บทท 2

ทฤษฎและหลกการ

โรงงานอตสาหกรรมในปจจบนนใชไฟฟาเปนกาลงงานในการทางานเกอบทงสน ซง

กาลงงานไฟฟานถกเปลยนเปนพลงงานกลโดยการใชมอเตอร โดยมอเตอรทนามาใชนมหลายชนด

แตกตางกน เชนแบบทใชกบชนดไฟฟากระแสตรง 1 เฟสหรอกระแสสลบ 3 เฟสหรอเปนตาม

หลกการสรางและการทางานของมอเตอร เชนอนดกชนมอเตอร เปนตน

วธการควบคมมอเตอรนน จาเปนตองศกษาและเขาใจเกยวกบการตดตงมอเตอร ทงนเพอ

เลอกขนาดของสายเมนขนาดของเมนฟวสหรอเมนสวทซไดถกตอง มฉะนนอาจทาใหเกดความ

เสยหายแกมอเตอรได เชนมอเตอรไหม ทางานเกนกาลง สายเมนรอนจดและไหม เปนตน

สาหรบมอเตอรไฟฟากระแสสลบมระบบจายไฟฟาไดหลายระบบดวยกน เชนระบบ 1

เฟส 2 สาย ระบบ 1 เฟส 3 สาย หรอระบบ 3 เฟส 4 สาย เปนตน นอกจากนมอเตอรยงม

ขนาดตาง ๆ กน ทาใหตองเลอกขนาดสายเมนทถกตอ ง มอเตอรกระแสสลบทใชกนมกเปน

แบบสไควเรลเกจ อนดคชนมอเตอร (Squirrel Cage Induction Motor) ซงจะมขนาดระหวาง 10

แรงมาเปนสวนมากและสามารถสตารทดวยตวเองได การสตารทมอเตอรแบบนเปนการสตารท

โดยตรงกบสายเมน เนองการสตารทแบบนอาจกระทบกระเทอนตอวงจรไฟฟาอกดวย เชนทาให

ไฟตก แรงเคลอนตา ถาเกดเหตการ ณเชนนตองใชอปกรณในการชวยสตารท เชนอปกรณลดแรง

เคลอนขณะสตารททเรยกวา Reduced Voltage Starter หมายถงเปนการลดกระแสในขณะสตารท

มอเตอรไมใหสงจนเปนอนตรายจงตองมการลดแรงดนในขณะสตารทมอเตอรซงเปนผลทาให

กระแสในขณะสตารทลดลง

2.1 หลกการควบคมมอเตอร

ในการควบคมมอเตอรจะตองพจารณาความจาเปนตาง ๆ เกยวกบการเลอก การออกแบบ

การตดตงและการบารงรกษาอปกรณ ซงตองคานงถงวธการควบคมและวธการทางาน ฉะนน

ความจาเปนอกอยางหนงคอการออกแบบเครองควบคม (Controller) มอเตอร เพอใหเหมาะสมกบ

เครองจกรทจะใชมอเตอรขบ

ความหมายของการควบคมมอเตอร (Motor Control) คอการบงคบใหมอเตอรทางานหรอ

หมนตามทเราตองการ ซงอาจใชอปกรณหลายอยางในการควบคม เชนเบรกเกอร (Breaker)

สวทชแมเหลก (Magnetic Switch) หรอแมกเนตกคอนแทคเตอร (Magnetic Contactor) รเลยตง

เวลา (Timer Relay) เปนตน เพอทจะใหมอเตอรเกดอตราเรงในการเรมหมนรวมทงการควบคม

ความเรว (Speed Control) และกลบทางหมน (Reversing) ของมอเตอรอกดวย

5

2.2 ชนดการควบคม

ชนดของการควบคมมอเตอร ซงสามารถแบงวธของการควบคมมอเตอรได 3 วธคอ

2.2.1 การควบคมดวยมอ ( Manual Control) เปนการสงงานใหอปกรณควบคมทางาน

โดยผปฏบตงานควบคมเครองกลไฟฟาโดยตรงหรอเรยกวา โอเปอเรเตอร ( Operator) โดยใช

วธการจายแรงดนไฟฟาใหกบมอเตอรไฟฟาโดยตรง ทาหนาทจายแรงดนไฟฟาโดยตรงใหกบ

มอเตอรไฟฟา วธการควบคมดวยมอนสวนมากจะใชคนเปนผสงงานแทบทงสน ซงมอเตอรจะถก

ควบคมจากการสงงานดวยมอผานอปกรณตาง ๆ

แผงจายไฟฟา

Power Panel

อปกรณควบคมการทางานดวยมอ

Manual Starter

มอเตอร

Motor

Line

รปท 2.1 ผงการควบคมดวยมอ (Manual Control)

2.2.2 การควบคมแบบกงอตโนมต (Semi Automatic Control) โดยการใชสวตชปมกดท

สามารถควบคมระยะไกลไดซงมกจะตอรวมกบแมกเนตกคอนแทกเตอร (Magnetic Contactor) ท

ใชจายกร ะแสใหกบมอเตอรแทน การกดสวตชธรรมดา ซงสวตชแมเหลกน ตองอาศยการทางาน

ของแมเหลกไฟฟา วงจรการควบคมมอเตอรกงอตโนมตนตองอาศยคนคอยกดสวตชจายไฟใหกบ

สวตชแมเหลกสวตชแมเหลกจะดดใหหนาสมผสและจายไฟใหกบมอเตอร แตถาตองการหยด

มอเตอรกจะตองอาศยคนคอยกดสวตชปมกดอกเชนเดม จงเรยกการควบคมแบบนวา การควบคม

กงอตโนมตและสามารถจดวางตควบคมหางจากเครองจกรไดเปนการเพมความปลอดภยใหกบผ

ควบคมยงขน

6

แผงจายไฟฟา

Power Panel

อปกรณควบคมการทางานดวยมอ

Manual Starter

มอเตอร

Motor

Line

สวตชปมกด

Push Button Switch

รปท 2.2 ผงการควบคมแบบกงอตโนมต (Semi Automatic Control)

2.2.3 การควบคมแบบอตโนมต (Automatic Control ) การควบคมวธนเหมอนกบการ

ควบคมแบบกงอตโนมตเพยงแตหลงจากกดปมเรมเดน ( Start) แลวระบบ จะทางานเองตลอดทก

ระยะ เชนการหมนตามเขมนาฬกา การหมนทวนเขมนาฬกาหรอหยดทางาน (Stop) ดงนนจงตอง

มการตดตงสวตชอตโนมตไวตามจดตาง ๆ เพอใหระบบสามารถทางานไดเองตลอดเวลา

แผงจายไฟฟา

Power Panel

อปกรณควบคมการทางานดวยมอ

Manual Starter

มอเตอร

Motor

Line

สวตชปมกด

Push Button Switch

รเลยตงเวลา

Timer Relay

รปท 2.3 ผงการควบคมแบบอตโนมต (Automatic Control)

7

2.3 หลกการทางานของอปกรณตาง ๆ

2.3.1 แมกเนตกคอนแทคเตอร (Magnetic Contactor) เปนอปกรณควบคมเครองกล

ไฟฟาทาหนาทเปนตวตดและตอวงจรเหมอนสวตชไฟฟาทวไป โดยคอนแทคเตอรทางานอาศย

อานาจแมเหลกแทนการสบสวตชดวยมอโดยตรงในตวคอนแทคเตอรจะมหนาสมผส ( Contact)

จานวนหลายชดตดอยบนแกนเดยวกนและทางานพรอมกนหนาสมผส (Contact) จะมทงแบบปกต

เปด (Normally Open ; NO) แบบปกตปด ( Normally Close ; NC) จานวนหนาสมผสทงสอง

แบบจะมมากหรอนอยขนอยกบการนาคอนแทคเตอรไปใชงาน หนาสมผสจะแยกออกเปน 2

สวน คอ

- หนาสมผสหลก ( Main Contact) เปนหนาสมผสแบบปกตเปด ( Normally

Open ; NO) ใชสาหรบเปดหรอปดวงจรจายกระแสไฟฟาใหเครองใชไฟฟาโดยเฉพาะ เชน

มอเตอรไฟฟา เปนตน ทงนเพราะหนาสมผสถกออกแบบใหมขนาดใหญเหมาะสาหรบใชกบ

กระแสไฟฟาสง สงเกตดไดจากสกรทหนาสมผสจะมขนาดใหญและจะมตวอกษรกากบเปน L1 ,

L2 , L3 และ T1 , T2 , T3

- หนาสมผสชวย (Auxilliary Contact) หนาสมผสแบบปกตเปด (Normally

Open ; NO) หรอแบบปกตปด ( Normally Close ; NC) หนาสมผสชวยนนจะมขนาดเลกกวา

หนาสมผสหลกจงทนกระแสไฟฟาไดนอยกวาจงใชเฉพาะในวงจรควบคมเทานนไมสามารถนาไป

ตอใชเปดหรอปดวงจรจายกระแสไฟฟาใหเครองใชไฟฟาหรอมอเตอรไฟฟาโดยตรงได

รปท 2.4 ลกษณะภายนอกและตาแหนงชองเขาสายทใชงาน

8

คอนแทคเตอรจะประกอบดวยกลไกของหนาสมผสและสวนของแกนเหลกกลไกของ

หนาสมผสจะประกอบดวยหนาสมผสหลกและหนาสมผสชวยสวนของแกนเหลกจะประกอบดวย

แกนดวยแกนเหลกตรงและแกนเหลกเคลอนทตวกลองของคอนแทกเตอรจะทาดวยเรซน (Resin)

สวนดานบนเปนกลไกหนาสมผสและดานลางเปนแกนเหลก

หนาสมผสตรงจะถกยดกบตวกลองสวนหนาสมผสเคลอนทจะตอกบแกนเหลกทเมอแกน

เหลกถกแรงแมเหลกดดจะทาใหหนาสมผสเคลอนทของหนาสมผสหลกและหนาสมผสชวยถกดง

เขามาสมผสกบหนาสมผสตรงได

เมอปลอยกระแสใหไหลในคอยลจะทาใหแกนเหลกตรงกลายสภาพเปนแมเหลกระหวาง

แกนเหลกตรงกบแกนเหลกเคลอนทจะเกดฟลกซแมเหลก (Magnetic Flux) ไหลผานเกดเปน

วงจรแมเหลกขนแกนเหลกเคลอนทจะถกแรงดดแมเหลกดดใหเคลอนทจะพาใหกลไกของ

หนาสมผสหลกและหนาสมผสชวยทตออยนนเคลอนทลงมาดานลาง ทาใหหนาสมผสหลกปด

หนาสมผสชวยแบบปด a และหนาสมผสแบบเปด b ไดสภาพทแรงดดแมเหลก ดงรปท 2.5

เรยกวา “ คอนแทคเตอรทางาน ” หนาสมผสของคอนแท คเตอรมหลายชดเมอคอนแท คเตอร

ทางานหนาสมผสบางชดจะปดบางชดกจะเปด ถาเขยนดวยสญลกษณแสดงการเปดปดของ

หนาสมผสกจะแสดงในรปท 2.6

รปท 2.5 ตาแหนงหนาสมผสและการทางานของแมกเนตกคอนแทคเตอร

9

รปท 2.6 สญลกษณหนาสมผสของแมกเนตกคอนแทคเตอร

แมกเนตกคอนแทคเตอรทใชกบไฟฟากระแสสลบแบงเปน 4 ชนดตามลกษณะของโหลด

และการนาไปใชงานมดงน

- AC 1 : เปนแมกเนตกคอนแทคเตอรทเหมาะสาหรบโหลดทเปนความตานทานหรอใน

วงจรทมอนดดทฟนอย ๆ

- AC 2 : เปนแมกเนตกคอนแทคเตอรทเหมาะสาสาหรบใชกบโหลหดทเปนสปรงมอเตอร

- AC 3 : เปนแมกเนตกคอนแทคเตอรทเหมาะสาหรบใชการสตารทและหยดโหลดทเปน

มอเตอรกรงกระรอก

- AC 4 : เปนแมกเนตกคอนแทคเตอรทเหมาะสาหรบการสตารท - หยดมอเตอร วงจร

Jogging และการกลบทางหมนมอเตอรแบบกรงกระรอก

ในการเลอกแม กเนตกคอนแทคเตอรในการใชงานใหเหมาะสมกบมอเตอรนนจะพจารณา

ทกระแสสงสดในการใชงาน (Rated Current) และแรงดนของมอเตอร ตองเลอกแมกเนตกคอน

แทคเตอรทมกระแสสงกวากระแสทใชงานของมอเตอรทมแรงดนเทากนในการพจารณาเลอก

แมกเนตกคอนแทคเตอรใชงานควรพจารณาดงน

- ลกษณะของโหลดและการใชงาน

- แรงดนและความถ

- สถานทใชงาน

- ความบอยครงในการใชงาน

- การปองกนจากการสมผสและการปองกนนา

- ความคงทนทางกลและทางไฟฟา

10

รปท 2.7 แมกเนตกคอนแทคเตอรแบบตาง ๆ

2.3.2 โอเวอรโหลดรเลย (Overload Relay)

โอเวอรโหลดรเลยเปนอปกรณทชวยในในการตดตอวงจรเพอจายกระแสไปใหโหลดนยม

ใชเปนสวตชเปดปดแหลงจายไฟไปทมอเตอรหรอปม ซงจะใชคกบแมกเนตกคอนแท คเตอร ดง

รปท 2.8

การปองกนกระแสเนองจากภาระกระแสเกนการใชงานมอเตอรไฟฟานนมอยบอยครงทม

การใชงานมอเตอรเกนพกดจนทาใหมอเตอรเกดความรอนสง ซงจะเปนอนตรายตอตวมอเตอรได

ฟวสหรอเซอรกจเบรกเกอรในวงจรมอเตอรนนจะไมปลดวงจรออกเนองจากตวมนจะทาหนาทใน

การปองกนการลดวงจรของมอเตอรเทานนและกระแสเกนพกดของมอเตอรกไมสงพอทจะสงให

ฟวสหรอเซอรกจเบรกเกอรทางานดวย ทาใหตองมการตดตง โอเวอรโหลดรเลย เพมเตมเพอทา

หนาทปองกนมอเตอรในกรณทมการใชโหลดเกน ไดแก รเลยโหลดเกน (Overload Relay) ใน

วงจรมอเตอร

11

รปท 2.8 โอเวอรโหลดรเลยทเชอมตอกบแมกเนตกคอนแทคเตอร

รปท 2.9 โอเวอรโหลดรเลยแบบตาง ๆ

รปท 2.10 สญลกษณของโอเวอรโหลดรเลย

การทางานของโอเวอรโหลดจะอาศยผลของความรอน โดยโครงสรางภายในประกอบดวย

ขดลวดความรอนทพนอยกบโลหะค (Bimetal) เมอมกระแสไฟฟาไหลเกนพกดทกาหนดไวจะทา

ใหเกดความรอนมากขนท Bimetal เปนผลทาให Bimetal โกงตวดนคานสงเคลอนทไปดน

หนาสมผสควบคมใหเปลยนตาแหนง ชนดของโอเวอรโหลดรเลยแบงออกเปน 2 ชนดคอ

- แบบไมมรเซต (No Reset) แบบนเมอเกดโอเวอรโหลดจะทาให Bimetal รอนและโกง

ตวออกไปแลว เมอเยนตวลงกลบทเดมจะทาใหหนาสมผสควบคมกลบตาแหนงเดมดวย

12

- แบบมรเซต (Reset) แบบนเมอเกดโอเวอรโหลดจะทาให Bimetal รอนและโกงตว

ออกไปแลวจะมกลไกทางกลมาลอคสภาวะการทางานของ หนาสมผสควบคมทเปลยนตาแหนง ไว

เมอเยนตวลงแลว หนาสมผส ควบคมยงคงสภาวะอยได ถาตองการให หนาสมผส ควบคมกลบ

ตาแหนงเดมตองกดปม รเซต (Reset) กอน โอเวอรโหลดรเลยแบบม รเซต (Reset) นมกนยมใช

ในการควบคมเครองกลไฟฟา

2.3.3 เบรกเกอร (Breaker)

เบรกเกอรเปนสวตซเปด - ปดทใชในงานไฟฟาทว ๆ ไปแตมคณภาพทสงกวาเพราะวา

เบรกเกอรนอกจากจะทาหนาทเปนสวตซเปด - ปดวงจรไฟฟาแลวยงสามารถควบคมและปองกน

กระแสไฟฟาเกนในวงจรและการลดวงจร ทางานโดยอาศยความรอนและสนามแมเหลกไฟฟา

เมอเบรกเกอรตดวงจรแลวมนยงสามารถใชงานไดอก

รปท 2.11 ลกษณะภายนอกของเบรกเกอร

ขอด

ของเซอรกตเบรกเกอรเมอเทยบกบฟวส คอ เมอเบรกเกอรเกดการตดวงจรออกจาก

ระบบ (ทรป) แลวสามารถสบเซอรกตเบรกเกอรเขาไปในวงจรเดมไดทนท (แตตองแกไขปญหา

ททาใหเบรกเกอรทรปใหเรยบรอยกอน) ทาใหเกดความสะดวกในการใชงานไมตองสะสมฟวส

สารองไวเปลยนอกตอไป

2.3.4 สวตชปมกด (Push Button Switch)

เปนอปกรณทมหนาสมผสอยภายในซงสามารถควบคมการเปด - ปดของหนาสมผสนนได

โดยใชมอกดทปม เมอใชนวมอกดทปมแรงจากการกดจะทาใหกลไกภายในบงคบใหหนาสมผส

เปดหรอปด แตเมอปลอยมอจากการกดหนาสมผสจะคนสสภาพเดมดวยแรงสปรงโดยทวไปนยม

เรยกกนวา “ หนาสมผสชนดกดตดปลอยดบ ” รปรางภายนอกแสดงในรปท 2.15

13

- หนาสมผสแบบ a ของสวตชปมกด ประกอบดวย 2 สวนคอ สวนทเปนหนาสมผส

ตรง (Fixed Contact) และสวนทเปนหนาสมผสเคลอนท (Movable Contact) ในสภาพปกต

หนาสมผสขณะนเรยกวาสภาพปกต เมอมการกดปมกดหนาสมผสทงสองนจะสมผสกนเรยกวาอย

ในสภาวะหนาสมผส “ ปด ” กระแสสามารถไหลผานไดและเปนสภาพทางาน สรปงาย ๆ คอ

หนาสมผสแบบ a หมายถงหนาสมผสเปดในสภาพปกตและปดในสภาพการทางานนนเอง ดงรป

ท 2.12 (ก) แสดงสภาพปกตของสวตชปมกด (ข) สภาพทางานของของสวตชปมกดและ (ค)

เปนสญลกษณของหนาสมผสแบบ a ของสวตชปมกด

รปท 2.12 การทางานของสวตชปมกดหนาสมผสแบบ a

- การทางานหนาสมผสแบบ b ของสวตชปมกดหนาสมผสแบบ b ของสวตชปมกดจะ

ประกอบดวย 2 สวนคอ สวนทเปนหนาสมผสตรงและสวนทเปนหนาสมผสเคลอนทในสภาพ

ปกตหนาสมผสทงสองจะสมผสกนอยในสภาวะ “ ปด ” กระแสไหลผานได เมอมการกดปมของ

สวตชหนาสมผสทงสองจะแยกออกจากก นอยในสภาวะ “ เปด ” กระแสไมสามารถไหลผานได

ดงนนหนาสมผสแบบ b ของสวตชปมกด คอหนาสมผสซงปดในสภาพปกตและเปดในสภาพ

ทางานนนเอง ดงรปท 2.1 3 (ก) แสดงสภาพปกตของสวตชปมกด (ข) สภาพทางานของของ

สวตชปมกดและ (ค) เปนสญลกษณของหนาสมผสแบบ b ของสวตชปมกด

รปท 2.13 การทางานของสวตชปมกดหนาสมผสแบบ b

14

- การทางานของหนาสมผสแบบ c ของสวตชปมกดหนาสมผสปมกด หนาสมผสแบบ c

ของสวตชปมกดไดดงรปท 2.20 จะเหนวาหนาสมผสนมสองสวนดวยกน คอสวนทเปน

หนาสมผสแบบ b และสวนทเปนหนาสมผสแบบ a โดยททงสองสวนนใชหนาสมผสเคลอนท

รวมกน เมอไมถกกดหนาสมผสเคลอนทสมผสกบหนาสมผสตรงทางดานหนาสมผสแบบ b ทา

ใหวงจรทตอทางดานนปด สวนทางดานหนาสมผสแบบ a ในขณะนจะปดอย เมอสวตชถกกด

หนาสมผสเคลอนทจะเคลอนทไปสมผสทางดานหนาสมผสแบบ a ดงนนหนาสมผสทางดาน

หนาสมผสแบบ b จะเปด ดงรปท 2.14 (ก) แสดงสภาพปกตของสวตชปมกด (ข) สภาพทางาน

ของของสวตชปมกดและ (ค) เปนสญลกษณของหนาสมผสแบบ c ของสวตชปมกด

รปท 2.14 การทางานของสวตชปมกดหนาสมผสแบบ c

รปท 2.15 ลกษณะสวตชปมกดขนาดตาง ๆ

15

2.3.5 สวตชเลอก (Selector Switch)

สวตชเลอก หมายถง สวตชทใชในการเลอกโหมดการตาง ๆ ของเครองจกรสวตชเลอก

มกจะมลกเบยวภายในเมอหมนลกบดดานหนาลกเบยวภายในจะเคลอนททาใหเกดการเปด - ปด

หนาสมผสได ดงรปท 2.16 แสดงการทางานของสวตชเลอก และรปท 2.17 ลกษณะภายนอก

ของสวตชเลอกโดยทวไป

รปท 2.16 การทางานของสวตชเลอก

รปท 2.17 ลกษณะภายนอกของสวตชเลอก

2.3.6 หลอดไฟสญญาณ (Pilot Lamp)

หลอด ไฟสญญาณ เปนหลอดทใชแสดงสภาวะของการควบคม เชนเครองกาลงทางาน

เครองหยดเครองชารด เปนตน หลอด ไฟสญญาณ จะประกอบดวยหลอดอยภายในฝาครอบททา

เปนเลนสสตาง ๆ ดานลางจะเปนวงจรททาหนาทลดแรงดนไฟเพอจายใหหลอด ซงภายในเปน

หมอแปลงขนาดเลกดงรปท 2.18 โครงสรางภายนอกและภายในของหลอดไฟสญญาณ

16

รปท 2.18 โครงสรางภายนอกและภายในของหลอดไฟสญญาณ

รปท 2.19 หลอดไฟสญญาณทใชทวไป

2.3.7 รเลยตงเวลา (Timer Relay)

เปนอปกรณทใชในงานควบคมทสามารถตงเวลาการทางานของ หนาสมผสไดจงนาไปใช

ในการควบคมแบบอตโนมต แบงลกษณะการทางานของหนาหนาสมผสได 2 แบบคอ

- แบบหนวงเวลาหลงจายกระแสไฟฟาเขา (On - Delay) เมอจายจายกระแสไฟฟาใหกบ

รเลยตงเวลาแลว หนาสมผส จะอยในตาแหนงเดมและเมอถงเวลาทตงไว หนาสมผส จงจะเปลยน

ตาแหนงเปนสภาวะตรงขามและคางตาแหนงจนกวาจะหยดจายกระแสไฟฟาใหกบรเลยตงเวลา

- แบบหนวงเวลาหลงหยดกระแสไฟฟาเขา ( Off - Delay) เมอจายจายกระแสไฟฟา

ใหกบรเลยตงเวลาแลว หนาสมผสจะเปลยนตาแหนงเปนสภาวะตรงขามทนท เมอหยด

กระแสไฟฟาแลวและถงเวลาทตงไวหนาสมผสจงจะกลบอยในสภาวะเดม

แบบ 2 ขว แบบ 4 ขว

รปท 2.20 วงจรภายในของรเลยตงเวลา

17

รปท 2.21 ลกษณะภายนอกของรเลยตงเวลา

ชนดของรเลยตงเวลา

- รเลยตงเวลาแบบอเลกทรอนกสอาศยการทางานของอารซแทมคอนสแตมซ

- รเลยตงเวลาแบบตงเวลาดวยของเหลว

- รเลยตงเวลาแบบตงเวลาดวยลม

- รเลยตงเวลาแบบใชมอเตอร

นอกจาก รเลยตงเวลา ชนดมอเตอรนแลว ยงมตวตงเวลาทอาศยคณสมบตของลมหรอ

นามนในการหนวงเวลา ตวตงเวลาชนดนมกจะใชในกรณทไมตองการความเทยงตรงของเวลามาก

นก ในกรณทตองการความเทยงตรงของเวลาหนวง ควรใชตวตงเวลาอเลกทรอนกส

2.3.8 ฟวส (Fuse)

ฟวสคออปกรณไฟฟาทเปนสวนประกอบสาคญของวงจรไฟฟาเพอปองกนอนตรายทเกด

จากการใชกระแสไฟฟา เมอกระแสไฟฟาไหลเขาวงจรไฟฟามากเกนไปหรอเกดไฟฟาลดวงจรม 2

ประเภท คอ

- ชนดมาตรฐานทางานทนท (Non Time Delay Fuse)

- ชนดหนวงเวลา (Time Delay Fuse) ฟวสกาลงทเหมาะสมสาหรบการปองกนมอเตอร

จะเปนฟวสชนดหนวงเวลา เนองจากกระแสเรมแรกในขณะสตารทมอเตอรมคาสงกวากระแสปกต

ประมาณ 5 - 8 เทา

ฟวสตามมาตรฐาน IEC (International Electrotechnical Commission) มขนาดเปน

แอมแปร (A) ดงน 6 , 10 , 20 , 25 , 32 , 40 , 50 , 63 , 80 , 100 , 125 , 160 , 200 ,

250 , 315 , 400 โดยทฟวสมคณสมบตตาง ๆ ดงตอไปน

- ฟวสทาดวยโลหะผสมระหวางตะกวกบดบกและบทมสผสมอยดวย

- ฟวสมจดหลอมเหลวตา เมอมกระแสไฟฟาไหลผานฟวสจะทาใหฟวสรอน ซงถารอน

มากถงจดหนงฟวสจะขาด เชน กรณเกดไฟฟาลดวงจร

- ขนาดของฟวสทใชตามบานมหลายขนาด เชน 10 , 15 และ 30 แอมแปร ฟวสแตละ

ขนาดจะยอมใหกระแสไฟฟาผานไปไดมากนอยตางกน ถากระแสไฟฟาผานมากเกนขนาดท

18

กาหนดของฟวสจะทาใหฟวสขาด เชน ฟวสขนาด 10 แอมแปร คอ ฟวสทยอมใหกระแสไฟฟา

ผานไดไมเกน 10 แอมแปร

รปท 2.22 ฟวสและฐานฟวส

หลกเกณฑในการเลอกใชฟวส ฟวสทใชตามบานมหลายขนาด เชน ขนาด 10 , 15 และ

30 แอมแปร ฟวสขนาด 15 แอมแปร คอ ฟวสทยอมใหกระแสไฟฟาผานไดไมเกน 15

แอมแปร ถากระแสไฟฟาผานมากกวานฟวสจะหลอมละลายทาใหวงจรขาด การเลอกใชฟวสจง

ตองเลอกขนาดของฟวสใหพอเหมาะกบปรมาณกระแสไฟฟาทไหลผานฟวสมหลายชนด จาก

Ferraz Shawmut และ Cooper Bussmann โดยแตละชนดจะใชแตกตางกน ดงนนจงควรเลอกใช

ใหเหมาะสม การเลอกใชขนาดของฟวสใหเหมาะสม ทาไดโดยการคานวณหาปรมาณ

กระแสไฟฟาทไหลผานอปกรณและเครองใชไฟฟาตาง ๆ รวมกนโดยใชความสมพนธ

กาลงไฟฟา (วตต) = ความตางศกย (โวลต) × กระแสไฟฟา (แอมแปร) × เพาเวอรแฟกเตอร

P = V × I × PF

P แทนกาลงไฟฟา มหนวยเปน วตต (W)

V แทนความตางศกย มหนวยเปน โวลต (V)

I แทนกระแสไฟฟา มหนวยเปน แอมแปร (A)

PF คอ คาเพาเวอรแฟกเตอรของโหลด

ดงนนเมอทราบกาลงไฟฟา (P) ความตางศกย (V) ซงไฟฟาตามบานจะมความตางศก ย

220 โวลต (PF) คอ คาเพาเวอรแฟกเตอรของโหลดกสามารถคานวณหาปรมาณกระแสไฟฟา (I)

ไดและทาใหทราบวาตองเลอกใชฟวสขนาดเทาใดถาภายในบานมอปกรณและเครองใชไฟฟาหลาย

ชนดจะตองนาปรมาณกระแสไฟฟาทตองการใชมารวมกนจงจะเลอกใชขนาดฟวสไดถกตอง

19

การเลอกใชฟวสควรเลอกฟวสททนกระแสไฟฟาสงสดไดมากกวากระแสไฟฟาสงสดทใช

ในบานเลกนอยและไมควรใชลวดเหลกหรอลวดทองแดงทมจดหลอมเหลวสงแทนฟวส เพราะเมอ

กระแสไฟฟาไหลผานมากเกนไปลวดเหลกหรอลวดทองแดงจะไมหลอมละลายจงไมชวยต ด

วงจรไฟฟา

รปท 2.23 โครงสรางภายในของเซลลหนวยความจาพรอม ชนดฟวสลงก

รปท 2.24 ปลกฟวสขนาดตาง ๆ

2.4 การวเคราะหแผนปายของมอเตอร (Motor Nameplate Analysis)

โดยปกตมอเตอรทกตวจะมแผนปายประจาเครอง (Nameplate) ตดมากบตวมอเตอรแผน

ปายนจะระบรายละเอยดตาง ๆ เกยวกบมอเตอรใหแกผทจะนาเอามอเตอรไปใชงานไดทราบ

เพอทจะไดใชงานไดอยางถกตองและหลกเลยงอนตรายทจะเกดขนกบตวมอเตอร ในขณะใชงาน

ไดอยางเหมาะสม ความสาคญของแผนปายมอเตอร (Motor Nameplate) มดงน

2.4.1 ชอของบรษทผผลต (Manufacturer) แผนปายทกแผนจะตองแจงชอบรษทผผลตให

ไวสาหรบตดตอกบผผลตในการขอรบทราบขอมลอน ๆ เพมเตม

2.4.2 รหสบอกรนของมอเตอร (Model Number) รหสดงกลาวขนอยกบบรษทผผลตเพอ

ใชแยกชนดและขนาดตาง ๆ ของมอเตอร

2.4.3 ชนดของมอเตอร ( Type) ผผลตจะระบใหทราบบนแผนปายวาเปนมอเตอรชนด

หนงเฟสหรอสามเฟส ในกรณทไมไดระบวาเปนมอเตอรชนดใด ใหสงเกตจากขอมลอน ๆ บน

แผนปาย เชนระบบไฟฟาทใชเปนกระแสสลบ (AC) หรอกระแสตรง (DC) เปนตน

2.4.4 จานวนขวแมเหลก (Pole) ตองมจานวนเปนเลขค

20

2.4.5 ระบบไฟฟาทใชเฟส ( Phase) จานวนเฟสของไฟฟากระแสสลบทตองใชสาหรบ

มอเตอร

PH 1 หมายถง ไฟฟากระแสสลบ 1 เฟส

PH 3 หมายถง ไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

2.4.6 พกดกาลงของมอเตอร ( Power Output) กาลงงานสงสดทมอเตอรสามารถทางาน

ไดโดยไมเกดความเสยหาย เดมระบเปนแรงมา (HP) ปจจบนกาหนดเปนกโลวตต (kW) เปน

มาตราฐาน SI Unit

การเลอกใชมอเตอรสาหรบขบเครองจกร พกดกาลงของมอเตอรควรมคาไมนอยกวา

120% ของกาลงอนพตของเครองจกร (อตราเผอ 20%)

2.4.7 พกดแรงดนไฟฟา (Voltage Rating) เปนคาแรงดนไฟฟาทปอนเขามอเตอรเพอทา

ใหมอเตอรสามารถทางานไดทพกดกาลงของมอเตอรตรงตามคาทกาหนดไว เชน 380△/660Y V

สามารถตอไดทงสองแบบคอ

- การตอขดลวดแบบสตาร (Star)

V3803

6603

UU === Lp

VU 660L =

รปท 2.25 การตอขดลวดแบบสตาร

- การตอขดลวดแบบเดลตา (Delta)

V380UU == Lp

V380U =L

รปท 2.26 การตอขดลวดแบบเดลตา

21

2.4.8 พกดความถ (Frequency) เปนคาความถของระบบไฟฟาททาใหมอเตอรมความเรว

รอบตามทกาหนดขณะรบโหลดทพกดกาลง โดยความถของระบบไฟฟากระแสสลบในประเทศ

ไทย เปน 50 Hz หรอ 50 Cycle/s

Cy = CYC = Cycle/s

Hz = Hertz = Cycle/s

2.4.9 พกดกระแส (Current Rating) เปนปรมาณกระแสไฟฟาทมอเตอรจะดงหรอรบมา

จากระบบไฟฟาเมอมอเตอรตองขบโหลดดวยขนาดกาลงเตมพกด ( Full Load Power) จากแผน

ปายระบคากระแสไว 2 คา สามารถหาคากาลงอนพตของมอเตอรตาง ๆ ไดดงน

cosIU3 = P LL T θ

กระแสสามารถกาหนดขนาดสายและอปกรณปองกน เชนพกดกระแสเมอตอแบบเดลตา

11.7 A พจารณาจากตารางท 2 .1 จะได

ขนาดสายยอยทนกระแสไดมากกวาเทากบ 1.25(11.7) = 14.6 A

เลอกสาย THW ขนาด 3x2.5 mm2 (ทนได 18 A) เดนในทอ IMC

ขนาดฟวส (ขาดชา) ปองกนการลดวงจรยอยเทากบ 1.75(11.7) = 20.5A

ขนาดทเลอก 25 A (ขนาดทวไปของฟวส 6 , 10 , 16 , 20 , 25 , 35 , 50 ,

63 , 80 , 100 A)

ขนาดอปกรณปองกนการทางานเกนกาลงเทากบ 1.15(11.7) = 13.5 A

เลอกโอเวอรโหลดรเลยทมขนาดปรบตงแต 12 A ถง 15 A

22

ตารางท 2.1 ขนาดกระแสของสายไฟฟาทองแดงหมฉนวน PVC ตาม มอก. 11 - 2531

อณหภมตวนา 70 องศา ขนาดแรงดน 300V และ 750V อณหภมโดยรอบ 40 องศา

2.4.10 พกดชวงเวลาการใชงาน (Time Rating) เปนการบอกใหทราบวามอเตอรสามารถ

ใชงานทคากาลงเตมทไดตลอดเวลาหรอเฉพาะชวงเวลาหนงเทานน เชน ถาระบวา ½ Hour

หมายความวามอเตอรสามารถใชงานไมเกน 30 นาท และจะตองพกจนกระทงมอเตอรมอณหถม

เกอบเทากบอณหภมรอบขาง (สงกวาอณหภมรอบขางประมาณ 5°C) ถาแผนปายระบวา Cont.

แสดงวาสามารถใชงานไดอยางตอเนองโดยไมตองหยดพก (3 ชวโมงขนไป)

23

2.4.11 ความเรวรอบของมอเตอร (Motor Speed) เปนคาความเรวรอบของมอเตอรขณะ

ขบโหลดเตมพกด (ขณะไมมโหลดจะมความเรวรอบสงกวาทระบไวเลกนอยประมาณ 3-5%)

ความสาคญของความเรวรอบของมอเตอรคอ มอเตอรทเลอกใชจะตองมความเรวรอบ

เทากบความเรวของเครองจกรทออกแบบไว เชนความเรวรอบของสวานไฟฟา ความเรวของหวจบ

ชนงานของเครองกลง ซงความเรวรอบของมอเตอรจะเหมาะสมกบความเรวตด (Cutting Speed)

ของโลหะนน ๆ เปนตน

ความเรวรอบของมอเตอรสามารถคานวณไดจากสตรดงน

Nr = (1 - S) Ns

S = (Ns – Nr) / Ns

Ns = (120 f) / P

เมอ Nr ความเรวรอบของมอเตอร (RPM)

Ns ความเรวรอบของสนามแมเหลกหมนหรอเปนความเรวรอบของมอเตอรใน

อดมคต ความเรวนจะมคาใกลเคยงกบความเรวรอบขณะไมมโหลด (RPM)

S สลป (Slip) อตราของความแตกตางระหวางความเรวรอบของสนามแมเหลก

หมนกบความเรวรอบของมอเตอรตอความเรวของสนามแมเหลกหมน

f ความถของระบบไฟฟา (Hz)

P จานวนขวแมเหลกของมอเตอร (Pole)

เชน จากแผนปาย Nr = 1450 RPM

S = (1500 – 1450)/1500 = 0.033 (33.3%)

2.4.12 แฟคเตอรบรการ (Service Factor) คามมเฟส (Phase Angle) ระหวางความตาง

ศกยและกระแสหรอเรยกอกอยางวา Power Factor (PF) หมายถง คาตวคณทใชคณคากาลง

เอาทพต เพอแสดงวามอเตอรสามารถทางานไดเกนกาลงโดยมอเตอรไมเปนอนตรายและไมรอน

เกนขดกาหนด

2.4.13 ระดบความปองกนของมอเตอรจากสภาพแวดลอม (Degree of Protection) ตาม

มาตรฐาน DIN 40050/1980 และ IEC 529 ระดบความปองกนจะระบดวยตวอกษร IP (Index

of Protection) และตามดวยตวเลข (Degree of Protection) 2 - 3 หลก ตวเลขแตละหลกม

ความหมายของระดบความปองกน ดงตารางท 2.2

24

ตารา

งท 2

.2 ร

ะดบ

ความ

ปอง

กนขอ

งมอเ

ตอรจ

ากส

ภาพ

แวดล

อม (

Deg

ree

of

Prot

ectio

n)

การแ

บ งร

ะดบ

การป

องกน

(D

egre

es o

f Pr

otec

tion)

หรอ

IP

ตาม

มาตร

ฐาน

DIN

4005

0/19

80 แ

ละ I

CE

529

รหส

ตวท

หน

ง แ

สดง

การป

องก

นมอ

เตอร

จากก

าร

สมผ

สห

รอส

งแป

ลกป

ลอมใ

ด ๆ

ทเข

าไป

ทาอ

นตร

าย

ตอโค

รงส

รางภ

ายใน

รหส

ตวท

สอง

แส

ดงระ

ดบกา

รปอง

กนขอ

งเห

ลวใด

ๆ ท

แทรก

ซมเ

ขาไป

ทาใ

หเก

ดควา

มเส

ยหาย

ภายใ

น

รหส

ตวท

สาม

แส

ดงระ

ดบกา

รปอง

กนอป

กรณ

ทบ

รรจ

ภายใ

นอา

จจะไ

ดรบ

อนตร

ายจา

กการ

กระแ

ทรก

ทาง

กล

รหส

รา

ยละเ

อยด

รหส

รา

ยละเ

อยด

รหส

รา

ยละเ

อยด

0 ไม

มการ

ปอง

กน

0 ไม

มการ

ปอง

กน

0 ไม

มการ

ปอง

กน

1

สาม

ารถป

องกน

ของแ

ขงท

มเส

น

ผาน

ศนยก

ลางม

ากกว

าหรอ

เท าก

บ 5

0 ม

ม.

ทมา

กระท

บ

ไม ให

ผาน

ลอดเ

ขาไป

ขางใ

นได

1

สาม

ารถป

องกน

น าท

ตกลง

มาใน

แนวด

งได

1

สาม

ารถป

องกน

แรงต

กกระ

ทบ

ของ

วตถท

มน าห

นก

150

กรม

ทป

ลอย

มาจา

กทส

ง 15

ซ

ม. (

การก

ระแท

ก

ของพ

ลงงา

น 0

.25

จล)

2

สาม

ารถป

องกน

ของแ

ขงท

มเส

น

ผาน

ศนยก

ลางม

ากกว

าหรอ

เท าก

บ 1

2

มม.

ทมา

กระท

บ

ไม ให

ผาน

ลอดเ

ขาไป

ขางใ

นได

2

สาม

ารถป

องกน

น าท

ตกลง

มาใน

แนวด

งและ

ในแน

วทท

ามม

15

องศา

กบแน

วดง

2

สาม

ารถป

องกน

แรงต

กกระ

ทบ

ของ

วตถท

มน าห

นก

250

กร

ม ท

ปลอ

ย

มาจา

กทส

ง 0

.375

จล)

25

ตารา

งท 2

.2 ร

ะดบ

ความ

ปอง

กนขอ

งมอเ

ตอรจ

ากส

ภาพ

แวดล

อม (

Deg

ree

of

Prot

ectio

n) (

ตอ)

การแ

บ งร

ะดบ

การป

องกน

(D

egre

es o

f Pr

otec

tion)

หรอ

IP

ตาม

มาตร

ฐาน

DIN

4005

0/19

80 แ

ละ I

CE

529

รหส

ตวท

หน

ง แ

สดง

การป

องก

นมอ

เตอร

จากก

าร

สมผ

สห

รอสง

แปลก

ปลอ

มใด

ๆ ท

เขาไ

ปท

าอน

ตราย

ตอโค

รงส

รางภ

ายใน

รหส

ตวท

สอง

แส

ดงระ

ดบกา

รปอง

กนขอ

งเห

ลวใด

ๆ ท

แทรก

ซมเข

าไป

ทาใ

หเก

ดควา

มเสย

หาย

ภายใ

น

รหส

ตวท

สาม

แส

ดงระ

ดบกา

รปอง

กนอป

กรณ

ทบ

รรจ

ภายใ

นอา

จจะไ

ดรบ

อนตร

ายจา

กการ

กระแ

ทรก

ทาง

กล

รหส

รา

ยละเ

อยด

รหส

รา

ยละเ

อยด

รหส

รา

ยละเ

อยด

3

สาม

ารถป

องกน

ของแ

ขงท

มเส

น

ผาน

ศนยก

ลางม

ากกว

าหรอ

เท าก

บ 2

.5

มม.

ทมา

กระท

บ

ไม ให

ผาน

ลอดเ

ขาไป

ขางใ

นได

3

สาม

ารถป

องกน

น าฝ

นท

ตกลง

มา

ไดโด

ยน าฝ

นน

อาจต

กลงม

าใน

แนวท

ามม

60

องศ

ากบ

แนวด

ง

3

สาม

ารถป

องกน

แรงต

กกระ

ทบ

ของ

วตถท

มน าห

นก

250

กร

ม ท

ปลอ

ย

มาจา

กทส

ง 2

0 ซ

ม. (

การก

ระแท

ก

ของพ

ลงงา

น 0

.5 จ

ล)

4

สาม

ารถป

องกน

ของแ

ขงท

มเส

น

ผาน

ศนยก

ลางม

ากกว

า 1

มม

.

ทมา

กระท

บไม

ใหผา

นลอ

ดเขา

ไปขา

งใน

ได

4

สาม

ารถป

องกน

หยด

น าห

รอน

า

สาด

ทมา

จากท

กทได

4

สาม

ารถป

องกน

แรงต

กกระ

ทบ

ของ

วตถท

มน าห

นก

500

กรม

ทป

ลอย

มาจา

กทส

ง 4

0 ซ

ม. (

การก

ระแท

ก

ของพ

ลงงา

น 2

จล)

26

ตารา

งท 2

.2 ร

ะดบค

วามป

องกน

ของม

อเตอ

รจาก

สภาพ

แวดล

อม (

Degr

ee o

f Pr

otec

tion)

(ตอ

)

การแ

บ งระ

ดบกา

รปอง

กน (

Degr

ees

of P

rotec

tion)

หรอ

IP

ตาม

มาตร

ฐาน

DIN

4005

0/19

80 แ

ละ I

CE 5

29

รหสต

วทหน

ง แ

สดงก

ารปอ

งก น

มอเต

อรจา

กการ

สมผส

หรอส

งแปล

กปลอ

มใด

ๆ ท

เขาไ

ปทาอ

นตรา

ย

ตอโค

รงสร

างภา

ยใน

รหสต

วทสอ

ง แส

ดงระ

ดบกา

รปอง

กนขอ

งเหลว

ใด

ๆ ท

แทรก

ซมเข

าไปท

าใหเ

กดคว

ามเส

ยหาย

ภายใ

น

รหสต

วทสา

ม แ

สดงร

ะดบก

ารปอ

งกนอ

ปกรณ

ทบรร

จ

ภายใ

นอาจ

จะได

รบอน

ตราย

จากก

ารกร

ะแทร

กทาง

กล

รหส

รายล

ะเอย

ด รห

ส รา

ยละเ

อยด

รหส

รา

ยละเ

อยด

5

สามา

รถปอ

งกนฝ

นได

5

สามา

รถปอ

งกนน

าทถก

ฉดมา

ตก

กระท

บไดใ

นทกท

ศทาง

5

สามา

รถปอ

งกนแ

รงตก

กระท

บของ

วตถท

มน าห

นก 1

.5

กก.

ทปลอ

ย

มาจา

กทสง

40

ซม.

(กา

รกระ

แทก

ของพ

ลงงา

น 6

จล )

6

สามา

รถปอ

งกนฝ

นได

อยาง

สมบร

ณ

6

สามา

รถปอ

งกนอ

นตรา

ยทเก

ด

จากค

ลนน า

ทะเล

และก

ารฉด

น า

อยาง

แรง

6

สามา

รถปอ

งกนแ

รงตก

กระท

บ ขอ

ง

วตถท

มน าห

นก

5 ก

ก. ท

ปลอย

มา

จากท

สง

40

ซม.

(กา

รกระ

แทก

ของพ

ลงงา

น 2

0 จ

ล)

27

ตารา

งท 2

.2 ร

ะดบค

วามป

องกน

ของม

อเตอ

รจาก

สภาพ

แวดล

อม (

Deg

ree

of P

rote

ctio

n) (

ตอ)

การแ

บ งระ

ดบกา

รปอง

กน (

Deg

rees

of

Prot

ectio

n) ห

รอ I

P ต

ามมา

ตรฐา

น D

IN40

050/

1980

และ

ICE

529

รหสต

วทห

นง แ

สดงก

ารปอ

งก น

มอเต

อรจา

กการ

สมผส

หรอ

สงแป

ลกปล

อมใด

ๆ ท

เขาไ

ปทาอ

นตรา

ย

ตอโค

รงสร

างภา

ยใน

รหสต

วทสอ

ง แ

สดงร

ะดบก

ารปอ

งกนข

องเห

ลวใด

ๆ ท

แทรก

ซมเข

าไปท

าให

เกดค

วามเ

สยห

ายภา

ยใน

รหสต

วทสา

ม แ

สดงร

ะดบก

ารปอ

งกนอ

ปกรณ

ทบรร

จ

ภายใ

นอาจ

จะได

รบอน

ตราย

จากก

ารกร

ะแทร

กทาง

กล

รหส

รายล

ะเอย

ด รห

ส รา

ยละเ

อยด

รหส

รายล

ะเอย

ด

7

สามา

รถปอ

งกนอ

นตรา

ยทเก

ด

จากน

าท วม

ชวคร

าว

8

สามา

รถปอ

งกนอ

นตรา

ยทเก

ด

จากน

าท วม

อยาง

ถาวร

ได

28

2.4.14 อณหภมทยอมใหเพมขนไดสงสด (Raise Temperature) อณหภมของขดลวด

มอเตอรทใหเพมขนไดสงสดเมอเทยบกบอณหภมรอบขางและอณหภมใชงานของฉนวน คา

อณหภมนจะใชเปนขดจากดของอณหภมสงสดของการออกแบบระบบปองกนความรอนทจะเกด

ขนกบขดลวดมอเตอรไมใหสงจนเกดอนตราย ซงจะทาใหเกดความปลอดภยกบมอเตอรมากยงขน

2.4.15 เฟรม (Frame) เปนรหสทจะบอกถงขนาดหรอพกดทางกายภาพของมอเตอร ทจะ

ใชสาหรบวางแผนหรอกาหนดพนททตดตงมอเตอรเขากบสถานทตด ตงขนาดลาตวและความยาว

ของมอเตอรเปนตน ขอมลเกยวกบเฟรมจะระบในเอกสารกากบทมมากบมอเตอรตวนน ๆ

2.4.16 นาหนก (Weight) เปนนาหนกของมอเตอรตวนน ๆ ใชวางแผนหรอเตรยมความ

แขงแรงของสถานทตดตงมอเตอรใหสามารถรบนาหนกของมอเตอรไดใหใชงานไดอยางปลอดภย

โดยไมยบหรอพงลงมาขณะเครองจกรกาลงทางาน

หมายเหต

2.4.17 โหลดมอเตอร (Motor Load) มอเตอรไฟฟา มตงแต มอเตอรตวเลก ๆ ขนาดไม

ถง 1 แรงมาทใชกนตามบานเรอนทอยอาศย ไปจนถงนาดใหญหลายรอยแรงมาสาหรบใชกบ

เครองจกรตาง ๆ ในอตสาหกรรมมใชกนทงมอเตอรไฟฟากระตรงและมอเตอรไฟฟากระแสสล บ

การออกแบบระบบไฟฟาสาหรบโหลดประเภทมอเตอรไฟฟาน ทางสมาคมวศวกรรมสถานแหง

ประเทศไทยในบรมราชอปถมภหรอ ว .ส.ท ไดกาหนดมาตรฐานเกยวกบออกแบบระบบไฟฟา

สาหรบมอเตอรไฟฟาโดยเฉพาะในเรองบรภณฑไฟฟา ผออกแบบระบบไฟฟาจะตองออกแบบ

ระบบไฟฟาสาหรบมอเตอรใหถกตอง และเปนไปตามมาตราฐานเพอใหการใชงานมอเตอรไฟฟา

เปนไปอยางปลอดภยและเชอถอได โดยแบงออกเปน 3 สวน คอ

ขอมลบนแผนปายจะแตกตางกนไปเพราะมอเตอรทผลตออกมาขายจะองตาม

มาตรฐานทตางกน แตโดยทว ๆ ไปแลวขอกาหนดหลก ๆ ไดกลาวไวขานตน

2.4.17.1 โหลดมอเตอร

- บรภณฑไฟฟาทใชมอเตอรเปนตวขบเคลอนมอยมากมาย

- โหลดมอเตอรโดยทวไปถอวาเปนโหลดตอเนองซงมทงแบบใชไฟฟา 1 เฟส

230V หรอ 3 เฟส 400V

- ขนาดของโหลดมอเตอรอาจดไดจากตารางซงแสดงพกดกระแสมอเตอ ร

เหนยวนา 1 เฟส 3 เฟสและพกดกระแสมอเตอรกระแสตรงตามลาดบ

2.4.17.2 วงจรมอเตอร

- มอเตอรเปนโหลดทสาคญในระบบไฟฟา โหลดไฟฟาสวนใหญจะมมอเตอ ร

เปนองคประกอบ เชนเครองจกรในโรงงาน ปมนา เครองปรบอากาศ เปนตน

- มอเตอรทใชงานทวไปมตงแตขนาดเลกพกดไมกวตตไปจนถงขนาดใหญม

พกดเปนเมกกะวตตและจะมทงมอเตอรไฟฟากระแสสลบและมอเตอรไฟฟา

กระแสตรง

29

2.4.17.3 สวนประกอบของวงจรมอเตอร

- สายไฟฟาวงจรยอยมอเตอร (Motor Branch Circuit Conductor)

- การปองกนการลดวงจรของวงจรยอยมอเตอร (Motor Branch Circuit Short

Circuit Protection)

- การปองกนโหลดเกน (Overload Protection)

- เครองปลดวงจรมอเตอร (Motor Disconnect)

- วงจรควบคมมอเตอร (Motor Control Circuits)

รปท 2.27 สวนประกอบของวงจรมอเตอร

ชนดของมอเตอรมอเตอรทใชกนอยในปจจบนสามารถแบงตามหลกการทางานไดเปน 3 ชนดคอ

- มอเตอรเหนยวนา (Induction Motor)

- มอเตอรซงโครนส (Synchronous Motor)

- มอเตอรไฟฟากระแสตรง (DC Motor)

2.4.18 พกดกระแสโหลดเตมทของมอเตอรไฟฟา

กอนการพจารณาหาคาพกดตาง ๆ สาหรบการออกแบบระบบไฟฟาสาหรบมอเตอรไฟฟา

ผออกแบบจาเปนตองทราบคาพกดกระแสของมอเตอรไฟฟาเสยกอน คาพกดกระแสของมอเตอร

จะมอย 2 คาคอคาพกดกระแสโหลดเตมทตามแผนปายประจาเครอง (Rated Load Current) ซง

จะเปนคากระแสของมอเตอรในขณะทใชงานทพกดโหลดปกตและพกดกระแสโหลดเตมทของ

มอเตอรไฟฟา (Full Load Current) ซงหมายถงคาพกดไฟฟาทมอเตอรไฟฟาใชเตมทในการ

30

ทางานโดยทมอเตอรยงไมเปนอนตราย คาพกดกระแสโหลดเตมทนเปนคาทไดมาจากการเปด

ตารางและสามารถหาไดจากตารางท 2.3 และ 2.4 ซงเปนคากระแสโหลดเตมทสาหรบมอเตอร

ไฟฟากระแสตรงและมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 1 เฟส และ 3 เฟส ตามลาดบ ผออกแบบจะตอง

ใชคาพกดกระแสจากตารางนสาหรบการออกแบบวงจรมอเตอรไมใชนาคากระแสทอานไดจาก

แผนปายประจาเครองมาทาการออกแบบยกเวนสาหรบการพจารณาการปองกนโหลดเกนเทานนท

จะใชคากระแสทอานจากแผนปายประจาเครองในการคานวณ โดยทวไปจะใชสญลกษณ

ภาษาองกฤษ FLC หมายถงคาพกดกระแสเตมทของมอเตอรทอานไดจากตารางและสญลกษณ

ภาษาองกฤษ FLA หมายถงคาพกดกระแสโหลดทตามแผนปายประจาเครอง

การคานวณกระแสและแรงบดของมอเตอรหากมอเตอรกาหนดคาดงตอไปนมาให

- กาลงไฟฟาจรงทางดาน Output (kW) ของมอเตอร

- Power Factor

- ประสทธภาพของมอเตอร

ดงนนคากาลงไฟฟาปรากฏทางดานเขาในหนวยของ kVA ของมอเตอรคานวณไดจาก

kVA(Input) = PF

)Output(kW×η

การคานวณกระแสของมอเตอรดงนนกระแสของมอเตอรสามารถคานวณไดจาก

I = V3

VA×

A

ตวอยาง มอเตอรมขนาดพกด 40 kW 380 V 3 Phase มประสทธภาพเทากบ 90% คา Power

Factor เทากบ 0.85 และความเรวรอบเทากบ 1500 รอบตอนาท จงคานวณหากระแสและแรงบด

ของมอเตอร

คานวณหากระแสV3

VA×

I =

= VPF3

W××η×

= 38085.09.03

100040×××

×

= 44.79 A

หรอสามารถพจารณาไดจากตารางท 2.3

31

ตารางท 2.3 พกดกระแสโหลดเตมทของมอเตอรกระแสสลบ 3 เฟส (แอมแปร)

ขนาดของมอเตอร มอเตอรอนดกชน 3 เฟส

kW

HP

230 V 380 V 400 V

กระแส (A) กระแส (A) กระแส (A)

0.37 0.5 2 1.0 0.98

0.55 0.75 2.8 1.6 1.5

0.75 1 3.6 2 1.9

1.1 1.5 5.2 2.6 2.5

1.5 2 6.8 3.5 3.4

2.2 3 9.6 5 4.8

3 4 11.5 6.6 6.3

3.7 5 15.2 7.7 7.4

4 5.5 - 8.5 8.1

5.5 7.5 22 11.5 11

7.5 10 28 15.5 14.8

9 12 - 18.5 18.1

11 15 42 22 21

15 20 54 30 28.5

22 30 80 44 42

30 40 104 59 57

37 50 130 72 69

45 60 154 85 81

55 75 192 104 100

75 100 248 138 131

90 125 312 170 162

110 150 360 205 195

132 180 - 245 233

147 200 480 273 222

160 220 - 300 285

185 250 600 342 -

200 270 - 370 352

32

ตารางท 2.4 พกดหรอขนาดปรบตงสงสดของเครองปองกนการลดวงจร

ชนดของมอเตอร

รอยละของกระแสโหลดเตมท

ฟวส

ทางานไว

ฟวส

หนวงเวลา

เซอรกต

เบรคเกอร

ปลดทนท

เซอรกต

เบรคเกอร

เวลาผกผน

มอเตอร1เฟสไมมรหสอกษร 300 175 700 250

มอเตอรไฟฟากระแสสลบ 1เฟส

ทงหมดและมอเตอร 3 เฟสแบบ

กรงกระรอกและแบบซงโครนส

ซงเรมเดนโดยรบแรงดนไฟฟา

เตมทหรอเรมเดนผานตวตานทาน

หรอรแอกเตอร

-ไมมรหสอกษร

- รหสอกษร F ถง V

- รหสอกษร B ถง E

- รหสอกษรA

300

300

250

150

175

175

175

150

700

700

700

700

250

250

200

150

มอเตอรแบบกรงกระรอก

กระแสไมเกน 30 แอมแปร

- ไมมรหสอกษรกากบ

กระแสไมเกน 30 แอมแปร

- ไมมรหสอกษรกากบ

250

200

175

175

700

700

250

200

มอเตอรแบบวาวดโรเตอร

- ไมมรหสอกษรกากบ

150

150

700

150

มอเตอรแบบกรงกระรอก

กระแสไมเกน 30 แอมแปร

- ไมมรหสอกษรกากบ

กระแสไมเกน 30 แอมแปร

- ไมมรหสอกษรกากบ

250

200

175

175

700

700

250

200

33

ตารางท 2.4 พกดหรอขนาดปรบตงสงสดของเครองปองกนการลดวงจร (ตอ)

ชนดของมอเตอร

รอยละของกระแสโหลดเตมท

ฟวส

ทางานไว

ฟวส

หนวงเวลา

เซอรกต

เบรคเกอร

ปลดทนท

เซอรกต

เบรคเกอร

เวลาผกผน

มอเตอรกระแสตรง (แรงดนคงท

ขนาดไมเกน 50 แรงมา)

- ไมมรหสอกษรกากบ

ขนาดเกน 50 แรงมา

- ไมมรหสอกษร

150

150

150

150

250

175

150

150

2.5 สญลกษณตาง ๆ

ตารางท 2.5 แสดงลญลกษณตาง ๆ

สญลกษณ ความหมาย

คอนแทคปกตเปด

คอนแทคปกตปด

คอนแทคปรบไดสองทาง

ทางานรวมแกนเดยวกน

ทางานดวยมอลกษณะทว ๆ ไป

คอนแทคปด รอเวลาเปดของรเลยตงเวลา

ชนดจายไฟเขาคอยลตลอดเวลา

สวตซปมกด

34

ตารางท 2.5 แสดงลญลกษณตาง ๆ (ตอ)

สญลกษณ ความหมาย

สวตชเลอก

โอเวอรโหลด

แมกเนตกคอนแทคเตอร

ฟวส

หลอดไฟสญญาณ

MOTOR3φ

มอเตอรสามเฟส