รีเลย์

งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น หน่วยที่ 8 รีเลย์ พ ร ชั ย ศ รี วิ จ า ร ณ์ ไฟฟ้ากำลัง วิทยาลัยเทคนิคชุมพร

แผนการจัดการเรียนรมู้ ุ้งเน้นสมรรถนะ หนว่ ยที่ 8 สอนครั้งที่ 9 ช่อื หน่วย จำนวน 4 ช่วั โมง รีเลย์ 1. หวั ขอ้ เรอื่ ง 8.1 หลกั การทำงานของรีเลย์ 8.2 ชนดิ ของรีเลย์ 8.3 การวดั รีเลย์ 2. สาระสำคญั รเี ลย์ เปน็ อุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟา้ ใหเ้ ป็นพลังงานแม่เหล็ก เพ่ือใช้ในการดึงดูดหน้าสัมผัสของ คอนแทคให้เปลี่ยนสภาวะ โดยการป้อนกระแสไฟฟ้าให้กับขดลวดเพื่อทำการปิดหรือเปิดหน้าสัมผัสคล้ายกับ สวิตซ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเราสามารถนำรีเลย์ไปประยุกต์ใช้ในการควบคุมวงจรต่างๆ ในงานช่างอิเล็กทรอนิกส์ มากมาย 3. สมรรถนะหลกั (สมรรถนะประจำหนว่ ย) แสดงความรเู้ ก่ยี วกับรเี ลย์ 4. สมรรถนะย่อย (สมรรถนะการเรยี นรู้) สมรรถนะท่ัวไป (ทฤษฎ)ี 1. แสดงความรู้เกย่ี วกับหลักการทำงานของรเี ลย์ 2. แสดงความรู้เก่ยี วกบั ชนดิ ของรีเลย์ สมรรถนะทพ่ี ึงประสงค์ (ทฤษฎ)ี เมอื่ ผูเ้ รยี นได้ศึกษาเนื้อหาในบทน้ีแล้ว ผเู้ รียนสามารถ 1. อธิบายหลักการทำงานของรเี ลยไ์ ด้ถูกตอ้ ง 2. บอกชนิดของรเี ลย์ไดถ้ ูกต้อง สมรรถนะท่วั ไป (ปฏบิ ตั )ิ 1. แสดงทกั ษะการวดั และทดสอบรเี ลย์ สมรรถนะทพี่ งึ ประสงค์ (ปฏิบตั ิ) เมอื่ ผู้เรียนไดฝ้ กึ ปฏบิ ัติในบทน้แี ลว้ ผู้เรยี นจะมที กั ษะ 1. วดั และทดสอบรเี ลย์ได้ถูกต้อง

แผนการจัดการเรยี นรูม้ ุ้งเนน้ สมรรถนะ หนว่ ยท่ี 8 สอนครัง้ ที่ 9 ช่อื หน่วย จำนวน 4 ชวั่ โมง รเี ลย์ 5. กิจกรรมการเรียนการสอน ในการจดั การเรียนการสอนรายวชิ างานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกสเ์ บอื้ งตน้ ได้กำหนดกิจกรรมการ เรียนการสอนใหผ้ ู้เรยี นไดเ้ กดิ การเรยี นรูโ้ ดยใชก้ ระบวนการจดั การเรยี นการสอนแบบ MIAP และใชเ้ ทคนิคการ จดั การเรยี นรแู้ บบ Active Learning แบบการเรยี นรูแ้ บบร่วมมือ (Collaborative learning group) โดยมี ขนั้ ตอนการจดั กจิ กรรมการเรียนการสอน ดงั นี้ กิจกรรมการเรยี นการสอน (สอนครง้ั ที่ 9) เวลา 4 ชั่วโมง/สัปดาห์ 1. ครผู ู้สอนช้ีแจงรายละเอียดเก่ียวกบั ชอ่ื หนว่ ยการเรยี นร/ู้ หัวขอ้ การเรียนรู้ สมรรถนะการเรียนรู้ ประจำหน่วย การวัดและประเมินผลการเรยี น คณุ ลกั ษณะอันพึงประสงค์ และข้อตกลงในการ จัดการเรยี นการสอน 2. ครผู สู้ อนแสดงตัวอย่างเกี่ยวกับรเี ลย์ 3. ครผู ู้สอนถา่ ยทอดความรู้ ในหนว่ ยท่ี 8 เรือ่ งรีเลย์ 4. ครผู ู้สอนแสดงใบงานการวดั และทดสอบรเี ลย์พร้อมอธบิ ายข้นั ตอนการปฏบิ ัตติ ามใบงาน 5. ครูผสู้ อนให้ผเู้ รียนแบ่งกลุ่ม และปฏบิ ตั ิตามขัน้ ตอนใบงานรีเลย์ 6. ครผู ู้สอนประเมินผลการปฏิบัติงานของผเู้ รยี น และใหผ้ ้เู รยี นช่วยกันสรปุ สาระสำคญั ของเรือ่ งท่ี เรียนประจำสัปดาห์ ครูเน้นย้ำให้ผ้เู รียนตระหนกั ถึงหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียงในสว่ นของความ รับผดิ ชอบในด้านการเรียน ตระหนักถึงความมีวนิ ยั ตรงต่อเวลา และมจี ิตอาสาในการปฏิบตั ิงาน ร่วมกนั ในการทำงาน ในเร่ืองรีเลย์

แผนการจัดการเรยี นรู้ม้งุ เนน้ สมรรถนะ หน่วยท่ี 8 สอนคร้ังท่ี 9 ช่อื หน่วย ชัว่ โมงรวม 4 ชั่วโมง รเี ลย์ 6. ส่อื การสอน 1. เอกสารประกอบการสอน 2. เอกสารประกอบการเรยี น 3. ส่ือนำเสนอ Power Point 7. งานทมี่ อบหมาย /กจิ กรรม ใหน้ ักเรยี นทำแบบฝึกหัดเสรมิ ทักษะ ทา้ ยหนว่ ยการเรียนที่ 8 8. การวดั และประเมนิ ผล วิธกี าร เครอื่ งมอื เกณฑ์ วัดผล/ประเมนิ ผล -ทำแบบฝกึ หัดเสรมิ -ผา่ นเกณฑ์ร้อยละ 60 ทกั ษะท้ายหน่วย -แบบฝึกหัดเสรมิ ทักษะ สมรรถนะที่พึงประสงค์ -ปฏิบัตติ ามใบงาน ทา้ ยหนว่ ย -ผ่านเกณฑ์ร้อยละ 80 -แบบประเมินผลการ 2.คุณลักษณะอันพึง -ประเมนิ คุณลกั ษณะอัน ปฏบิ ตั งิ าน ประสงค์ พึงประสงค์ -แบบประเมนิ คณุ ลักษณะอนั พงึ ประสงค์

รีเลย์ เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ 8.1 รีเลย์ รีเลย์ (Relay) เป็ นอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทสวิตช์ ควบคุมการทางานดว้ ยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เป็ น อุปกรณ์ที่ถูกนาไปใช้งานอย่างแพร่หลาย โดยใชง้ านเป็ นส่วนหน่ึงของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ต่างๆ ตวั รีเลยท์ าหนา้ ที่เป็นสวิตชต์ ดั ต่อช่วยควบคุมการจ่ายกาลงั ไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟไปให้ภาระสามารถ ทางานหรือหยดุ ทางานได้ การควบคมุ ใหร้ ีเลยท์ างาน โดยการใชส้ นามแม่เหลก็ ไฟฟ้าภายในตวั รีเลย์ ควบคุม หนา้ สัมผสั สวิตช์รีเลยท์ าการตดั หรือต่อวงจร โดยใชแ้ รงดนั และกระแสค่าต่าในการควบคุมให้หน้าสัมผสั รีเลยท์ างาน ไปควบคุมแรงดนั และกระแสคา่ สูงมากข้ึน จ่ายใหก้ บั อปุ กรณ์ เครื่องมือ เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าสามารถ ทางานได้ โครงสร้างรีเลยป์ ระกอบด้วยส่วนประกอบหลกั 2 ส่วน ได้แก่ ส่วนขดลวด ทาหน้าท่ีให้กาเนิด สนามแม่เหล็กไฟฟ้าข้ึนมาเม่ือมีแรงดนั ป้อนให้ อีกส่วนไดแ้ ก่สวิตช์หน้าสัมผสั ทาหนา้ ท่ีตดั หรือต่อวงจร ตามการควบคุมของขดลวดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สวิตช์หน้าสัมผสั รีเลยม์ ี 2 สภาวะ คือ สภาวะปกติเปิ ด (Normal Open ; NO) เป็นสภาวะที่ขณะรีเลยไ์ ม่ทางานหนา้ สัมผสั จะถูกเปิ ดวงจร เม่ือรีเลยท์ างานหน้าสัมผสั จะต่อวงจร และอีกสภาวะคือ สภาวะปกติปิ ด (Normal Closed ; NC) เป็ นสภาวะท่ีขณะรีเลย์ไม่ทางาน หนา้ สัมผสั จะถูกต่อวงจร เมื่อรีเลยท์ างานหนา้ สัมผสั จะเปิ ดวงจร สวิตชห์ นา้ สัมผสั รีเลยเ์ ป็นชนิดทนกระแส ไดต้ ่า นาไปใช้ทางานในวงจรทนกาลงั ได้ไม่มาก ข้ึนอยู่กบั รุ่น และชนิดของรีเลย์ รูปร่างโครงสร้างและ สัญลกั ษณ์รีเลย์ แสดงดงั รูปที่ 8.1 NC 6 2 NO 5 NC 4 1 NO 3 A1 A2 (ก) รูปร่าง (ข) สญั ลกั ษณ์ รูปที่ 8.1 รูปร่างและสญั ลกั ษณ์รีเลย์ จากรูปท่ี 8.1 แสดงรูปร่างและสัญลกั ษณ์รีเลย์ รูปที่ 8.1 ก เป็ นรูปร่างรีเลยม์ ีหลายรูปโครงสร้าง หลายชนิดไฟฟ้าใชง้ าน เช่น แรงดนั ไฟตรง (DC) แรงดนั ไฟสลบั (AC) ค่าแรงดนั ท่ีใช้ 6 V, 12 V, 24V, 50

รีเลย์ V, 110 V และ 220 V เป็นตน้ และหลายลกั ษณะชุดหนา้ สมั ผสั เช่น 1 ชุด, 2 ชุด และ 3 ชุด เป็นตน้ และรูปที่ 8.1 ข เป็ นสัญลกั ษณ์รีเลยช์ นิดหน้าสัมผสั 2 ชุด มีขา A1, A2 เป็ นขาต่อไปขดลวดสนามแม่เหล็ก ขา 1, 3, 4 เป็ นขาต่อหน้าสัมผสั ชุดท่ี 1 และขา 2, 5, 6 เป็ นขาต่อหน้าสัมผสั ชุดที่ 2 ในแต่ละชุดหน้าสัมผสั มีท้ัง หนา้ สมั ผสั แบบปกติเปิ ด (NO) และหนา้ สัมผสั แบบปกติปิ ด (NC) การทางานของรีเลย์ ขณะที่ยงั ไม่มีแรงดนั ป้อนให้ขดลวดรีเลย์ ยงั ไม่เกิดสนามแม่เหล็ก ไม่มีการ ทางานของกลไกใดๆ ภายในตวั รีเลย์ เม่ือป้อนแรงดนั ให้ขดลวดรีเลย์ เกิดสนามแมเ่ หลก็ ข้ึนในแกนเหลก็ เกิด อานาจแม่เหล็กไปดึงดูดให้ชุดหน้าสัมผสั เคล่ือนท่ีเข้ามาชิดกับแกนเหล็กของขดลวด ควบคุมให้ชุด หน้าสัมผสั ท้งั หมดเปล่ียนแปลงสภาวะการทางาน หน้าสัมผสั แบบปกติเปิ ด (NO) เกิดการต่อวงจร และ หนา้ สัมผสั แบบปกติปิ ด (NC) เกิดการตดั วงจร เมื่องดการป้อนแรงดนั ให้ขดลวดรีเลย์ ไม่เกิดสนามแม่เหล็ก ชุดหน้าสัมผสั ต่างๆ กลบั เข้าสู่สภาวะปกติตามเดิม คือ หน้าสัมผสั แบบปกติเปิ ด (NO) เปิ ดวงจร และ หนา้ สมั ผสั แบบปกติปิ ด (NC) ต่อวงจร 8.2 แมกเนติกคอนแทกเตอร์ แมกเนติกคอนแทกเตอร์ (Magnetic Contactor) เป็ นอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทสวิตช์ควบคุมการทางาน ดว้ ยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นเดียวกบั รีเลย์ แต่สามารถนาไปใช้งานไดก้ บั กาลงั ไฟฟ้าสูงๆ จึงนิยมเรียกว่า รีเลยก์ าลงั (Power Relay) เป็นอปุ กรณ์ท่ีถูกนาไปใชง้ านดา้ นการควบคมุ กาลงั ไฟฟ้าในงานอุตสาหกรรม การ ควบคุมใหแ้ มกเนติกคอนแทกเตอร์ทางานหรือหยดุ ทางาน โดยใชส้ นามแมเ่ หลก็ ที่เกิดข้ึนภายในตวั ของแมก เนติกคอนแทกเตอร์ ควบคุมใหห้ นา้ สัมผสั ของสวิตชแ์ มกเนติกคอนแทกเตอร์ตดั ต่อวงจร ดว้ ยการใชแ้ รงดัน และกระแสค่าต่าจ่ายไปให้แมกเนติกคอนแทกเตอร์ ส่งอานาจแม่เหลก็ ไปควบคุมให้หนา้ สัมผสั ทางาน นาไป ควบคมุ แรงดนั และกระแสค่าสูง จ่ายมาจากแหล่งจ่ายแรงดนั ส่งไปใหภ้ าระที่ใชก้ าลงั ไฟฟ้าสูงคา่ ต่างๆ รูปร่าง และสัญลกั ษณ์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ แสดงดงั รูปท่ี 8.2 NC 1 2 NO 3 4 NC 5 6 NO 7 8 A1 A2 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลกั ษณ์ รูปที่ 8.2 รูปร่างและสัญลกั ษณ์แมกเนติกคอนแทกเตอร์

รีเลย์ จากรูปท่ี 8.2 แสดงรูปร่างและสัญลกั ษณ์แมกเนติกคอนแทกเตอร์ รูปที่ 8.2 ก เป็นรูปร่างของแมก เนติกคอนแทกเตอร์ โครงสร้างภายในแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ประกอบดว้ ยส่วนประกอบท่ีสาคญั 2 ส่วน ไดแ้ ก่ ส่วนขดลวดใหก้ าเนิดสนามแม่เหลก็ ออกมาเม่ือมีแรงดนั ป้อนใหข้ ดลวด อีกส่วนไดแ้ ก่ส่วนหนา้ สมั ผสั แบ่งการใชง้ านออกเป็น 2 ชุด คือ ชุดหนา้ สัมผสั หลกั (Main Contact) เป็นหนา้ สัมผสั ท่ีทนกระแสไดส้ ูง ใช้ ต่อในวงจรท่ีต้องการกาลังไฟฟ้าสูงๆ ในการใช้งาน และชุดหน้าสัมผัสช่วย (Auxiliary Contact) เป็ น หนา้ สัมผสั ท่ีทนกระแสไดต้ ่า นาไปใชง้ านไดเ้ ฉพาะในวงจรควบคมุ การทางานท่ีตอ้ งการกาลงั ไฟฟ้าต่า ส่วน รูปท่ี 8.2 ข เป็ นสัญลกั ษณ์ของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ชุด A1, A2 เป็ นชุดขดลวดสนามแม่เหล็ก ชุด 1, 2 และ 5, 6 เป็นหนา้ สมั ผสั แบบปกติปิ ด (NC) และชุด 3, 4 และ 7, 8 เป็นหนา้ สัมผสั แบบปกติเปิ ด (NO) การทางานของแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ขณะท่ียังไม่มีแรงดันป้อนให้ขดลวด ยังไม่เกิด สนามแม่เหล็ก ไม่มีการทางานของกลไกใดๆ ภายในตวั แมกเนติกคอนแทกเตอร์ เม่ือป้อนแรงดนั ให้ขดลวด ทาใหข้ ดลวดเกิดสนามแม่เหล็กข้ึนในแกนเหลก็ เกิดอานาจแม่เหลก็ ไปดึงดูดให้ชุดหนา้ สัมผสั เคล่ือนท่ีเขา้ มาชิดกบั แกนเหล็กของขดลวด ทาใหช้ ุดหนา้ สัมผสั ท้งั หมดเปล่ียนแปลงสภาวะการทางาน หนา้ สัมผสั แบบ ปกติเปิ ด (NO) เกิดการต่อวงจร และหนา้ สัมผสั แบบปกติปิ ด (NC) เกิดการเปิ ดวงจร กรณีท่ีขดลวดหมด อานาจแมเ่ หลก็ สปริงจะบงั คบั ใหช้ ุดหนา้ สมั ผสั กลบั เขา้ สู่สภาวะปกติ คือ หนา้ สัมผสั แบบปกติเปิ ด (NO) เปิ ด วงจร และหนา้ สมั ผสั แบบปกติปิ ด (NC) ต่อวงจร

201010050 ไฟฟ้ากำลัง วิทยาลัยเทคนิคชุมพร