I. บทนำ
รีเลย์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์มีบทบาทสำคัญในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม การควบคุมพลังงาน โทรคมนาคม และสาขาอื่นๆ พวกเขาใช้กระแสไฟขนาดเล็กเพื่อควบคุมกระแสไฟที่ใหญ่กว่า ทำให้สามารถสลับและควบคุมวงจรอัตโนมัติได้ บทความนี้จะให้การวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการและโครงสร้างของวงจรควบคุมรีเลย์เพื่อช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจหลักการทำงานและสถานการณ์การใช้งานได้ดีขึ้น
ครั้งที่สอง โครงสร้างพื้นฐานของรีเลย์
โครงสร้างพื้นฐานของรีเลย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสามองค์ประกอบ: ระบบแม่เหล็กไฟฟ้า ระบบหน้าสัมผัส และกลไกการปลดล็อค
ระบบแม่เหล็กไฟฟ้า: ระบบแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยขดลวด แกนเหล็ก และกระดอง เมื่อขดลวดได้รับพลังงาน มันจะสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดึงดูดกระดองไปยังแกนเหล็ก ดังนั้นจึงเปลี่ยนสถานะเปิด/ปิดของหน้าสัมผัส
ระบบหน้าสัมผัส: ระบบหน้าสัมผัสประกอบด้วยหน้าสัมผัสแบบเคลื่อนที่และหน้าสัมผัสแบบอยู่กับที่ หน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่นั้นเชื่อมต่อกับกระดอง เมื่อกระดองถูกดึงดูดด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า หน้าสัมผัสที่กำลังเคลื่อนที่จะสร้างหรือหยุดการสัมผัสกับหน้าสัมผัสที่อยู่นิ่ง ดังนั้นจึงควบคุมสถานะเปิด/ปิดของวงจร
กลไกการปลด: กลไกการปลดส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น สปริง เมื่อขดลวดไม่มีพลังงาน- แรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะหายไป และสปริงจะดันกระดองกลับไปยังตำแหน่งเดิม และทำให้หน้าสัมผัสกลับสู่สถานะเดิม
III. หลักการพื้นฐานของวงจรควบคุมรีเลย์
หลักการของวงจรควบคุมรีเลย์ขึ้นอยู่กับผลกระทบของแม่เหล็กไฟฟ้าและการเปลี่ยนแปลงสถานะเปิด/ปิดของหน้าสัมผัสเป็นหลัก
ภาพรวมหลักการปฏิบัติงาน
เมื่อวงจรควบคุมถูกจ่ายไฟ ขดลวดในระบบแม่เหล็กไฟฟ้าจะสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดึงดูดกระดองให้สัมผัสกับแกนกลาง ณ จุดนี้ หน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่ในระบบหน้าสัมผัสจะทำการสัมผัสกับหน้าสัมผัสที่อยู่กับที่ เพื่อจ่ายพลังงานให้กับวงจรควบคุม เมื่อวงจรควบคุมเลิก-จ่ายไฟ แรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะหายไป กลไกการปลดจะดันกระดองกลับไปยังตำแหน่งเดิม หน้าสัมผัสจะเปิด และวงจรควบคุมจะเลิก-จ่ายไฟ
สถานะการติดต่อและการเชื่อมต่อ/การตัดการเชื่อมต่อวงจร
ในวงจรควบคุมรีเลย์ สถานะของหน้าสัมผัสจะกำหนดโดยตรงว่าวงจรเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อ ไม่ว่าหน้าสัมผัสจะเปิดหรือปิดตามปกตินั้นขึ้นอยู่กับว่าคอยล์รีเลย์เปิดใช้งานอยู่หรือไม่ เมื่อคอยล์รีเลย์ไม่ได้รับพลังงาน หน้าสัมผัสที่ยังคงเปิดอยู่จะเรียกว่าหน้าสัมผัสแบบเปิดตามปกติ ในขณะที่ส่วนที่ยังปิดอยู่จะเรียกว่าหน้าสัมผัสแบบปิดตามปกติ เมื่อขดลวดรีเลย์เปิดอยู่ หน้าสัมผัสที่เปิดตามปกติจะปิด และหน้าสัมผัสปิดตามปกติจะเปิดขึ้น เมื่อคอยล์รีเลย์ไม่ทำงาน- หน้าสัมผัสที่เปิดตามปกติจะเปิดขึ้น และหน้าสัมผัสปิดตามปกติจะปิด
ประเภทของวงจรขับเคลื่อน
(1) วงจรขับทรานซิสเตอร์
วงจรขับเคลื่อนทรานซิสเตอร์เป็นวิธีการทั่วไปในการขับเคลื่อนรีเลย์ เมื่ออินพุตอยู่ในระดับสูง ทรานซิสเตอร์จะอิ่มตัวและดำเนินการ จ่ายพลังงานให้กับคอยล์รีเลย์และทำให้หน้าสัมผัสปิด เมื่ออินพุตอยู่ที่ระดับต่ำ ทรานซิสเตอร์จะตัดออก -การจ่ายพลังงานให้กับคอยล์รีเลย์ และทำให้หน้าสัมผัสเปิด วิธีการขับเคลื่อนนี้มีข้อดี เช่น การออกแบบวงจรที่เรียบง่ายและการใช้พลังงานต่ำ
(2) วงจรขับเคลื่อนวงจรรวม
วงจรขับเคลื่อนวงจรรวมเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการควบคุมรีเลย์หลายตัว ด้วยการรวมทรานซิสเตอร์หลายตัวเข้าด้วยกัน ช่วยให้กระบวนการออกแบบวงจรง่ายขึ้น เมื่ออินพุตของวงจรรวมอยู่ในระดับสูง พินเอาท์พุตที่เกี่ยวข้องจะเอาท์พุตที่ระดับต่ำ เพิ่มพลังงานให้กับคอยล์รีเลย์ และทำให้หน้าสัมผัสรีเลย์ปิด เมื่ออินพุตอยู่ที่ระดับต่ำ พินเอาท์พุตที่เกี่ยวข้องจะเข้าสู่สถานะอิมพีแดนซ์สูง- ซึ่งจะลด-การจ่ายพลังงานให้กับคอยล์รีเลย์ และทำให้หน้าสัมผัสรีเลย์เปิด
(3) ออปโตคัปเปลอร์-วงจรรีเลย์ขับเคลื่อน
วงจรรีเลย์ที่ขับเคลื่อนด้วยออปโตคัปเปลอร์-บรรลุการแยกตัวและขับเคลื่อนฟังก์ชันผ่านเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริค ออปโตคัปเปลอร์จะแยกขั้วอินพุตและเอาต์พุต เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าโดยตรงระหว่างวงจรควบคุมและวงจรควบคุม เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าจำนวนหนึ่งกับอินพุต โฟโตไดโอดภายในออปโตคัปเปลอร์จะปล่อยแสง ขับเคลื่อนโฟโตทรานซิสเตอร์ให้นำไฟฟ้า ดังนั้นจึงส่งพลังงานให้กับคอยล์รีเลย์ วิธีการขับเคลื่อนนี้มีข้อดี เช่น การแยกตัวที่ดีเยี่ยมและความต้านทานสัญญาณรบกวนที่แข็งแกร่ง
IV. ลักษณะของวงจรควบคุมรีเลย์
ความน่าเชื่อถือสูง: รีเลย์ใช้หน้าสัมผัสเชิงกลสำหรับการควบคุมการเปิด/ปิด ให้ความน่าเชื่อถือและความเสถียรสูง
ความปลอดภัยสูง: วงจรควบคุมรีเลย์ช่วยให้สามารถควบคุม-แรงดันไฟฟ้าต่ำของระบบ-แรงดันไฟฟ้าสูง และควบคุม-กระแสไฟฟ้าต่ำของระบบกระแสสูง- ได้ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความปลอดภัยของวงจร
ความยืดหยุ่นสูง: ด้วยการเปลี่ยนการกำหนดค่าการเดินสายไฟของวงจรควบคุมหรือการเลือกรีเลย์และวงจรขับเคลื่อนประเภทต่างๆ ทำให้สามารถบรรลุฟังก์ชันการควบคุมต่างๆ ได้
บำรุงรักษาง่าย: โครงสร้างของวงจรควบคุมรีเลย์ค่อนข้างง่าย ทำให้เข้าใจและบำรุงรักษาได้ง่าย
V. สรุป
บทความนี้ให้การวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการและโครงสร้างของวงจรควบคุมรีเลย์ เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญ รีเลย์จึงมีบทบาทสำคัญในสาขาต่างๆ เช่น ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและการควบคุมกำลัง ด้วยการทำความเข้าใจโครงสร้างและหลักการทำงานของรีเลย์ ตลอดจนคุณลักษณะและสถานการณ์การใช้งานของวงจรขับเคลื่อนประเภทต่างๆ เราจึงสามารถใช้วงจรควบคุมรีเลย์เพื่อตอบสนองข้อกำหนดการควบคุมอัตโนมัติต่างๆ ได้ดีขึ้น ในขณะเดียวกันเราก็ต้องใส่ใจกับการเลือกและการใช้งานรีเลย์ตลอดจนความสมเหตุสมผลของการออกแบบวงจรเพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพและความปลอดภัยของวงจร