รูปแบบในการเชื่อมต่อวงจรไฟฟ้าอย่างมือโปร

ในโลกของเครื่องจักรระบบอัตโนมัติ การส่งสัญญาณไฟฟ้าและพลังงาน ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ ถือเป็นสิ่งสำคัญเป็นอย่างมาก โดยนอกจากจะทำให้การส่งพลังงานไฟฟ้าเป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพแล้ว ยังส่งผลต่อความแม่นยำในการส่งสัญญานไฟฟ้าได้อีกด้วย วิศวกรที่ทำงานกับเครื่องจักรอัตโนมัติจึงจำเป็นต้องเลือกวิธีการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานในแต่ละอุปกรณ์อย่างพิถีพิถัน โดยในบทความนี้ เราจะมาเจาะลึกวิธีการเชื่อมต่อไฟฟ้าแบบต่างๆ ที่ใช้ในเครื่องจักรอัตโนมัติในปัจจุบัน รวมถึงเปรียบเทียบข้อดีและข้อจำกัด และให้คำแนะนำวิศวกรในการตัดสินใจเลือกใช้ได้อย่างเหมาะสม

การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าสำคัญอย่างไรสำหรับเครื่องจักรระบบอัตโนมัติ

เนื่องจากสำหรับเครื่องจักรระบบอัตโนมัติในปัจจุบันแล้ว ไฟฟ้าจะทำหน้าที่หลายอย่าง เปรียบได้กับเส้นเลือดและระบบประสาทในสิ่งมีชีวิตได้เลย ไม่ว่าจะเป็นการส่งพลังงานให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า การส่งสัญญานคำสั่งเพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ รวมไปถึงรับสัญญานจากเซ็นเซอร์กลับมาประมวลผลอีกด้วย การเลือกวิธีการเชื่อมต่อที่เหมาะสมสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อความน่าเชื่อถือของระบบ ความสะดวกในการบำรุงรักษา และประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องจักรได้อีกด้วย

รูปแบบการเชื่อมต่อวงจรไฟฟ้าที่นิยมใช้

1) เชื่อมต่อที่ปลายสายเข้าด้วยกันแบบแน่นหนา

วิธีนี้จะเป็นการเชื่อมต่อที่ปลายสาย ด้วยวิธีที่ค่อนข้างมั่นคงแน่นหนา บัดกรี, หางปลาย้ำสายไฟ หรือ วายนัท การต่อสายแบบนี้มักใช้สำหรับการเชื่อมต่อภายในแผงควบคุมของเครื่องจักร หรือกล่องรวมสัญญาณไฟฟ้า เหมาะสำหรับการยึดสายไฟเข้ากับแผงขั้วต่อ สวิตช์ หรือแผงวงจร วิธีการนี้มีข้อดีตรงที่ประหยัด และให้การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่แข็งแรง อีกสามารถปรับแต่งให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะได้ง่าย แต่มีข้อเสียตรงที่อาจใช้เวลานานในการเชื่อมต่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับสายไฟจำนวนมาก อีกทั้งคุณภาพของการเชื่อมต่อยังขึ้นอยู่กับทักษะของผู้ปฏิบัติงานอีกด้วย

2) เชื่อมต่อโดยคอนเน็คเตอร์

เป็นการใช้คอนเน็คเตอร์ต่อเข้าที่ปลายสายไฟ ทำให้สะดวกในการตัดต่อวงจรได้โดยง่ายเพียงเสียบเข้ากับคอนเนคเตอร์ที่คู่กัน โดยรูปร่างของคอนเน็คเตอร์แต่ละชนิดมักจะถูกออกแบบให้ใส่ได้ในทิศทางที่กำหนดไว้ เพื่อป้องกันการเชื่อมต่อไฟฟ้าผิดขั้ว โดยอาจจะเชื่อมต่อระหว่างสายไฟด้วยกันเองหรือเชื่อมต่อระหว่างสายไฟกับเทอร์มินอลบล๊อคก็ได้ โดยวิธีการเชื่อมสายไฟเข้ากับคอนเน็คเตอร์สามารถทำได้ทั้งวิธีบัดกรีหรือใช้เครื่องมือบีบอัดเข้ากับขั้วหางปลา ซึ่งการใช้คอนเนคเตอร์นอกจากจะช่วยให้ตัดต่อสายไฟหลายสายพร้อมกันได้แล้ว ยังช่วยป้องกันความผิดพลาดจากการต่อผิดสายได้อีกด้วย

3) เชื่อมต่อโดยเทอร์มินัลบล็อก

เทอร์มินัลบล็อกเป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อวงจรไฟฟ้าที่มีลักษณะเป็นบล็อกที่มีจุดที่ใช้เชื่อมต่อกับสายไฟ เรียงกันอยู่อย่างเป็นระเบียบ โดยอาจจะมีจำนวนจุดเชื่อมต่อได้ตั้งแต่ 1 ตำแหน่งขึ้นไป โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เป็นช่องทางในการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ไฟฟ้ากับวงจรภายนอก สามารถเชื่อมต่อได้อย่างเป็นระเบียบ และง่ายทั้งในการตัดต่อวงจรไฟฟ้า โดยจะมีทั้งแบบที่เชื่อมต่อโดยการยึดด้วยสกรู กลไกยึดสายไฟแบบวันทัชที่เพียงแค่เสียบสายไฟแบบแข็งเข้าไปที่ขั้วของเทอร์มินัล ปลายสายไฟก็จะถูกหนีบไว้อัตโนมัติ โดยเทอร์มินัลบล๊อกแบบนี้จะมีปุ่มกดหรือก้านโยกไว้คลายล๊อคของสายไฟ

เราจะเลือกวิธีเชื่อมต่อสายไฟที่เหมาะสมกับระบบของเราได้อย่างไร

1) พิจารณาจากรูปแบบการใช้งานเฉพาะของเรา

ถ้าหากเป็นการเชื่อมต่อภายในเครื่องจักร หรืออุปกรณ์ไฟฟ้า ที่ไม่จำเป็นต้องตัดต่อวงจรบ่อยๆและต้องการการเชื่อมต่อที่มั่นคง ก็จะเหมาะกับการเชื่อมต่อแบบแน่นหนา เช่น การบัดกรีหรือการใช้หางปลาแบบบีบอัด ในขณะที่หากต้องการเชื่อมต่อกับระบบภายนอก ก็ควรใช้รูปแบบการเชื่อมต่อแบบคอนเนคเตอร์หรือเทอร์มินัลบล็อก ที่สามารถเชื่อมต่อหรือถอดสายออกได้โดยง่าย

2) ความสามารถในการขยายระบบ และปรับตัวในอนาคต

เนื่องจากเครื่องจักรในสายการผลิตปัจจุบัน มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนระบบอัตโนมัติมากขึ้นเรื่อยๆ จึงมีความจำเป็นที่เครื่องจักรจะต้องติดต่อสื่อสารและทำงานร่วมกันมากยิ่งขึ้น ซึ่งหากต้องการเชื่อมต่อเพื่อทำงานร่วมกับเครื่องจักรอื่น ก็ควรจะเลือกใช้คอนเนคเตอร์และเทอร์มินัลบล็อกในการเชื่อมต่อวงจรไฟฟ้า เนื่องจากการเชื่อมต่อกับระบบภายนอกนั้น มักจะใช้สายไฟจำนวนมาก ทั้งเพื่อใช้ส่งทั้งสัญญานและพลังงานไฟฟ้า จึงมักถูกเชื่อมต่อผ่านเทอร์มินัลบล็อกเพื่อความเป็นระเบียบเรียบร้อยในการเชื่อมต่อและสะดวกในการตรวจสอบความถูกต้องของวงจร ในขณะที่ถ้ามีการใช้สายไฟที่มีหลายแกน ก็ควรใช้คอนเนคเตอร์ในการเชื่อมต่อ ซึ่งนอกจากจะช่วยให้ตัดต่อวงจรของสายไฟหลายเส้นพร้อมกันได้แล้ว ยังช่วยป้องกันความผิดพลาดจากการต่อผิดสายได้อีกด้วย

3) ปัจจัยในด้านสิ่งแวดล้อม

หากจุดเชื่อมต่อไฟฟ้าจำเป็นต้องอยู่ในบริเวณที่มีสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง/ต่ำอย่างมาก หรือเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของสารเคมี ก็ควรจะใช้การเชื่อมต่อแบบแน่นหนา อย่างการบัดกรีหรือหางปลาบีบอัด เพื่อลดความเสี่ยงในการเกิดความเสียหายในการเชื่อมต่อ

จะเห็นได้ว่าแม้จะมีเป้าหมายในการเชื่อมต่อวงจรเหมือนกันก็ตาม แต่รูปแบบในการเชื่อมต่อก็มีหลายรูปแบบ ซึ่งถ้าหากเลือกรูปแบบในการเชื่อมต่อได้อย่างเหมาะสมแล้ว ก็จะสามารถเพิ่มความสะดวกในการทำงาน ลดความผิดพลาดในการเชื่อมต่อ รวมถึงลดความเสี่ยงในความเสียหายต่อจุดเชื่อมต่อได้อีกด้วย แต่สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งคือก่อนทำการเชื่อมต่อ หรือตัดไฟในระบบก่อนทุกครั้งเพื่อป้องกันอุบัติเหตุจากไฟฟ้า และหลังจาที่ที่มีการต่อเชื่อมสายไฟฟ้าทุกครั้งก็จำเป็นต้องตรวจสอบการเชื่อมต่ออย่างถี่ถ้วนก่อนจะเปิดใช้งานเต็มระบบเพื่อป้องกันความเสียหายจากการต่อผิดพลาด ส่วนในบทความหน้า เราจะนำเสนอสาระน่ารู้เรื่องอะไรอีก ก็มาติดตามกันนะครับ รู้ครบจบที่นี่ MiSUMi Technical