Top 50 Popular Supplier
1 ร้านหนังสือออนไลน์ 621,654
2 การเพิ่มเว็บลงใน e-directory 59,588
3 E&L INTERNATIONAL CO., LTD. 57,232
4 T.N. METAL WORKS Co., Ltd. 54,464
5 เคอีบี (KEB ) ประเทศไทย 50,003
6 ฟิลิปส์อิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด 39,815
7 บ.ไทนามิคส์ จำกัด 36,181
8 สถาบันไทยเยอรมัน 34,894
9 Industrial Provision co., ltd 32,311
10 ลาดกระบัง ทูลส์ แอนด์ ดาย จำกัด 31,715
11 Infinity Engineering System Co.,Ltd 29,264
12 สยาม เอลมาเทค (siam elmatech) 27,776
13 ไทยเทคนิค อีเล็คตริค จำกัด 26,895
14 ฟอร์จูน เมคคานิค แอนด์ ซัพพลาย 26,116
15 เอเชียเทค พาวเวอร์คอนโทรล จำกัด 25,454
16 บริษัท เวิลด์ ไฮดรอลิคส์ จำกัด 25,202
17 โปรไดร์ฟ ซิสเต็ม จำกัด 22,661
18 ซี.เค.แอล.โพลีเทค เอ็นจิเนียริ่ง 22,141
19 ธรรมคุณ ออโตเมชั่น 20,413
20 P.D.S. Automation co.,ltd 18,957
21 AVERA CO., LTD. 18,361
22 เลิศบุศย์ 17,967
23 ห้างหุ้นส่วนสามัญ เอ-รีไซเคิล กรุ๊ป 16,767
24 เทคนิคอล พรีซิชั่น แมชชีนนิ่ง 16,557
25 แมชชีนเทค 16,196
26 Electronics Source Co.,Ltd. 15,944
27 มากิโน (ประเทศไทย) 15,683
28 ทรอนิคส์เซิร์ฟ จำกัด 15,312
29 Pro-face South-East Asia Pacific Co., Ltd. 15,289
30 อีดีเอ อินเตอร์เนชั่นเนล จำกัด 15,102
31 SAMWHA THAILAND 14,650
32 โครงการพัฒนาอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ 14,506
33 ดีไซน์ โธร แมนูแฟคเจอริ่ง 14,142
34 IWASHITA INSTRUMENTS (THAILAND) LTD. 14,136
35 CHEMTEC AUTOMATION CO.,LTD. 14,083
36 Intelligent Mechantronics System (Thailand) 13,982
37 เอส.เอส.บี สยาม จำกัด 13,946
38 I-Mechanics Co.,Ltd. 13,898
39 ศรีทองเนมเพลท จำกัด 13,556
40 Systems integrator 13,521
41 Advanced Technology Equipment 13,234
42 วอยก้า จำกัด 13,221
43 เอ็นเทค แอสโซซิเอท จำกัด 13,128
44 ดาต้า เอ็นทรี่ กรุ๊ป จำกัด 12,990
45 Autodesk Asia Pte Co., Ltd. 12,961
46 SUNAI GROUP CO.,LTD. 12,870
47 มิตราคม (Mitracom) 12,860
48 Pan Drives Co.,Ltd 12,831
49 K.P. Trading Group Company Limited 12,762
50 CHENGGANG Electrical Engineering 12,695
01/05/2553 21:20 น. , อ่าน 75,379 ครั้ง
Bookmark and Share
ทำไมจึงต้องใช้ Soft starters
โดย : Admin

 

 โดย :   สุชิน  เสือช้อย 
webmaster(at)9engineer.com

 

      Soft starters ถึงแม้จะไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ แต่จากการที่ได้ทำหน้าที่เป็นเว็บมาสเตอร์ www.9engineer.com  กลับพบว่า Soft starters กลับกลายเป็นคำถามที่ถูกถามถึงอยู่บ่อยๆ เช่น Soft starters คืออะไร ทำงานอย่างไร  มีข้อดีอะไรบ้างเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่น หรือ Soft starters ช่วยประหยัดพลังได้หรือไม่ เป็นต้น

 

      การสตาร์ทมอเตอร์ด้วย Soft starters ถือได้ว่าเป็นการสตาร์ทมอเตอร์ด้วยการลดแรงดันวิธีหนึ่ง ดังนั้นก่อนอื่นก็คงจะหนีไม่พ้นที่จะต้องกล่าวถึงสมการพื้นฐานที่เป็นส่วนสำคัญที่จะแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและแรงบิด


          แรงบิดหรือทอร์คของอินดัคชั่นมอเตอร์จะแปรผันตามแรงดันยกกลังสอง ( T = V2 ) กล่าวคือหากมีการลดแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์ ก็จะทำให้แรงบิดของมอเตอร์เปลี่ยนแปลง เช่นหากแรงดันลดลง 10 % จะทำให้ทอร์คของมอเตอร์ลดลง 19 % ดังรูป

 


 การสตาร์ทมอเตอร์มีกี่วิธี อะไรบ้าง และ แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียอย่างไร ?
        การสตาร์ทอินดัคชั่นมอเตอร์ที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมโดยทั่วไปแล้วจะประกอบ 2 วิธี  คือการสตาร์ทแบบ Full Voltage Starting และวิธี Reduce Voltage Start  ดังนี้
 

  • การสตาร์ทแบบ Full Voltage Starting  

       Full Voltage Starting  หรือที่หลายๆท่านคุ้นเคยในชื่อ " การสตาร์ทแบบต่อโดยตรงจากไลน์ (Direct on – line starting, DOL)
    โดยทั่วไปวิธีนี้จะใช้กับมอเตอร์ขนาดเล็กจนถึง 7.5 Kw.   ลักษณะการต่อใช้งานขดลวดมอเตอร์จะได้รับแรงดันเต็มพิกัด เช่นถ้าแผ่นป้ายมอเตอร์บอกพิกัดแรงดันเป็น 220/380 v. เราก็จะต่อเป็นแบบสตาร์ (เนื่องจากระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรมในบ้านเราเป็นแบบ 3 phase 380 volt 50 Hz.) หรือถ้าแผ่นป้ายบอกพิกัดแรงดันเป็น 380/660 v. เราก็จะต่อเป็นแบบเดลต้า) การสตาร์ทด้วยวิธีนี้มอเตอร์จะมีกระแสขณะสตาร์ทจะสูง 4-8 เท่าของกระแสพิกัด ส่วนทอร์คจะมีค่า 0.5-1.5 เท่า ของแรงบิดพิกัด ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติด้านทอร์คของมอเตอร์แต่ละตัว


              การสตาร์ทด้วยวิธีนี้ หากใช้กับเครื่องจักรที่มีโหลดน้อยๆ   จะทำให้อัตราเร่งของโรเตอร์สูงเกินไป เนื่องจากมอเตอร์มีแรงบิดขณะสตาร์ทสูง  จะทำให้เกิดการกระชาก ,เกิดการแกว่ง(oscillations)ของทอร์คที่เพลา ซึ่งจะนำไปสู่การสึกหรอของชุดส่งกำลัง,ชุดเกียร์ และชุดขับเคลื่อน   หรือหากใช้กับเครื่องจักรที่มีโหลดหนักก็อาจจะทำเกิดปัญหาอื่นๆได้เหมือนกัน เช่นอานส่งผลทำให้สายพานและมู่เล่ เกิดการลื่นไถล ทำให้เกิดการชำรุดและสึกหรออย่างรวดเร็ว หรือหากใช้กับปั๊มก็จะทำให้ปั๊มเกิดการคลอนตัว เกิดการกระแทกของท่อในขณะมอเตอร์ทำงานและหยุดทำงาน 


              การสตาร์ทแบบ DOL โดยทั่วไปเป็นวิธีที่ได้รับความนิยมใช้งานกันอย่างกว้างขวาง เนื่องจากเป็นวงจรสตาร์ทที่ทำได้ง่ายๆ, ค่าใช้จ่ายต่ำ ความผิดพลาดในการสตาร์ทก็มีน้อย จึงทำให้มีเสน่ห์ และแรงดึงดูด จนทำให้หลายท่านลืมคิดถึงค่าใช้จ่ายแฝงที่จะส่งผลกระทบในระยะยาว เช่นค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่เพิ่มขึ้น ,อายุการใช้งานอุปกรณ์ส่งกำลังและอื่นๆลดลง นอกจากนั้นยังเสี่ยงต่อความเสียหายของมอเตอร์ค่อนข้างสูง โดยเฉพาะการใช้งานที่มีการสตาร์ทและหยุดบ่อยๆ
     

  •  การสตาร์ทโดยการลดแรงดัน (Reduce Voltage Starting) 

     

       เทคนิกการลดแรงดันช่วงสตาร์ทโดยทั่วไปจะมีหลายวิธ เช่น Auto-Transformer starting หรือ Primary resistance starting และอื่นๆ  แต่ในที่นี้จะกล่าวถึงวิธีที่นิยมใช้งานมากที่สุดในอุตสาหกรรม คือการสตาร์ทแบบสตาร์- เดลต้า (Star – delta starting)

      องค์ประกอบของวงจรแบบสตาร์- เดลต้า  จะประกอบด้วยคอนแทคเตอร์ 3 ชุด  และ ไทเมอร์   วิธีเหมาะสำหรับใช้งานกับมอเตอร์ขนาดกลางจนถึงขนาดใหญ่ที่ขดลวดสเตเตอร์ถูกออกแบบมาใช้งานที่พิกัดเมื่อต่อแบบ เดลต้า ( 380/660 v.)  

       ลักษณะการทำงานของวงจรสตาร์ทแบบนี้ เมื่อเริ่มสตาร์ท ขดลวดของมอเตอร์จะถูกต่อวงจรให้เป็นแบบสตาร์โดยคอนแทคเตอร์ (แรงดันที่จ่ายเข้าขดลวดจะต่ำกว่าพิกัด 42% และเหลือเพียง 58 % ) หลังจากนั้นเมื่อความเร็วรอบของมอเตอร์เพิ่มขึ้นถึง 80 % ขดลวดก็จะถูกเปลี่ยนไปเป็นแบบเดลต้า โดยใช้ไทเมอร์เป็นตัวตั้งเวลา   ผลของการสตาร์ทด้วยวิธีนี้จะทำให้แรงบิดมอเตอร์ลดลงเหลือ 1 ใน 3 (ประมาณ 34 %) ของแรงบิดขณะถูกล๊อคโรเตอร์ (Locked rotor torque ,LTR) ซึ่งก็ทำให้กระแสขณะสตาร์ท และ อัตราการเร่งเครื่องลดลงด้วย

    แต่อย่างไรก็ตามในช่วงที่มีการปลดวงจรเพื่อเปลี่ยนจากสตาร์ไปเป็นเดลต้าอย่างรวดเร็ว จะมีสนามแม่เหล็กตกค้างและมีกระแสไหลในโรเตอร์ ซึ่งจะทำให้เกิดแรงดันในขดลวดสเตเตอร์ เนื่องจากความถึ่โรเตอร์ และในขณะที่ต่อแบบเดลต้าเข้าไปอีกครั้ง ในขณะที่ความเร็วของโรเตอร์ต่ำกว่า 80 % จะทำให้ เกิดกระแสเสิร์จสูงและเกิดการแกว่ง (Oscillation) ของกระแส และแรงบิดซึ่งทำให้มีค่าสูงสุดถึง 15 เท่าของระดับโหลดสูงสุด

 



 Soft Starters คืออะไร ?

       จากปัญหาดังที่กล่าวมา สามารถปรับปรุงและแก้ไขได้โดยใช้ Soft Start (การสตาร์ทแบบนุ่มนวล) ลักษณะโครงสร้างที่สำคัญของ Soft Starter   คือวงจรกำลัง (power circuit) จะใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังเข้ามาทำหน้าที่ตัดต่อกระแสไฟฟ้าที่จ่ายไปยังขดลวดมอเตอร์แทน คอนแทคเตอร์ วงจรโดยทั่วไปประกอบด้วย thyristors หรือ SCR ต่อกลับหัวแบบขนานกัน 3 ชุด (antiparallel หรือ back to back )
 

 

 



        การควบคุมการจ่ายกระแสไฟฟ้าของ Soft Starter จะขึ้นอยู่กับมุมจุดชนวน (firing angle) หรือมุมทริกที่ SCR เช่นถ้ามุมจุดชนวนของ SCR ต่ำหรือเข้าใกล้ 0 องศา แรงดันเฉลี่ยด้านขาออกจะสูง หากมุมจุดชนวน SCR สูง หรือเข้าใกล้ 180 องศา แรงดันเฉลี่ยขาออกก็จะต่ำ  

 


ตัวอย่าง Soft Starter ที่ใช้ในอุตสาหกรรม




 Soft Starters มีข้อได้เปรียบอย่างไร ?

       จากหลักการดังกล่าว ทำให้ Soft Starter สามารถทำการควบคุมแรงดันและพลังงานที่จ่ายไปยังมอเตอร์ได้  โดยแรงดันที่ค่อยๆเพิ่มขึ้นตามการตั้งเวลา Ramp up ทำให้การออกตัวและการหยุดเป็นไปอย่างนุ่มนวล ความเร็วที่ค่อยๆเพิ่มขึ้น จะช่วยลดแรงฉุดหรือแรงกระชากในขณะออกตัว ซึ่งจะช่วยลดการสึกหรอของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น โซ่ สายพาน เกียร์ หรือเฟืองทด และอื่นๆได้ 

     นอกจากนั้นโดยทั่วไปยังมีฟังก์ชั่นการจำกัดกระแส (Current Limiting) ทำให้สามารถควบคุมกระแสขณะสตาร์ทไม่ให้เกินค่าสูงสุดตามที่ปรับตั้งไว้ได้  (2.5 – 5 ของกระแสพิกัด) ซึ่งเหมาะสำหรับมอเตอร์ที่ใช้ขับโหลดที่มีทอร์คเพิ่มขึ้นตามความเร็ว เช่น ปั๊ม หรือ พัดลม (ต้องการทอร์คในการออกตัวไม่สูง ) ซึ่งต้องการการลดกระแสขณะสตาร์ท หรือกรณีที่โหลดหนักที่ต้องการแรงบิด 1 หรือ 2 เท่า ของทอร์คพิกัด กระแสสตาร์ทจะมีค่าเท่ากับการสตาร์ทด้วยวิธี DOL แต่จะไม่เกิดการกระชากอย่างรุนแรง  เนื่องจาก Soft Starters จะมีการปอ้งกันกระแสไฟฟ้าไหลอย่างรุนแรง (Switching Surge) 

 

 




            นอกจากนั้นในบางรุ่นหรือบางยี่ห้อ ยังประกอบด้วยฟังก์ที่สามารถช่วยประหยัดพลังงานได้อีกด้วย โดยการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้มีการเปลี่ยนแปลงตามโหลดที่ใช้งาน ซึ่งจะช่วยให้ค่า Power factor มีค่าสูงขึ้น ลด reactive power ให้ต่ำลง  ค่า power factor มีค่าใกล้เคียงกับการใช้งานขณะ Full Load   วิธีนี้จะช่วยให้ลดกระแส และลดการสูญเสียในขดลวดของมอเตอร์ รวมถึงการสูญเสียในสายด้วย    (ฟังก์ชั่นนี้จะประหยัดพลังงานได้เฉพาะกรณีที่มีโหลดต่ำ หรือมีการรันเครื่องแบบ no load เป็นช่วงๆ )

 

  

          หากพิจารณาในแง่ของราคาลงทุนขั้นต้น การใช้ Soft Starter อาจจะดูเหมือมีราคาแพงกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับการสตาร์ทด้วยวิธีอื่นๆ เช่นเมื่อเปรียบเทียบวิธี D.O.L หรือแบบ Star- Delta ดังที่กล่าวมา

          แต่หากพิจารณาถึงผลกระทบระยะยาว เช่นการสึกและการฉีกขาดทั้งด้านทางกล (Mechanical) และทางด้านไฟฟ้า (Electrical) ค่าบำรุงรักษาเครื่องจักร ,เวลาที่เครื่องจักรหยุดทำงาน (down time ) รวมถึงการชำรุดเสียหายของสินค้าที่ผลิดอันเนื่องจากการกระตุก หรือการกระชากของเครื่องจักรในขณะสตาร์ทและขณะหยุดทำงาน จะเห็นว่ามีค่าใช้จ่ายโดยรวมระยะยาวจะค่อนข้างแตกต่างกันมาก




  Soft Starter กับ  Inverter แบบไหนจะดีกว่ากัน ?

            โดยทั่วไปแล้ว อินเวอเตอร์ จะมีฟังก์ชั่นและขีดความสามารถที่เหนือกว่า Soft Starters จนกระทั่งมีคำกล่าวขานในกลุ่มตัวแทนจำหน่ายอินเวอร์เตอร์ว่า “ ฟังก์ชั่นอะไรก็ตามที่ Soft Starter  ใช้งานได้  อินเวอร์เตอร์ ทำได้หมด “  ถึงแม้ว่าคำกล่าวนี้จะเป็นจริงก็ตาม แต่ถ้าพิจารณาจากประโยชน์ในการประยุกต์ใช้งานแล้ว เช่นถ้าเครื่องจักรของคุณไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมความเร็ว ใช้งานที่ความเร็วรอบคงที่ (fixed speed) ต้องการการควบคุม ramp time  ต้องการความนุ่มนวล ไม่มีการกระตุก (jerk) หรือการกระชากในขณะออกตัวหรือช่วงหยุด  การใช้ Soft Starter จะเป็นคำตอบสุดท้ายที่ถูกต้องกว่า เนื่องจากจะประหยัดค่าใช้จ่ายกว่าการใช้อินเวอร์เตอร์ (จ่ายแพงกว่าทำไม ? )



 

 



เปรียบเทียบการสตาร์ทด้วยวิธี DOL.,Star-Delta และ Soft starter

 

 

 

การใช้ Soft Starter จะทำให้มีค่าใช้จ่ายที่แพงกว่าหรือไม่ ?

นายเอ็นจิเนียร์ขอสงวนสิทธิ์รับรองความถูกต้อง โปรดใช้วิจารณญาณในการรับข่าวสารข้อมูล

 

 

26 February 2020
:: MEMBER LOGIN
E-mail Account
Password
:: OUR SPONSORS
energy
encoder
mitsubishi
tnmetalworks
tds
rain
rian