Inverter ปรับความเร็วรอบและขั้นตอนการเลือกใช้อินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์ (Inverter) ปรับความเร็วรอบ เป็นอินเวอร์เตอร์ที่ใช้ในการปรับรอบการทำงานของมอร์เตอร์ (motor)
ซึ่งในการปรับมอร์เตอร์ให้เหมาะสมจะช่วยให้ระบบการทำงานถูกต้องและช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้กับมอร์เตอร์ได้ด้วยเช่นกัน

ขั้นตอนการเลือกใช้อินเวอร์เตอร์ 

 1.  ลักษณะการทำงานเชิงกล

-  แรงบิดไม่คงที่ (Variable Torque Load) เช่น พัดลม ปั๊มน้ำ 
-  แรงบิดคงที่ (Constant Torque Load) เช่น ลิฟท์ คอนเวเยอร์

 2. หาข้อมูลมอเตอร์จากเนมเพลท

หาค่ากระแสและกำลังมอเตอร์เมื่อขับโหลดเต็มกำลัง

การเลือกขนาดของ อินเวอร์เตอร์ (Inverter) จะดูจากขนาดกระแสและกำลังของมอเตอร์ แต่กระแสที่พิกัดนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้ เมื่อใช้ที่แรงดัน..แตกต่างจากเนมเพลทหรือความเร็วใช้งานต่างจากที่ระบุบนเนมเพลท เช่น มอเตอร์ 12 โพลทำงานที่ 540 รอบ/นาที จะกินกระแสสูงกว่ามอเตอร์ 4 โพล ทำงานที่ความเร็วรอบ 1750 รอบ/นาที ถึงแม้ค่ากิโลวัตต์จะเท่ากัน หาค่าความเร็วรอบมอเตอร์เมื่อทำงานเต็มกำลัง  การเลือกมอเตอร์เพื่อขับโหลดอย่างเหมาะสม เราจะต้องทราบค่าความเร็วและแรงบิดที่โหลดต้องการ เพื่อใช้ในการคำณวนค่ากำลังของมอเตอร์ (กำลังมอเตอร์= แรงบิด x ความเร็วรอบ )

 3. พิจารณาช่วงความเร็วรอบ,ความร้อนและประสิทธิภาพของมอเตอร์

ความเร็วรอบสูงสุดของมอเตอร์สูงกว่าความเร็วที่ 50 Hz

โหลดแบบแรงบิดไม่คงที่ (Variable Torque Load) 
การปรับตั้งอินเวอร์เตอร์เพื่อควบคุมดวามเร็วของปั๊มและพัดลม เราควรตั้งค่าความเร็วสูงสุด (HSP) ไว้ที่พิกัดของอัตราการไหลที่เราต้องการ หากเราตั้งค่าไม่เหมาะสมจะทำให้มอเตอร์และปั๊ม ทำงานโอเวอร์โหลด 

โหลดแบบแรงบิดคงที่ (Constant Torque Load)
การปรับตั้งอินเวอร์เตอร์เพื่อควบคุมความเร็วของเครื่องจักรแบบต้องการแรงบิดคงที่ เช่น สายพานลำเลียงที่ระดับความเร็วสูงกว่า 50 Hz จำเป็นจะต้องตรวจสอบดูความสามารถของมอเตอร์ก่อนว่าตลับลูกปืนที่เพลามอเตอร์ทำงานได้หรือไม่ นอกจากนี้ยังต้องดูอีกว่าจะมีชิ้นส่วนอย่างอื่นหลุดกระเด็นออกจากเครื่องจักรมาทำอันตรายคนหรือไม่

 4. แรงบิดตอนสตาร์ทของเครื่องจักร(Breakaway Torque)

พิจารณาความต้องการแรงบิดตอนสตาร์ทของเครื่องจักร (Breakaway Torque) Breakaway Torque หมายถึง แรงบิดตอนสตาร์ทออกตัวที่เครื่องจักรต้องการจากมอเตอร์ เพื่อให้เครื่องจักรหมุนได้และเป็นตัวกำหนดค่ากระแสที่พิกัดของอินเวอร์เตอร์ด้วย ส่วนใหญ่จะบอกค่าเป็นเปอร์เซ็นต์ของแรงบิดเมื่อเครื่องจักรทำงานเต็มที่ (Full Load)  Breakaway Torque ของเครื่องจักรแต่ละประเภทจะไม่เหมือนกัน เมื่อเลือกใช้อินเวอร์เตอร์ ต้องพิจารณาค่านี้เสมอ ถ้าหากเราเลือกค่านี้ผิด จะทำให้อินเวอร์เตอร์ทำงานไม่ได้และมอเตอร์จะไม่สามารถสตาร์ทออกตัวได้

 5. การเร่งความเร็ว(Acceleration Requirement)

การเร่งความเร็วในช่วงเวลาที่ต้องการ (Acceleration Requirement) การเร่งความเร็วของมอเตอร์เพื่อให้เครื่องจักรเดินที่ความเร็วรอบที่ต้องการ มอเตอร์จะใช้ กระแสจากอินเวอร์เตอร์ ไปสร้างแรงบิดอีกชนิดหนึ่งเราเรียกว่า “Acceleration Torque ”

ข้อควรจำ สำหรับการเลือกใช้อินเวอร์เตอร์เราจะต้องพิจารณา Acceleration Torqueให้ถูกต้อง ถ้าเราเลือกผิดจะมีปัญหาดังนี้ 
1) การปรับตั้ง Acceleration Torque ผิดจะทำให้อินเวอร์เตอร์ตัดวงจร (Trip, Fault)
2) หากปรับตั้ง Acceleration Torque สูงมากเกินไปจะทำให้เครื่องจักรเสียหายได้

 6. การลดความเร็ว (Deceleration Requirement)

ในการเลือกใช้อินเวอร์เตอร์ ทำไมต้องพิจารณา Deceleration Torque ?
1) ขณะมอเตอร์ลดความเร็ว มอเตอร์จะจ่ายพลังงานคืนให้กับระบบและตัวอินเวอร์เตอร์ดังนั้นถ้าเราตั้งค่าไม่ถูกต้องจะทำให้อินเวอร์เตอร์ตัดวงจร (trip, fault)
2) แรงบิดขณะลดความเร็ว (Deceleration Torque) หากมีค่าสูงเกินไป สามารถทำให้เครื่องจักรเสียหายได้

 7. สภาพแวดล้อมในการติดตั้งอินเวอร์เตอร์

สภาพแวดล้อมในการติดตั้งอินเวอร์เตอร์  เราจะต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆดังนี้ 
1) อุณหภูมิรอบข้าง โดยปกติอุณหภูมิรอบข้างของอินเวอร์เตอร์จะถูกกำหนดไว้ที่ 0-50 องศาเซลเซียส 
หากท่านนำไปติดตั้งในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 50 องศาเซลเซียส ท่านจะต้องเพิ่มขนาดกิโลวัตต์ของอินเวอร์เตอร์ด้วย 
2) ความชื้นในบริเวณที่ติดตั้ง 
3) ความสามารถในการป้องกันฝุ่นและน้ำ

สอบถามข้อมูล-รายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ 02-9444511

อินเวอร์เตอร์ในระบบอุตสาหกรรม

อินเวอร์เตอร์ในระบบอุตสาหกรรม

ในปัจจุบัน หลายๆท่าน คงเคยที่จะได้ยิน ระบบอินเวอร์เตอร์ กันมาบ้างแล้ว โดยเฉพาะการนำมาประยุกต์ใช้กับเครื่องปรับอากาศ เป็นส่วนใหญ่ และในวันนี้ เราจะมาพูดถึงระบบอินเวอร์เตอร์ที่ถูกนำมาปรับใช้เพื่อประโยชน์ในภาคอุตสาหกรรม

ระบบอินเวอร์เตอร์ (Inverter) คืออะไร

ระบบอินเวอร์เตอร์ (Inverter) เป็นระบบที่นำเอาความรู้ทางด้านอิเลคทรอนิกส์ที่ควบคุมการทำงานด้วยคำสั่งจาก ไมโครคอมพิวเตอร์ที่สั่งงานโดยตรงจากรีโมทคอนโทรและนำคำสั่งดังกล่าวมาใช้ ควบคุมการทำงานของระบบเครื่องปรับอากาศ ให้ทำงาน ปรับอุณหภูมิ ควบคุมความชื้น ควบคุมความเย็น ให้ทำงานได้โดยอัตโนมัติ โดยใช้คำสั่งจากไมโครคอมพิวเตอร์ 

ประหยัดไฟได้อย่างไร 

การทำงานของระบบอินเวอร์เตอร์ มีผลต่อการควบคุมอุณหภูมิโดยตรงภายในห้องต่อมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ มีผลทำให้ความเร็วรอบของมอเตอร์ลดลง ส่งผลให้ปริมาตรการดูดน้ำยาลดลง การกินไฟของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ก็จะลดลงตามไปด้วย ทำให้เราสามารถประหยัดไฟฟ้าได้ แม้ว่ามอเตอร์จะทำงานอยู่ก็ตามแต่ก็เป็นการทำงานตามคำสั่งของไมโครคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมความถี่ของไฟฟ้าเท่านั้น

ต่างกับระบบเดิมตรงไหน 

อินเวอร์เตอร์ที่มีการกินของกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตาม ความถี่ของไฟฟ้า โดยการควบคุมการทำงานของไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการควบคุมความถี่ไฟฟ้า และสามารถทำให้เราประหยัดไฟฟ้าได้ ด้วยหลักการทำงานดังกล่าว

คุณสมบัติเด่นของระบบอินเวอร์เตอร์

1.        ประหยัดไฟฟ้า กว่า 20-30%

2.        เร็วทันใจ รักษาอุณหภูมิได้คงที่

3.        เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

4.        สามารถผลิตน้ำแข็งได้มากกว่า และเร็วกว่า

จากข้อมูลเบื้องต้นทางมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร จึงคิดค้นนำระบบอินเวอร์เตอร์มาประยุกต์ใช้กับอุตสาหกรรมการผลิตน้ำแข็ง  เพื่อให้ได้ผลผลิตและปริมาณที่เพิ่มมากขึ้น และยังช่วยประหยัดต้นทุนในการผลิต

จากการทดสอบกับเครื่องผลิตน้ำแข็งหลอดใน 1 รอบ จะใช้เวลาในการทำน้ำแข็ง ประมาณ 52 นาที แต่เมื่อนำระบบ อินเวอร์เตอร์ เข้ามาติดตั้ง ทำให้ลดระยะเวลาในการผลิตน้ำแข็งลง ประมาณ 20% เหลือแค่ประมาณ 42 นาที / 1 รอบ ทำให้สามารถผลิตนำแข็งได้มากขึ้น โดยที่ใช้ต้นทุนต่ำลง และ ถ้าเป็นเครื่องผลิตน้ำแข็งแบบเกล็ด ระบบอินเวอร์เตอร์นี้ จะช่วยในการควบคุมอุณหภูมิ ให้เหมาะสมกับการผลิตน้ำแข็งอยู่ตลอดเวลา

แหล่งที่มา
http://www.mutlive.com/

ดร.พุทธพร เศวตสกุลานนท์

อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้ากำลัง

คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร