รีเลย์ช่วยในการป้องกันการโหลดเกินในระบบควบคุมอุตสาหกรรมอย่างไร

รีเลย์เป็นสวิตช์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบควบคุมอุตสาหกรรมเพื่อควบคุมการเปิดและปิดวงจร ในด้านการป้องกันความจุเกิน รีเลย์ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า อุณหภูมิ หรือพารามิเตอร์อื่น ๆ และทำการตัดไฟหรือทริกเกอร์กลไกป้องกันอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์เนื่องจากความจุเกิน ด้านล่างนี้คือวิธีหลักที่รีเลย์ใช้ในการป้องกันความจุเกินในระบบควบคุมอุตสาหกรรม:

1. รีเลย์ความร้อน

รีเลย์ความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการป้องกันความจุเกินที่พบได้บ่อย โดยเฉพาะสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า มันทำงานโดยอาศัยความร้อนที่เกิดขึ้นจากการไหลของกระแสไฟฟ้าเพื่อทริกเกอร์กลไกป้องกัน

หลักการทำงาน:

• รีเลย์ความร้อนประกอบด้วยแถบสองโลหะที่ทำจากโลหะสองชนิดที่มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนแตกต่างกัน

• เมื่อกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์เกินค่ากำหนด กระแสไฟฟ้าที่ผ่านรีเลย์ความร้อนจะทำให้แถบสองโลหะร้อนและเกิดการโค้งงอ เปิดคอนแทค และตัดไฟของมอเตอร์

• เวลาตอบสนองของรีเลย์ความร้อนมีความสัมพันธ์แบบผกผันกับความรุนแรงของการจุเกิน: ความจุเกินมากเท่าใด แถบสองโลหะจะโค้งงอเร็วเท่านั้น และคอนแทคจะเปิดเร็วขึ้น

คุณสมบัติ:

• จำลองลักษณะความร้อนของมอเตอร์: รีเลย์ความร้อนถูกออกแบบมาเพื่อจำลองลักษณะความร้อนของขดลวดมอเตอร์ สะท้อนสภาพการทำงานจริงของมอเตอร์อย่างแม่นยำ

• เหมาะสมสำหรับการป้องกันความจุเกินระยะยาว: มันไวต่อความจุเกินเล็กน้อยที่เกิดขึ้นนานๆ ทำให้มันเหมาะสมสำหรับการป้องกันมอเตอร์จากการร้อนเกินเนื่องจากความจุเกินระยะยาว

• รีเซ็ตอัตโนมัติ: หลังจากที่ภาวะความจุเกินหมดไป รีเลย์ความร้อนจะเย็นลง และคอนแทคจะรีเซ็ตอัตโนมัติ ทำให้ฟื้นฟูพลังงาน

การใช้งาน:

ใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการเริ่มต้นและทำงานของมอเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่มีการเริ่มต้น เริ่มหยุด หรือโหลดที่หลากหลายบ่อยครั้ง

2. รีเลย์ความจุเกินอิเล็กทรอนิกส์

รีเลย์ความจุเกินอิเล็กทรอนิกส์เป็นอุปกรณ์สมัยใหม่ที่ใช้ในการป้องกันความจุเกินในระบบควบคุมอุตสาหกรรม มันใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในการตรวจสอบพารามิเตอร์ เช่น กระแสไฟฟ้า อุณหภูมิ และให้การป้องกันตามค่าที่ตั้งไว้

หลักการทำงาน:

• รีเลย์ความจุเกินอิเล็กทรอนิกส์ใช้ทรานซิสเตอร์กระแสไฟฟ้าหรือเซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้าในการตรวจสอบกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์อย่างต่อเนื่อง

• เมื่อกระแสไฟฟ้าที่ตรวจพบเกินค่าที่ตั้งไว้สำหรับความจุเกิน รีเลย์จะส่งสัญญาณเพื่อตัดไฟของมอเตอร์หรือทริกเกอร์มาตรการป้องกันอื่น ๆ

• รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ยังสามารถตรวจสอบพารามิเตอร์เพิ่มเติม เช่น อุณหภูมิมอเตอร์ แฟคเตอร์กำลัง ความไม่สมดุลเฟส และให้การป้องกันอย่างครอบคลุม

คุณสมบัติ:

• ความแม่นยำสูงและตอบสนองเร็ว: รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์มีความแม่นยำและความเร็วในการตอบสนองสูง ทำให้สามารถตรวจจับความจุเกินและดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว

• การตั้งค่าโปรแกรมได้: ผู้ใช้สามารถปรับค่าความจุเกิน ระยะเวลาล่าช้า และวิธีการรีเซ็ตตามประเภทมอเตอร์และสภาพโหลดที่เฉพาะเจาะจง

• ฟังก์ชันการป้องกันหลายอย่าง: นอกจากการป้องกันความจุเกิน รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ยังสามารถให้การป้องกันการขาดเฟส การไม่สมดุลเฟส และสถานการณ์ล็อกโรเตอร์

• อินเทอร์เฟซการสื่อสาร: รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากมาพร้อมกับอินเทอร์เฟซการสื่อสาร (เช่น Modbus, Profibus) เพื่อรวมเข้ากับ PLC หรือระบบควบคุมอื่น ๆ ทำให้สามารถตรวจสอบและจัดการจากระยะไกลได้

การใช้งาน:

เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการป้องกันระดับสูง เช่น เส้นการผลิตอัตโนมัติ อุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ และระบบปั๊ม

3. การผสมผสานระหว่างฟิวส์และรีเลย์สำหรับการป้องกันความจุเกิน

ฟิวส์เป็นอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินที่ง่าย ที่ละลายอย่างรวดเร็วเมื่อกระแสไฟฟ้าเกินค่าที่กำหนด ตัดวงจร ขณะที่ฟิวส์ให้การป้องกันวงจรสั้นได้รวดเร็ว แต่ไม่สามารถแยกแยะระหว่างกระแสเริ่มต้นปกติและกระแสความจุเกิน ดังนั้นจึงมักใช้ร่วมกับรีเลย์เพื่อการป้องกันอย่างครอบคลุม

หลักการทำงาน:

• ฟิวส์ป้องกันวงจรจากวงจรสั้นและกระแสสูงทันที ในขณะที่รีเลย์ตรวจสอบความจุเกินระยะยาว

• ในกรณีที่เกิดวงจรสั้น ฟิวส์จะละลายและตัดไฟทันที ในกรณีที่เกิดความจุเกิน รีเลย์จะตัดไฟตามค่าที่ตั้งไว้และระยะเวลาล่าช้า

• การผสมผสานนี้ทำให้มั่นใจว่ามีการป้องกันที่มีประสิทธิภาพทั้งวงจรสั้นและความจุเกิน

คุณสมบัติ:

• การป้องกันสองชั้น: ฟิวส์ให้การป้องกันวงจรสั้นที่รวดเร็ว ในขณะที่รีเลย์ให้การป้องกันความจุเกินระยะยาว สร้างกลไกการป้องกันสองชั้น

• คุ้มค่า: ฟิวส์มีโครงสร้างง่ายและราคาถูก ทำให้เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็กหรือแอปพลิเคชันที่ต้องการประหยัดค่าใช้จ่าย

การใช้งาน:

เหมาะสมสำหรับมอเตอร์ขนาดเล็กถึงกลาง เครื่องใช้ในบ้าน ระบบแสงสว่าง และแอปพลิเคชันที่มีกำลังต่ำอื่น ๆ

4. การป้องกันแบบประสานกันระหว่างคอนแทคเตอร์และรีเลย์

คอนแทคเตอร์เป็นสวิตช์แม่เหล็กไฟฟ้ากำลังสูงที่ใช้ควบคุมการเริ่มต้นและหยุดของมอเตอร์ไฟฟ้า คอนแทคเตอร์มักใช้ร่วมกับรีเลย์เพื่อสร้างระบบป้องกันความจุเกินที่ครบถ้วน

หลักการทำงาน:

• คอนแทคเตอร์ควบคุมวงจรหลักของมอเตอร์ ในขณะที่รีเลย์ตรวจสอบภาวะความจุเกิน

• เมื่อรีเลย์ตรวจจับความจุเกิน มันจะส่งสัญญาณเพื่อตัดการจ่ายไฟให้กับคอยล์ของคอนแทคเตอร์ ทำให้ตัดไฟของมอเตอร์

• การทำงานประสานกันระหว่างคอนแทคเตอร์และรีเลย์ทำให้มั่นใจว่าการจ่ายไฟจะถูกตัดอย่างรวดเร็วในกรณีที่เกิดความจุเกิน ป้องกันมอเตอร์และอุปกรณ์อื่น ๆ

คุณสมบัติ:

• ความสามารถในการจัดการกระแสสูง: คอนแทคเตอร์สามารถจัดการกับกระแสสูง ทำให้เหมาะสมสำหรับมอเตอร์กำลังสูง

• การควบคุมจากระยะไกล: คอนแทคเตอร์สามารถควบคุมจากระยะไกลผ่าน PLC หรือระบบควบคุมอื่น ๆ ทำให้การดำเนินการอัตโนมัติเป็นไปได้

• ปลอดภัยและเชื่อถือได้: การผสมผสานระหว่างคอนแทคเตอร์และรีเลย์ให้การป้องกันความจุเกินที่เชื่อถือได้ ทำให้อุปกรณ์ทำงานอย่างปลอดภัย

การใช้งาน:

เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เส้นการผลิตอัตโนมัติ ระบบลิฟต์ และแอปพลิเคชันกำลังสูงอื่น ๆ

สรุป

รีเลย์ช่วยในการป้องกันความจุเกินในระบบควบคุมอุตสาหกรรมผ่านวิธีการต่าง ๆ รวมถึง:

• รีเลย์ความร้อน: โดยการจำลองลักษณะความร้อนของมอเตอร์ ให้การป้องกันความจุเกินระยะยาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการเริ่มต้นและทำงานของมอเตอร์

• รีเลย์ความจุเกินอิเล็กทรอนิกส์: ใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในการตรวจสอบกระแสไฟฟ้า อุณหภูมิ และพารามิเตอร์อื่น ๆ ให้การป้องกันความจุเกินที่มีความแม่นยำสูงและตอบสนองอย่างรวดเร็วพร้อมด้วยฟังก์ชันการป้องกันเพิ่มเติม

• การผสมผสานระหว่างฟิวส์และรีเลย์: ฟิวส์ให้การป้องกันวงจรสั้นที่รวดเร็ว ในขณะที่รีเลย์ให้การป้องกันความจุเกินระยะยาว สร้างกลไกการป้องกันสองชั้น

• การทำงานประสานกันระหว่างคอนแทคเตอร์และรีเลย์: คอนแทคเตอร์จัดการกับกระแสสูง ในขณะที่รีเลย์ตรวจสอบภาวะความจุเกิน ทำให้การตัดไฟในกรณีที่เกิดความจุเกินเป็นไปอย่างรวดเร็ว