- หน้าแรก
- คลังความรู้
- ควบคุมมอเตอร์ AC
- สัญลักษณ์ · อ่านแบบ
// บทที่ 21.5 · ควบคุมมอเตอร์ AC · Symbols & Reading Diagrams
อ่านแบบวงจรควบคุมมอเตอร์: สัญลักษณ์ IEC 60617 เทียบ NEMA รหัสอุปกรณ์ IEC 81346 เลขขั้ว เลขสาย และการอ้างอิงข้าม
แบบวงจรคือภาษากลางระหว่างผู้ออกแบบ ช่างประกอบตู้ และช่างซ่อม ถ้าอ่านคล่อง จะเดินสายถูกตั้งแต่ครั้งแรก และหาจุดเสียได้จากแบบโดยไม่ต้องรื้อตู้ หน้านี้สอนอ่านแบบตามธรรมเนียม IEC ที่ใช้ในชุดนี้ และเทียบกับแบบอเมริกาที่พบในเครื่องจักรนำเข้า
- แบบมีสองส่วน: วงจรกำลัง (400 V ไปมอเตอร์) และ วงจรควบคุม (230 VAC/24 VDC ไปคอยล์)
- หน้าสัมผัสวาดในสถานะปกติเสมอ (ไม่มีไฟเลี้ยง ไม่ถูกกด)
- อนุกรม = AND · ขนาน = OR · NC = NOT — อ่านวงจรควบคุมเป็นตรรกะได้ทันที
- รหัสอุปกรณ์ + เลขขั้ว เช่น “-K1:13” ระบุจุดต่อได้ไม่ซ้ำในทั้งตู้
- ไดอะแกรมเส้นเดียวแสดงทั้งระบบ · แบบ NEMA อ่านเป็นแลดเดอร์ซ้าย-ขวา มีเลขแลดเดอร์ใต้คอยล์
วงจรกำลังและวงจรควบคุม พื้นฐาน
วงจรกำลัง (main circuit) วาดสามเส้น L1 L2 L3 ลงจากด้านบนผ่านเบรกเกอร์ คอนแทกเตอร์ โอเวอร์โหลด ไปมอเตอร์ อ่านจากบนลงล่างตามทางไหลของพลังงาน วงจรควบคุม (control circuit) วาดระหว่างรางบน (L หรือ +24 V) กับรางล่าง (N หรือ 0 V) แต่ละเส้นทางแนวตั้งเรียกว่า “path” หรือ “current path” มีหมายเลขคอลัมน์กำกับด้านบน สัญลักษณ์ของอุปกรณ์ชิ้นเดียวกัน (เช่น คอยล์ -K1 และหน้าสัมผัส -K1 13-14) อาจอยู่คนละคอลัมน์หรือคนละหน้า เชื่อมกันด้วยรหัสอุปกรณ์
สิ่งที่ปรากฏในแบบวงจรควบคุม IEC 60204-1
- เลขคอลัมน์ 1 2 3 … เหนือราง L1 ใช้ระบุตำแหน่งของทุกอุปกรณ์ และข้อความหน้าที่ (เช่น “ล็อกตัวเอง”) ใต้ราง N
- กล่องใต้คอยล์ คือตารางอ้างอิงข้าม (contact mirror): แถว NO / NC บอกว่าหน้าสัมผัสของคอยล์นั้นอยู่ที่คอลัมน์ใด “PWR” = ขั้วกำลังอยู่ในวงจรกำลัง
- คอยล์ต่อกับราง N และหน้าสัมผัสทั้งหมดต่อด้านราง L: ถ้าสายควบคุมเสียดินระหว่างหน้าสัมผัสกับคอยล์ คอยล์จะไม่ดูดเอง (IEC 60204-1 หัวข้อ 9.4.3)
- ฟิวส์ -F3 ป้องกันวงจรควบคุม · หน้าสัมผัสโอเวอร์โหลด -F2 95-96 (NC) อยู่หัวสายอนุกรมกับคอยล์ · 97-98 (NO) ส่งสัญญาณทริป
- รหัสสีไฟตาม IEC 60204-1 GN เขียว = ปกติ/เดิน · YE เหลือง = ผิดปกติ (ทริป) · RD แดง = อันตราย/ฉุกเฉิน · BU น้ำเงิน = ต้องดำเนินการ · WH ขาว = สถานะทั่วไป
- วงจรกำลัง: เส้นประเขียว-เหลือง = ตัวนำ PE ต่อเข้าโครงมอเตอร์ · เส้นประสั้นระหว่างขั้ว = การเชื่อมทางกล · โอเวอร์โหลดเป็นขดไบเมทัลต่อกลไกถึงหน้าสัมผัส 95-96
ไดอะแกรมเส้นเดียว (single-line / one-line diagram) กลาง
ไดอะแกรมเส้นเดียวคือ “แผนที่ภาพรวม” ของระบบไฟฟ้า: ใช้เส้นเดียวแทนสามเฟส (ขีดเฉียงสามขีดบนเส้นแสดงว่ามีตัวนำสามเส้น) แสดงแหล่งจ่าย หม้อแปลง บัสบาร์ ฟีดเดอร์ อุปกรณ์ป้องกัน สตาร์ทเตอร์ และมอเตอร์ พร้อมพิกัด แต่ไม่แสดงวงจรควบคุม เลขขั้ว หรือการต่อสายภายในอุปกรณ์ ใช้ตรวจการประสานอุปกรณ์ป้องกัน คำนวณกระแสลัดวงจร และวางแผนการขยายระบบ
อ่านจากบนลงล่าง
- แหล่งจ่ายและหม้อแปลง — ระดับแรงดัน ความถี่ กำลัง (kVA) ค่า uk % กลุ่มเวกเตอร์ (Dyn11) และการต่อดินของนิวทรัล (TN-S)
- เมนเบรกเกอร์ (ACB) — กระแสพิกัด และความสามารถตัดกระแสลัดวงจร Icu ต้องมากกว่ากระแสลัดวงจรที่บัส
- CT และมิเตอร์ — วงกลมคล้องสายคือหม้อแปลงกระแส ต่อกับแอมมิเตอร์หรือเครื่องวัดกำลัง
- บัสบาร์ — เส้นหนา: ระบบ 3N~ 400/230 V · ทุกฟีดเดอร์แยกออกจากบัสนี้
- ฟีดเดอร์มอเตอร์ — เบรกเกอร์/MPCB → ตัวสตาร์ท (คอนแทกเตอร์ + โอเวอร์โหลด, ซอฟต์สตาร์ตเตอร์ หรืออินเวอร์เตอร์) → สาย (ขนาด/จำนวนแกน/ชีลด์) → มอเตอร์ (kW, กระแส)
| ประเภทแบบ | แสดงอะไร | ใช้ทำอะไร |
|---|---|---|
| ไดอะแกรมเส้นเดียว | ระบบทั้งหมดด้วยเส้นเดียวต่อสามเฟส พร้อมพิกัด | ประสานอุปกรณ์ป้องกัน กระแสลัดวงจร ขยายระบบ |
| วงจรกำลัง (power / multi-line) | ทุกตัวนำของฟีดเดอร์เดียว: L1 L2 L3 PE เลขขั้ว ขั้วมอเตอร์ | เดินสายตู้ ตรวจทิศหมุน |
| วงจรควบคุม | คอยล์ หน้าสัมผัส ปุ่ม เซนเซอร์ ระหว่างราง L–N (IEC) หรือ X1–X2 (NEMA) | ตรรกะการทำงาน แก้ปัญหา |
รายการที่ไดอะแกรมเส้นเดียวที่ดีต้องมี
- แรงดัน ความถี่ ระบบต่อดิน (TN-S, TN-C-S, TT, IT) และกระแสลัดวงจรที่บัส (kA)
- ชนิด พิกัด และ Icu ของเบรกเกอร์ทุกตัว · ฟิวส์ · ค่าตั้งรีเลย์ป้องกัน
- ขนาดสาย จำนวนแกน วัสดุ ความยาว (เพื่อตรวจแรงดันตกและกระแสลัดวงจร)
- มอเตอร์: kW หรือ hp กระแสพิกัด วิธีสตาร์ท และรหัสอุปกรณ์ที่ตรงกับแบบวงจรควบคุม (-Q1 -K1 -F2 -M1 หรือ DISC M OL MTR)
- ชื่อมาตรฐานที่ใช้ (IEC 60617/81346 หรือ ANSI/IEEE 315/NEMA) ระบุไว้ในตารางสัญลักษณ์ของแบบ
สัญลักษณ์ IEC 60617 พื้นฐาน
กฎการวาดที่ต้องรู้
- หน้าสัมผัสวาดในสถานะ “ไม่มีไฟ ไม่ถูกกระทำ” — ลิมิตสวิตช์ที่ปกติถูกกดค้างจะมีหมายเหตุกำกับ
- หน้าสัมผัส NO วาดใบมีดเอียงไปทางซ้าย NC มีขีดขวางที่จุดสัมผัส
- สัญลักษณ์ครึ่งวงกลมบนหน้าสัมผัสไทเมอร์บอกทิศของการหน่วงเวลา (เหมือนร่มชูชีพ)
- จุดทึบ (●) คือจุดต่อสาย เส้นที่ตัดกันโดยไม่มีจุด ไม่ได้ต่อกัน
- ฟิวส์ = สี่เหลี่ยมที่มีเส้นตัวนำพาดผ่านตลอด · ขั้วคอนแทกเตอร์มีเสี้ยววงกลมที่จุดสัมผัส · เบรกเกอร์มีกากบาทที่ปลายใบมีด · สวิตช์ตัดต่อ (isolator) มีขีดขวางที่ปลายใบมีด
- เส้นประคือการเชื่อมทางกลระหว่างขั้วหรือระหว่างอุปกรณ์ เช่น ขั้วทั้งสามของคอนแทกเตอร์ ตัวปลดทริปของเบรกเกอร์ หรืออินเตอร์ล็อกทางกลระหว่างคอยล์ -K1 กับ -K2
รหัสอุปกรณ์และเลขขั้ว กลาง
| รหัสแบบเดิม (ใช้ในชุดนี้) | IEC 81346-2 ฉบับใหม่ (ตัวอย่าง) | อุปกรณ์ |
|---|---|---|
| -Q | -QA | เบรกเกอร์ MPCB สวิตช์ตัดตอน (และคอนแทกเตอร์กำลังในฉบับใหม่) |
| -K | -QA (คอนแทกเตอร์) · -KF (รีเลย์ ไทเมอร์ PLC) | คอนแทกเตอร์ รีเลย์ ไทเมอร์ |
| -F | -FC | ฟิวส์ โอเวอร์โหลด อุปกรณ์ป้องกัน |
| -S | -SF | ปุ่มกด สวิตช์เลือก (คนสั่ง) |
| -B | -BG -BP -BL | เซนเซอร์ ลิมิตสวิตช์ สวิตช์ความดัน ลูกลอย |
| -P / -H | -PF -PG | หลอดไฟแสดงสถานะ มิเตอร์ |
| -M | -MA | มอเตอร์ |
| -X | -XD | รางเทอร์มินัล |
| -T | -TA | หม้อแปลง พาวเวอร์ซัพพลาย (ฉบับใหม่ใช้ T กับการแปลงพลังงาน) |
เลขขั้วอ่านคู่กับรหัสเสมอ เช่น “-K1:A1” คือขั้วคอยล์ของคอนแทกเตอร์ K1 “-X1:5” คือขั้วที่ 5 ของรางเทอร์มินัล X1 เลขสายในแบบมักตั้งตามหมายเลขหน้าและคอลัมน์ (เช่น สาย 2.4 คือสายในหน้า 2 คอลัมน์ 4) ทำให้ตามสายในตู้ได้จริง
ตารางอ้างอิงข้าม (cross reference)
ใต้คอยล์แต่ละตัวในแบบ IEC มักมีตารางเล็ก ๆ บอกว่าหน้าสัมผัสของมันอยู่ที่ไหน เช่น
-K1 1-2 │ 3.2 ← หน้าสัมผัสหลัก อยู่หน้า 3 คอลัมน์ 2 13-14 │ 4.3 ← NO ใช้ล็อกตัวเอง หน้า 4 คอลัมน์ 3 21-22 │ 4.6 ← NC ใช้อินเตอร์ล็อก หน้า 4 คอลัมน์ 6 43-44 │ 4.8 ← NO ไฟเดิน
อ่านวงจรควบคุมเป็นตรรกะ กลาง
ทางเดินไฟไปถึงคอยล์เมื่อมีอย่างน้อยหนึ่งเส้นทางที่หน้าสัมผัสปิดทั้งหมด จึงเขียนเป็นพีชคณิตบูลีนได้ ซึ่งเป็นพื้นฐานของการเขียนแลดเดอร์ใน PLC
G1 Series = AND หน้าสัมผัสอนุกรม
G2 Parallel = OR หน้าสัมผัสขนาน
G3 NC contact = NOT หน้าสัมผัสปกติปิด
G4 Self-holding (seal-in) สมการล็อกตัวเอง
อ่านวงจร DOL เป็นสมการ
เส้นทางเดียวจากราง L: F2 (95-96, NC) → S0 (NC) → [S1 (NO) ขนาน K1 13-14] → คอยล์ K1
แทน NC ด้วย NOT ของ “ถูกกระทำ”: — ตรงกับ G4
ตรวจ: กด S1 → K1 = 1 · ปล่อย S1 → เทอม K1 ค้างไว้ · กด S0 หรือ F2 ทริป → K1 = 0 และไม่กลับมาเองเมื่อปล่อย
แบบอเมริกา (NEMA/JIC) และญี่ปุ่น กลาง
ในอเมริกาเหนือ แบบวงจรมอเตอร์ยึด NEMA ICS 19 (รหัสและสัญลักษณ์), NEMA ICS 2 (คอนแทกเตอร์ สตาร์ทเตอร์ และขนาด NEMA), NFPA 79 / JIC (ไฟฟ้าในเครื่องจักรอุตสาหกรรม) และ NEC (การติดตั้ง) สัญลักษณ์อ้างอิง ANSI Y32.2 / IEEE 315 ภาพนี้เป็นชุดสัญลักษณ์ที่ใช้ในแลดเดอร์ของชุดบทเรียนนี้
| เรื่อง | IEC (ยุโรป · ไทย · อาเซียน) | NEMA / JIC (อเมริกาเหนือ) |
|---|---|---|
| ทิศการวาด | รางบน-ล่าง วงจรแนวตั้ง · คอลัมน์ 1 2 3 | รางซ้าย-ขวา (X1 · X2) แถวนอนเป็นขั้นบันได (ladder) · เลขแลดเดอร์ 1 2 3 |
| หน้าสัมผัส NO / NC | ใบมีดเอียง / ใบมีดพาดขีด | เส้นขนานสองเส้น ─┤ ├─ / มีเส้นทแยง ─┤/├─ |
| คอยล์ | สี่เหลี่ยม A1–A2 | วงกลมมีตัวอักษร M, CR, TR (ไม่มีเลขขั้ว) |
| รหัสอุปกรณ์ | -K1 -S1 -F2 -P1 -M1 | M · CR · TR · OL · PB · FU · PL · MTR |
| ขั้วหน้าสัมผัสหลัก | 1/L1 2/T1 3/L2 4/T2 5/L3 6/T3 | L1 L2 L3 → T1 T2 T3 |
| ขั้วมอเตอร์ 6 ขั้ว | U1 V1 W1 U2 V2 W2 | T1 T2 T3 T4 T5 T6 (ตรงกัน: U1=T1 V1=T2 W1=T3 U2=T4 V2=T5 W2=T6) |
| โอเวอร์โหลด | รีเลย์ -F2 95-96 อยู่หัวสายอนุกรมกับคอยล์ | ฮีตเตอร์ OL ในวงจรกำลัง · หน้าสัมผัส OL (NC) อยู่ติดคอยล์ ใกล้ราง X2 |
| แรงดันควบคุม | 230 VAC / 24 VDC | 120 VAC จากหม้อแปลงควบคุม (X2 ต่อดิน) / 24 VDC |
| การอ้างอิงข้าม | กล่องใต้คอยล์ บอกคอลัมน์ของ NO/NC | เลขแลดเดอร์ใต้คอยล์ · ขีดเส้นใต้ = NC |
| เลขสาย / สีสาย | ตามหน้า-คอลัมน์ · เขียว-เหลือง = PE | เลขสายต่อจุดต่อ · NFPA 79: ดำ = กำลัง แดง = ควบคุม AC ขาว = กราวด์ (X2) เขียว = ดิน |
| ขนาดอุปกรณ์สตาร์ท | พิกัดตามประเภทการใช้งาน AC-3 (kW, A) | ขนาด NEMA 00–9 ตาม hp ที่แรงดันนั้น (ตารางด้านล่าง) |
อ่านแลดเดอร์ NEMA
- อ่านซ้ายไปขวา: ปุ่ม/หน้าสัมผัสทางซ้าย โหลดทางขวา — คอยล์ M อยู่ขวาสุดต่อกับ OL และราง X2 ที่ต่อดิน (แนวคิดเดียวกับ “คอยล์ติด N” ของ IEC)
- เลขแลดเดอร์ นอกราง X1 · เลขสาย บนเส้น: จุดต่อทางไฟฟ้าเดียวกันใช้เลขเดียวกัน
- ตัวเลขใต้คอยล์บอกว่าหน้าสัมผัสของคอยล์นั้นอยู่แลดเดอร์ใด — ขีดเส้นใต้ = NC เช่น “1 2 3” = NO ที่แลดเดอร์ 1 และ 2, NC ที่แลดเดอร์ 3
- หน้าสัมผัสไม่มีเลขขั้ว 13-14: ระบุด้วยชื่ออุปกรณ์ (M, CR1, TR) · หน้าสัมผัสหน่วงเวลาระบุชนิด NOTC / NCTO (on-delay) หรือ NOTO / NCTC (off-delay)
- ตัวอย่างเต็มพร้อมวงจรกำลัง: สตาร์ทตรง · กลับทางหมุน · สตาร์-เดลต้า (wye-delta)
เทียบรหัสอุปกรณ์ IEC ↔ NEMA
| อุปกรณ์ | IEC | NEMA / JIC |
|---|---|---|
| เบรกเกอร์ / MPCB | -Q1 | CB · MCP · DISC |
| คอนแทกเตอร์ / สตาร์ทเตอร์ | -K1 (-QA1) | M · F · R · 1M 2M 1S |
| รีเลย์ควบคุม · ไทเมอร์ | -K2 · -K4T | CR · TR |
| โอเวอร์โหลด | -F2 (95-96) | OL |
| ฟิวส์ | -F1 -F3 | FU |
| ปุ่ม START / STOP | -S1 / -S0 | START / STOP (PB) |
| ลิมิต · ความดัน · ลูกลอย | -B1 -B2 -B3 | LS · PS · FS |
| ไฟแสดงสถานะ | -P1 (GN, RD) | PL (G, R, A, W) |
| หม้อแปลงควบคุม | -T1 | CT / CPT (H1–H4, X1–X2) |
| มอเตอร์ | -M1 (U1 V1 W1) | MTR (T1 T2 T3) |
ขนาดสตาร์ทเตอร์ NEMA (ICS 2)
| ขนาด NEMA | กระแสต่อเนื่อง (A) | สูงสุด hp ที่ 230 V | สูงสุด hp ที่ 460 V |
|---|---|---|---|
| 00 | 9 | 1.5 | 2 |
| 0 | 18 | 3 | 5 |
| 1 | 27 | 7.5 | 10 |
| 2 | 45 | 15 | 25 |
| 3 | 90 | 30 | 50 |
| 4 | 135 | 50 | 100 |
| 5 | 270 | 100 | 200 |
ค่า hp เป็นพิกัดสูงสุดสำหรับสตาร์ทตรงแบบไม่กลับทางหมุน ตรวจกับแค็ตตาล็อกผู้ผลิตและ NEMA ICS 2 ก่อนเลือกใช้ ขนาด NEMA เลือกจาก hp ไม่ใช่จากกระแสจริง ส่วนขนาด IEC เลือกจากกระแสและประเภทการใช้งาน AC-3
แบบญี่ปุ่นปัจจุบันใช้ JIS C 0617 ซึ่งตรงกับ IEC 60617 แต่เครื่องจักรรุ่นเก่ายังพบสัญลักษณ์แบบเดิม แลดเดอร์ใน PLC ทุกยี่ห้อวาดแบบแนวนอนคล้าย NEMA
ขั้นตอนอ่านแบบเพื่อหาจุดเสีย
- เริ่มที่มอเตอร์/โหลดที่มีปัญหา ดูรหัสอุปกรณ์ในวงจรกำลัง (เช่น -K3)
- หาคอยล์ -K3 ในวงจรควบคุม แล้วไล่จากราง L ลงมาทีละอุปกรณ์
- วัดแรงดันเทียบราง N ทีละจุด จุดแรกที่ “ไม่มีไฟ” อยู่หลังอุปกรณ์ที่เปิดวงจร
- ดูตารางอ้างอิงข้ามว่าหน้าสัมผัสที่เปิดอยู่ (เช่น -K2 21-22) ขึ้นกับอุปกรณ์ตัวใด แล้วตามต่อ
คำถามที่พบบ่อย
แบบวงจรแสดงหน้าสัมผัสในสถานะใด?
สถานะปกติ คือไม่มีไฟเลี้ยงคอยล์ ไม่มีใครกดปุ่ม และไม่มีแรงกระทำกับเซนเซอร์ (de-energised, unactuated) NO จึงวาดเป็นเปิด NC วาดเป็นปิด แม้ในการใช้งานจริงคอนแทกเตอร์จะดูดอยู่เกือบตลอดก็ตาม
ทำไมบางแบบใช้ K สำหรับคอนแทกเตอร์ บางแบบใช้ Q?
ธรรมเนียมเดิมของ IEC/DIN ใช้ K กับคอนแทกเตอร์และรีเลย์ ส่วน IEC 81346-2 ฉบับใหม่จัดคอนแทกเตอร์กำลังไว้กลุ่ม Q (สวิตช์ตัด-ต่อพลังงาน) เช่น -QA1 และรีเลย์ควบคุมไว้กลุ่ม K เช่น -KF1 ทั้งสองแบบพบได้ในแบบจริง ให้ดูหน้าคำอธิบายรหัสของแบบชุดนั้น
ไดอะแกรมเส้นเดียว (single-line) ต่างจากวงจรกำลังอย่างไร?
ไดอะแกรมเส้นเดียวใช้เส้นเดียวแทนสามเฟสและแสดงทั้งระบบ (แหล่งจ่าย หม้อแปลง บัส ฟีดเดอร์ อุปกรณ์ป้องกัน มอเตอร์) พร้อมพิกัด ส่วนวงจรกำลังแสดงตัวนำทุกเส้นและเลขขั้วของฟีดเดอร์เดียว ใช้เดินสายในตู้
ทำไมแบบ NEMA ไม่มีเลขขั้ว 13-14 หรือ 95-96?
NEMA/JIC ระบุหน้าสัมผัสด้วยชื่ออุปกรณ์ (M, CR, TR, OL) และเลขสายบนเส้น ไม่ใช้เลขหน้าสัมผัสช่วยแบบ IEC 60947 ขั้วกำลังใช้ L1 L2 L3 → T1 T2 T3 และอ่านตำแหน่งหน้าสัมผัสจากเลขแลดเดอร์ใต้คอยล์ (ขีดเส้นใต้ = NC)