บทท 2 ทฤษฏและเอกสารทเกยวของ

2.1 เซอรกตเบรกเกอร (Circuit Breaker)

2.1.1. เซอรกตเบรกเกอร (Circuit Breaker) หมายถง อปกรณททางานเปดและปดวงจรไฟฟา แบบไมอตโนมตแตสามารถเปดวงจรไดอตโนมตถามกระแสไหลผานเกนกวาคาทกาหนดโดยไมมความเสยหายเกดขนเซอรกตเบรกเกอร เซอรกตเบรกเกอรแรงดนตา หมายถง เบรกเกอรทใชกบแรงดนนอยกวา 1000 V แบงออกไดหลายชนด ไดแก 2.1.2. โมลเคสเซอรกตเบรกเกอร (Mold Case Circuit Breaker) หมายถง เบรกเกอรทถกหอหมมดชดโดย โมล 2 สวน มกทาดวยฟโนลก ( Phenolic) ซงเปนฉนวนไฟฟาสามารถทนแรงดนใชงานไดเบรกเกอรแบบนมหนาทหลก 2 ประการ คอ ทาหนาทเปนสวทชเปด-ปดดวยมอ และเปดวงจรโดยอตโนมตเมอมกระแสไหลเกน หรอเกดลดวงจรโดยเบรกเกอรจะอยในภาวะทรปซงอยกงกลาง ระหวางตาแหนง ON และ OFF เราสามารถรเซตใหมไดโดย กดคนโยกใหอย ในตาแหนง OFF เสยกอน แลวคอยโยกไปตาแหนง ON การทางานแบบนเรยกวา Quick Make , Quick Break ลกษณะของเบรกเกอรแบบนทพบเหนโดยทวไปคอ Molded Case Circuit Breaker โมลเคสเซอรกตเบรกเกอรทพบบอยในทองตลาดม 2 ประเภทคอ Thermal Magnetic CB. และ Solid State Trip CB. สามารถแสดงไดดงรป 2.1

รปท 2.1 เซอรกตเบรกเกอร 2.1.3. Thermal Magnetic Molded Case Circuit Breaker เบรกเกอรแบบนมสวนประกอบสาคญ 2 สวนคอ 2.1.3.1 Thermal Unit ใชสาหรบปลดวงจรเมอมกระแสไฟฟาไหลเกนอนเนองมาจากการใชโหลดมากเกนไป ลกษณะการทางานดงรปท 2.2

4

รปท 2.2 ลกษณะการทางานของ Thermal Magnetic CB. เมอมกระแสเกนไหลผานโลหะ Bimetal (เปนโลหะ 2 ชนด ทมสมประสทธ ทางความรอน ไมเทากน) จะทาให Bimetal โกงตวไปปลดอปกรณทางกลและทาให CB. ตดวงจรเรยกวาเกดการทรป การปลดวงจรแบบนตองอาศยเวลาพอสมควรขนอยกบกระแสไฟฟาขณะนน และความรอนทเกดขนจนทาให Bimetal โกงตว 2.1.3.2. Magnetic Unit ใชสาหรบปลดวงจรเมอเกดกระแสไฟฟาลดวงจรหรอมกระแสไฟฟาคาสงๆ ประมาณ 8-10 เทาขนไปไหลผานกระแสจานวนมากจะทาใหเกดสนามแมเหลกความเขมสงดงใหอปกรณการปลดวงจรทางานได การตดวงจรแบบนเรวกวาแบบแรกมาก โอกาสทเบรกเกอรจะชารดจากการตดวงจรจงมนอยกวา 2.1.4. Solid State Trip or Electronic Trip Molded Case Circuit Breaker เปนเบรกเกอรชนดหนงทมอปกรณอเลกทรอนกสทาหนาทวเคราะหกระแสไฟฟาเพอสงปลดวงจรไฟฟา สามารถแสดงไดดงรป 2.3

รปท 2.3 ลกษณะการทางานของ Solid State Trip CB. จากรปท 2.3 จะเหนวาม CT อยภายในตวเบรกเกอรทาหนาทแปลงกระแสไฟฟาใหต าลงตามอตราสวนของ CT และมไมโครโปรเซสเซอรคอยวเคราะหกระแสไฟฟาหากมคาเกนกวาทกาหนดจะสงให Tripping Coil ซงหมายถง Solenoid coil ดงอปกรณทางกลให CB. ปลดวงจร ทดานหนาของเบรกเกอรชนดนจะมปมปรบคากระแสไฟฟาปลดวงจรไฟฟา เวลาปลดวงจรไฟฟา และอนๆ นอกจากนยงสามารถตดตง อปกรณเสรมทเรยกวา

5

Amp Meter & Fault Indicator ซงสามารถแสดงสาเหตการ Fault ของวงจรและคากระแสได ทาใหทราบสาเหตของการปลดวงจรไฟฟาได 2.1.5. Miniature Circuit Breaker เปนเบรคเกอรขนาดเลกใชตดตงเปนอปกรณปองกนรวมกบแผงจายไฟฟายอย (Load Center) หรอ แผงจายไฟฟาประจาหองพกอาศยเบรคเกอรชนดนไมสามารถปรบตง คากระแสไฟฟาตดวงจรได มทงแบบ 1 Pole, 2 Poles และ 3 Poles อาศยกลไกการปลดวงจรทงแบบ Thermal และ Magnetic มรปรางทวไป ดงรปท 2.4

รปท 2.4 Miniature Circuit Breaker

2.2 สายไฟฟา สายไฟฟาทเราใชกนอยนนจะประกอบไปดวย 2 สวนทสาคญคอ

2.2.1. ตวนาไฟฟา (Conductor) คอ สวนทเปนทางเดนของอเลคตรอนหรอกระแสไฟฟานนเอง เพอไปยง Load ทาใหเกดงานขนองคประกอบทใชทาตวนา จะแบงได 2 อยางซงเปนสวนประกอบทสาคญดงน 2.2.1.1 ทองแดง (Copper) จะใชในงานทวไปทงภายนอกและภายในอาคาร และจะตองมสวนผสมของทองแดงไมนอยกวา 98% จะมขอด คอ ทองแดงเปนโลหะทมคาความนาไฟฟาสงกวาเมอเทยบกบอะลมเนยม (สายไฟทดทสดในการเปนตวนา คอทองบรสทธและเงนบรสทธตามลาดบ) ซงทองแดงนนมความแขงแรง เหนยว และทนตอการกดกรอนไดด แตทองแดงกยงมขอเสยทน าหนกและราคาสงกวาอะลมเนยม เพราะฉะนนทองแดงจงไมเหมาะสาหรบงานทางดานไฟฟาแรงดนสง 2.2.1.2. อลมเนยม (Aluminium) จะใชงานเกยวกบสายไฟฟาแรงสง ในระบบสายสง และสวนมากจะใชเปนสายเปลอยและตองมสวนผสมของอะลมเนยมไมนอยกวา 99.3% ขอดของมนเมอเทยบกบทองแดงคอนาหนกเบาและราคายงถกกวาถาทงอะลมเนยมไวในอากาศจะทาใหเกดออกไซคขนทอะลมเนยมแตตวออกไซคทเกดขนนนจะเปนเหมอน ฟลมทใชเคลอบสายไฟเพอปองกนการกดกรอนแตการเชอมตอนนจะเปนไปไดยาก 2.2.2. ฉนวน (Insulated) คอ สวนทเปนตวปองกนการสมผสกบสายไฟโดยตรง โดยสภาพแลวฉนวนจะไมเปนสอนาไฟฟา ฉนวนจะตองสามารถปองกนตวนาไฟฟาจากความรอนหรอของเหลวทสามารถกดกรอน

6

ตวนาไฟฟา และสามารถกนน าไดด ฉนวนทใชหมตวนาไฟฟาตองมความตานทานสง ตองไมถกกรดหรอดางกดกรอนไดตงแตอณหภม 0 - 200 องศาฟาเรนไฮต และตองไมดดความชนในอากาศฉนวนทใชหมตวนาไฟฟามอยหลายชนดไดแก แรใยหน ยางทนความรอนพลาสตก แตวสดทนยมคอ 1. PVC (Polyvinyl Chloride) 2. XLPE (Cross Linked Polyethylene) ประเภทของสายไฟฟา สายไฟฟาจะแบงออกไดเปน 2 อยางคอ 2.2.3. สายเปลอย (Bare Wire) คอ สายไฟฟาทปราศจากสงใด ๆ มาหมทตวนา สายไฟชนดนคอนขางจะอนตราย สามารถทจะทาการแบงตามการใชงานไดอก - ชนดทใชเกยวกบเครองจกรกลไฟฟา เชน ลวดตวนาทพนอยในมอเตอร - ชนดทใชกบระบบสายสงไฟฟาแรงดนสง

รปท 2.5 สายเปลอย 2.2.4. สายหมฉนวน (Insulated Wire) จะเปนสายไฟฟาทใชงานกนโดยทวไป ตามบานพกอาศย ตามโรงงานอตสาหกรรมและอน ๆ

รปท 2.6 สายหมฉนวน

7

เลข 1 คอ ตวนาไฟฟา เลข 2 คอ ฉนวนทใชหมตวนาไฟฟา มาตรฐานของสายไฟฟา ทใชในปจจบนนคอ AWG = American Wire Gauge BWG = Birmingham Iron Wire Gauge SWG = British Standard Wire Gauge mm. G = Millimeter Gauge 2.2.5. มาตรฐานทใชอยในประเทศไทย คอ AWG และ SWG มาตรฐานทระบทง 4 เปนมาตรฐานทใชวดขนาดสายไฟฟาดวยไวรเกจเพอวดวาสายไฟฟามขนาดโตเทาไหร สของฉนวนทใชหมสายไฟฟาเพอใหเกดความเขาใจในการใชงาน 1. Insulated 2 Core = เทา + ดา หรอ ขาว + ดา 2. Insulated 3 Core = เทา (ขาว) + ดา + แดง 3. Insulated 4 Core = เทา (ขาว) + ดา +แดง + นาเงน 4. Ground = สายเขยว 2.2.6. การหาขนาดของสายไฟฟา ขนาดของสายไฟคดเปนพนทหนาตดโดยทพนทหนาตดจะมหนวยเปน เซอรคลามล (Cricular Mil.) , สแควรมล (Square mm.) สแควรอนซ (นว) (Square Inch) สายไฟสวนมากจะกาหนดขนาดขอมลทสาคญๆไดบนสาย ยกตวอยางเชน

750V PVC70C VCT 3 x 2.5 SQ. mm สามารถอธบายไดดงน 750V = เปนสายไฟททนแรงดนได 750 Volt PVC = ฉนวนทาดวย PVC 70 oC = ทนอณหภมไดไมเกน 70 oC VCT = เปนสายไฟชนด VCT 3 x 2.5 SQ.mm = เปนสายไฟทม 3 เสน พนทหนาตดเทากบ 2.5 SQ.mm และคาสดทายทสาคญคอคา Voltage Drop เนองจากในสายไฟจะมคาตานทานอยซงถอวาเปนคาทสญเสยในสายโดย เฉพาะการใชงานทสายยาว ๆ จะตองคานงถงจดนดวยซงสตรทตองใชคอ 1 เฟส 2 สาย VD = 2.1(Rcos θ + Xsin θ) 3 เฟส 4 สาย VD = 3.1(Rcos θ + Xsin θ) ความหมายของสญลกษณตาง ๆ แทนคาตาง ๆ ดงน VD = Voltage Dro = แรงดนตก (V) I = กระแสไฟฟาทไหลในวงจร (A) R = คาความตานทานทางเดยวของสายไฟฟา (Ohm) X = คา Reactance ของสายไฟฟา (Ohm) เนองจากในบางครงการคานวณสายไฟฟา อาจจะไมคอยสะดวกนก จงไดมการสรางตารางเพอหาคาตาง ๆ ทจาเปนในการใชงานไว

8

ตารางท 2.1 คาตาง ๆ ของสายไฟ

AC 1 เฟส 2 สาย AC 3 เฟส 4 สาย

ขนาดสายไฟ mm² เดนในทอโลหะ

(mv/A/m) เดนลอย

(mv/A/m) เดนในทอโลหะ

(mv/A/m) เดนลอย

(mv/A/m) 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150

17.73 11.03 7.37 4.38 2.75 1.74 1.27 0.97 0.68 0.52 0.43 0.37

17.73 11.03 7.37 4.38 2.75 1.83 1.36 1.08 0.81 0.65 0.57 0.50

15.40 9.60 6.40 3.80 2.40 1.50 1.09 0.84 0.59 0.45 0.37 0.32

15.40 9.60 6.40 3.80 2.40 1.58 1.18 0.94 0.70 0.56 0.49 0.43

2.3 รางเคเบล 2.3.1. รางเกบสายไฟแบบโปรง รางเกบสายไฟทรงสเหลยมดานขางมรโปรงแบงยอยเปนชองๆ เพอความสะดวกในการแยกสายเขาตามจดตางๆในการใชงาน เหมาะสาหรบเดนสายไฟ ทตองใชแยกตามจดตางๆหลายจด ทาใหไมตองตดแบงรางหลายๆสวน สามารถแสดงไดดงรปท 2.7

9

รปท 2.7 รางเคเบลแบบโปรง 2.3.2. รางเกบสายไฟแบบทบ เหมาะสาหรบใชเกบรวบรวมสายไฟ สายโทรศพท LAN สายอปกรณอเลกทรอนกสตาง ๆสามารถแสดงไดดงรปท 2.8

รปท 2.8 รางเคเบลแบบทบ

10

2.3.3. รางเกบสายโทรศพท เหมาะสาหรบใชเพอเกบรวบรวมสาย สายโทรศพท สายไฟหรอสายอปกรณอเลกทรอนกสตาง ๆ สามารถแสดงไดดงรปท 2.9

รปท 2.9 รางเกบสายโทรศพท

เหมาะสาหรบใชเพอเกบรวบรวมสาย สายโทรศพท สายไฟหรอสายอปกรณอเลกทรอนกสตาง ๆ 2.4 เทอรมนอล

2.4.1. เทอรมนอลทาหนาทเปนจดเชอมสายไฟในจดทเชอมตอยากทาใหเราสามารถเชอมตอไดงายขน

รปท 2.10 เทอรมนอลชนดตางๆ

11

2.5 ไสไก (Spiral Wrapping Band) 2.5.1 ใชสาหรบเกบสายไฟฟาเพอความเปนระเบยบเรยบรอยและเพอปองกนสายไฟฟาเกดการเสยดสกน สามารถแสดงไดดงรปท 2.11

รปท 2.11 ไสไกสาหรบพนสายไฟ

2.6 แมกเนตกคอนแทกเตอร (Magnetic Contactor) เปนอปกรณทอาศยการทางานโดยอานาจแมเหลกในการเปด - ปดหนาสมผสในการควบคมวงจรมอเตอรหรอเรยกวาสวตชแมเหลก (Magnetic Switch) หรอคอนแทคเตอร (Contactor) กได ขอดของการใชรเลยและแมคเนตกสคอนแทคเตอร เมอเทยบกบสวตชอนใหความปลอดภยสาหรบผ ควบคมสง ใหความสะดวกในการควบคม ประหยดเมอเทยบกบการควบคมดวย 2.6.1. โครงสรางและสวนประกอบของแมคเนตกคอนแทกเตอร หรอสวตชแมเหลก แมคเนตกคอนแทคเตอรยหอใด รนใดจะตองมโครงสรางหลกทสาคญเหมอนกน ดงน 2.6.3.1. แกนเหลก 2.6.3.2. ขดลวด 2.6.3.3. หนาสมผส

รปท 2.12 ภาพภายในแมกเนตกคอนแทกเตอร

12

รายละเอยดของสวนประกอบภายในแมคเนตคคอนแทคเตอรแกนเหลกแบงออกเปน 2 สวน คอ 2.6.3.1.1. แกนเหลกอยกบทจะมลกษณะขาทงสองขางของแกนเหลก มลวดทองแดงเสนใหญตอลดอยเปนรปวงแหวนฝงอยทผวหนาของแกน เพอลดการสนสะเทอนของแกนเหลก อนเนองมาจากการสนสะเทอนไฟฟากระแสสลบ เรยกวงแหวนนวา เชดเดดรง (Shaddedring) 2.6.3.1.2. แกนเหลกเคลอนททาดวยแผนเหลกบางอดซอนกนเปนแกน จะมชดหนาสมผสเคลอนท (Moving Contact) ยดตดอย 2.6.3.2.1 ขดลวด (Coil) ขดลวดทามาจากลวดทองแดงพนอยรอบบอบบนสวมอยตรงกลางของขาอกตวทอยกบท ขดลวดทาหนาทสรางสนามแมเหลกมขวตอไฟเขาใชสญญลกษณอกษรกากบ คอ A1- A2 หรอ a-b 2.6.3.3.1 หนาสมผส หนาสมผสจะยดตดอยกบแกนเหลกเคลอนท แบงออกเปน 2 สวนคอ 2.6.3.3.1.1 หนาสมผสหลก ใชในวงจรกาลงทาหนาทตดตอระบบไฟฟาเขาสโหลด 2.6.3.3.1.2 หนาสมผสชวย (Auxiliary Contac) ใชกบวงจรควบคมหนาสมผสชวยแบงออกเปน 2 ชนด 2.6.3.3.1.2.1 หนาสมผสปตเปด (Normally Open : N.O.) 2.6.3.3.1.2.2 หนาสมผสปกตปด (Normally Close : N.C.)

รปท 2.13 สวนประกอบภาพนอก

สวนทเปนหนาสมผสหลก (MainContac) มสญญลกษณอกษรกากบบอกดงน

13

รปท 2.14 แมคเนตกคอนแทกเตอร หนาสมผสหลกคท1 1/L1 - 2/T1 หนาสมผสหลกคท2 3/L2- 4/T2 หนาสมผสหลกคท3 5/L3- 6/T3 หมายเลข 1 เปนจดตอไฟฟาเขาหนาสมผสหลก มสญญลกษณอกษรกากบคอ 1/L1 3/L2 และ 5/L3 หมายเลข 2 เปนจดตอไไฟฟาเขาหนาสมผสหลก มสญญลกษณอกษรกากบคอ 2/T1 4/T2 และ6/T3 หมายเลข 3 ปมทดสอบหนาสมผส เมอมกระแสไฟฟาไหลผานไปยงขดลวดสนามแมเหลกทอยขากลางของแกนเหลก ขดลวดจะสรางสนามแมเหลกทแรงสนามแมเหลกชนะแรงสปรงดงใหแกนเหลกชดทเคลอนทเคลอนทลงมาในสภาวะน (ON) คอนแทคทงสองชดจะเปลยนสภาวะการทางานคอ คอนแทคปกตปดจะเปดวงจรจดสมผสออก และคอนแทคปกตเปดจะตอวงจรของจดสมผส เมอไมมกระแสไฟฟาไหลผานเขาไปยงขดลวด สนามแมเหลกคอนแทคทงสองชดจะกลบไปสสภาวะเดม 2.6.2 ชนดและขนาดของแมคเนตกคอนแทกเตอร คอนแทคเตอรทใชกบไฟฟากระแสสลบ แบงเปน 4 ชนดตามลกษณะของโหลดและการนาไปใชงานมดงน AC 1 : เปนแมคเนตกคอนแทกเตอร ทเหมาะสาหรบโหลดทเปนความตานทาน หรอในวงจรทมอนดดทฟนอยๆ AC 2 : เปนแมคเนตกคอนแทคเตอร ทเหมาะสาหรบใชกบโหลดทเปนสปรงมอเตอร AC 3 : เปนแมคเนตกคอนแทคเตอร ทเหมาะสาหรบใชการสตารทและหยดโหหลดทเปนมอเตอรกรงกระรอก AC 4 : เปนแมคเนตกคอนแทคเตอร ทเหมาะสาหรบบการสตารท - หยดมอเตอรวงจร jogging และการกลบทางหมนมอเตอรแบบกรงกระรอก การพจารณาเลอกไปใชงาน ในการเลอกแมคเนตกคอนแทคเตอรในการใชงานใหเหมาะสมกบมอเตอรนน จะพจรณาทกระแสสงสดในการใชงาน (Reated Current) และแรงดนของมอเตอร ตองเลอกแมคเนตกคอนแทคเตอรทมกระแสสงกวากระแสทใชงาานของมอเตอร ทมแรงดนเทากน ในการพจรณาเลอกแมคเนตกคอนแทคเตอรใชงานควรพจรณาดงน แรงดนและความถ ความบอยครงในการใชงาน การปองกนจากการสมผสและการปองกนนา ความคงทนทางกลและทางไฟฟา

รเลยชวยหรออาจเรยกวา รเลยควบคม (Contol Relay) การทางานอาศยอานาจในการเปด - ปดหนาสมผส เหมอนกบหลกการทางานของแมคเนตกคอนแทคเตอร ตางกนตรงทรเลยชวยจะทนกระแสไดต า หนาสมผสจะเลกกวาหนาสมผสของแมคเนตกคอนแทกเตอรลกษณะของหนาสมผสของรเลยชวยมสองชนด ไดแก หนาสมผสปกตเปด (Normally Open : N.o.) และหนาสมผสปกตปด (Normally Close : N.C.)

14

2.7 โอเวอรโหลดรเลย (Overload Relay) โอเอรโหลดรเลย เปนอปกรณปองกนวงจรมอเตอรทางาน เกนกาลง หรอปองกนมอเตอร ไมใหเกดการ

เสยหาย เมอมกระแสไหลเกนพกดในมอเตอร 2.7.1.โอเวอรโหลดรเลย (Overload Relay)

โอเวอรโหลดรเลยแบงตามลกษณะการ reset ได 2 ชนด คอ 2.7.1.1 โอเวอรโหลดรเลยแบบไมมปม reset หรอแบบ Auto นนคอ เมอ โอเวอรโหลดรเลยทางานแลว จะตองรอใหแผนไบเมทลเยนตวลงกอน หนาสมผสถงจะกลบมาตาแหนง 2.7.1.2 โอเวอรโหลดรเลยแบบมปม reset หรอแบบ Manual นนคอ เมอ โอเวอรโหลดรเลยทางานแลว หนาสมผสจะถกลอคจะตองทาการ reset เพอใหหนาสมผสกลบมาดงเดม

รปท 2.15 โอเวอรโหลดรเลย (Overload Relay)

รปท 2.16 สญลกษณโอเวอรโหลดรเลย

2.7.2. สญลกษณโอเวอรโหลดรเลย สวนประกอบภายนอกทสาคญของโอเวอรโหลดรเลย ม 7 สวน คอ

15

รปท 2.17 สวนประกอบภายนอกโอเวอรโหลดรเลย

หมายเลข 1 ปมตงปรบกระแส หมายเลข 2 ปมทรพ หมายเลข 3 ปมรเซต หมายเลข 4 จดตอไฟเขาเมนไบเมทล หมายเลข 5 จดตอออกจากเมนไบเมทล หมายเลข 6 หนาสมผสชวยปกตปด (N.C.) หมายเลข 7 หนาสมผสชวยปกตเปด (N.O.)

สวนประกอบภายในทสาคญของโอเวอรโหลดรเลย ม 7 สวน คอ

รปท 2.18 สวนประกอบภายในโอเวอรโหลดรเลย

หมายเลข 1 ขวตวนา หมายเลข 2 ลวดนาพนอยรอบแผนไบเมทล หมายเลข 3 กานดนหนาสมผส

16

หมายเลข 4 แกนปรบหนาสมผส หมายเลข 5 กานดนหนาสมผสเมอปมทรพทางาน หมายเลข 6 กานปมรเซตดนหนาสมผสกลบสภาพเดม หมายเลข 7 ชดกลไกหนาสมผส

2.7.3. การปรบตงกระแสของโอเวอรโหลดรเลย โดยปกตแลวการปรบตงขนาดกระแสโอเวอรโหลด มคาเทากบ 125% ของกระแสโหลดเตมพกด (Full

Load Current หรอ FLA) ของมอเตอร เชน มอเตอรมกระแสโหลดเตมพกดเทากบ 40 แอมป ดงนนคาสงสดของการปรบตงโอเวอรโหลดมคาเทากบ 10 X 1.25 = 12.5 แอมปโอเวอรโหลดโดยทวไปมปมปรบตงพกดกระแสใหทาการปรบโดยใชไขควงปรบดานหนาของโอเวอรโหลด เชน 9, 10, 11, 14, 16 และ18 แอมป เปนตน 2.7.4. หลกการทางานของโอเวอรโหลดรเลยสภาวะทมโหลดมากเกนไป จะมกระแสไหลในวงจรมาก ทาใหเกดความรอนขนทแผนไบเมทล และโกงงอเปนผลใหหนาสมผสแยกออกจากกนดวยแรงดงของสปรงโหลดจะถกตดออกจากวงจรไฟฟา 2.8 สวตชปมกด (Push button Switch)

สวตชปมกด หรอ Push Button Switch เปนสวตชทใชควบคมการทางานของมอเตอร สวตชปมกดทใชควบคมในวงจรหนง ๆ อาจจะมอยหลายตว เพอทจะสามารถควบคมของการทางานของมอเตอรไดหลายจด ซงการทางานของสวตชปมกด มอย 2 ลกษณะคอ เปนปกตปดและปกตเปด หรอกดเขาเปนสภาวะปด (N.C.) หรอกดเขาเปนสภาวะเปด (N.O.)

สวตชปมกดทนยมใชกนโดยทวไปมหลายชนด ดงน

1. Flush Pushbutton 2. Extended Pushbutton 3. Extended Halfshroud Pushbutton 4. Full Guard Pushbutton 5. Mushroom Head Pushbutton 6. Giant Head Pushbutton 7. Giant Pushbutton with Guard Ring

รปท 2.19 สวตชปมกดชนดตาง ๆ

17

รปท 2.20 สญลกษณของสวตชปมกด

2.8.1.สวนประกอบของสวตชปมกดในสวนประกอบของสวตชปมกดนน ประกอบดวยกนหลก ๆ อย 5 สวนซงไดแก

รปท 2.21 สวนประกอบของสวตชปมกด

หมายเลข 1 ปมกด ทาดวยพลาสตกอาจเปนสแดง สเขยว หรอสเหลอง ขนอยกบการนาไปใชงาน หมายเลข 2 โครง สวนใหญทาดวยพลาสตก หมายเลข 3 สปรงทาให Movable Contact เคลอนทกบทเดม หมายเลข 4 Movable Contact คอคอนแทคทสามมารถเคลอนทได หมายเลข 5 Stationary Contact คอคอนแทคทอยกบทถกยดตดกบตวโครง

2.8.2. หลกการทางานของสวตชปมกดเมอใชนวกดทปมกดทาใหมแรงดนหนาสมผสใหเคลอนท หนาสมผสทปดจะเปดสวนหนาสมผสทเปดจะปด เมอปลอยนวออกจากปมกด หนาสมผสจะกลบสสภาพเดมดวยแรงสปรง จะนาไปใชในงานควบคมการเรมเดน และหยดมอเตอร

18

2.9 สวตชเลอก (Selector Switch) สวตชเลอกเปนอปกรณทใชควบคมวงจรไฟฟา เพอใหกระแสไฟฟานนไหลเขาวงจรหรอตดกระแสไฟ

ไมใหไหลผานวงจรไดตามทตองการ เปนสวตชทใชงานกนมากในงานทตองควบคมการทางานดวยมอ โดยการบดใหคอนแทค ทอยภายในเปลยนสภาวะปด (N.C.) หรอเปด (N.O.)

สวตชเลอกทนยมใชกนโดยทวไปมหลายชนด ดงน 1. Selector Switch with Knob Handle Maintained 2. Selector Switch with Knob Handle Spring Return 3. Selector Switch with Lever Handle Maintained 4. Selector Switch with Plate Key Operated Maintained 5. Selector Switch with Cylinder Key Operated Maintained

รปท 2.22 สวตชเลอกชนดตาง ๆ

รปท 2.23 สญลกษณของสวตชเลอก

ในสวนประกอบภายนอกของสวตชเลอกนน ประกอบดวยกนหลก ๆ อย 4 สวนซงไดแก

19

รปท 2.24 ภาพสวนประกอบภายนอกของสวตชเลอก หมายเลข 1 ตวบด หมายเลข 2 แหวนลอก หมายเลข 3 โครงสวตช หมายเลข 4 ชดกลไกหนาสมผส

ในสวนประกอบภายในของสวตชเลอกนน ประกอบดวยกนหลก ๆ อย 4 สวนซงไดแก 2.9.1. เดอยจะยดตดอยกบตวบดของสวตชเลอก มหนาทดนชดหนาสมผสเคลอนทใหหนาสมผสไปตดกบหนาสมผสทอยกบท 2.9.2. ชดหนาสมผสเคลอนท หรอ Movable Contact มหนาทเปลยนสถานะจากหนาสมผสเปดเปนปด โดยการเคลอนทไปชนกบหนาสมผสทอยกบท 2.9.3. ชดหนาสมผสทอยกบท หรอ Stationary Contact จะถกยดตดกบตวโครงของสวตชเลอก 2.9.4. สปรงมหนาทดนใหชดหนาสมผสเคลอนท เคลอนทกลบทเดม หลกการทางานของสวตชเลอก เมอทาการบดทตวบดของสวตชเลอก เดอยจะไปดนชดหนาสมผสเคลอนท ทาใหหนาสมผสจากเปดเปนปด แลวคางไว เมอบดไปตาแหนงอนชดหนาสมผสเคลอนทจะกลบทเดม ดวยแรงสปรง 2.10 สวตชจากดระยะ (Limit Switch)

การทางานของเครองจกรเปนไปโดยอตโนมต โดยเครองจกรนนมการเคลอนท และใหมการทางานซ าๆกนเสมอ เชน การเลอนไปซาย-ขวา เลอนขน-ลง เปนตน เพอจดประสงคของการทางานดงกลาวตองใชลมตสวตช (Limit Switch) ผศ. วทยา ประยงคพนธ และผศ. อานาจ ทองผาสก (ม.ป.พ.: 16) นนไดกลาวถง สวตชจากดระยะททางานโดยอาศยแรงกระทาจากแรงภายนอก เชน ลกเบยว (Cam) มาชนทปมกดหรอทลอกลม โครงสรางภายในคลายกบสวตชปมกด มทงคอนแทคปกตปดและปกตเปด และสามารถมคอนแทคไดหลายอน นอกจากนนแลวยงมความแตกตางในเรองของระยะกด และการทางานของคอนแทคอกดวย สวตชจากดระยะนนมหลายชนด โดยขนอยกบการนาไปใชงานในลกษณะการทางานตาง ๆ ในทนจะยกตวอยางชนดของสวตชจากดระยะมา 5 ชนด ดงน

1. Hinge Roller Lever

12

3

4

20

2. One Way Roller Lever 3. Panel Mount Cross Roller Plunger 4. Adjustable Length Roller Lever 5. Roller Arm

รปท 2.25 สวตชจากดระยะชนดตาง ๆ

รปท 2.26 สญลกษณของสวตชจากดระยะ

2.10.1 สวนประกอบของสวตชจากดระยะ ในสวนประกอบภายนอกของสวตชจากดระยะนน ประกอบดวยกนหลก ๆ อย 4 สวนซงไดแก

รปท 2.27 สวนประกอบภายนอกของสวตชจากดระยะ

3

2

4

1

21

หมายเลข 1 ชดลกลอ หมายเลข 2 โครงสวตชจากดระยะ หมายเลข 3 รสาหรบการตดตง หมายเลข 4 ชองสาหรบสายไฟ

ในสวนประกอบภายในของสวตชเลอกนน ประกอบดวยกนหลก ๆ อย 4 สวนซงไดแก 2.10.2. กานกระทงสวนใหญทาดวยพลาสตก มหนาทรบแรงกดของกานลกลอเพอกระทงสปรงให

หนาสมผสเคลอนท 2.10.3. สปรงมหนาทรบแรงกระทงจากกานกระทง เพอทาใหหนาสมผสเคลอนทจากหนาสมผสปด เปน

หนาสมผสเปด 2.10.4. ชดหนาสมผสเคลอท หรอ MovableContact มหนาทเปลยนสถานะจากหนาสมผสปด-เปด และ

หนาสมผสเปด-ปด 2.10.5. ชดหนาสมผสทอยกบท หรอ Stationary Contact จะถกยดตดกบตวโครงของสวตชจากดระยะ

หลกการทางานของสวตชจากดระยะเมอมวตถมาชนทลกลอของสวตชจากดระยะ สงผลใหกานกระทงดนสปรง เปลยนหนาสมผสจากหนาสมผสทปดเปนเปดและทาใหหนาสมผสทเปดเปนปด 2.11 รเลย (Relays) รเลยเปนอปกรณอเลกทรอนกสทใชในการตด-ตอวงจรคลายกบสวตช โดยทวไปจะเปนแบบ Electromagnetic Relay หรอเรยกวาแบบหนาสมผส ประกอบดวยชดหนาสมผส (Contacts) ทตอกบแทงอารเมเจอร (Armature) และคอยล (Coil) ทถกพนดวยขดลวด เมอมการจายแรงดนไฟฟาใหกบคอยล (Energize) จะทาใหเกดสนามแมเหลก แทงอารเมเจอรทตอกบหนาสมผสจะถกดด ทาใหหนาสมผสเปลยนการเชอมตอเปนตรงกนขาม กลาวคอ ปกตเปด (NO-Normally Open) เปนปด หรอปกตปด (NC-Normally Closed) เปนเปด และเมอตดไฟทจายใหคอยล (Deenergize) จะทาใหรเลยกลบสสถานะปกต กลาวคอ หนาสมผสตางๆ จะกลบสสภาวะแรกกอนการจายไฟดวยแรงจากสปรง

รปท 2.28 ภาพกานทางานของรเลย

22

ยงมรเลยอกประเภททเปนทนยม คอรเลยทไมใชหนาสมผสทเรยกวาแบบ Solid State Relay ซงใชเทคโนโลยของ Semiconductor ทาใหไมมชนสวนทเคลอนท เพอลดเสยงรบกวนทเกดขนจากรเลยแบบหนาสมผส และเพมประสทธภาพในการใชงานระยะยาวปกตแลวรเลยจะเปนสวตชตดตอวงจรทใหญกวาวงจรทใชควบคมเสมอ ตวอยางเชน คอยลตองการใชเพยงระดบมลลแอมป แตหนาสมผสสามารถตดตอวงจรไดถงระดบสบแอมป เปนตน สาหรบรเลยทสามารถควบคมวงจรทมขนาดกระแสสงๆ จะถกเรยกวา คอนแทคเตอร (Contactor) 2.11.1. Resistive Load คอ Load ทเปลยนกระแสใหเปนรปแบบอนๆของพลงงาน โดยจะมตวตานทานไฟฟา (Resistor) เปนสวนประกอบสาคญ ตวอยางของ Resistive Load ไดแก ฮทเตอรไฟฟา หลอดไฟ วงจรทประกอบดวย Resistive Load อยางเดยวจะมคา Power Factor เทากบ 1.0 2.11.2. Inductive Load คอ Load ทใชหลกการของสนามแมเหลก โดยมคอยลทถกพนดวยสายไฟเปนสวนประกอบ ตวอยางของ Inductive Load ไดแก มอรเตอร โซลนอลยตางๆ รเลย บลลาสต วงจรทม Inductive Load เปนสวนประกอบจะมคา Power Factor นอยกวา 1.0 ยงม Inductive Load มาก คา Power Factor ยงนอยมา 2.11.3. Contact Capacity กระแสทหนาคอนแทคทนได ทความตางศกยนนๆ ถานาไปใชกบความตางศกยทตากวาจะใชไดไมมปญหา แตไมเหมาะกบการนาไปใชกบความตางศกยทสงกวาเนองจากกระแสททนไดจะนอยกวาทกาหนด Contact Capacity ปกตจะระบกบการงานใชกบ Resistive Load หรอระบบทมคา Power Factor เทากบ 1.0 แตหากนาไปใชกบ Inductive Load หรอระบบทมคา Power Factor นอยกวา 1.0 จะทาใหคาของ Contact Capacity ลดลง ซงกคอ กระแสทหนาคอนแทคทนไดจะลดลงเมอนาไปใชกบ Inductive Load  2.11.4. Protection Module เมอหยดจายแรงดนไฟฟากบกบคอยล (Deenergize) สนามแมเหลกทลดลงกระทนหนจะเหนยวนาใหเกดแรงดนไฟฟาสงชวขณะ (Voltage Spike) อาจจะมคาสงถงหลายพนโวลตและความถหลายเมกกะเฮรต ซงจะสามารถทาลาย Transistors หรอ ICs ของอปกรณอเลกทรอนกสอนๆทตออยในระบบเดยวกบคอยลได ดงนน หากระบบมการใชอปกรณอเลกทรอนกส จงควรใช Protection Module หรอทเรยกวา Coil Transient Suppression เพอลดการเกด Voltage Spike ดงกลาว ทนยมใชม 2 ชนด ไดแก 2.11.4.1. Diode Circuit Module: นยมใชกบ DC Coil โดยจะเพมระยะเวลาของการ Deenergize ทาใหสนามแมเหลกคอยๆ ลดลง จงไมเกด Voltage Spike 2.11.4.2. Varistor Circuit Module: นยมใชกบ AC Coil ใชหลกการของการจากด Voltage Spike และเพมระยะเวลาในการ Deenergize เลกนอย   Metal Maintaining Clamp สาหรบการใชงานในระบบทมอณหภมหรอความชนสง หรอระบบทมการสนสะเทอน Metal Maintaining Clamp ททาจากสแตนเลส จะยด Relay ไวกบ Socket เพอคงรปทรงและรกษาการเชอมตอระหวางกนไว รเลยขาแบนคณภาพสง (Premium Spade-Terminal Relays)รเลยขาแบนคณภาพสงขนาดกระทดรด ใช Silver Alloy เปนหนาสมผส, มปมกดเพอใชทดสอบการทางานของรเลยโดยไมตองจายไฟใหกบคอยลและมสลกสาหรบลอคสถานะเปด-ปด, มไฟ LED โชวสถานะของคอยล, มปายเพอใชเขยนขอความ, สามารถเสยบบน Socket ทคกนหรอใชการเชอมโลหะ (Solder) โดยตรงกบเทอรมนลของรเลย, รเลยเหลานใชแรงสปรงในการดงหนาสมผสกลบสภาวะปกต เมอหยดจายไฟใหกบคอยล, Mechanical life 10,000,000 รอบ, อณหภม

23

ทางาน -40 ถง 55C, ขนาดเทากนทง DPDT และ 4PDT ท 21x27x40 mm, CE approved, UL recognized และ CSA certified Sockets ประกอบไดงายบน DIN-rail หรอสามารถตดตงบนพนผวตางๆได โดยมรสองรขนาด Ø3.5 mm เพอใชตดตง, เทอรมนลเปนแบบ Screw-Terminal (ไมตองใชหางปลา), คอนแทคเทอรมนลและคอยลเทอรมนลแยกสวนกนทาใหปลอดภยและงายตอการตดตง, ขนาดเทากนทง DPDT และ 4PDT ท 27x61x79 mm, CE approved, UL recognized และ CSA certified Metal Maintaining Clamp และ Protection Module สามารถประกอบไดงายบน Socket สาหรบ Protection Module นน Diode Module จะใชสาหรบ DC Coil เทานน และ Varistor Module ใชสาหรบ AC Coil เทานน

      

รปท 2.29 SOCKET RELAY และ RELAY

2.12 Buzzer ZX-SPEAKER Piezo Speaker module ZX-SPEAKER Piezo Speaker module ของบรษท Inex เปนโมดล buzzer คอออดหรอลาโพงไฟฟาขนาดเลกแบบเปยโซ จะมแผนลาโพงแบบเปยโซ เมอปอนแรงดนไฟฟาจะทาใหเกดการบดงอไปมาทาใหเสยงเกดขน โดยทคณสมบตของเสยงขนอยกบขนาดของแผนเปยโซและกลองกาทอน (Resonance box)

24

รปท 2.30 BUZZER คณสมบต • อมพแดนซ 32 โอหม • มความตานทานสงสามารถตอกบไมโครคอนโทรลเลอรไดโดยตรง • รองรบสญญาณความถในชวง 1 kHz ถง 3 kHz • ไฟเลยงในชวง +3V ถง +6V • การเชอมตอม 3 ขาคอ ไฟเลยง, สายสญญาณ และกราวด