คำนวณกระแสไฟฟ้าสูงสุดเมื่อ Start Motor

การสตาร์ทมอเตอร์

       การเริ่มสตาร์ทมอเตอร์จากจุดหยุดนิ่งนั้น โดยธรรมชาติแล้วขณะที่มอเตอร์หยุดนิ่งมันจะใช้กระแสจำนวนมากในการที่จะต้องเอาชนะแรงเฉื่อย ซึ่งทำให้อาจเกิดผลกระทบต่อแหล่งจ่ายไฟฟ้า และสร้างความเสียหายต่อตัวมอเตอร์เองหรือโหลดต่างๆ ที่ต่ออยู่ในระบบ ดังนั้นเพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นต่อระบบไฟฟ้าในขณะที่มีการสตาร์ทมอเตอร์เกิดขึ้น    เราจำเป็นต้องเลือกใช้วิธีการสตาร์ทมอเตอร์ให้เหมาะสม มาดูกันว่าการสตาร์ทมอเตอร์ที่ว่านี้ มีแบบไหนบ้างและต่างกันอย่างไร

การสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

        หลักการเบื้องต้นของการลดกระแสสตาร์ทของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ทำได้โดยนำความต้านทานมาต่อนุกรมกับขดลวดอาเมเจอร์  เพื่อช่วยลดปริมาณกระแสที่ไหลผ่านในขดลวดอาเมเจอร์ เมื่อมอเตอร์หมุนไปแล้วก็จะค่อยๆลดค่าความต้านทานลงทีละน้อย  จนปลดความต้านทานนี้ออกไปจากขดลวดอาเมเจอร์ในที่สุด

      การสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ แบ่งเป็น

        2.1  การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง (Direct on Line Starter)

        เป็นการสตาร์ทด้วยการใช้แรงดันเต็มพิกัด นิยมใช้ในการสตาร์ทมอเตอร์ขนาดเล็ก โดยที่มอเตอร์จะถูกต่อผ่านอุปกรณ์ต่างๆ เช่น สวิตซ์ คอนแทคเตอร์ เบรกเกอร์ เป็นต้น  โดยใช้แรงดันพิกัดทันทีทันใด ทำให้กระแสที่เกิดขึ้นมีค่าประมาณ 6 – 8 เท่าของกระแสพิกัด 

        2.2  การสตาร์ทมอเตอร์โดยใช้หม้อแปลงอัตโนมัติ (Auto-Transformer Starter )

เป็นวิธีการสตาร์ทมอเตอร์โดยการใช้หม้อแปลงออโต้ที่มีขดลวดหลายชุดที่สามารถเปลี่ยนแท็ปแรงดันได้หลายระดับ เช่น 55%, 65%, หรือ 80% ของแรงดันพิกัด โดยจะรักษาระดับแรงดันในช่วงที่มอเตอร์มีความเร็วรอบเพิ่มขึ้น จนกว่าจะมีคำสั่งให้สับมอเตอร์แต่ละระดับเข้าเป็นลำดับ จนกระทั่งเข้าสู่ระดับแรงดันเต็มพิกัด

        2.3  การสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์-เดลต้า (Start-Delta Starter)

เป็นวิธีการสตาร์ทมอเตอร์ที่นิยมใช้กันมาก เนื่องจากทำได้ง่ายและเหมาะที่จะใช้กับมอเตอร์เหนี่ยวนำ  โดยมีหลักการทำงาน คือ ขณะที่ทำการสตาร์ทมอเตอร์จะทำการต่อแบบสตาร์ ซึ่งช่วยลดกระแสขณะสตาร์ทได้ และเมื่อมอเตอร์เริ่มหมุนไปได้ระยะหนึ่งก็จะทำการต่อแบบเดลต้า

        2.4  การสตาร์ทมอเตอร์แบบซอฟท์สตาร์ทเตอร์ (Electronic Soft  Starter)

วิธีนี้มีหลักการ คือ ใช้วงจรอิเล็คทรอนิคส์กำลังในการตัดต่อกระแสไฟฟ้าที่เข้าไปยังขดลวดมอเตอร์ โดยการปรับเพิ่มแรงดันที่จ่ายให้กับมอเตอร์อย่างช้าๆและนิ่มนวลจนถึงระดับแรงดันพิกัด  ทำให้สามารถป้องกันกระแสอินรัชที่มีค่าสูงและป้องกันแรงกระแทกที่มีผลต่ออุปกรณ์ทางกลของมอเตอร์  นอกจากนี้ยังมีความแม่นยำ ความหลากหลาย และประสิทธิภาพในการป้องมอเตอร์สูงอีกด้วย

จากหลักการการสตาร์ทมอเตอร์ที่แตกต่างกัน หากเราเลือกใช้วิธีการสตาร์ทมอเตอร์ได้อย่างเหมาะสม เราก็สามารถหมดกังวลในเรื่องของผลกระทบต่อแหล่งจ่ายไฟได้แน่นอน

         ซึ่งในโครงงานนี้เราจะใช้วิธีการสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง (Direct on Line Starter) มาใช้ในการคำนวณหากระแสไฟฟ้าสูงสุด ณ ขณะที่มอเตอร์เริ่มทำงาน  โดยจะคิดที่กระแสเป็น 8 เท่าของกระแสพิกัดมอเตอร์

สามารถคำนวณหากระแสมอเตอร์ได้จาก  I = ( Powe / Voltage ) * 8

(อ้างอิงจาก :  http://www.engineerfriend.com/2011/articles/%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%98%E0%B8%B5%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%AA%E0%B8%95%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B8%97%E0%B8%A1%E0%B8%AD%E0%B9%80%E0%B8%95%E0%B8%AD%E0%B8%A3%E0%B9%8C/ )

การเขียนโปรแกรม :

import java.io.BufferedReader;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

public class Gift {

public static void main(String[] args){

BufferedReader dataIn = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); // เป็นการสร้างวัตถุในคลาส ชื่อ BufferedReader เพื่อไว้รับค่าทางคีย์บอร์ด

   double a,b,c,d;   // ประกาศใช้ค่าตัวแปรแบบ double  4 ตัวแปรเพื่อใช้ในการคำนวณ

   System.out.println("CALCULATE LIMIT CURRENT WHEN STARTING D.C. MOTOR");

   System.out.println("Enter Rated Voltage : ");   //เป็นส่วนแสดงผลของโปรแกรมที่ให้ใส่ค่าแรงดันมอเตอร์

String voltage = " ";   // ประกาศค่าตัวแปรของแรงดันที่ต้องพิมพ์ป้อนเข้าไปในโปรแกรม

try {  // ชุดคำสั่งจัดการความผิดพลาด

voltage = dataIn.readLine(); //เป็นการเก็บค่าของข้อมูลที่พิมพ์ป้อนเข้าไป

} catch (IOException e) {

System.out.println("Error!");

}

        System.out.println("Enter Rated Watt : ");  //เป็นส่วนแสดงผลของโปรแกรมที่ให้ใส่ค่ากำลังมอเตอร์

String watt = " "; // ประกาศค่าตัวแปรของกำลังมอเตอร์ที่ต้องพิมพ์ป้อนเข้าไปในโปรแกรม

try {  

watt = dataIn.readLine();

} catch (IOException e) {

System.out.println("Error!");

}

a = Double.parseDouble(voltage);  //ประกาศให้ตัวแปล a เป็นค่าของแรงดันที่ป้อนเข้าไป

b = Double.parseDouble(watt);  //ประกาศให้ตัวแปล b เป็นค่าของกำลังมอเตอร์ที่ป้อนเข้าไป

c = (b/a);  //ประกาศให้ตัวแปล C เป็นผลลัพธ์ของการคำนวณค่าของตัวแปล b / a

d = (c*8);  //ประกาศให้ตัวแปล d เป็นผลลัพธ์ของการคำนวณค่าของตัวแปล c*8 (เป็นผลลัพธ์สุดท้ายของการคำนวณ)

System.out.println();

System.out.println("LIMITED CURRENT IS :");

System.out.println(" = " + d + " Amp");

                //เป็นส่วนแสดงผลของโปรแกรม

}

}

ผลลัพธ์ :

     ตัวอย่าง  ใช้ Motor ขนาด 36V 350W มาคำนวณ