อมต่อกับ NC เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าตามพิกัดให้คอยล์ รีเลย์จะสลับการเชื่อมต่อของ COM จาก NC ไปยัง NO.
คอยล์ปิด (OFF): COM ─── NC COM x NO
สำหรับโหลดที่ต้องการให้ทำงานเฉพาะเมื่อรีเลย์ทำงาน ให้ต่อสายแหล่งจ่ายผ่านขั้ว COM และ NO สำหรับโหลดที่ต้องการให้ทำงานตลอดเวลาจนกว่ารีเลย์จะทำงาน ให้ใช้ขั้ว COM และ NC วงจรคอยล์และวงจรหน้าสัมผัสแยกจากกันทางไฟฟ้า ดังนั้นห้ามสันนิษฐานว่าพิกัดแรงดันหรือกระแสไฟฟ้าของทั้งสองวงจรจะเท่ากัน.
ความปลอดภัย: ตัดแหล่งจ่ายไฟทุกครั้งก่อนทำการต่อสายหรือทดสอบความต่อเนื่องทางไฟฟ้า ใช้แผนภาพขั้วต่อและพิกัดตามรุ่นของรีเลย์และซ็อกเก็ตที่ระบุไว้ สำหรับงานที่เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้าหลัก (Mains Voltage) ต้องปฏิบัติตามกฎการเดินสายไฟที่เกี่ยวข้องและดำเนินการโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเท่านั้น.
สรุปการต่อสายรีเลย์แบบ SPDT
| เทอร์มินัล | การทำงาน | สถานะเมื่อคอยล์ปิด (OFF) | สถานะเมื่อคอยล์เปิด (ON) |
|---|---|---|---|
| A1 และ A2 หรือขาคอยล์ | จ่ายไฟเข้าคอยล์แม่เหล็กไฟฟ้า | ไม่มีการทำงานของแม่เหล็ก | อาร์เมเจอร์ของรีเลย์ทำงาน |
| COM | หน้าสัมผัสเคลื่อนที่ที่ใช้ร่วมกันทั้งสองวงจร | เชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสปกติปิด (NC) | เชื่อมต่อกับ NO |
| เอ็นซี | หน้าสัมผัสปกติปิด (Normally closed contact) | นำกระแสไปยัง COM | เปิดวงจรจาก COM |
| เลขที่ | หน้าสัมผัสปกติเปิด (Normally open contact) | เปิดวงจรจาก COM | นำกระแสไปยัง COM |
SPDT หมายถึง ขั้วเดี่ยว สองทาง. “ขั้วเดี่ยว” หมายความว่ารีเลย์สลับวงจรทั่วไปหนึ่งวงจร “สองทาง” หมายความว่าขั้วทั่วไปสามารถเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสใดหน้าสัมผัสหนึ่งจากสองหน้าสัมผัสได้ การจัดวางแบบนี้มักเรียกกันทั่วไปว่า หน้าสัมผัสแบบสลับ (changeover contact) หรือ หน้าสัมผัสแบบ Form C.
การทำงานของรีเลย์ SPDT
รีเลย์ไฟฟ้าแบบกลไกชนิด SPDT ประกอบด้วยขดลวด แกนแม่เหล็ก อาร์เมเจอร์ สปริงดึงกลับ และชุดหน้าสัมผัสแบบสลับทางหนึ่งชุด.
- คอยล์ไม่มีกระแสไฟฟ้า: สปริงดึงกลับจะยึดอาร์เมเจอร์ไว้ในตำแหน่งปกติ โดยที่ COM จะสัมผัสกับ NC.
- จ่ายแรงดันไฟฟ้าพิกัดเข้าที่คอยล์: กระแสไฟฟ้าในคอยล์จะสร้างสนามแม่เหล็กเพื่อดึงอาร์เมเจอร์.
- การเปลี่ยนสถานะหน้าสัมผัส: COM จะแยกออกจาก NC และไปแตะกับ NO โดยรีเลย์สลับส่วนใหญ่จะเป็นแบบตัดก่อนต่อ (break-before-make) แต่ทั้งนี้ให้ยึดตามข้อมูลในเอกสารทางเทคนิคของรีเลย์รุ่นนั้นๆ เป็นหลัก.
- ตัดแรงดันไฟฟ้าออกจากคอยล์: สนามแม่เหล็กจะสลายตัวและสปริงจะดึงให้ COM กลับไปสัมผัสกับ NC ตามเดิม.
คำศัพท์ต่างๆ ปกติเปิด แล้ว ปกติปิด อธิบายสถานะของรีเลย์ในขณะที่คอยล์ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเสมอ โดยไม่ได้อธิบายว่าอุปกรณ์ภายนอกกำลังทำงานอยู่ตามปกติหรือไม่.
คอยล์อาจถูกควบคุมโดยสวิตช์, ตัวควบคุมตรรกะแบบโปรแกรมได้ (PLC), เอาต์พุตจากเซนเซอร์, เทอร์โมสตัท หรือทรานซิสเตอร์ หน้าสัมผัสสามารถสลับวงจรแยกต่างหากภายในพิกัดหน้าสัมผัสที่ระบุไว้ของรีเลย์ได้ การแยกส่วนนี้เป็นเหตุผลว่าทำไมสัญญาณควบคุมแรงดันไฟฟ้าต่ำจึงสามารถสั่งการวงจรอื่นได้ แต่ก็ไม่อนุญาตให้ใช้แรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าตามอำเภอใจ โดยยังคงต้องคำนึงถึงประเภทของฉนวน ประเภทของโหลด และพิกัดของหน้าสัมผัส.
การระบุขั้วต่อรีเลย์แบบ SPDT ทั้งห้าขั้ว
อย่าระบุขั้วต่อโดยดูจากตำแหน่งทางกายภาพเพียงอย่างเดียว รูปแบบขาของรีเลย์จะแตกต่างกันไปตามประเภทของรีเลย์ ไม่ว่าจะเป็นรีเลย์แบบ PCB, รีเลย์อุตสาหกรรมแบบเสียบปลั๊ก, รีเลย์ยานยนต์ หรือโมดูลรีเลย์ แม้ว่าทั้งหมดจะถูกระบุว่าเป็นแบบ SPDT ก็ตาม.
การทำเครื่องหมายขั้วต่อตามมาตรฐาน IEC
รูปแบบการทำเครื่องหมายตามมาตรฐาน IEC ที่ใช้ทั่วไปสำหรับหน้าสัมผัสแบบเปลี่ยนทาง (Changeover contact) หนึ่งชุดคือ:
| เครื่องหมาย | ฟังก์ชันการทำงานทั่วไป |
|---|---|
| A1,A2 | ม้วน |
| 11 | COM |
| 12 | เอ็นซี |
| 14 | เลขที่ |
ขั้วสลับเพิ่มเติมมักใช้หมายเลข 21–22–24, 31–32–34 และอื่นๆ ให้ถือว่านี่เป็นเพียงรูปแบบการกำหนดหมายเลขมาตรฐาน ไม่ใช่สิ่งที่ใช้แทนแผนผังของผู้ผลิต.
การระบุตำแหน่งขาของรีเลย์รถยนต์ 5 ขาทั่วไป
รีเลย์สลับสำหรับรถยนต์หลายรุ่นใช้การกำหนดขาแบบ:
| ขา (Pin) | ฟังก์ชันการทำงานทั่วไป |
|---|---|
| 85, 86 | ม้วน |
| 30 | COM |
| 87a | เอ็นซี |
| 87 | เลขที่ |
รีเลย์บางรุ่นมีไดโอดหรือตัวต้านทานสำหรับป้องกันแรงดันย้อนกลับติดตั้งคร่อมขดลวดอยู่ ไดโอดจะทำให้ขั้วของขดลวดมีความสำคัญ ดังนั้นควรตรวจสอบเครื่องหมายบนตัวอุปกรณ์ก่อนเชื่อมต่อขา 85 และ 86 นอกจากนี้ ให้แยกความแตกต่างระหว่างรีเลย์สลับแบบ 87a กับรีเลย์ที่มีขั้วต่อสองขาที่ระบุว่าเป็น 87 ทั้งคู่ ซึ่งแบบหลังอาจเป็นเอาต์พุตแบบปกติเปิด (NO) สองชุดที่ทำงานพร้อมกัน แทนที่จะเป็นหน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC).
วิธีตรวจสอบรีเลย์ที่ไม่ทราบข้อมูลด้วยมัลติมิเตอร์
ดำเนินการทดสอบเหล่านี้ในขณะที่ถอดรีเลย์ออกจากวงจรทั้งหมดแล้วเท่านั้น.
- อ่านแผนผังที่พิมพ์อยู่บนตัวรีเลย์หรือเอกสารข้อมูลทางเทคนิคก่อนเสมอ.
- ในโหมดวัดความต้านทาน ให้หาคู่ขั้วที่มีค่าความต้านทานคงที่และจำกัด ซึ่งมักจะเป็นขั้วของคอยล์ ห้ามจ่ายไฟเข้าขั้วเหล่านี้ในขณะนี้.
- ในโหมดวัดความต่อเนื่อง ให้หาคู่หน้าสัมผัสที่เชื่อมต่อกันในขณะที่ยังไม่ได้จ่ายไฟให้คอยล์ ขั้วเหล่านี้คือ COM และ NC.
- หน้าสัมผัสที่เหลืออยู่คือ NO.
- จ่ายแรงดันไฟฟ้าให้คอยล์ตามค่าที่ระบุไว้ของรีเลย์เท่านั้นโดยใช้แหล่งจ่ายไฟแบบจำกัดกระแส หน้าสัมผัส COM–NC ควรจะเปิดออก และ COM–NO ควรจะปิดลง.
- หากยังไม่สามารถแยกแยะ COM ออกจาก NC ได้ ให้เปรียบเทียบสถานะของหน้าสัมผัสทั้งสองกับแผนผังของผู้ผลิต ห้ามคาดเดาโดยเด็ดขาด.
ไฟ LED, ไดโอด, ตัวต้านทาน, วงจรตั้งเวลา หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ที่ติดตั้งภายในอาจส่งผลต่อค่าความต้านทานที่วัดได้ สำหรับอุปกรณ์เหล่านี้ จำเป็นต้องอ้างอิงจากเอกสารข้อมูลทางเทคนิค.
แผนผังการต่อสายรีเลย์แบบ SPDT พื้นฐาน
โหลดจะทำงาน (ON) เมื่อคอยล์ได้รับพลังงาน
ใช้หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (Normally Open) เมื่อต้องการให้โหลดทำงานหลังจากที่รีเลย์ได้รับสัญญาณควบคุมเท่านั้น.
ฝั่งควบคุม ฝั่งหน้าสัมผัส
ลำดับการทำงาน:
- คอยล์ปิด: COM–NO เปิดวงจร โหลดจึงไม่ทำงาน.
- คอยล์เปิด: COM–NO ปิดวงจร กระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านโหลด.
การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การสั่งงานคอยล์คอนแทคเตอร์, โซลินอยด์วาล์ว, ไฟแสดงสถานะ, พัดลม หรือสัญญาณเตือน เมื่อเอาต์พุตของตัวควบคุมทำงาน.
2. โหลดจะหยุดทำงาน (OFF) เมื่อคอยล์ได้รับพลังงาน
ใช้หน้าสัมผัสแบบปกติปิด (Normally Closed) เมื่อต้องการให้โหลดทำงานในสถานะพักของรีเลย์ และหยุดทำงานเมื่อคอยล์ทำงาน.
+Vsupply ── ฟิวส์ ── COM
ลำดับการทำงาน:
- คอยล์ไม่ทำงาน: COM–NC เชื่อมต่อกัน ทำให้โหลดทำงาน.
- คอยล์ทำงาน: COM จะสลับไปที่ NO ทำให้วงจรโหลดที่ต่อกับ NC เปิดออก.
โทโพโลยีนี้สามารถให้ตรรกะการควบคุมแบบกลับสถานะได้ ไม่ควรระบุว่าเป็น “ระบบปลอดภัยเมื่อเกิดความผิดพลาด” (fail-safe) โดยอัตโนมัติ เนื่องจากความปลอดภัยเมื่อเกิดความผิดพลาดขึ้นอยู่กับวงจรทั้งหมด รูปแบบความล้มเหลว การตรวจสอบ และข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง.
3. การสลับระหว่างโหลดสองตัว
รีเลย์แบบ SPDT สามารถเลือกโหลดสองตัวที่แยกจากกันซึ่งใช้เส้นทางจ่ายไฟร่วมกันได้ โดยมีเงื่อนไขว่าวงจรทั้งสองต้องรองรับพิกัดหน้าสัมผัสและพิกัดความเป็นฉนวนของรีเลย์.
┌── NC ── โหลด A ── กราวด์/นิวทรัล
เมื่อคอยล์ไม่มีกระแสไฟฟ้า โหลด A จะได้รับพลังงาน เมื่อคอยล์มีกระแสไฟฟ้า โหลด B จะได้รับพลังงาน เนื่องจากหน้าสัมผัสแบบสลับทั่วไปมักเป็นแบบตัดก่อนต่อ (break-before-make) จึงอาจมีช่วงเวลาสั้นๆ ที่ไม่มีโหลดใดเชื่อมต่ออยู่.
การขับรีเลย์ DC แบบ SPDT จาก PLC หรือทรานซิสเตอร์
เอาต์พุตของ PLC หรือไมโครคอนโทรลเลอร์อาจไม่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าให้คอยล์ได้โดยตรง ดังนั้นจึงนิยมใช้ทรานซิสเตอร์หรือ MOSFET เป็นตัวขับ (driver) คั่นระหว่างตัวควบคุมและคอยล์.
+Vcoil
สำหรับคอยล์ DC ทั่วไป ไดโอดป้องกันแรงดันย้อนกลับ (flyback diode) ที่ต่อคร่อมคอยล์จะช่วยจำกัดแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าในคอยล์ถูกตัด ให้ต่อแคโทดเข้ากับด้านบวกของคอยล์และแอโนดเข้ากับด้านลบที่ถูกสวิตช์ รีเลย์หรือโมดูลบางรุ่นอาจมีระบบป้องกันมาให้แล้ว การเพิ่มอุปกรณ์อื่นโดยไม่ตรวจสอบวงจรอาจส่งผลต่อการทำงานในการปล่อยหน้าสัมผัส (release behavior).
ไดโอดธรรมดาอาจทำให้เวลาในการปล่อยหน้าสัมผัสของรีเลย์นานขึ้น ในกรณีที่ความเร็วในการตัดวงจรมีความสำคัญ ผู้ผลิตรีเลย์อาจแนะนำให้ใช้ไดโอดร่วมกับซีเนอร์ไดโอด, อุปกรณ์ป้องกันแรงดันกระชาก (TVS), หรือเครือข่ายป้องกันอื่นๆ ไดโอดมาตรฐานไม่สามารถนำมาใช้เป็นวิธีป้องกันแบบเดียวกันกับคอยล์ AC ได้โดยตรง ควรใช้วิธีแก้ปัญหาที่ระบุไว้สำหรับรีเลย์และตัวขับ AC โดยเฉพาะ.
การป้องกันที่คอยล์ช่วยปกป้องฝั่งตัวขับ ส่วนโหลดแบบเหนี่ยวนำ load ที่ถูกสวิตช์โดยหน้าสัมผัส เช่น โซลีนอยด์, คอยล์คอนแทคเตอร์ หรือมอเตอร์ อาจจำเป็นต้องมีการป้องกันแยกต่างหากเพื่อจำกัดการเกิดอาร์คที่หน้าสัมผัสและสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า.
ตัวอย่างการต่อสายรีเลย์แบบ SPDT ที่ใช้งานได้จริง 3 รูปแบบ
ตัวอย่างที่ 1: เซนเซอร์ 24 V DC ควบคุมสัญญาณไฟเตือน
สมมติว่าเอาต์พุตของเซนเซอร์ขับคอยล์รีเลย์ขนาด 24 V DC และต้องการให้ไฟสว่างเฉพาะเมื่อเซนเซอร์ทำงานเท่านั้น.
- เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ 24 V ที่ควบคุมโดยเซนเซอร์เข้ากับ A1 และต่อสายกลับ (Return) เข้ากับ A2 โดยให้เป็นไปตามประเภทเอาต์พุตและขั้วของรีเลย์.
- ป้องกันวงจรขับคอยล์ด้วยวิธีการลดแรงดันกระชาก (Suppression) ที่กำหนด.
- เดินสายแหล่งจ่ายไฟที่มีการป้องกันของหลอดไฟเข้าที่ขั้ว COM.
- เชื่อมต่อขั้ว NO เข้ากับหลอดไฟ และต่อขั้วที่เหลือของหลอดไฟเข้ากับสายกลับ (Return).
วงจรหลอดไฟจะยังคงเปิดอยู่จนกว่าเซนเซอร์จะจ่ายไฟให้รีเลย์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเอาต์พุตของเซนเซอร์สามารถขับคอยล์ได้ หรือเพิ่มอุปกรณ์ขับสัญญาณ (Interface driver) หากจำเป็น.
ตัวอย่างที่ 2: การแสดงสถานะสีเขียว/แดงด้วยหน้าสัมผัสเปลี่ยนสถานะ (Changeover contact) หนึ่งชุด
หน้าสัมผัส SPDT หนึ่งชุดสามารถสลับการทำงานของตัวบ่งชี้สองตัวได้:
- จ่ายไฟให้ตัวบ่งชี้ผ่านการป้องกันไปยังขั้ว COM
- ต่อขั้ว NC เข้ากับตัวบ่งชี้สีเขียว
- ต่อขั้ว NO เข้ากับตัวบ่งชี้สีแดง
- ต่อสายกราวด์หรือสายกลับของตัวบ่งชี้ทั้งสองเข้ากับจุดต่อที่เหมาะสม
เมื่อคอยล์ไม่มีกระแสไฟฟ้า ไฟสีเขียวจะติด เมื่อคอยล์ทำงาน ไฟสีเขียวจะดับและไฟสีแดงจะติด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรตัวบ่งชี้ทั้งสองสามารถใช้ขั้วร่วม (Common) เดียวกันได้ และการออกแบบรวมของทั้งสองวงจรยังคงอยู่ในพิกัดของหน้าสัมผัส.
ตัวอย่างที่ 3: การใช้รีเลย์คั่นกลางระหว่าง PLC และคอยล์ของคอนแทคเตอร์
อินเทอร์เฟซรีเลย์แบบ SPDT สามารถใช้แยกวงจรเอาต์พุตของ PLC ออกจากวงจรควบคุมคอนแทคเตอร์ได้
- เอาต์พุตของ PLC จะจ่ายไฟให้กับคอยล์ของอินเทอร์เฟซรีเลย์.
- แรงดันไฟฟ้าสำหรับควบคุมคอนแทคเตอร์จะเข้าสู่ขั้ว COM ผ่านอุปกรณ์ป้องกันและอุปกรณ์ควบคุมที่จำเป็น.
- ขั้ว NO จะจ่ายไฟไปยังคอยล์ของคอนแทคเตอร์ ทำให้คอนแทคเตอร์ทำงานเมื่อเอาต์พุตของ PLC ทำงาน.
- ขั้ว NC อาจปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ได้ใช้งาน หรือใช้สำหรับส่งสถานะแยกต่างหากหากการออกแบบเอื้ออำนวย.
อินเทอร์เฟซรีเลย์ไม่สามารถทดแทนอุปกรณ์ป้องกันโอเวอร์โหลด อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร โครงสร้างระบบหยุดฉุกเฉิน หรือรีเลย์นิรภัยที่จำเป็นได้ การเลือกใช้งานต้องพิจารณาจากกระแสกระชากของคอยล์คอนแทคเตอร์จริง โหลดขณะทำงานปกติ ความถี่ในการสลับการทำงาน แรงดันไฟฟ้าควบคุม และข้อกำหนดด้านการประสานการทำงานที่เกี่ยวข้อง.
พิกัดหน้าสัมผัส: เหตุใด “10 A” จึงไม่ใช่ข้อมูลจำเพาะทั้งหมด
ความสามารถของหน้าสัมผัสรีเลย์ขึ้นอยู่กับปัจจัยมากกว่าแค่ค่ากระแสไฟฟ้าที่ระบุไว้บนตัวอุปกรณ์.
| รายการที่ต้องพิจารณา | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ |
|---|---|
| แรงดันไฟฟ้าและประเภทของคอยล์ | พิกัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหรือกระแสตรงที่แน่นอน ค่าความคลาดเคลื่อน อัตราการใช้พลังงาน ขั้วไฟฟ้า และวงจรป้องกันแรงดันเกินในตัว |
| แรงดันไฟฟ้า/กระแสไฟฟ้าของหน้าสัมผัส | พิกัดสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับหรือกระแสตรงที่ใช้งานจริง ไม่ใช่เงื่อนไขการทดสอบอื่น |
| ประเภทของโหลด | โหลดแบบความต้านทาน โหลดหลอดไฟ โหลดโซลินอยด์ โหลดคอยล์คอนแทคเตอร์ โหลดมอเตอร์ หรือโหลดแบบคาปาซิทีฟ |
| ภาระงานขณะกระแสกระชากและขณะตัดวงจร | กระแสขณะเริ่มเดินเครื่อง/กระแสกระชาก และกระแสที่ถูกตัดขาดเมื่อหน้าสัมผัสเปิดออก |
| โหลดการสลับขั้นต่ำ | มีความสำคัญสำหรับสัญญาณระดับต่ำที่หน้าสัมผัสกำลังไฟฟ้าทั่วไปอาจมีความน่าเชื่อถือไม่เพียงพอ |
| อายุการใช้งานทางไฟฟ้าและทางกล | กราฟของผู้ผลิตที่โหลดและความถี่ในการสลับใช้งานจริง |
| การแยกส่วนและสภาพแวดล้อม | ระยะห่างที่กำหนด, ซ็อกเก็ต, ตู้ควบคุม, สภาวะมลพิษ, อุณหภูมิ และการรับรองมาตรฐาน |
โหลดไฟฟ้ากระแสตรง (DC) อาจตัดวงจรได้ยากกว่าเนื่องจากอาร์คไม่มีจุดตัดศูนย์ของกระแสไฟฟ้าตามธรรมชาติ โหลดแบบเหนี่ยวนำยังทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะเมื่อมีการสลับวงจร ควรใช้ข้อมูลหน้าสัมผัสเฉพาะสำหรับโหลดของผู้ผลิตเสมอ ห้ามนำค่าพิกัดความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ไปใช้กับมอเตอร์หรือโซลินอยด์ไฟฟ้ากระแสตรงโดยการคาดเดา.
ข้อผิดพลาดทั่วไปในการต่อสายรีเลย์แบบ SPDT
การสับสนระหว่างขั้ว COM กับขั้วร่วมของคอยล์
COM เป็นส่วนหนึ่งของชุดหน้าสัมผัส ไม่ใช่ขั้วกลับของคอยล์หรือกราวด์วงจรทั่วไป ขั้วคอยล์สองขั้วจะสร้างวงจรหนึ่ง ส่วน COM, NC และ NO จะสร้างอีกวงจรหนึ่ง.
การกำหนดสถานะ NO และ NC ในขณะที่คอยล์ได้รับพลังงาน
“คำว่า ”ปกติ" (Normal) หมายถึงสถานะที่คอยล์ไม่มีกระแสไฟฟ้า หากการระบุขั้วเริ่มจากสถานะที่มีกระแสไฟฟ้า จะทำให้เข้าใจสถานะ NO และ NC สลับกันได้ง่าย.
การจ่ายแรงดันไฟฟ้าโหลดเข้าสู่คอยล์
รีเลย์อาจสลับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างจากแรงดันคอยล์ของตัวมันเอง ค่าที่อนุญาตจะมาจากข้อมูลจำเพาะของคอยล์และหน้าสัมผัสที่แยกจากกัน การจ่ายไฟ 120 โวลต์เข้าสู่คอยล์ 24 โวลต์ ไม่ถือว่าปลอดภัยเพียงเพราะหน้าสัมผัสรองรับแรงดัน 120 โวลต์ได้.
การทึกทักเอาเองว่ารีเลย์ 5 ขาทุกตัวมีรูปแบบการจัดวางเหมือนกัน
ขั้วการทำงาน 5 ขาไม่ได้การันตีว่าตำแหน่งขาหรือการนับเลขขาจะเหมือนกัน ต้องตรวจสอบหมายเลขชิ้นส่วนที่แน่นอน และตรวจสอบว่าแผนภาพเป็นมุมมองจากด้านบน ด้านล่าง หรือมุมมองจากเบ้าเสียบ (Socket).
การละเลยการป้องกันแรงดันกระชาก (Transient suppression)
คอยล์กระแสตรงที่ไม่มีวงจรป้องกันอาจทำให้เอาต์พุตของทรานซิสเตอร์เสียหายหรือก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ โหลดหน้าสัมผัสแบบเหนี่ยวนำอาจเกิดการอาร์กได้แม้ว่าจะมีการป้องกันคอยล์แล้วก็ตาม โปรดตรวจสอบทั้งสองส่วนแยกกัน.
การสลับการทำงานของมอเตอร์โดยตรงโดยไม่ได้ตรวจสอบรอบการทำงาน
กระแสกระชากของมอเตอร์และการตัดวงจรแบบเหนี่ยวนำอาจมีค่าสูงกว่าค่าที่คาดการณ์ไว้ในสภาวะคงตัวมาก รีเลย์ที่เหมาะสมกับโหลดแบบความต้านทานที่กระแสไฟฟ้าค่าหนึ่ง อาจไม่เหมาะสมกับมอเตอร์ที่ใช้กระแสไฟฟ้าค่าเดียวกัน.
ตารางการแก้ไขปัญหาสำหรับรีเลย์ SPDT
| อาการ | สาเหตุที่เป็นไปได้ | การตรวจสอบอย่างปลอดภัย | แนวทางการแก้ไข |
|---|---|---|---|
| รีเลย์ไม่มีเสียงคลิก | แรงดันคอยล์ไม่ถูกต้อง กระแสขับไม่เพียงพอ การเดินสายผิดพลาด หรือคอยล์ขาด | วัดแรงดันไฟฟ้าที่ A1–A2 ในระหว่างการสั่งงานและเปรียบเทียบกับข้อมูลในเอกสารทางเทคนิค (Datasheet) | แก้ไขวงจรควบคุมหรือเปลี่ยนรีเลย์ที่ตรวจสอบแล้วว่าชำรุด |
| รีเลย์มีเสียงคลิกแต่โหลดไม่ทำงาน | ต่อสายโหลดเข้ากับหน้าสัมผัส NC แทนที่จะเป็น NO, ฟิวส์ขาด, หน้าสัมผัสเสียหาย หรือไม่มีเส้นทางกระแสไหลกลับ | ตัดกระแสไฟฟ้าและทดสอบความต่อเนื่องระหว่าง COM–NO ขณะที่คอยล์ทำงาน | แก้ไขการเดินสายไฟและตรวจสอบวงจรโหลดที่ได้รับการป้องกัน |
| โหลดทำงานในสถานะที่ไม่ถูกต้อง | สลับสาย NO และ NC กัน | หลังจากตัดกระแสไฟฟ้าแล้ว ให้ทดสอบความต่อเนื่องของสถานะหน้าสัมผัสในขณะที่ไม่ได้ทำงาน | ย้ายเส้นทางโหลดไปยังหน้าสัมผัสที่ต้องการ |
| ตัวควบคุมรีเซ็ตเมื่อรีเลย์ปิดการทำงาน | เกิดสัญญาณรบกวนชั่วขณะที่คอยล์ หรือการจัดวางแหล่งจ่ายไฟ/สายกราวด์ไม่เหมาะสม | ตรวจสอบการติดตั้งอุปกรณ์ลดแรงดันกระชากที่คอยล์และการแยกสายไฟตามข้อกำหนด | เพิ่มอุปกรณ์ลดแรงดันกระชากที่เหมาะสมตามคำแนะนำของผู้ผลิตและปรับปรุงการจัดวางสายไฟ |
| หน้าสัมผัสติดค้างหรือชำรุดก่อนกำหนด | กระแสกระชากสูงเกินไป, การเกิดอาร์คจากโหลดเหนี่ยวนำ, ไฟฟ้าลัดวงจร หรือวัสดุหน้าสัมผัสไม่เหมาะสม | เปรียบเทียบภาระงานจริงกับข้อมูลการใช้งานของรีเลย์ | ใช้อุปกรณ์ลดสัญญาณรบกวนที่เหมาะสม หรือใช้รีเลย์/คอนแทคเตอร์ที่มีพิกัดถูกต้อง |
| รีเลย์มีการสั่น (Chatter) | แรงดันคอยล์ตก สัญญาณควบคุมไม่เสถียร หรือจุดต่อสายหลวม | ตรวจสอบแรงดันคอยล์ระหว่างการทำงาน | ทำให้แหล่งจ่ายไฟควบคุมมีความเสถียรและซ่อมแซมจุดต่อสาย |
ห้ามวัดค่าความต้านทานหรือความต่อเนื่องในวงจรที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เสียงคลิกยืนยันเพียงการเคลื่อนที่ทางกล ไม่ได้ยืนยันว่าหน้าสัมผัสอยู่ในสภาพดี.
SPDT เทียบกับ SPST เทียบกับ DPDT: คุณต้องการการจัดวางหน้าสัมผัสแบบใด?
| แบบฟอร์มติดต่อ | สิ่งที่มันทำ | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|
| SPST-NO | ปิดวงจรหนึ่งเส้นทางเมื่อได้รับพลังงาน | การเปิดใช้งานโหลดแบบง่าย |
| SPST-NC | เปิดวงจรหนึ่งเส้นทางเมื่อได้รับพลังงาน | การควบคุมแบบกลับสถานะอย่างง่าย |
| สป.ด.ที. | สลับจุดคอมมอน (Common) หนึ่งจุดระหว่างหน้าสัมผัส NC และ NO | เลือกหนึ่งในสองเส้นทางหรือกำหนดตรรกะการทำงานแบบ NO/NC |
| DPDT | สลับจุดคอมมอน (Common) สองจุดที่เป็นอิสระต่อกันพร้อมกัน | สลับเส้นทางที่แยกจากกันสองเส้นทางหรือกลับขั้วในวงจรที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสม |
ใช้ SPDT เมื่อวงจรต้องการการสลับสถานะ หากต้องเปลี่ยนสถานะของวงจรอิสระสองวงจรพร้อมกัน ให้ใช้ DPDT หรืออุปกรณ์หลายขั้ว (Multi-pole) อื่นที่เหมาะสม รีเลย์ SPDT เพียงตัวเดียวไม่สามารถกลับขั้วมอเตอร์กระแสตรงแบบสองสายได้ ซึ่งจำเป็นต้องใช้การจัดวงจรแบบ DPDT หรือใช้รีเลย์ SPDT สองตัวที่อินเตอร์ล็อกกันอย่างเหมาะสม.
สำหรับการเปรียบเทียบเชิงลึก โปรดดูที่ การเดินสายไฟและการจัดวางหน้าสัมผัสของรีเลย์แบบ SPDT เทียบกับ DPDT แล้ว SPST เทียบกับ SPDT เทียบกับ DPST เทียบกับ DPDT.
รายการตรวจสอบการเดินสายไฟรีเลย์แบบ SPDT
ก่อนจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าสู่วงจร:
- ตรวจสอบหมายเลขชิ้นส่วนของรีเลย์และทิศทางการมองขั้วต่อให้ถูกต้องแม่นยำ.
- จับคู่ขา A1/A2 หรือขาคอยล์ให้ตรงกับแรงดันไฟฟ้าของคอยล์และประเภทกระแสไฟฟ้า AC/DC ที่ระบุ.
- ตรวจสอบว่าขั้วของคอยล์มีความสำคัญหรือไม่ เนื่องจากมีไฟ LED หรือไดโอดภายใน.
- ระบุตำแหน่ง COM, NC และ NO จากแผนภาพ ไม่ใช่จากตำแหน่งทางกายภาพบนตัวอุปกรณ์.
- ตัดสินใจเลือกสถานะที่ต้องการในขณะไม่มีกระแสไฟฟ้าก่อนที่จะเลือกระหว่าง NO หรือ NC.
- ป้องกันแหล่งจ่ายไฟและตัวนำสำหรับวงจรที่กำลังทำการสลับ.
- ตรวจสอบพิกัดหน้าสัมผัสสำหรับแรงดันไฟฟ้า, หน้าที่การทำงานแบบ AC/DC, ประเภทของโหลด, กระแสกระชาก และความถี่ในการสลับ.
- เพิ่มอุปกรณ์ลดสัญญาณรบกวนที่เหมาะสมให้กับตัวขับคอยล์และโหลดที่เป็นขดลวดเหนี่ยวนำใดๆ.
- รักษาการแยกส่วนที่จำเป็นระหว่างสายควบคุมและสายไฟที่มีแรงดันสูงกว่า.
- ตัดแหล่งจ่ายไฟ ตรวจสอบการเดินสายไฟ และทดสอบความต่อเนื่องก่อนเริ่มใช้งานจริง.
สำหรับการประยุกต์ใช้งานการสลับแบบตั้งเวลา ให้ใช้ตรรกะหน้าสัมผัสเดียวกันหลังจากฟังก์ชันการตั้งเวลาที่เลือกไว้ ดูที่ VIOX คู่มือการเดินสายรีเลย์หน่วงเวลา สำหรับตัวอย่าง A1/A2, อินพุตควบคุม และหน้าสัมผัสแบบตั้งเวลา ผู้ซื้อและผู้ประกอบตู้ควบคุมที่กำลังประเมินรูปแบบรีเลย์สามารถตรวจสอบความสามารถในการผลิตรีเลย์ตั้งเวลาของ VIOX ได้เช่นกัน ความสามารถในการผลิตรีเลย์ตั้งเวลา.
คำถามที่ถูกถามบ่อย
ขาทั้งห้าของรีเลย์แบบ SPDT มีอะไรบ้าง?
ประกอบด้วยขั้วคอยล์สองขา บวกกับ COM, NC และ NO โดยหมายเลขขาทางกายภาพจะแตกต่างกันไป สัญลักษณ์มาตรฐาน IEC ที่พบบ่อยคือ A1/A2, 11/12/14 ในขณะที่รีเลย์รถยนต์หลายรุ่นใช้ 85/86, 30/87a/87 โปรดตรวจสอบข้อมูลจากเอกสารข้อมูล (Datasheet) ของผู้ผลิตเสมอ.
ฉันควรต่อแหล่งจ่ายไฟเข้าที่ COM หรือต่อโหลดเข้าที่ COM?
ในทางไฟฟ้าสามารถทำได้ทั้งสองทิศทางสำหรับหน้าสัมผัสแบบแห้ง (Dry contact) ทั่วไป แต่หลักการทั่วไปคือการต่อแหล่งจ่ายไฟที่ผ่านการป้องกันแล้วเข้าที่ COM และนำเอาต์พุตที่เลือกจาก NO หรือ NC ไปยังโหลด การออกแบบขั้นสุดท้ายต้องคำนึงถึงการป้องกัน การต่อลงดิน ขั้วไฟฟ้า การแยกส่วน และคำแนะนำของผู้ผลิต.
ฉันควรใช้ NO หรือ NC?
ใช้ NO เมื่อต้องการให้โหลดทำงานหลังจากคอยล์ได้รับพลังงาน ใช้ NC เมื่อต้องการให้โหลดทำงานในขณะที่คอยล์ยังไม่มีพลังงานและหยุดทำงานเมื่อคอยล์ได้รับพลังงาน โปรดประเมินพฤติกรรมที่ต้องการในกรณีที่สูญเสียกำลังไฟควบคุมก่อนตัดสินใจ.
รีเลย์ 12 V สามารถสลับแรงดันไฟฟ้า 120 V หรือ 230 V ได้หรือไม่?
เครื่องหมาย “12 V” อาจระบุเฉพาะแรงดันไฟฟ้าของคอยล์เท่านั้น ส่วนหน้าสัมผัสจะสามารถสลับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (mains voltage) ได้หรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับพิกัดที่ระบุไว้ ประเภทของโหลด ฉนวน ซ็อกเก็ต ตู้ควบคุม การรับรองมาตรฐาน และกฎการติดตั้ง ห้ามสรุปความสามารถของหน้าสัมผัสจากแรงดันไฟฟ้าของคอยล์โดยเด็ดขาด.
รีเลย์แบบ SPDT จำเป็นต้องใช้ไดโอดป้องกันแรงดันย้อนกลับ (flyback diode) หรือไม่?
คอยล์ DC ทั่วไปที่ขับเคลื่อนด้วยสารกึ่งตัวนำมักต้องการการป้องกันแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะที่เหมาะสม การใช้ไดโอดแบบไบแอสย้อนกลับเป็นวิธีที่นิยมใช้ แต่อาจทำให้การตัดวงจรช้าลง รีเลย์ที่มีระบบป้องกันภายในและคอยล์ AC ต้องการวิธีการจัดการที่แตกต่างกัน โปรดปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตรีเลย์และอุปกรณ์ขับเคลื่อน.
ฉันจะทราบได้อย่างไรว่ารีเลย์กำลังทำงานอยู่?
เสียงคลิกหรือไฟแสดงสถานะอาจช่วยได้ แต่สิ่งเหล่านี้ไม่สามารถยืนยันได้ว่าหน้าสัมผัสทำงานได้อย่างถูกต้อง ให้วัดแรงดันไฟฟ้าที่คอยล์ และเมื่อตัดวงจรอย่างปลอดภัยแล้ว ให้ตรวจสอบความต่อเนื่องของหน้าสัมผัสในทั้งสองสถานะ.
รีเลย์ SPDT หนึ่งตัวสามารถกลับทิศทางมอเตอร์ DC ได้หรือไม่?
ไม่ได้ การกลับทิศทางมอเตอร์ DC แบบสองสายจำเป็นต้องสลับสายตัวนำทั้งสองเส้น ซึ่งโดยทั่วไปต้องใช้หน้าสัมผัสแบบ DPDT หรือใช้รีเลย์ SPDT สองตัวที่มีพิกัดเหมาะสมและมีการอินเตอร์ล็อก (interlocked) กัน.
สรุป
การต่อสายรีเลย์แบบ SPDT ที่ถูกต้องเริ่มต้นจากกฎง่ายๆ ข้อเดียวคือ: เมื่อคอยล์ไม่มีไฟ COM จะเชื่อมต่อกับ NC; เมื่อคอยล์มีไฟ COM จะเชื่อมต่อกับ NO. ส่วนที่เหลือของการออกแบบขึ้นอยู่กับการระบุขั้วต่อจริง การจับคู่แหล่งจ่ายไฟคอยล์ การเลือกสถานะที่ต้องการเมื่อไม่มีไฟเลี้ยง การตรวจสอบหน้าสัมผัสให้เหมาะสมกับโหลดจริง และการควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระชากทั้งในฝั่งคอยล์และฝั่งโหลด.
อย่าพึ่งพาแผนภาพรีเลย์ 5 ขาแบบทั่วไปหากมีเอกสารข้อมูล (Datasheet) ของรีเลย์รุ่นนั้นโดยเฉพาะ แผนผังขั้วต่อที่ถูกต้องและการตรวจสอบพิกัดให้ตรงกับโหลดมีความสำคัญมากกว่ารูปลักษณ์ภายนอกของรีเลย์.
