รีเลย์ คืออะไร? ทำงานอย่างไร? ทำไมถึงสำคัญ?

รีเลย์ (Relay) มีมาตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 19 โดยมีการพัฒนารีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้ามาเป็นรูปแบบแรก ซึ่งถูกออกแบบมาค่อนข้างเรียบง่ายและได้พัฒนาให้มีความซับซ้อนเฉพาะทางมากขึ้น ต่อมาได้มีการพัฒนารีเลย์ประเภทต่างๆ เพื่อให้เหมาะกับการใช้งานที่แตกต่างกัน ปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอิเล็กทรอนิกส์ โดยบทความนี้จะพามารู้จักกับรีเลย์ (Relay) รวมถึงการทำงานและความสำคัญอุปกรณ์ชนิดนี้

รีเลย์ คืออะไร?

รีเลย์ (Relay) คือ สวิตช์ไฟฟ้าที่ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าในการเปิดหรือปิดหน้าสัมผัสอย่างน้อยหนึ่งหน้าสัมผัส ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ มักใช้ในการควบคุมวงจรกำลังไฟสูงด้วยสัญญาณกำลังต่ำ

รีเลย์ประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก คือ ขดลวดและหน้าสัมผัส โดยทั่วไปแล้วขดลวดจะทำจากลวดทองแดงพันรอบแกนกลาง และเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกป้อนเข้ากับขดลวด จะสร้างสนามแม่เหล็กที่ดึงหน้าสัมผัสเข้าหากัน เมื่อนำกระแสออก สนามแม่เหล็กจะหายไปและหน้าสัมผัสจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม

• จุดต่อ NO ย่อมาจาก Normal Open คือ หากไม่มีการจ่ายไฟให้คอยล์รีเลย์เหนี่ยวนำคอนแทคจะไม่ติดกัน
• จุดต่อ C ย่อมาจาก Common คือ จุดรวมที่ต่อมาจากแหล่งจ่ายไฟ
• จุดต่อ NC ย่อมาจาก Normal Close คือ หากยังไม่มีการจ่ายไฟให้คอยล์รีเลย์เหนี่ยวนำคอนแทคจะติดกับหน้าสัมผัสรีเลย์

หน้าสัมผัสในรีเลย์มักทำจากวัสดุนำไฟฟ้า เช่น เงินหรือทองแดง และสามารถเปิดได้ตามปกติ NO หรือปิดตามปกติ NC เมื่อรีเลย์ได้รับพลังงานหน้าสัมผัส NO จะปิดและหน้าสัมผัส NC จะเปิดขึ้น ปล่อยให้กระแสไหลผ่านวงจร เมื่อรีเลย์ไม่ได้จ่ายไฟหน้าสัมผัส NO จะเปิดขึ้นและหน้าสัมผัส NC จะปิด ซึ่งจะขัดจังหวะการไหลของกระแสไฟ

5 ประเภทของรีเลย์ที่นิยมใช้มากที่สุด

รีเลย์มีหลายประเภท แต่ละประเภทมีคุณสมบัติและการใช้งานเฉพาะตัว และต่อไปนี้เป็นรีเลย์ 5 ประเภทที่นิยมใช้มากที่สุด

รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromechanic relays) เป็นรีเลย์ประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด โดยใช้หลักการดึงดูดของแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบด้วยขดลวดซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กเมื่อมีกระแสไหลผ่าน และชุดหน้าสัมผัสซึ่งเคลื่อนที่โดยสนามแม่เหล็กเพื่อเปิดหรือปิดวงจร

โซลิดสเตตรีเลย์ (Solid-State relays) เป็นรีเลย์ประเภทหนึ่งที่ใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ทรานซิสเตอร์ ไทริสเตอร์ หรือไตรแอก เพื่อสลับวงจรไฟฟ้าอย่างน้อยหนึ่งวงจร รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวแตกต่างจากรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า และใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เพื่อควบคุมการสลับวงจรไฟฟ้า

รีดรีเลย์ (Reed relays) เป็นรีเลย์พิเศษที่ใช้หน้าสัมผัสแม่เหล็กเพื่อเปิดหรือปิดวงจร ซึ่งประกอบด้วยสปริงโลหะบางๆ 2 ชิ้น ภายในท่อแก้ว เมื่อขดลวดได้รับพลังงาน และสปริงที่เป็นแม่เหล็ก เมื่อรวมกันแล้วทำให้วงจรสมบูรณ์

ไทม์-ดีเลย์ รีเลย์ (Time-delay relays) ออกแบบมาเพื่อเปิดหรือปิดวงจรหลังจากการหน่วงเวลาที่กำหนด มักใช้ในงานต่างๆ เช่น การควบคุมมอเตอร์ การควบคุมแสงสว่าง และระบบปรับอากาศ (HVAC)

โอเวอร์โหลดรีเลย์ (Overload relays) ใช้เพื่อป้องกันระบบไฟฟ้าจากการโอเวอร์โหลด การลัดวงจร และข้อผิดพลาดอื่นๆ รีเลย์ป้องกันมักใช้ในระบบจ่ายไฟฟ้า ซึ่งช่วยป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์และรับประกันการทำงานที่ปลอดภัย

รีเลย์ทำงานอย่างไร

รีเลย์ทำงานโดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้าในการเปิดหรือปิดหน้าสัมผัสอย่างน้อยหนึ่งหน้าสัมผัส และสามารถใช้เพื่อเปิด-ปิดวงจรไฟฟ้า หรือควบคุมปริมาณกระแสที่ไหลผ่านวงจร มักใช้เพื่อแยกวงจรควบคุมพลังงานต่ำออกจากวงจรโหลดกำลังสูง เพื่อให้มีการแยกไฟฟ้าระหว่างส่วนต่างๆ ของระบบ

เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าไปที่ขดลวดของรีเลย์จะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นรอบๆ ขดลวดสนามแม่เหล็กดึงดูดแกนโลหะที่อยู่ใกล้ขดลวดให้เคลื่อนเข้าหาขดลวดกลไกจะปิดหน้าสัมผัสหนึ่งชุดหรือมากกว่านั้นโดยอัตโนมัติ หน้าสัมผัสสามารถเปิดได้ตามปกติ NO หรือปิดตามปกติ NC ขึ้นอยู่กับการออกแบบของรีเลย์ และเมื่อหยุดจ่ายกระแสไฟไปที่ขดลวดสนามแม่เหล็กจะหายไป แกนโลหะจะหมุนออกจากขดลวดและปล่อยหน้าสัมผัสในรีเลย์ NO หน้าสัมผัสจะเปิดเมื่อรีเลย์ไม่มีการจ่ายไฟ ในขณะที่รีเลย์ NC หน้าสัมผัสจะปิดเมื่อรีเลย์ไม่มีการจ่ายไฟ

ทำไมรีเลย์จึงสำคัญ?

รีเลย์มีความสามารถในการแยกวงจรควบคุมออกจากวงจรไฟฟ้ากำลังสูง และเพื่อใช้ในการแยกทางไฟฟ้าระหว่างส่วนต่างๆ ของระบบ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับใช้ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าเครื่องจักรอุตสาหกรรม และยังมีประโยชน์ในการใช้งานที่ต้องการการควบคุมวงจรไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากสามารถออกแบบให้มีคุณสมบัติต่างๆ เช่น การหน่วงเวลา ขั้วไฟฟ้า และมีหน้าสัมผัสหลายชุด มักใช้ในระบบอัตโนมัติและระบบควบคุม ซึ่งเป็นวิธีการควบคุมการทำงานของมอเตอร์ ปั๊ม และอุปกรณ์ไฟฟ้า สามารถเพิ่มความปลอดภัยได้ถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานวงจรควบคุมการทำงานที่มีระดับแรงดันหรือกระแสไฟที่แตกต่าง รวมถึงการอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย จึงทำให้เป็นที่ต้องการมากกว่าสวิตช์ประเภทอื่นๆ

สรุป

รีเลย์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก เนื่องจากทำหน้าที่ควบคุมการสลับวงจรไฟฟ้า มีประโยชน์มากมาย เช่น ความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ การควบคุมที่แม่นยำ การสลับพลังงานสูง และการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงระบบอัตโนมัติ การจ่ายพลังงาน และการผลิต

บริการด้านโรงงานอุตสาหกรรมจากสุมิพล

สุมิพลให้คำปรึกษาเกี่ยวกับบริการออกแบบระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม การใช้งานอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง เพื่อความเหมาะสมกับโจทย์การผลิตและงบประมาณของลูกค้า รวมถึงการประกอบติดตั้งเชื่อมการทำงานของเครื่องจักรกล ระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์ เข้ากับระบบควบคุมการผลิต เพื่อเพิ่มขีดความสามารถของกระบวนการผลิตให้สูงขึ้น

สอบถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อมูลของสินค้าหรือบริการ สามารถติดต่อได้ที่นี่ หรือ Call Center 02-762-3000 สุมิพลมีผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิควิศวกรรมและเครื่องมือที่พร้อมให้บริการอย่างเต็มที่