หลักการ

     งานควบคุมมอเตอร์มีแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าหลายแหล่ง
 ที่นำมาใช้เป็นแหล่งต้นกำลังให้กับมอเตอร์ หรืออุปกรณ์ไฟฟ้า
 อื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง หรือไฟฟ้ากระแสสลับ
 ทั้งไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว และสามเฟส ดังนั้นการทำ
 ความเข้าใจถึงประเภทของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าทำให้
 สามารถเลือกมอเตอร์และอุปกรณ์ไฟฟ้าให้ใช้ได้กับแหล่ง
 กำเนิดไฟฟ้านั้น ๆ ได้

จุดประสงค์

 1. บอกประเภทของแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าสำหรับการ
     ควบคุมมอเตอร์ได้ถูกต้อง
 2. อธิบายลักษณะของไฟฟ้ากระแสตรงได้ถูกต้อง
 3. อธิบายลักษณะของไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวได้ถูกต้อง
 4. อธิบายลักษณะของไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสได้ถูกต้อง
 5. บอกขนาดแรงดันของไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว
     และสามเฟสได้ถูกต้อง


     คำแนะนำ
:

1. ศึกษาจากเนื้อหาด้านล่างนี้
2. ทำแบบฝึกหัดประจำโมดูลที่ 7
3. ทำแบบทดสอบท้ายโมดูลเพื่อประเมินตนเองในการเข้าศึกษาในโมดูลที่ 8 ต่อไป

 

แหล่งกำเนิดไฟฟ้า

(Electric Sources)

   ไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ

      ไฟฟ้ากระแส (current electricity) หมายถึง ไฟฟ้าที่มี
การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอย่างต่อเนื่องจากจุดหนึ่งไป
ยังอีกจุดหนึ่งไฟฟ้ากระแสแบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ

1. ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct current)
2. ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating current)


     ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct current; D.C)

     ไฟฟ้ากระแสตรง หมายถึง กระแสไฟฟ้าที่มีทิศทาง
ไหลไปในทิศทางเดียวเสมอคือไหลจากขั้วบวกไปสู่ขั้วลบ
(กระแสสมมุติ) กระแสจะไหลจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
ผ่านตัวนำเข้าไปทำงานยังอุปกรณ์ไฟฟ้าแล้วไหลกลับ
แหล่งกำเนิดโดยไม่มีการไหลกลับขั้วจากลบไปบวก

     ในงานควบคุมมอเตอร์มักจะนำไฟฟ้ากระแสตรง
ไปใช้ในวงจรควบคุม


ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating current)

     ไฟฟ้ากระแสสลับหมายถึงกระแสไฟฟ้าที่มีการสลับสับ
เปลี่ยนขั้วอยู่ตลอดเวลาอย่างสม่ำเสมอ ทิศทางการไหลของ
กระแสไฟฟ้าก็จะเปลี่ยนสลับ ไปมาจากบวก-ลบ และจาก
ลบ-บวก อยู่ตลอดเวลา ซึ่งไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้าที่ใช้
กันตามบ้านเรือนและโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป เมื่อเรานำ
ไฟฟ้ากระแสสลับมาเขียนเป็นกราฟความสัมพันธ์ระหว่าง
แรงดันไฟฟ้ากับมุมที่เปลี่ยนไปเมื่อเวลาผ่านไปในขณะที่
เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าจะได้ความสัมพันธ์ของกราฟ
เป็นเส้นโค้งสลับขึ้นลงไปมา ซึ่งหมายถึง เมื่อเวลาผ่านไป
แรงดันไฟฟ้าจะสลับการไหลตลอดเวลา

    การไหลของกระแสสลับกลับไปกลับมาครบ 1 รอบ
เรียกว่า 1 ไซเคิล (cycle) หรือ 1 รูปคลื่น และจำนวนรูป
คลื่นทั้งหมดในเวลาที่ผ่านไป 1 วินาที เรียกว่า ความถี่
(frequency) ซึ่งความถี่ไฟฟ้ามีหน่วยวัดเป็น รอบต่อวินาที
หรือ รูปคลื่นต่อวินาที หรือ ไซเคิลต่อวินาที มีหน่วยย่อเป็น
"เฮิรตซ์" (Hertz) สำหรับความถี่ไฟฟ้าในประเทศไทย
เท่ากับ 50 เฮิรตซ์

     ไฟฟ้ากระแสสลับที่มีรูปคลื่นของกระแสไฟฟ้าเพียง
1 รูปคลื่น เราเรียกว่า ไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส (Single phase)
และถ้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำเนิดไฟฟ้าออกมาพร้อมกัน
2 รูปคลื่น เราก็เรียกว่า ไฟฟ้ากระแสสลับ 2 เฟส และถ้ามี
3 รูปคลื่น เราก็เรียกว่า ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส ดังรูป
เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส ซึ่งเรานิยมใช้กันอยู่ในปัจจุบัน
เพราะให้แรงดันไฟฟ้าได้ 2 ระดับคือ 380 โวลต์ และ 220
โวลต์ รูปคลื่นแต่ละรูปคลื่นเรียกว่า เฟส A เฟส B และเฟส C
ตามลำดับ

     ลักษณะของการต่อขดลวดของหม้อแปลงแบบสามเฟส
โดยทั่วไปทางด้านแรงดันต่ำจะมีสายไฟฟ้าทั้งหมด 4 เส้น
สามเส้นแรกเป็นสายนำกระแสของสายเฟสทั้งสาม คือ
เฟส A เฟส B และเฟส C ตามลำดับ ส่วนสายเส้นที่ 4
เป็นสายนิวทรัล (neutral) หรือสายเป็นกลางทางไฟฟ้าถือ
ว่าไม่มีไฟฟ้าเพราะสายเส้นนี้ต่อลงดิน โดยปกติดินถือว่า
มีความเป็นกลางหรือศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์โวลต์ สำหรับ
ระบบไฟฟ้าแรงต่ำในประเทศไทยที่นิยมใช้กันโดยทั่วไป
เป็นระบบ 3 เฟส 4 สาย 220/380 โวลต์ ระดับแรงดันไฟฟ้า
ระหว่างเฟสต่อเฟสเท่ากับ 380 โวลต์ และเมื่อระดับแรงดัน
ไฟฟ้าระหว่างเฟสกับนิวทรัล เท่ากับ 220 โวลต์ ไฟฟ้า
กระแสสลับ 3 เฟสนิยมนำไปใช้กับเครื่องจักรกลไฟฟ้า
เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟส

     อักษรกำกับสายไฟฟ้ากำลัง สำหรับสายเฟสเป็น A,B,C
และสายนิวทรัล คือ N บางระบบเป็น L1,L2,L3 และ N หรือ
R,S,T และ N

แรงดันเฟส-เฟส

L1 - L2 = 380 โวลต์
L1 - L3 = 380 โวลต์
L2 - L3 = 380 โวลต์


แรงดันเฟส-นิวทรัล

L1 - N = 220 โวลต์
L2 - N = 220 โวลต์
L3 - N = 220 โวลต์


ทำแบบฝึกหัดโมดูลที่ 7

คลิ๊กเพื่อดูแบบจำลองการทำงาน

  ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct current; D.C)

คลิ๊กเพื่อดูแบบจำลองการทำงาน

ไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส (Single phase A.C)

คลิ๊กเพื่อดูแบบจำลองการทำงาน

ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส (3 Phase A.C)

รูปแสดงลักษณะสายจ่ายไฟฟ้ากำลัง 3 เฟส

รูปแสดงลักษณะของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง 3 เฟส แรงสูง 22,000 V
เป็นแรงดันต่ำ 380 V. 3 เฟส 4 สาย


ทำแบบฝึกหัดโมดูลที่ 7

สายนิวทรัล (Neutral) สายเฟส A หรือ L1 สายเฟส B หรือ L2 สายเฟส C หรือ L3