อุปกรณ์ปรับระดับแรงดันไฟฟ้า (Voltage Regulator)
|
|
อุปกรณ์ปรับระดับแรงดันไฟฟ้าเป็นอีกอุปกรณ์หนึ่งที่ช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้า
โดยจะติดตั้งไว้ระหว่างหม้อแปลงไฟฟ้า และตู้จ่ายไฟฟ้า
เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกปรับให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมต่อความต้องการใช้จริง
ก่อนจ่ายไปยังอุปกรณ์เครื่องมือเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ
ทำให้ผู้ประกอบการสามารถลดต้นทุนค่าใช้จ่ายไฟฟ้าต่อเดือนได้ประมาณ 15-20 %
แม้ว่าจะมีค่าใช้จ่ายสูงในการลงทุนเบื้องต้นก็ตาม
แต่ผลในระยะยาวจะสามารถประหยัดค่าไฟฟ้าลงได้ โดยมีระยะเวลาคืนทุนประมาณ 2
ปี คุณสมบัติของอุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้า 1. ปรับแรงด้นไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม 2. รักษาระดับแรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าให้คงที่ 3. ปรับแรงเคลื่อนเหนี่ยวนำของไฟฟ้าให้สมดุลระหว่างหม้อแปลงไฟฟ้ากับด้านโหลด 4. ลดฮาร์โมนิก 5. ปรับลดกระแสไฟฟ้าสูญเสียในช่วงเปิดสวิตช์อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์ปรับระดับแรงดันไฟฟ้านี้ สามารถใช้ให้เกิดประสิทธิผลกับระบบกระแสไฟฟ้าแบบ 3 เฟส 4 สาย ซึ่งเป็นระบบที่ใช้กันทั่วไปในประเทศไทย การติดตั้งอุปกรณ์ปรับระดับแรงดันไฟฟ้าดังกล่าว จะติดตั้งในตำแหน่งก่อนตู้จ่ายไฟฟ้า (MDB) จึงจะให้ประสิทธิภาพสูงสุด และผลที่น่าพอใจ โดยสามารถควบคุมได้แม้กระทั่งเพียงหน่วยเดียวของวงจรไฟฟ้าทั้งหมดภายใต้แผงวงจรหลัก |
หน้าที่หลัก
1.
ปรับแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม
แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าระดับมาตรฐาน คือ สูงกว่า 220 โวลท์
และ 380 โวลท์ จะถูกปรับให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม
เพื่อให้เกิดการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและประโยชน์สูงสุด
อุปกรณ์ปรับระดับแรงดันไฟฟ้านี้ มีสวิตช์ปรับระดับแรงไฟฟ้าให้อยู่ในระดับ
±
0.5 % ของระดับความต้องการใช้
ซึ่งจะส่งผลให้เกิดพลังงานได้ตามที่คาดหมาย
|
|
ตัวอย่าง :
กรณีการปรับระดับแรงดันไฟฟ้าให้ลดลง 6 %
จากแรงดันไฟฟ้าที่มาจากหม้อแปลงไฟฟ้าก่อนเข้าตู้จ่ายไฟฟ้า (MDB)
ในรูปแบบเพื่อการคำนวณที่ง่ายขึ้น คือ |
2.
รักษาระดับแรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าให้คงที่
แรงดันแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกผลิตในอุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าระหว่างที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านจากด้านตัวจ่ายพลังงาน
(Supply Side) ไปยังดานผู้ใช้ (Load Side)
และทำให้เกิดค่าแตกต่างของแรงดันแม่เหล็กไฟฟ้า
และกระแสไฟฟ้าจะเกิดความสมดุลอย่างรวดเร็ว คุณสมบัตินี้
จะช่วยลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในสายดิน (N-Line)
ได้โดยเฉลี่ย 2-3 %
3.
ปรับแรงเคลื่อนเหนี่ยวนำของไฟฟ้าให้สมดุลระหว่างหม้อแปลงไฟฟ้ากับด้านโหลด
อุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้ามีคุณสมบิในการจับคู่ภายในแรงเคลื่อนเหนี่ยวนำของระหว่างหม้อแปลงไฟฟ้ากับวงจรไฟฟ้าด้านผู้ใช้
(Load Side)
ทำให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในการจ่ายพลังงานไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ
คุณสมบัตินี้สามารถช่วยประหยัดไฟฟ้าได้ถึง 4-5 % โดยประมาณ
ผลรวมหลังจากการติดตั้งอุปกรณ์ปรับระดับแรงดันไฟฟ้า ทำให้ประหยัดไฟฟ้าได้มากถึง
: 1 + 2 + 3 = 11.8 % + (2-3 %) + (4-5 %) =
15-20 %
4.
ลดฮาร์โมนิค
อุปกรณ์ปรับระดับแรงดันไฟฟ้าจะสร้างวงจรกระแสไฟฟ้าภายในที่สามารถดูดซับฮาร์โมนิคในกระแสไฟฟ้า
5.
ปรับลดกระแสไฟฟ้าสูญเสียในช่วงเปิดสวิตช์อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้า
ส่วนที่ทำหน้าที่ปรับระดับแรงดันไฟฟ้าให้สมดุลในอุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้านี้
จะส่งผลที่ช่วยลดการสูญเสียพลังงานในช่วงการเปิดสวิตช์อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ
ลงได้อีกด้วย
แผนผังแสดงการทำงานของอุปกรณ์ปรับระดับแรงดันไฟฟ้า
อุปกรณ์ปรับระดับแรงดันไฟฟ้านี้ มีส่วนประกอบพื้นฐานดังต่อไปนี้
- ขดลวด M [M-Winding Section] ความต้านทานกระแสสลับ (L/Reactance Generation) และขดลวดหลัก
- ชดลวด J [J-Winding Section] ขดลวดสำหรับปรับ และควบคุม
- ขดลวด K [K-Winding Section] วงจรกระแสไฟฟ้าสลับ L/C Resonance
ขดลวด M และ J จะผลิต Magnetic Flux เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไฟผ่านมาจากขั้ว R, S และ T ในแต่ละเฟสทำให้เกิด Magnetic Force ในแต่ละขดลวด ขดลวดดังกล่าวจะทำหน้าที่รักษาความสมดุลแรงเคลื่อนเหนี่ยวนำไฟฟ้าโดยรักษาให้แรงดันและกระแสไฟฟ้าในขดลวดให้อยู่ในระดับที่ได้ปรับควบคุมไว้ และขดลวด K ก็จะทำหน้าที่ดูดซัมฮาร์โมนิคในระบบจ่ายไฟฟ้า