ข้อบกพร่องทั่วไป การถอดประกอบ และการซ่อมแซมคอนแทคเตอร์
คอนแทคเตอร์เป็นอุปกรณ์สวิตช์ที่ใช้หลักการดึงดูดทางแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อเปิดและปิดวงจรกระแสสูง (เช่น วงจรหลัก) อย่างบ่อยครั้ง อุปกรณ์นี้มีคุณสมบัติเด่นคือมีความสามารถในการควบคุมสูง สามารถควบคุมจากระยะไกล และสามารถใช้ระบบควบคุมแบบอินเตอร์ล็อกได้ รวมถึงมีระบบป้องกันการสูญเสียแรงดันและแรงดันต่ำ จึงถูกใช้อย่างแพร่หลายในวงจรควบคุมอัตโนมัติ เป้าหมายการควบคุมหลักของคอนแทคเตอร์คือมอเตอร์ไฟฟ้า แต่สามารถใช้ควบคุมโหลดไฟฟ้าอื่น ๆ ได้ด้วย คอนแทคเตอร์ถูกจัดประเภทตามประเภทกระแสไฟฟ้าที่ควบคุม ได้แก่ คอนแทคเตอร์กระแสสลับ (AC) และคอนแทคเตอร์กระแสตรง (DC) โดยทั้งสองประเภทมีความแตกต่างกันในด้านระบบสัมผัส กลไกแม่เหล็กไฟฟ้า และอุปกรณ์ดับอาร์ก
I. โครงสร้างและหลักการทำงานของคอนแทคเตอร์ AC
คอนแทคเตอร์ AC (ดังที่แสดงในรูป 19-4) ประกอบด้วยหลักๆ คือกลไกแม่เหล็กไฟฟ้า ระบบสัมผัส อุปกรณ์ดับอาร์ก และส่วนประกอบอื่นๆ กลไกแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยหลักๆ คือขดลวด แกนคงที่ และแกนเคลื่อนที่ ระบบสัมผัสประกอบด้วยสัมผัสหลักและสัมผัสเสริม จุดสัมผัสหลักถูกต่อแบบอนุกรมในวงจรหลัก; คอนแทคเตอร์ทั่วไปมีจุดสัมผัสหลักแบบเปิดปกติสามคู่ จุดสัมผัสเสริมสามารถแบ่งออกเป็นจุดสัมผัสเสริมแบบเปิดปกติและแบบปิดปกติ ซึ่งใช้ในวงจรควบคุม อุปกรณ์ดับอาร์กใช้เพื่อดับอาร์กอย่างรวดเร็วเมื่อจำเป็น เพื่อป้องกันความเสียหายต่อจุดสัมผัสหลัก ตัวเครื่องที่หุ้มฉนวนและอุปกรณ์เสริมมักประกอบด้วยสปริงต่าง ๆ กลไกการส่งกำลัง บล็อกขั้วต่อ และอื่น ๆ
วิธีทำงาน:เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด จะเกิดฟลักซ์แม่เหล็กและแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในแกนเหล็ก แรงแม่เหล็กไฟฟ้านี้จะเอาชนะแรงต้านของสปริง ทำให้แกนเหล็กที่เคลื่อนที่ได้ถูกดึงเข้า ซึ่งส่งผลให้กลไกการติดต่อทำงาน: จุดติดต่อที่ปกติปิดจะเปิดออก ส่วนจุดติดต่อที่ปกติเปิดจะปิดลง เมื่อขดลวดถูกตัดกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดลดลงอย่างมีนัยสำคัญ แรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะลดลงจนต่ำกว่าแรงปฏิกิริยาของสปริง ทำให้แกนเหล็กที่เคลื่อนที่คลายตัวลง กลไกการติดต่อจึงกลับสู่สถานะเดิม โดยจุดติดต่อที่ปกติเปิดจะเปิดออก และจุดติดต่อที่ปกติปิดจะปิดลง
รูป 19-4: ภาพวาดโครงร่างของคอนแทคเตอร์ AC
II. ข้อผิดพลาดทั่วไปและการซ่อมแซมคอนแทคเตอร์
ตาราง 19-1: ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในคอนแทคเตอร์และวิธีการแก้ไขปัญหา
| ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย | สาเหตุที่อาจเกิดขึ้น | การแก้ไขปัญหา |
|
ไม่สามารถปิดได้เมื่อเปิดเครื่อง |
(1) ขดลวดที่แตกหรือไหม้;
(2) แกนเหล็กที่เคลื่อนไหวหรือส่วนประกอบทางกลถูกติดขัด; (3) แกนหมุนมีสนิมหรือไม่ตรงแนว; (4) ความจุของแหล่งจ่ายไฟสำหรับวงจรควบคุมไม่เพียงพอ; (5) แรงดันสปริงสูงเกินไป |
(1) ซ่อมหรือเปลี่ยนคอยล์;
(2) ปรับตำแหน่งชิ้นส่วนเพื่อแก้ไขการติดขัด; (3) ล้างสนิม ทาจารบี หรือเปลี่ยนชิ้นส่วน; (4) เพิ่มความจุของระบบจ่ายไฟฟ้า; (5) ปรับความตึงของสปริง |
| แกนเหล็กที่เคลื่อนที่เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
ไม่สามารถปิดได้สนิท |
(1) แรงดันไฟฟ้าหลักต่ำเกินไป;
(2) สปริงสัมผัสและสปริงปลดอยู่ภายใต้แรงตึงที่มากเกินไป; (3) การเคลื่อนที่เกินระยะสัมผัส |
(1) ปรับแรงดันไฟฟ้าเข้า;
(2) ปรับความตึงของสปริงหรือเปลี่ยนสปริง; (3) ปรับระยะเคลื่อนเกินของจุดสัมผัส |
|
เสียงหรือการสั่นสะเทือนที่มากเกินไปจากแม่เหล็กไฟฟ้า |
(1) แรงดันไฟฟ้าหลักต่ำเกินไป;
(2) แรงดันสปริงสูงเกินไป; (3) หน้าขั้วของแกนเหล็กมีคราบสกปรกหรือสึกหรอมากจนไม่เรียบ; (4) การแตกในวงวงลัดวงจร; (5) โบลต์ยึดแกนหลวม ทำให้แกนไม่ตรงแนวหรือติดขัดทางกลไก |
(1) ปรับแรงดันไฟฟ้าเข้า;
(2) ปรับความตึงของสปริง; (3) ทำความสะอาดสิ่งสกปรก ซ่อมแซมพื้นผิวของเสา หรือเปลี่ยนแกนเหล็ก; (4) เปลี่ยนวงแหวนป้องกันการลัดวงจร; (5) หมุนสกรูให้แน่น และแก้ไขข้อบกพร่องทางกลไกทั้งหมด |
|
คอนแทคเตอร์ทำงานอย่างช้าๆ |
(1) ช่องว่างระหว่างแกนที่เคลื่อนที่และแกนที่หยุดนิ่งกว้างเกินไป;
(2) สปริงถูกดึงตึงเกินไป; (3) แรงดันของขดลวดไม่เพียงพอ; (4) ตำแหน่งการติดตั้งไม่ถูกต้อง |
(1) ปรับส่วนประกอบทางกลเพื่อลดช่องว่าง;
(2) ปรับความตึงของสปริง; (3) ปรับแรงดันของขดลวด; (4) ติดตั้งใหม่ |
|
คอนแทคเตอร์ไม่ปล่อยตัวหลังจากไฟฟ้าดับ |
(1) แรงดันของสปริงที่กดลงบนจุดสัมผัสต่ำเกินไป;
(2) แกนเหล็กที่เคลื่อนไหวหรือส่วนประกอบทางกลถูกติดขัด; (3) ความแม่เหล็กเหลือเกินในแกนเหล็ก; (4) จุดสัมผัสติดกัน; (5) มีน้ำมันหรือฝุ่นติดอยู่บนพื้นผิวขั้วของแกนเหล็ก |
(1) ปรับความตึงของสปริงหรือเปลี่ยนสปริง;
(2) ปรับตำแหน่งชิ้นส่วนเพื่อแก้ไขการติดขัด; (3) กำจัดสนามแม่เหล็กหรือเปลี่ยนแกน; (4) ซ่อมหรือเปลี่ยนจุดสัมผัส; (5) ทำความสะอาดพื้นผิวด้านหน้าของแกนเหล็ก |
|
ขดลวดร้อนเกินไปหรือไหม้ |
(1) สปริงถูกดึงตึงเกินไป;
(2) แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ความถี่ หรือเวลาทำงานต่อเนื่องของขดลวด เป็นต้น ไม่สอดคล้องกับเงื่อนไขการทำงาน; (3) ความถี่การทำงานสูงเกินไป; (4) การลัดวงจรระหว่างรอบของขดลวด; (5) ส่วนที่เคลื่อนไหวถูกติดขัด; (6) อุณหภูมิรอบตัวสูงเกินไป; (7) อากาศมีความชื้นหรือมีก๊าซที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน; (8) พื้นผิวขั้วที่ไม่เรียบเสมอกันบนแกน AC |
(1) ปรับความตึงของสปริง;
(2) เปลี่ยนขดลวด; (3) เปลี่ยนคอนแทคเตอร์; (4) เปลี่ยนคอยล์; (5) ป้องกันการรบกวนสัญญาณ; (6) เปลี่ยนตำแหน่งการติดตั้ง หรือดำเนินการเพื่อลดอุณหภูมิ; (7) ดำเนินการเพื่อป้องกันความชื้นและการกัดกร่อน; (8) ทำความสะอาดพื้นผิวของขั้ว หรือเปลี่ยนแกน |
|
การร้อนเกินหรือการเผาไหม้ที่จุดสัมผัส |
(1) แรงดันของสปริงที่กดลงบนจุดสัมผัสต่ำเกินไป;
(2) พื้นผิวที่สัมผัสกันมีคราบน้ำมันหรือไม่เรียบ; (3) ระยะเกินการสัมผัสมีค่าน้อยเกินไป; (4) จุดสัมผัสไม่มีความสามารถในการตัดกระแสไฟฟ้าที่เพียงพอ; (5) อุณหภูมิสิ่งแวดล้อมสูงเกินไป หรือการระบายความร้อนไม่เพียงพอ |
(1) ปรับความตึงของสปริง;
(2) ทำความสะอาดพื้นผิวสัมผัส; (3) ปรับระยะการเคลื่อนที่เกินหรือเปลี่ยนจุดสัมผัส; (4) เปลี่ยนคอนแทคเตอร์; (5) การใช้คอนแทคเตอร์ที่มีกำลังเรตติ้งต่ำลง |
|
จุดสัมผัสได้ติดกันแล้ว |
(1) แรงดันของสปริงที่กดลงบนจุดสัมผัสต่ำเกินไป;
(2) ความสามารถในการตัดวงจรไม่เพียงพอ; (3) จุดสัมผัสถูกเปิดออกบ่อยเกินไป; (4) มีอนุภาคโลหะหรือวัตถุแปลกปลอมที่โผล่ออกมาบนพื้นผิวสัมผัส; (5) การลัดวงจรด้านโหลด |
(1) ปรับความตึงของสปริง;
(2) เปลี่ยนคอนแทคเตอร์; (3) เปลี่ยนตัวสัมผัส; (4) ทำความสะอาดพื้นผิวของจุดสัมผัส; (5) แก้ไขข้อผิดพลาดจากการลัดวงจรและเปลี่ยนจุดสัมผัส |
|
การลัดวงจรระหว่างเฟส |
(1) ระบบล็อคกันของคอนแทคเตอร์แบบกลับทิศทางได้ไม่น่าเชื่อถือ ทำให้คอนแทคเตอร์ทั้งสองตัวได้รับกระแสไฟฟ้าพร้อมกัน และก่อให้เกิดการลัดวงจรระหว่างเฟส;
(2) คอนแทคเตอร์ทำงานเร็วเกินไป ทำให้เกิดการลัดวงจรด้วยอาร์ก; (3) ฝุ่นหรือน้ำมันอาจทำให้คุณสมบัติการฉนวนไฟฟ้าลดลง; (4) ความเสียหายของชิ้นส่วน |
(1) ตรวจสอบระบบล็อคกันระหว่างระบบไฟฟ้าและระบบกลไก; (2) เปลี่ยนคอนแทคเตอร์ที่มีเวลาทำงานยาวนาน; (3) ทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอเพื่อรักษาความสะอาดและเรียบร้อย; (4) เปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหาย |
III. การทดสอบคอนแทคเตอร์ AC
1. การตรวจสอบด้วยตาเปล่า
ตรวจสอบว่าคอนแทคเตอร์ AC ครบถ้วนและไม่มีความเสียหาย ไม่มีร่องรอยความเสียหายที่มองเห็นได้บนส่วนภายนอก และว่าทุกขั้วต่อและสกรูอยู่ในสภาพดี
2. การตรวจสอบจุดสัมผัสหลัก
ตั้งมัลติมิเตอร์ให้อยู่ในโหมดเกียร์บัซเซอร์, ต่อสายวัดทั้งสองเข้ากับปลายทั้งสองด้านของจุดสัมผัสหลัก; หากไม่มีเสียง ให้กดแกนเหล็กที่เคลื่อนไหว; หากได้ยินเสียงหึ่งๆ แสดงว่าอุปกรณ์ทำงานได้ปกติ; หากไม่มีเสียงหึ่งๆ แสดงว่าอุปกรณ์มีข้อบกพร่อง
3. การทดสอบจุดสัมผัสเสริม
ต่อบัซเซอร์เข้ากับขั้วต่อทั้งสองด้าน แล้วกดปุ่มเพื่อทดสอบ ตรวจสอบว่าหลักการทำงานของหน้าสัมผัสแบบปกติเปิด/ปกติปิดถูกต้องหรือไม่ (มีเสียงบัซเซอร์/ไม่มีเสียงบัซเซอร์); หากไม่ถูกต้อง บัซเซอร์มีข้อบกพร่อง
4. การตรวจสอบขดลวด
ตั้งมัลติมิเตอร์ให้อยู่ในโหมด ช่วงความต้านทาน R×1k, ต่อสายทั้งสองเข้ากับปลายทั้งสองของขดลวดตามลำดับ แล้ววัดว่าค่าความต้านทานจริงของขดลวดตรงตามข้อกำหนดหรือไม่
IV. การติดตั้งและถอดคอนแทคเตอร์ AC
(1) ขั้นตอนการถอดคอนแทคเตอร์
- 1. ถอดฝาปิดระบบดับอาร์ค:ถอดสกรูยึดที่ส่วนบนออก แล้วถอดฝาครอบระบบดับอาร์คออก
- 2. การถอดตัวสัมผัสหลัก:ปรับให้คลิปสปริงตำแหน่งแน่นขึ้น แล้วถอดสะพานสัมผัสที่เคลื่อนที่ได้และแผ่นสปริงกดออก โดยต้องหมุนชิ้นส่วนเหล่านี้ไปด้านข้าง 45° ก่อนที่จะถอดออก จากนั้นคลายสกรูสัมผัสที่ติดอยู่
- 3. ถอดส่วนสัมผัสคงที่ของส่วนสัมผัสเสริม:คลายสกรูที่ขั้วต่อและถอดตัวสัมผัสคงที่แบบปกติเปิด (normally-open) ที่เสริมออก
- 4. ถอดแผ่นปิดด้านล่างออก:พลิกคอนแทคเตอร์ให้กลับด้านแล้วคลายสกรูบนแผ่นปิดด้านล่าง คุณต้องกดแผ่นปิดทำจากเบเคไลต์ไว้เพื่อป้องกันไม่ให้สปริงบัฟเฟอร์ดีดตัวออกมา
- 5. การถอดแกนสถิต:ถอดแกนสถิตและแผ่นฉนวนกันกระแทกออก แล้วถอดตัวยึดและสปริงกันกระแทกออก
- 6. การถอดขดลวดโซเลโนอยด์:ดึงคลิปสปริงออกจากขั้วของคอยล์ แล้วถอดคอยล์ออก
- 7. การถอดอาร์มาเจอร์และตัวยึด:ถอดสปริงปฏิกิริยา แขนอาร์มาเจอร์ และตัวยึดออก จากนั้นถอดหมุดกำหนดตำแหน่งแกนเคลื่อนที่ แกนเคลื่อนที่ และกระดาษฉนวนกันกระแทกออกด้วย ซึ่งขั้นตอนนี้ถือเป็นการเสร็จสิ้นกระบวนการถอดชิ้นส่วน
รูป 19-5: การถอดคอนแทคเตอร์
(2) การซ่อมแซมและประกอบคอนแทคเตอร์
ส่วนประกอบของคอนแทคเตอร์ที่จำเป็นต้องซ่อมแซมหรือเปลี่ยนออกนั้น ได้แก่ จุดสัมผัสหลักที่เคลื่อนไหวและจุดสัมผัสหลักที่คงที่ รวมถึงขดลวดโซเลโนอยด์ การประกอบใหม่หลังการซ่อมแซมสามารถดำเนินการได้โดยทำตามขั้นตอนในลำดับที่ตรงกันข้ามกับขั้นตอนที่ใช้ในการถอดชิ้นส่วน
(3) การทดสอบการทำงานของคอนแทคเตอร์
การทดสอบการตัดไฟฟ้า:ใช้ช่วงวัดความต้านทานบนมิเตอร์มัลติมิเตอร์เพื่อตรวจสอบว่าขดลวดทำงานได้ปกติ; ใช้ช่วงวัดเสียงบัซเซอร์เพื่อทดสอบจุดสัมผัสหลักและจุดสัมผัสเสริม เมื่อทำการทดสอบ ให้กดส่วนบนของตัวเชื่อมฉนวนไว้ด้วยมือ ตรวจสอบว่าส่วนที่เคลื่อนไหวทำงานได้อย่างราบรื่น ใช้มิเตอร์วัดความต้านทานฉนวนเพื่อตรวจสอบความต้านทานฉนวนระหว่างคู่จุดสัมผัสหลักแต่ละคู่ และระหว่างจุดสัมผัสกับตัวเครื่อง
การทดสอบเมื่อเปิดเครื่อง:ปรับแรงดันของขดลวดให้ตรงกับข้อมูลที่ระบุบนป้ายชื่อ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าจุดสัมผัสหลักและจุดสัมผัสเสริมทำงานได้อย่างถูกต้อง
(4) ข้อควรระวังในการประกอบและถอดชิ้นส่วน
- (1) ระหว่างการถอดชิ้นส่วน ควรจัดเตรียมภาชนะไว้เพื่อเก็บชิ้นส่วนเพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนสูญหาย ชิ้นส่วนควรจัดเก็บอย่างเป็นระเบียบตามลำดับที่ถูกต้อง
- (2) ไม่ควรใช้แรงมากเกินไปเมื่อใช้เครื่องมืองัดขณะประกอบหรือถอดชิ้นส่วน เพื่อป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า เมื่อติดตั้งจุดสัมผัสคงที่เสริม ให้ระมัดระวังเพื่อไม่ให้จุดสัมผัสเคลื่อนที่ติดขัด
- (3) ระหว่างการทดสอบในสภาพจริง คอนแทคเตอร์ต้องถูกติดตั้งให้มั่นคงกับแผงควบคุม และอยู่ภายใต้การกำกับดูแลของบุคคลที่ได้รับการแต่งตั้ง เพื่อรับประกันความปลอดภัยทางไฟฟ้า
- (4) เมื่อปรับแรงกดของจุดสัมผัส ให้ระวังอย่าให้จุดสัมผัสหลักของคอนแทคเตอร์ได้รับความเสียหาย
