การเพิ่มประสิทธิภาพการซ่อมบำรุงและการอนุรักษ์พลังงานในอุตสาหกรรม

45

หลกั การทางานของฮีตเตอร์ ฮตี เตอร์ มหี ลกั การทางานคือ เม่ือมีการแส ไหลผา่ นขดลวดตวั นาท่ีมคี ่าความตา้ นทาน
จะทาใหล้ วดตวั นารอ้ น และถ่ายเทความร้อนใหก้ บั โหลดดังนัน้ ลวด ตัวนาความร้อนจะตอ้งมีคณุ สมบตั ิทท่ี นความ
รอ้ นได้สงู สาหรบั การผลิตฮตี เตอร์ โดยสว่ นใหญใ่ นตวั ฮตี เตอร์จะ มผี งฉนวนแมก็ นีเซียมออกไซดย์ กเว้นฮตี เตอร์
อินฟราเรด), ฮตี เตอรร์ ดั ท่อและฮีตเตอรแ์ ผ่น อยภู่ ายในเพื่อทา หน้าท่ีกนั้ ระหว่างขดลวดตวั นากบั ผนังโลหะของ ฮตี
เตอร์ซงึ่ ผงฉนวนนีจ้ ะมีคุณสมบตั นิ าความรอ้ นไดด้ ีมากแต่ จะมคี า่ ความนาทางไฟฟ้าํตา่ ดงั นั้นข้อควรระวงั คือ หา้ มมี
ความชน้ื ในผงฉนวนนเี้ ดด็ ขาด เพราะจะทาให้มีค่า ความนาทางไฟฟ้าสงู และอาจจะทาใหฮ้ ตี เตอรเ์ กิดการลดั วงจร
ไดห้ ากพบว่าฮีตเตอร์มีความชี้ผลจาก) การวดั โดยใชเ้ คร่อื งมอื ทางไฟฟา้ กาหนดฮีตเตอรไ์ ปเพ่อื ไล่ความชน้ิ ออกจาก
ตวั ฮตี เตอร์ ฮีตเตอร์ทีด่ คี วรผา่ นการ ทดสอบหาคา่ ความเปน็ ฉนวนของฮตี เตอร์ เพื่อใหแ้ น่ใจวา่ ในการนาไปใช้งาน
จะไม่มีกระแสไฟฟา้ รว่ั ไหลจาก ขดลวดตวั นาดงั น้นั มาตรฐานการทดสอบความเปน็ ฉนวนของฮตี เตอร์ควรจะไมํ่ตา่
กว่า 1500 VDC และ ค่าความ เปน็ ฉนวนต้องไมํต่ า่ กวา่ 500 เมกะโอห์ม

2.2.1 ชนิดของฮีตเตอร์

-ฮตี เตอร์ครบี ( Finned Heater / Tubular Heater)

โครงสร้างของ Tubular Hearter คือมีขดลวดความร้อนบรรจุอยู่ในท่อ โลหะช่องว่างระหว่าง ขดลวดความร้อน
และท่อโลหะ จะถูกอัดแน่นด้วยผงแมกนีเซียมออกไซด์และถูกรีดลงให้มีความหนาแน่นตาม มาตรฐานวัสดุท่ีใช้ท
Tubular Heater มหี ลายชนดิ ตา่ งกนั ตามลักษณะการใชง้ านดังนี้

46
ทองแดงใช้กับํน้าสะอาด สแตนเลส 304ใช้กับอากาศที่มีการหมุนเวียน , เตาอบ ํน้า ํน้ามัน, ของเหลว หรอื
ใน อุตสาหกรรมอาหารท่ีมี pH 5-9 สแตนเลส 316ใช้กับอากาศท่ีมีการหมุนเวียนกรด, สารละลาย, สารเคมี หรือ
ของเหลวที่มีลักษณะกัดกร่อน อินโคลอย800ใช้กับอากาศท่ีไม่มีการหมุนเวียนเช่น ในเตาอบ, ํน้า, ํน้ามัน และ
ของเหลวท่ัวไป ฮีตเตอร์ครีบทาจาก Tubular Heater ที่คัดเป็นรูปต่างๆและเพ่ิมแผ่นครีบม้วนติดกับ ท่อฮีตเตอร์
อยา่ งต่อเนอ่ื งจากปลายด้านหนง่ึ ไปอีกด้านหนึ่งส่วนของแผน่ ครบี ทเ่ี พ่ิมข้ึนมาจะทาให้ฮีตเตอร์ สามารถถา่ ยเท ความ
ร้อนได้เร็วข้นึ สว่ นฮีตเตอรท์ ่อกลมคือ Tubular Heater ท่ใี ช้ความร้อนโดยตรง โดยไมต่ ิดครีบ

รปู ท่ี 2.10 ฮีตเตอร์ครบี และฮีตเตอร์ท่อกลม
-ฮตี เตอรจ์ ่มุ ( Immersion Heater) ทาจาก Tubular Heater ทีค่ ัดเป็นรูปตวั ยู และเชือ่ มติดกบั เกลียวซึ่ง
มีขนาดเกลียวตั้งแตเ่ นิ้ว 1.1/4 นวิ้ , 1.1/2 นิ้ว, 2 น้ิว, 2.12 น้วิ ขนาดของเกลียวจะข้นึ อยกู่ ับจานวนเส้น ของฮตี เตอร์
ซึ่งมีตั้งแต่ 1U, 2U, 3U, 6U ตามความเหมาะสมของกาลังวัตต์และความยาวของตัวฮีตเตอร์ ฮีตเตอร์ แบบจุ่ม
เหมาะสาหรับใช้กับของเหลวเชน่ ต้มน้า หรืออุ่นํน้ามันการติดตั้งสามารถทาได้โดยเช่ือมเกลียวตัวเมียติด กับถังแล้ว
ใส่ฮีตเตอร์แบบจุ่มเข้าไปควรระวังไม่ให้ส่วนของฮีตเตอร์ โผล่พ้นของเหลวเนื่องจากจะทาให้ส่วนที่ อยู่เหนือ
ของเหลวร้อนจัด เกินไปทาให้อายุการใช้งานสั้น และเพ่ือให้ความร้อนกระจายตัวทั่วถึงควรติดต้ังใบพัด กวน
ของเหลวดว้ ย

รปู ท่ี 2.11 ฮตี เตอรจ์ มุ่
-ฮีตเตอร์บอบบ้ิน (Bobbin Heater)เป็นฮีตเตอร์แบบจุ่มชนิดหนึ่งถูกออกแบบสาหรับให้ความ ร้อนกับ
ของเหลว สามารถเคลื่อนย้ายได้งา่ ยปลอกฮตี เตอรส์ ามารถเลือกใหเ้ หมาะสมกับการใช้งาน มใี ห้เลือกท้ัง สแตนเลส

47
304, สแตนเลส 316 และควอทซ์โดยแบบสแตนเลสมีข้อดีคือเม่ือฮีตเตอร์เสยี สามารถซ่อมได้แต่ ควอทซ์ใช้สาหรบั
งานชบุ โคยใช้ไฟฟา้ แช่ในกรคหรือสารละลาย

รูปที่ 2.12 ฮตี เตอรบ์ อบบนิ

-ฮตี เตอร์อนิ ฟราเรด (Infrared Heater) ลกั ษณะInfrared Heater
- เป็นการส่งผา่ นความร้อนแบบแผร่ ังสี (เหมอื นกบั ที่ควงอาทิตย์ส่งความร้อนมายังโลก) จึงมี ประสิทธิภาพ
สงู ความสญู เสียํตา่ ประหยัดไฟได้ 30- 50 %
- สามารถให้ความร้อนวัตถุได้ถึงเนื้อใน จึงทาให้ประหยัดเวลาได้1-10 เท่า (การให้ความร้อน แบบการพา
และการนาความร้อนจะทาใหว้ ตั ถรุ อ้ นเฉพาะที่ผิว แลว้ คอ่ ย ๆ ซมึ เขา้ ไปเนือ้ ในจึงใชเ้ วลามาก
- มีขนาดเลกกว่าฮีตเตอร์แบบท่ัวๆ ไปทาให้ประหยัดเน้ือที่การติดตั้งและการถอดเปล่ียน เพ่ือ ซ่อมบารุง
งา่ ย
- มีความปลอดภัยสูง เน่ืองจากไม่มีเปลวไฟ ตัวเรือนมีความเป็นฉนวนสูงไฟไม่รั่ว - ให้รังสีช่วง 3-10 am.
ซึง่ เปน็ ชว่ งท่วี สั ดเุ กือบทกุ ชนิดสามารถดดู ซบั รงั สีได้ดี
การประยกุ ต์ใช้งาน
- ใช้ในการอบแห้งต่าง ๆ เช่น สี, แลกเกอร์, กาว, เมล็ดพันธ์ุพืช, อีพอกซี - ใช้กับอุตสาหกรรม พลาสติก
อบพลาสติกให้อ่อนตัวก่อนนาไปเข้าเครอ่ื งเป่า ใช้กับอุตสาหกรรมอาหาร ขนมปังเบเกอร่ี - ใช้ใน วงการแพทยเ์ ชน่
การอบฆา่ เชื้อ, หอ้ งอบเดก็ ทารก - ใชก้ ับอุตสาหกรรมเคลือบผวิ ตา่ ง ๆ เช่น เคลอื บสี, ผิว, เซรามิค, มรี ามนี

48

ข้อควรระวัง

- การให้ความร้อนแบบอินฟราเรด ส่งิ ทส่ี าคัญท่ีสดุ คอื ตวั วัตถุจะตอ้ งดูดซับรังสีได้ดี ดงั นัน้ วัตถบุ างชนิด ที่
มี ผวิ มันวาว หรอื มีคณุ สมบตั ิ ใน การ สะท้อนแสงได้ดี จะไมเ่ หมาะกบั การให้ ความรอ้ นด้วยวิธีน้ี

- ถ้าต้องการควบคุมอุณหภูมิพยายามวางหัววัดอุณหภูมิให้ใกล้วัตถุมากที่สุดหรือใช้หัววัด อุณหภูมิแบบ
อินฟราเรด

รูปท่ี 2.13 ฮีตเตอร์อนิ ฟราเรด

- ฮีตเตอร์รัดท่อ ฮีตเตอร์รัดท่อเป็นฮีตเตอร์อีกประเภทหน่ึงที่นิยมใช้กันแพร่หลาย ด้วยรูปทรง ที่เป็น
ทรงกระบอกและให้ความร้อนได้คงท่ีสํม่าเสมอ ฮีตเตอร์ชนิดน้ีการใช้งานตัวฮีตเตอร์จะไม่สัมผัสกับตัว Product
โดยตรงแต่จะแพร่ความร้อนไปหาตัว Product แทนจึงเป็นท่ีนิยมในอุตสาหกรรมต่างๆ และยังสะดวก ต่อการ
ตดิ ตงั้ และเมนทิแนนท์ ไดร้ ับการออกแบบสาหรับถัง หรอื ท่อรปู ทรงกระบอก ฉนวนของฮีทเตอร์ทาจาก แผ่น Mica
และ ลวดฮีทเตอร์แบบแบน)Ribbon Wire Heating Element) จึงทาให้ฮีทเตอร์ชนิดนี้ มี เส้นผ่าศูนย์กลางเล็ก
ขนาด 25 mm. หรืออาจใหญ่ถึง 300 mm. ก็ได้ ส่วนความกว้างอยู่ระหว่าง 20-100mm, ตัวถัง ด้านนอกจะเป็น
แผน่ เหล็ก หรือสแตนเลส เหมาะสาหรับใหค้ วามร้อนกบั เครอ่ื งฉดี พลาสตกิ

รปู ท่ี 2.14 ฮีตเตอร์รัดทอ่

49
- ฮีตเตอรแ์ ผ่น (Strip Heater) โครงสรา้ งจะเปน็ แบบเดียวกับฮตี เตอรร์ ดั ท่อแตร่ ปู ทรงจะเป็น แบบสเี่ หลย่ี ม
จัตุรสั หรือ ส่เี หลีย่ มผนื ผ้าเหมาะสาหรับใหค้ วามรอ้ นกับแม่พิมพ์

รูปที่ 2.15 ฮีตเตอร์แผ่น

-ฮตี เตอร์แทง่ (Cartridge Heater)

รปู ท่ี 2.16 ฮีตเตอร์แทง่
ฮีตเตอร์แท่ง (Cartridge Heater) แบ่งออกเป็น 2 ชนิด ลักษณะการใช้งานท่ัวไปของ Cartridge Heater
คือ ใส่ไว้ในช่องบนวัตถุความร้อนจะถูกส่งผ่านจากฮีตเตอร์ไปยังวัตถุท่ีต้องการให้ความร้อนตัวอย่างงาน เช่น ให้
ความร้อนแม่พิมพ์ของ เคร่ืองบรรจุหีบห่อ Cartridge Heater แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ High Density และ Low
Density (บางครงั้ เรียกวา่ High Temperature และ Low Temperature)
1. High Density (H) หลักการทา Cartridge Heater ชนิด High density จะต้องรีดท่อโลหะ ท่ีมีตัวน
าอยู่ ภายในท่อ และฉนวนแมกนีเซียมออกไซค์ภายในลง ฉนวนภายในจะถูกอัดแน่นทาให้ทนอุณหภูมิได้สูง และมี
กาลงั )
หลักการทา Cartridge Heater Bua High Density มีขั้นตอนท่ีต้อบรีสท่อโลหะท่ีมีส่วนและ ฉนวนแมกนีเซียม
ออกไซด์ภายใน30 นินวนภายในจะ ถูกอัดแน่น ทาให้ทนอุณหภูมิได้สูบ และมีกาลังวัตต์ ต่อพ้ืนท่ี (Watt/cm) สบ
ข้นึ

50

รูปท่ี 2.17 ฮตี เตอรแ์ ท่งชนดิ High Density
2. Low Density (L) หลักการทา Cartridge Heater ชนิด Low Density นาลวดท่ีพันเป็นแบบสปริง
แลว้ รอ้ ยลวด Ceramic ใสไ่ วใ้ นทอ่ โลหะชอ่ งว่างระหวา่ งท่อโลหะกับลวดอดั ดว้ ยผงแมกนีเซยี มออกไซค์

รปู ท่ี 2.18 ฮตี เตอร์แทง่ ชนดิ Low Density
การกาหนดว่า Cartridge Heater ตัวใดเป็น High Density หรอื Low Density จะพจิ ารณาจากค่า Watt
Density ซึ่งเปน็ หน้าทขี่ องทางผผู้ ลิต ทาง IQH สามารถผลิตฮตี เตอร์ใหต้ ามทต่ี อ้ งการไดโ้ ดยผ้ใู ช้งานเพยี งระบุ ค่า 4
คา่ เท่านน้ั คอื
1. เสน้ ผ่าศูนยก์ ลาง
2. ความยาว
3. แรงดนั 4. กาลังวัตต์

51

2.3 แมกเนตกิ คอนแทกเตอร์ (Magnetic Contactor)

รูปที่ 2.19 แมกเนตกิ คอนแทกเตอร์ (Magnetic Contactor)
แมกเนติกคอนแทคเตอร์ (Magnetic Contactor) เป็นอุปกรณ์ที่อาศัยการทางานโดยใช้ 17 อานาจ
แม่เหล็ก ในการเปิดปิดหน้าสัมผัสในการควบคุมวงจรมอเตอร์เราสามารถเรียกอีกชื่อวา่ สวิตช์แม่เหล็ก (Magnetic
Switch )หรอื คอนแทคเตอร์ (Contactor)
2.3.1 หลักการทางานของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปยังขดลวด
สนามแม่เหล็กทีข่ ากลางของแกนเหลก็ จะสร้างสนามแม่เหล็กที่แรงสนามแม่เหล็กจะสามารถชนะแรงสปริงได้ ดงึ ให้
แกนเหล็กชุดที่เคลือ่ นท่ี เคลอ่ื นที่ลงมาในสภาวะเปดิ (ON) คอนแทคทั้งสองชดุ จะเปลี่ยนสภาวะการ ทางานคอื คอน
แทคปกติ ปิดจะเปิดวงจรจุดสัมผัสออกและคอนแทคปกติเปิดจะต่อวงจรของจุดสัมผัสเมื่อไม่มี กระแสไฟฟ้าไหล
ผ่านเข้าไปยงั ขดลวดสนามแมเ่ หล็กคอนแทคทงั้ สองชดุ ก็จะกลบั ไปสู่สภาวะเดิม

รปู ที่ 2.20 การทางานของแมกเนตกิ คอนแทคเตอร์
ข้อดขี องการใช้แมกเนติกคอนแทคเตอร์
1.ให้ความปลอดภัยแกผ่ ู้ควบคุมสงู

52

2. ใหค้ วามสะดวกในการควบคมุ

3. ประหยดั เมื่อเทยี บกบั การควบคุมด้วยมอื

2.3.2 ส่วนประกอบของแมกเนตกิ คอนแทกเตอร์ แมคเนติกคอนแทกเตอรม์ ีโครงสรา้ งหลกั ทส่ี าคัญดงั นี้

1.แกนเหล็ก 2.ขดลวด 3. หนา้ สัมผสั

1. แกนเหล็กอยูก่ ับท่ี (Fixed Core)จะมีลกั ษณะเป็นขาสองข้างของแกนเหล็กมลี วดทองแดงเส้น

ใหญ่ต่อลัดอยู่เป็นรูปวงแหวนฝังอยู่ท่ีผิวหน้าของแกนเพื่อลดการส่ันสะเทือนของแกนเหล็กอันเน่ืองมาจากการ
สน่ั สะเทือนจากไฟฟ้ากระแสสลบั เรยี กวงแหวนนว้ี า่ เช็ดเดด็ รงึ่ (Shaded ring)

รูปท่ี 2.21 แกนเหล็กอย่กู ับท่ี

2. แกนเหล็กเคล่ือนท่ี (Stationary Core)ทาด้วยแผ่นเหล็กบางอัดซ้อนกันเป็นแกนจะมีชุด หน้าสัมผัส
เคลอื่ นท)่ี Moving Contact(ยดึ ตดิ อยู่

รูปท่ี 2.22 แกนเหล็กเคลื่อนท่ี

3. ขดลวด (Coil) ขดลวดทามาจากลวดทองแดงพันอยู่รอบบ็อบบิ้น (Bobbin) สวมอยู่ตรงกลาง ของขาตัวที่
อยูก่ บั ขดลวดทาหน้าท่ีสรา้ งสนามแมเ่ หลก็ ข้วั ต่อไฟเข้า

4. หน้าสัมผสั (Contac) หน้าสัมผัสจะยดึ ตดิ อยู่กับแกนเหลก็ เคลอ่ื นที่แบ่งออกเปน็ สองส่วนคือ
- หนา้ สมั ผสั หลกั (Main Contact) ใชใ้ นวงจรกาลงั มหี น้าทีต่ ดั ต่อระบบไฟฟา้ เขา้ สู่โหลด
- หนา้ สัมผัสช่วย(Auxiliary Contact) ใช้กบั วงจรควบคมุ

53

2.4 สวติ ท์ (Switch)

สวิตท์ไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าท่ีทาหน้าท่ีตัดต่อวงจรไฟฟ้า และช่วยทาให้เกิดความ ปลอดภัยกับผู้ใช้งาน
ไฟฟา้ ถ้าเป็นชนิดท่ีออกแบบโดยใช้ความร้อนและแมเ่ หล็กควบคุมเม่ือเกดิ การลัดวงจรหรือ การใช้กระแสไฟฟ้ามาก
เกินไปในวงจรกส็ ามารถที่จะตดั วงจรไฟฟ้าได้

2.4.1 สวิตช์ปุ่มกด (Push Button Switch) หมายถึง อุปกรณ์ท่ีมีหน้าสัมผัสอยู่ภายในการเปิดปิด
หนา้ สมั ผัสได้โดยใช้มือกดใช้ ควบคุมการทางานของมอเตอร์

รปู ที่ 2.23 สวิตซ์ปุ่มกดรูปแบบต่างๆ
2.4.2 โครงสรา้ งภายนอกของสวิตชป์ ่มุ กด

รูปที่ 2.24 โครงสรา้ งภายนอกของสวิตช์ปมุ่ กด
1. ปุ่มกดทาดว้ ยพลาสตกิ อาจเป็นสเี ขยี วแดงหรอื เหลอื งขึน้ อยู่กบั การนาไปใช้งาน

54

2. แหวนล็อก
3. ชดุ กลไกลหนา้ สัมผสั
4. ยางรอง

2.4.3 การทางานของสวิตชป์ ุม่ กด

รปู ท่ี 2.25 การทางานของสวิตชป์ ุม่ กด

ใช้นิ้วกดท่ีปุ่มกดทาให้มีแรงดันหน้าสัมผัสให้เคล่ือนท่ีหน้าสัมผัสท่ีปิดจะเปิดส่วนหน้าสัมผัสท่ีเปิดจะ ปิด
เมอื่ ปลอ่ ยน้วิ ออกหน้าสัมผสั จะกลับสภาพเดิม ด้วยแรงสปรงิ การนาไปใช้งานใชใ้ นการควบคมุ การเริ่มเดิน และหยุด
หมุนมอเตอร์

2.4.4 ชนิดของสวิตช์ปมุ่ กด
- สวิตชป์ มุ่ กดแบบธรรมดา สวิตซ์ปุ่มกดแบบธรรมดาใชใ้ นงานเริม่ เดนิ (Start)และหยดุ หมุน (Stop)สวติ ช์สี
เขียวใช้ในการสตาร์ทหน้าสัมผัสเป็นชนิดปกติเปิด (Normally Open )หรือที่เรียกว่า เอ็นโอสวิตช์ สีแดงใช้ในการ
หยดุ การทางาน)Stop) หนา้ สมั ผัสเป็นชนดิ ปกตปิ ิด (Normally Close) หรอื ทเ่ี รียกว่า เอ็นซี (N.C)

รปู ที่ 2.26 สวติ ช์ปมุ่ กดแบบธรรมดา

55

-สวิตชป์ ่มุ กดทีใ่ ช้ในการเรม่ิ เดมิ

สวิตช์ปุ่มกดท่ีใช้ในการเร่ิมเดิม (start) และหยุดหมุนน้ีอยู่ในกล่องเดียวกัน ปุ่มสีเขียวสาหรับกดเร่ิมเดิน มอเตอร์
(start ปุ่มสีแดง สาหรับกดหยุดหมุน (stop)เหมาะกับการใช้งาน มอเตอร์ขนาดเล็ก ใช้งานธรรมดาที่ใช้ กระแสไม่
สูงสามารถต่อได้โดยตรง ใช้กับมอเตอร์ไฟฟ้า ขนาดใหญกว่า 1/2 แรงม้าต้องใช้ร่วมกับอุปกรณ์อื่ น เช่นสวิตช์
แม่เหลก็ (Magnetic contactor) และ อปุ กรณ์ป้องกนั มอเตอร์ทางาน เกินกาลัง (Over Load Protection) ดังนน้ั
จึงทาให้ระบบควบคุมการ เริม่ เดนิ มอเตอร์เปน็ ไปอยา่ งมีประสิทธภิ าพมากยิ่งข้ึน

รูปที่ 2.27 สวติ ช์ป่มุ กดท่ใี ชใ้ นการเร่ิมเดมิ
- สวติ ชป์ มุ่ กดฉุกเฉนิ

สวิตช์ปุ่มกดฉุกเฉินหรือเรียกทั่วไปว่าสวิตชด์อกเห็ดเป็นสวิตซ์หัวใหญ่กว่าสวิตซ์แบบธรรมดา เป็นสวิตช์ที่
เหมาะกับงานทที่ ่ีเกิดเหตุฉกุ เฉินหรอื งานที่ตอ้ งการหยดุ ทันที

รปู ท่ี 2.28 สวิตชป์ ุ่มกดฉกุ เฉิน
-สวติ ช์ปมุ่ กดทีม่ หี ลอดสัญญาณติดอยู่ เมอื่ กดสวติ ชป์ ่มุ กดจะทาให้หลอดสัญญาณสวา่ งออกมา

รปู ที่ 2.29 สวิตช์ป่มุ กดทม่ี หี ลอดสัญญาณติดอยู่

56
- สวิตชป์ มุ่ กดทใี่ ช้เทา้ เหยียบ เป็นสวิตช์ทีท่ างานทีใ่ ช้เท้าเหยยี บเหมาะกับเครื่องจักรท่ตี ้องทางานโดยใช้เท้า
เหยียบ เช่นเครือ่ งตัดเหลก็

รปู ที่ 2.30 สวิตช์ปมุ่ กดทใ่ี ชเ้ ทา้ เหยยี

2.5 ลมิ ติ สวติ ช์ (Limit Switch)

รปู ที่ 2.31 ลิมติ สวติ ซ์
2.5.1 หลักการทางานของลิมิตสวิตช์ ลิมิตสวิตช์โดยปกติแบ่งออกเป็น 2ลักษณะคือ ปกติ(NO) และปิด
(NC) จากโครงสร้างภายในตาแหน่งปกติหนา้ สัมผัสจะไม่ตอ่ ถงึ กนั ทาให้กระแสไฟฟ้าไมส่ ามารถไหล ผา่ นไดต้ าแหน่ง
ทางานเมื่อมีแรงภายนอกมากระทาเช่นลูกสูบเคล่ือนท่ีออกมากดลิมิตสวิตช์ทาให้สภาวะการ ทางานเปลี่ยนจาก
ปกติเปิด (NO) เป็นปกติปิด (NC) มีผลทาให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปได้และเมื่อลูกสูบ เคลื่อนที่กลับจะทาให้ลิมิต
สวิตช์กลบั สสู่ ภาพเดิมจากปกติปิด (NC) เป็ นปกตเิ ปิด (NO)ทาใหต้ ัดวงจรการทางาน

2.6 รีเลย์ (Relay)

2.6.1 ความหมายของรีเลย์ รีเลย์ (Relay) เป็นอุปกรณ์ที่เปล่ียนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงาน แม่เหล็ก
เพ่ือใช้ในการดึงดูดหน้าสัมผัสของคอนแทคให้เปลยี่ นสภาวะโดยการป้อนกระแสไฟฟ้าให้กับขดลวด เพ่ือทาการปิด

57
หรือเปิดหนา้ สัมผัสคล้ายกับสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ซงึ่ เราสามารถนารีเลย์ไปประยุกต์ใช้ในการ ควบคมุ วงจรตา่ ง ๆ ใน
งานช่างอเิ ลก็ ทรอนิกสม์ ากมาย

2.6.2 หลักการทางานเบื้องต้นของรีเลย์ รีเลย์เป็นอุปกรณ์ท่ีนิยมนามาทาเป็นสวิตช์ทางด้าน
อิเล็กทรอนิกส์โดยจะตอ้ งปอ้ นกระแสไฟฟา้ ให้ไหลผ่านขดลวดจานวนหน่ึงเพื่อนาไปควบคุมวงจรกาลงั งาน สงู ๆทต่ี ่อ
อยกู่ ับหน้าสมั ผสั หรือคอนแทกต์ของรเี ลย์

รูปที่ 2.32 รเี ลย์
หลักการทางานเบื้องต้นของรีเลย์สดงดงรูป 2.33 การทางานเร่ิมจากปิดสวิตช์เพื่อป้อนกระแส ให้กับ
ขดลวด (Coil) โดยทั่วไปจะเป็นขดลวดพันรอบแกนเหล็กทาให้เกิดสนามแม่เหล็กไปดูดเหล็กอ่อนท่ี เรียกว่าอาร์
เมเจอร์ (Armature) ใหํ้ต่าลงมาที่ปลายของอาร์เมเจอร์ด้านหนึ่งมักยึดติด กับสปริง (Spring) และ ปลายอีกด้าน
หนึ่งยึดติดกับหน้าสัมผัส (Contacts) การเคล่ือนท่ีอาร์เมเจอร์ จึงเป็นการควบคุมการเคลื่อนที่ของ หน้าสัมผัสให้
แยกจากหรือแตะกับหน้าสัมผัสอีกอันหน่ึงซ่ึงยึดติดอยู่กับที่ เม่ือเปิดสวิตซ์อาร์เมเจอร์ก็จะกลับสู่ ตาแหน่งเดิมเรา
สามารถนาหลกั การนี้ไปควบคมุ โหลด (Load) หรือวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์ต่างๆ ได้ตามต้องการ

รูปท่ี 2.33 หลกั การทางานของรีเลย์

2.6.3 หนา้ สัมผัสของรเี ลย์

58

รูปท่ี 2.34 โครงสร้างและสัญลกั ษณ์ขุดหนา้ สมั ผัสแบบ 4PST
แตล่ ะหนา้ สัมผสั ทีเ่ คลือ่ นที่ได้มีช่อื เรียกว่าขั้ว) Pole) รีเลย์ในรปู ท่ี 2.33 มี 4 ขวั้ จึงเรยี ก หน้าสมั ผสั แบบนี้
ว่าเป็นแบบ 4PST (Four Pole Single Throw) ถ้าแต่ละข้ัวที่เคล่ือนท่ีแล้วแยกจากหน้าสัมผัสอันหนึ่งไปแตะกับ
หน้าสัมผัสอีกอันหน่ึงเหมือนกับสวิตช์โยกโดยเป็นการเลือกหน้าสัมผัสที่ขนาบอยู่ท้ังสองด้านดังรูปที่ 2.34
หน้าสมั ผสั แบบนมี้ ีช่ือว่า SPDT (Single Pole Double Throw)

รปู ท่ี 2.35 หนา้ สมั ผสั แบบ SPDT
ในกรณีที่ไม่มีการป้อนกระแสไฟฟ้ เข้าขดลวดของรีเลย์สภาวะ NO (Normally Open) คือ สภาวะปกติ
หน้าสมั ผัสกบั ขวั้ แยกจากกนั ถ้าต้องการใหส้ มั ผสั กนั จะต้องป้อนกระแสไฟฟ้าเข้าขดลวดสว่ นสภาวะ NC (Normally
Closed) คือสภาวะปกติหน้าสัมผัสกับข้ัวสัมผัสกันถ้าต้องการให้แยกกันจะต้องป้อนกระแสไฟฟ้าเข้า ขดลวด
นอกจากนย้ี งั มแี บบแยกก่อนแลว้ สัมผสั ) BreakMake) หมายถึงหน้าสมั ผัสระหว่าง 1 และ 2 จะแยกจาก กันก่อนท่ี
หน้าสัมผัส 1 และ 3 จะสัมผสั กนั แต่ถา้ หากตรงขา้ มกนั คอื หนา้ สัมผัส 1 และ 2 จะสัมผสั กัน และจะไม่ แยกจากกัน
จนกว่าหนา้ สัมผสั 1 และ 3 จะสัมผสั

รูปท่ี 2.36 หน้าสัมผสั แบบ SPDT แบบ Break-Make และ Make-Break
2.6.4 ชนดิ ของรีเลย์
1. อารเ์ มเจอรร์ เี ลย์ )Armature Relay)
2. รีดรเี ลย์ Reed Relay)

59

3. รีดสวติ ช์ )Reed Switch)
4. โซลดิ สเตตรีเลย์ )Solid-State Relay)
1. อาร์เมเจอรร์ เี ลย์ )Armature Relay) ซ่งึ เป็นรเี ลย์ท่ีนยิ มใชก้ ันมากที่สุด

รปู ที่ 2.37 อารเ์ มเจอร์รเี ลย์
2. รดี รีเลย์ Reed Relay) เปน็ รเี ลยไ์ ฟฟา้ ที่มีลักษณะเปน็ แคปซลู ขนาดเลก็

รูปท่ี 2.38 รีดรีเลย์ (Reed Relay)
3. รีดสวิตช์ )Reed Switch) เป็นรีเลย์อีกชนิดหนึ่งแต่ไม่มีชุดขดลวดสาหรับสร้าง สนามแม่เหล็กการ
ควบคุมการปิดเปิดหน้าสัมผัสของสวิตช์จะใช้สนามแม่เหล็กจากภายนอกมาควบคุม หน้าสัมผัสโครงสร้างภายใน
ของรดี สวติ ซ์

รูปที่ 2.39 รดี สวิตช์ (Reed Switch)

60
4.โซลิดสเตตรีเลย์(Solid-State Relay) เป็นรีเลย์ที่ไม่มีโครงสร้างทางกลอยู่ภายในมีขั้วต่ออย่าง ละ2 ขั้ว
ขั้วอินพุตเป็นขั้วสาหรับป้อนสัญญาณควบคุมเพ่ือบังคับให้ข้ัวเอาต์พุตปิดหรือเปิดวงจร โดยจะมีการ แยกกันทาง
ไฟฟ้าระหวา่ งข้ัวอนิ พุตและเอาต์พ

รูปที่ 2.40 โซลดิ สเตตรเี ลย์ (Solid-State Relay)

2.7 อนิ เวอรเ์ ตอร์ (Inverter)

หน้าท่ีและการทางานของ อินเวอร์เตอร์ (Inverter) จะแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) จากแหล่งจ่ายไฟ
ท่ัวไปท่ีมีแรงดันและความถ่ีคงท่ี แปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) โดยวงจรคอนเวอร์เตอร์ ( Converter Circuit )
และหลงั จากนัน้ ไฟฟ้ากระแสตรงจะถูกแปลงเปน็ ไฟฟ้ากระแสสลบั ท่ีมนั สามารถปรบั ขนาดแรงดันและความถ่ีได้โดย
วงจรอินเวอรเ์ ตอร์ (Inverter Circuit) และวงจรทั้งสองนีจ้ ะเป็นวงจรหลกั ทีท่ าหนา้ ทีแ่ ปลงรปู คลืน่
โดยทั่วไปแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับมีรูปคล่ืนซายน์ แต่เอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์จะมีรูปคล่ืนแตกต่างจากรูปซายน์
นอกจากนั้นยังมีชุดวงจรควบคุม (Control Circuit) ซึ่งทาหน้าที่ควบคุมการทางานของวงจรคอนเวอร์เตอร์และวง
อินเวอร์เตอรใ์ หเ้ หมาะสมกับคณุ สมบตั ิของ 3-phase Induction motor
อินเวอร์เตอร์ (Inverter) ไดถ้ ูกนามาใช้ในเครื่องใช้ไฟฟา้ ต่างๆ เชน่ เครอื่ งปรบั อากาศ, ตู้เย็น, โทรทัศน์ และระบบ
เซอร์โวควบคุมมอเตอร์ (Servo Motor) เนื่องจากความต้องการลดการสูญเสียกาลังงานท่ีสูงโดยเฉพาะขณะเร่ิมต้น
ทางาน และจากการสูญเสียในแกนเหลก็ และในตวั ขดลวด

61

รูปท่ี 2.37 อนิ เวอร์เตอร์ (Inverter)

2.8 TEMPERATURE AND HUMIDITY CONTROLLER

เซ็นเซอรว์ ดั ความชื้น (Humidity Sensor)
เซ็นเซอร์วัดความช้ืน (Humidity Sensor) เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้สาหรับวัดค่าความช้ืน โดยความชื้นน้ีมา
จากความชนื้ สมั พนั ธ์ (Relative Humidity หรอื RH) ซ่ึงความช้นื สัมพนั ธ์หมายถึง “อัตราส่วนของปริมาณไอน้าท่ี
มอี ยู่จรงิ ในอากาศต่อปริมาณไอน้าทีจ่ ะทาให้อากาศอิ่มตัว ณ อุณหภมู เิ ดยี วกัน” หรอื “อัตราสว่ นของความดัน
ไอนา้ ทม่ี ีอยู่จริงตอ่ ความดันไอน้าอม่ิ ตัว” ซึ่งค่าความช้นื สมั พันธจ์ ะแสดงในรปู ของรอ้ ยละ (%) มีหน่วยเปน็ %RH

62

นอกจากการบอกคา่ ความชน้ื สมั พนั ธ์แลว้ น้นั ยงั มีคา่ ความชน้ื ในรปู แบบต่างๆ ทีเ่ ราควรรจู้ กั อกี เช่น

ความช้ืนสมบูรณ์ (Absolute Humidity): เป็นอัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้าที่มีอยู่ในอากาศต่อ 1
หน่วยปรมิ าตรของอากาศ มหี น่วยเป็น กรมั /ลกู บาศก์เมตร
ความชื้นจาเพาะ (Specific Humidity): เป็รอัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้าที่มีอากาศต่อมวลของ
อากาศแหง้ หรอื มวลอากาศเพียงอยา่ งเดียว มีหนว่ ยเปน็ กรมั ไอนา้ /กรัมอากาศแห้ง

โดยทั่วไปแล้ว Humidity Sensor จะสามารถวัดค่าความช้ืนสัมพันธ์ได้ในช่วง 10-90 %RH เซ็นเซอร์วัดความช้ืน
หรือเคร่ืองวดั ความชนื้ ที่มีใช้กนั ในงานอตุ สาหกรรมนัน้ จะมหี ลักการทางานดว้ ยกัน 3 แบบ คือ

Capacitive Humidity Sensor เซนเซอร์แบบนี้มีโครงสร้างภายในที่ประกอบไปด้วยช้ันฐานแผ่นฟิล์ม
บางท่ีทาจากโพลีเมอร์หรือเมทัลออกไซด์ (Metal Oxide) ซึ่งจะถูกวางอยู่ระหว่างอิเล็กโตรดท้ังสอง โดย
พ้ืนผิวของฟิล์มบางจะถูกเคลือบด้วยอิเล็กโตรดโลหะแบบมีรูพรุนเพื่อป้องกันฝุ่นละอองและปัญหาจาก
แสงแดด โดยค่าความช้ืนนี้จะทาให้เปล่ียนแปลงค่า dielectric constant (ค่าคงท่ีของไดอิเล็กทริก ซ่ึงก็
คือฉนวน) ทาให้เกิดการผันผวนของค่าความต้านทานที่ substrate (สารตัวนา) โดยเมื่อค่าความชื้น
สมั พัทธเ์ ปลี่ยนไป 1 เปอรเ์ ซ็นต์ ค่าความจุไฟฟ้า (Capacitive) กจ็ ะเปลยี่ นไป 0.2 ถึง 0.5 pF ซง่ึ เซน็ เซอร์
แบบนม้ี ักนิยมใช้งานกันอย่างกว้างขวางในอตุ สาหกรรม
Resistive Humidity Sensor โครงสร้างภายในของเซ็นเซอร์น้ีจะประกอบด้วยอิเล็กโตรดโลหะ 2 ส่วน
วางอยู่บนฐาน (substrate) โดยตัวฐานน้ันจะถูกเคลือบด้วยเกลือ (Salt) หรือโพลีเมอร์ (Conductive
Polymer) หลักการทางานของเซ็นเซอร์ชนิดนี้คือจะใช้การวัดจากการเปลี่ยนค่าอิมพลีแดนซ์ของวัสดุดูด
ความช้ืน เม่ือเซ็นเซอร์ดูดซับไอน้าและไออนแตกตัวทาให้ค่าความนาไฟฟ้าของตัวกลางเพ่ิมข้ึน เมื่อความ
ต้านทานเปล่ียนไปตามความชื้นทาให้เกิดกระแสไฟไหลในวงจร กระแสไฟนี้จะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้า
กระแสตรงเพ่อื สง่ ตอ่ ไปยังวงจรต่างๆ ตอ่ ไป

63
ภาพโครงสรา้ งภายในของ Capacitive และ Resistive Humidity Sensor

Thermal Conductivity Humidity Sensor เป็นเซ็นเซอรท์ ่ใี ชว้ ัดความช้ืนสัมบรู ณ์ (Absolute Humidity)
จะอาศัยการคานวณความแตกต่างระหว่างค่าการนาความร้อนของอากาศแห้งกับอากาศท่ีมีไอน้า โครงสร้าง
ภายในจะประกอบไปด้วยเทอร์มิสเตอร์ 2 ตัว ต่ออยู่ในวงจรบริดจ์โดยเทอร์มิสเตอร์ตัวหน่ึงจะบรรจุอยู่ใน
แคปซูลท่ีมีก๊าซไนโตรเจนและเทอร์มิสเตอร์อีกตัวจะถูกวางอยู่ในบรรยากาศ กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านเทอร์
มิสเตอร์ท้ังสองทาให้เกิดความร้อนสูงข้ึนในตัวเทอร์มิสเตอร์และความร้อนท่ีกระจายออกจากเทอร์มิสเตอร์ใน
แคปซูลจะมากกว่าเทอร์มิสเตอร์ที่อยู่ในบรรยากาศ ความแตกต่างของอุณหภูมินี้ จึงเป็นความต่างของการนา
ความร้อนของไอน้าเทียบเก็บไนไตรเจนแห้งและทาให้ความแตกต่างค่าความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์เป็น
สดั ส่วนโดยตรงกับความชน้ื สมบรู ณ์

2.9 หม้อแปลงไฟฟ้า (Transformers)

รูปท่ี 2.44 หม้อแปลงไฟฟ้ าแบบตา่ งๆ
หม้อแปลงหรือหม้อแปลงไฟฟ้า (transformer) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในการส่งผ่านพลังงานจาก
วงจรไฟฟ้าหนึ่งไปยังอีกวงจร โดยอาศัยหลักการของแม่เหล็กไฟฟ้าโดยปกติจะใช้เช่ือมโยงระหว่างระบบไฟฟา้
แรงสูงและไฟฟ้าแรงํต่าหม้อแปลงเป็นอุปกรณ์หลักในระบบส่งกาลังไฟฟ้าห ม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ท่ีใช้
สาหรับส่งผ่านพลังงานไฟฟ้าสามารถเปล่ียนขนาดแรงดันไฟฟ้าหรือขนาดของกระแสไฟฟ้าได้ซึ่งข้ึนอยู่กับการ
ออกแบบและใช้งาน
2.9.1 โครงสร้างของหม้อแปลง หมอ้ แปลงแบ่งออกตามการใชง้ านของระบบไฟฟ้ากาลังได้ 2 แบบ คือ
หม้อแปลงไฟฟา้ ชนิด 1 เฟส และหมอ้ แปลงไฟฟ้าชนิด 3 เฟสแตล่ ะชนดิ มีโครงสรา้ งสาคัญประกอบด้วย
1. ขดลวดตวั นาปฐมภมู ิ Primary Winding) ทาหน้าทร่ี บั แรงเคล่อื นไฟฟา้
2. ขดลวดทตุ ยิ ภูมิ )Secondary Winding) ทาหน้าทจ่ี ่ายแรงเคลื่อนไฟฟา้ 3. ข้ัวตอ่ สายไฟ Terminal)
ทาหนา้ ทเ่ี ป็นจุดตอ่ สายไฟกับขดลวด
4. แผน่ ป้ าย Name Plate) ทําหน้าท่ีบอกรายละเอียดประจําตวั หม้อแปลง

64
5. อุปกรณ์ระบายความร้อน Coolant) ทาหน้าที่ระบายความร้อนให้กับขดลวดเช่น อากาศ, พัดลม,
ํน้ามันหรอื ใช้ทั้งพัดลมและํนา้ มันช่วยระบายความรอ้ นเป็นต้น
6. โครง)Frame) หรือตัวถังของหม้อแปลง Tank) ทาหน้าท่ีบรรจุขดลวดแกนเหล็กรวมทั้งการติดตั้ง
ระบบระบายความรอ้ นให้หม้อแปลงขนาดใหญ่
7.สวิตช์และอุปกรณ์ควบคุม Switch Controller) ทําหน้ าที่ควบคุมการเปลี่ยนขนาดของ
แรงเคล่ือนไฟฟ้ าและมีอุปกรณ์ป้ องกันไฟฟ้ าชนิดต่าง ๆ รวมอยู่ด้วย วัสดุท่ีใช้ทําขดลวดหม้อแปลง
โดยทวั่ ไป ทํามาจากสายทองแดงเคลือบน้ํายาฉนวนมีขนาดและลกั ษณะลวดเป็ นทรงกลมหรือแบนขึน้ อยู่
กบั ขนาดของ หม้อแปลงลวดเส้น โตจะมีความสามารถในการจา่ ยกระแสได้มากกวา่ ลวดเส้นเลก็
หมอ้ แปลงขนาดใหญ่มักใชล้ วดถักแบบตีเกลยี วเพื่อเพิ่มพนื้ ทีส่ ายตัวนาให้มีทางเดินของ กระแสไฟมาก ขนึ้ สาย
ตัวนา ท่ีใช้พันขดลวดบนแกนเหล็กท้ังขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิอาจ มีแทปแยก )Tap) เพื่อแบ่ง
ขนาดแรงเคล่อื นไฟฟา้
ฉนวน
สายทองแดงจะต้องผ่านการเคลือบํน้ายาฉนวนเพ่ือป้องกันไม่ให้ขดลวดลัดวงจรถึงกัน ได้ การพัน
ขดลวดบนแกนเหล็กจึงควรมีกระดาษอาบํน้ายาฉนวนค่ันระหว่างชั้นของขดลวดและค่ันแยกระหว่างขดลวด
ปฐมภูมิกับทุติยภูมิด้วยในหม้อแปลงขนาดใหญ่มักใช้กระดาษอาบํน้ายาฉนวน พันรอบสายตัวนาก่อนพันเป็น
ขดลวดลงบนแกนเหลก็ นอกจากนย้ี ังใชํน้ ้ามนั ชนดิ ทเ่ี ป็นฉนวนและ ระบายความรอ้ นใหก้ บั ขดลวดอกี ด้วย

รปู ที่ 2.45 ฉนวน

แกนเหล็ก
แผ่นเหล็กที่ใช้ทําหม้อแปลงจะมีส่วนผสมของสารกึ่งตวั นําซิลิกอนเพ่ือรักษาความหนาแน่นของเส้น แรง
แมเ่ หลก็ ท่ีเกิดขนึ ้ รอบขดลวดไว้แผน่ เหล็กแตล่ ะชนั้ เป็นแผน่ เหล็กบางเรียงตอ่ กนั หลายชนิ ้ ทําให้มีความ ต้านทาน
สงู และช่วยลดการสญู เสียบนแกนเหล็กท่ีสง่ ผลให้เกิดความร้อน หรือที่เรียกวา่ กระแสไหลวนบนแกน เหล็กโดย

65
ทําแผ่นเหล็กให้เป็ นแผ่นบางหลายแผน่ เรียงซ้อน ประกอบขนึ ้ เป็ นแกนเหล็กของหม้อแปลง ซึ่งมี ด้วยกนั หลาย
รูปแบบเชน่ แผน่ เหล็กแบบ Core และ แบบ Shell

รปู ท่ี 2.46 แกนเหล็ก
ข้วั ต่อสายไฟ
โดยทั่วไปหมอ้ แปลงขนาดเลกจ็ ะใช้ข้ัวต่อไฟฟ้าต่อเขา้ ระหวา่ งปลายขดลวดกบั สายไฟฟา้ ภายนอก และ ถ้าเป็น
หมอ้ แปลงขนาดใหญ่จะใชแ้ ผ่นทองแดง )Bus Bar) และบชุ ชิง่ กระเบ้อื งเคลือบ (Ceramic) ต่อเขา้ ระหวา่ งปลาย
ขดลวดกับสายไฟฟ้าภายนอก
แผ่นปา้ ย

แผ่นป้ายจะติดไว้ที่ตัวถังของหม้อแปลงเพื่อแสดงรายละเอียดประจาตัวหม้อแปลงอาจเร่ิม จาก ช่ือ
บริษัทผู้ผลิต ชนิดรุ่นและขนาดของหม้อแปลง ขนาดกาลังไฟฟ้าแรงเคลื่อนไฟฟ้ ด้านรับ ไฟฟ้าและ ด้านจ่
ไฟฟ้าความถี่ใช้งาน วงจรขดลวดลักษณะการต่อใช้งาน ข้อควรระวัง อุณหภูมิ มาตรฐานการ ทดสอบ และอื่น
ๆ
2.9.2 หลักการทางานของหม้อแปลง กฎของฟาราเดย์ Faraday's Law) กล่าวไว้ว่าเมื่อขดลวด ได้รับ
แรงเคล่ือนไฟฟ้ากระแสสลับจะทาให้ขดลวดมีการเปล่ียนแปลงเส้นแรงแม่เหล็กตามขนาดของรูป คลื่นไฟฟ้า
กระแสสลับ และทาให้มแี รงเคล่ือนไฟฟา้ เหนีย่ วนา เกดิ ขึ้นที่ขดลวดน้ี

คาอธิบาย: เม่ือขดลวดปฐมภูมิได้รับแรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสสลับจะทาให้มีแรงเคลื่อนไฟฟ้า เหน่ียวนาเกิดขึ้น
ตามกฎของฟาราเดย์ขนาดของแรงเคล่ือนไฟฟ้าเหน่ียวนานี้ข้ึนอยู่กับจานวนรอบของ ขดลวดพ้ืนที่แกนเหล็กและ
ความหนาแน่นของเส้นแรงแม่เหล็กที่มีการเปล่ียนแปลงจากไฟฟ้า กระแสสลับเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดจะ
ทาให้มีเส้นแรงแม่เหล็กในขดลวดเส้นแรงแม่เหล็กน้ี เปลี่ยนแปลงตามขนาดของรูปคลื่นไฟฟ้าท่ีได้รับเส้นแรง
แม่เหล็กเกือบทั้งหมดจะอยู่รอบแกนเหล็ก เม่ือมีการเปล่ียนแปลงของเส้น แรงแม่เหล็กผ่านขดลวดจะทาให้มี
แรงเคลอ่ื นไฟฟ้าเหน่ียวนา เกดิ ขนึ้ ท่ี ขดลวดทตุ ยิ ภมู ินี้

2.9.3 ขอ้ กาหนดทางไฟฟ้าสาหรับหมอ้ แปลงไฟฟ้า
1. ไมเ่ ปลย่ี นแปลงความถีไ่ ปจากเดมิ
2. กาลังไฟฟ้าของหม้อแปลงด้านปฐมภมู ิเท่ากับด้านทุติยภูมิ เช่นหม้อแปลงขนาด 100 VA, 20 V / 5

V จะมแี รงเคลือ่ นไฟฟ้าดา้ นปฐมภมู ิ 20 V สว่ นด้านทตุ ิยภมู ิจะมีแรงเคลอ่ื นไฟฟา้ 5 V
2.9.4 ประเภทของหม้อแปลง
หม้อแปลงอาจแบ่งได้หลายวธิ ี เชน่ แบ่งตามพกิ ดั กาลังระดับแรงดนั ไฟฟ้า หรือ จุดประสงค์ การใช้งาน

สาหรบั ในประเทศไทยอาจจะแบ่งได้ดังนี้

66

หม้อแปลงกาลัง Power Transformer) เป็นหม้อแปลงท่ีใช้ในการส่งผ่านพลังงานในระบบ ส่ง
กาลังไฟฟา้ โดยทั่วไปจะมีขนาดตั้งแต่1 MVA ข้นึ ไปจนถงึ หลายร้อย MVA

หม้อแปลงจาหน่าย)Distribution Transformer) เป็นหม้อแปลงที่ใช้ในระบบจาหน่ายของการ ไฟฟ้า
ส่วนภูมภิ าคและการไฟฟา้ นครหลวง

หม้อแปลงวัด ) Instrument Transformer) เป็นหม้อแปลงที่มิได้ใช้เพื่อการส่งผา่ นพลังงาน แต่ใช้ เพื่อ
แปลงกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าจากระบบแรงดันสูงให้มีขนาดท่ีเหมาะสมกับเครื่องมือวัดค่า ต่างๆ เช่น
มเิ ตอร์

2.9.5 ชนิดของหม้อแปลงไฟฟา้ การจาแนกหม้อแปลงตามขนาดกาลังไฟฟ้ามีดังน้ี

1. ขนาดเลก็ จนถึง 1 VA เป็ นหมอ้ แปลงทีใ่ ช้กบั การเชื่อมตอ่ ระหว่างสญั ญาณในงาน อิเลก็ ทรอนิกส์
2. ขนาด 1-1000 VA เปน็ หมอ้ แปลงทใ่ี ชก้ บั งานดา้ นเครอ่ื งใช้ไฟฟ้าภายในบ้านขนาดเลก็
3. ขนาด 1 kVA -1 MVA เป็นหมอ้ แปลงทใ่ี ชก้ บั งานจาหนา่ ยไฟฟ้าในโรงงานสานกั งาน ที่พกั อาศัย
4. ขนาดใหญ่ตง้ั แต1่ MVA ขึ้นไป เป็นหม้อแปลงที่ใช้กับงานระบบไฟฟ้ากาลังในสถานีไฟฟา้ ยอ่ ย การ
ผลิตและจ่ายไฟฟา้
นอกจากนหี้ มอ้ แปลงยังสามารถจาแนกชนิดตามจานวนรอบของขดลวดได้ดังนี้
1.หมอ้ แปลงแรงเคล่อื นไฟฟ้าเพม่ิ Step-Up) ขดลวดทตุ ิยภูมจิ ะมีจานวนรอบมากกว่าขดลวด ปฐมภมู ิ
2.หม้อแปลงแรงเคลอ่ื นไฟฟา้ ลง Step-Down) ขดลวดทุตยิ ภมู ิจะมจี านวนรอบน้อยกว่าปฐมภูมิ
3.หม้อแปลงทม่ี ีแทปแยก Tap) ทาให้มีขนาดของแรงเคลอื่ นไฟฟ์ ไดห้ ลายระดบั
4. หม้อแปลงที่ใช้สาหรับแยกวงจรไฟฟ้าออกจากกัน Isolating) ขดลวดทุติยภูมิจะมีจานวน รอบ
เทา่ กนั กบั ขดลวดปฐมภูมหิ รือมีแรงเคลอื่ นไฟฟ้าเท่ากนั ทัง้ สองด้าน
2.9.6 การหาขั้วหม้อแปลงไฟฟ้า
ขวั้ ของหมอ้ แปลงมีความสาคญั เพือ่ จะนาหม้อแปลงมาต่อใชง้ านได้อยา่ งถูกต้องการหาขั้วหม้อ แปลงมี
หลกั การทดสอบโดยการต่อขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิอนุกรมกนั ซึ่งจะทาให้เกดิ แรงเคลอื่ นไฟฟา้ ข้วั เสริมกัน)
Additive Polarity) หรือขั้วหักล้างกัน (Subtractive Polarity ถ้าขั้ว เสริม กันเครื่องวัดจะอ่านค่าได้มากกว่า
แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่จ่ายให้กับหม้อแปลงแต่ถ้าข้ัวหักล้างกัน เคร่ืองวัด จะอ่านค่าได้น้อยกว่าแรงเคล่ือนไฟฟ้าที่
จ่ายใหก้ บั หมอ้ แปลง
การหาขั้วหม้อแปลงมีความสัมพันธ์ระหว่างข้ัวแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้านสูงและ แรงเคลื่อนไฟฟ้า ด้านํต่า เมื่อ
เราจ่ายแรงเคล่ือนไฟฟ้าให้กับข้ัว H1 และ H2 ส่วนขดลวดท่ีเหลือคือ ข้ัว XL และ X2 ส่ิงที่ ควรรู้ในการทดสอบคืออ
ตราส่วนของแรงเคล่ือนไฟฟ้าระหว่างปฐมภูมิกับทุติยภูมิและเพ่ือความ ปลอดภัยไม่ควรจ่ายแรงเคล่ือนไฟฟ้า
ทดสอบเกินกวา่ ขนาดของขดลวดแรงเคล่ือนไฟํตา่

ตัวอย่างเช่น หม้อแปลง 480 V / 120 V จะมีอัตราส่วนของแรงเคลื่อนไฟฟ้าระหว่างปฐมภูมิ กับทุติยภูมิ
เท่ากบั 4 ดังนน้ั หากจา่ ยแรงเคล่อื นไฟฟา้ 120 v ใหก้ ับขดลวดปฐมภูมจิ ะทาใหม้ แี รงเคลือ่ นไฟฟ้าดา้ นทตุ ยิ ภูมิ 120
/ 4 เท่ากับ 30 V ซึง่ จะไมท่ าให้มแี รงเคลอื่ นไฟสงู เกดิ ขึ้นในระหวา่ งการทดสอบ

2.10 มอเตอรท์ น่ี ิยมใชใ้ นโรงงาน

มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส

67

แบ่งออกตามโครงสรา้ งและหลกั การทางานของมอเตอร์ได้ 2 แบบ คอื

1. มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสสลบั 3 เฟส แบบอนิ ดกั ชัน่ 3 Phase Induction Motor

2. มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส แบบซิงโครนสั 3 Phase Synchronous Motor

2.10.1 มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส แบบอนิ ดกั ชนั่

มอเตอร์ไฟสลับ 3 ท่ีมีคุณสมบัติท่ีดี คือมีความเร็วรอบคงท่ีเนื่องจากความเร็วรอบอินดักช่ันมอเตอร์ข้ึนอยู่
กับ ความถี่ (Frequency) ของแหล่งกาเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ มีราคาถูก โครงสร้างไม่ซับซ้อน สะดวกในการ
บารุงรักษาเพราะไม่มีคอมมิวเตเตอร์และแปรงถ่านเหมือนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อใช้ร่วมกับเครื่อง ควบคุม
ความเรว็ แบบอนิ เวอร์เตอร์ Invertor) สามารถควบคมุ ความเรว็ Speed) ไดต้ ้งั แต่ศนู ยจ์ นถึงความเร็วตาม พกิ ัดของ
มอเตอร์ นยิ มใชก้ ันมาก เปน็ ตน้ กาลังในโรงงานอตุ สาหกรรม ขับเคลือ่ นลิฟท์ขับเคลอื่ นสายพาน ลาเลียง ขบั เคล่ือน
เครื่องจกั รไฟฟา้ เชน่ เครื่องไส เครือ่ งกลงึ มอเตอร์อินดักชนั่ มี 2 แบบ แบ่งตามลักษณะ ตัวหมนุ คอื

1.โรเตอร์

2. ขดลวดสนามแมเ่ หลก็

3. ขั้วต่อสาย

4. โครงมอเตอร์

5. ฝาครอบหัว

6. ฝาครอบทา้ ย

1.1 อินดักชั่นมอเตอร์ท่ีมีโรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel Cage Induction Motor) อินดักช่ันมอเตอร์
แบบน้ี ตัวโรเตอรจ์ ะมีโครงสร้างแบบกรงกระรอกเหมือนกับโรเตอรข์ องสปลิทเฟสมอเตอร์

1.2 อนิ ดักชั่นมอเตอรท์ ีม่ ีโรเตอรแ์ บบขดลวด (Wound Rotor Induction Motors)

อินดักช่ันมอเตอร์ชนิดน้ีตัวโรเตอร์จะทาจากเหล็กแผ่นบาง ๆ อัดซ้อนกันเป็นตัวทุ่นคล้าย ๆ อาร์เมเจอร์ ของ
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มีร่องสาหรับวางขดลวดของตัวโรเตอร์เปน็ ขดลวด 3 ชุด สาหรับสร้างขั้วแม่เหล็ก 3 เฟส
เช่นกันปลายของขดลวดทั้ง 3 ชุดต่อกับสปริง)Slip Ring) จานวน 3 อันสาหรับเป็นทางให้กระแสไฟฟ้า ครบวงจร
ทั้ง 3 เฟสการทางานของอินดักช่ันมอเตอร์ เมื่อจ่ายไฟฟ้าสลับ 3 เฟสให้ท่ีขดลวดทั้ง 3 ของตัวสเตเตอร์จะเกิด
สนามแม่เหล็กหมุนรอบ ๆ ตัวสเตเตอร์ ทาให้ ตัวหมุนและข้ัวแม่เหล็กนี้ จะพยายามดึงดูดกับสนามแม่เหล็กท่ีหมุน
อยู่รอบ ๆ ทาให้มอเตอร์ ของอินดักช่ันมอเตอร์หมุนไปได้ ความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนที่ตัวสเตเตอร์น้ีจะคงที่
ตามความถี่ของไฟฟ้า กระแสสลับ ดังน้ันโรเตอร์ของอินดักชั่น ของมอเตอร์ จึงหมุนตามสนามหมุนดังกล่าวไปดว้ ย
ความเรว็ เท่ากบั ความเรว็ ของสนามแม่เหลก็ หมุน

2.10.2 มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสสลบั 3 เฟสแบบซงิ โครนสั เป็นมอเตอรไ์ ดใ้ หญท่ ่ีสุด

68

ซิงโครนสั มอเตอร์เป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่ท่สี ุด ท่ีขนาดพิกัดของกาลงั ไฟฟ้าต้ังแต่ 150 kW (200 hp) จนถึง
15 MW (20,000 hp) มีความเรว็ ตั้งแต่ 150 ถึง 1,800 RPM

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟสแบบซิงโครนัส 3 Phase Synchronous Motor) โครงสร้างของซิงโครนัส
มอเตอร์ ท่ีสาคญั มี 2 สว่ นคือ

1. สเตเตอร์ (Stator)

2. โรเตอร์ (Rotor)

1. สเตเตอร์ (Stator) ของซิงโครนัสมอเตอร์เหมือนกับสเตเตอร์ของ 3 เฟส อินดักช่ันมอเตอร์มีร่องสาหรับ
พนั ขดลวดจานวน 3 ชุด เฟสละ 1 ชุด เมอื่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส ให้กับสเต เตอร์จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุน
ข้นึ เมือ่ สนามแม่เหลก็ หมนุ อนิ ดักชนั่ มอเตอร์

2. โรเตอร์ (Rotor) ของซิงโครนัสมอเตอร์เป็นแบบขั้วแม่เหล็กยื่น Slicent Poles) และมีขดลวดพันข้าง ๆ
ข้ัวแม่เหล็กยื่นเหล่าน้ันขดลวดสนามแม่เหล็กท่ีพันรอบข้ัวแม่เหล็กยื่นต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ภายนอก
เพื่อสร้างข้ัวแม่เหล็กขึ้นที่ตัวโรเตอร์ การทางานของซิงโครนัสมอเตอร์เม่ือจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส ให้กับสเต
เตอร์ของซิงโครนัสมอเตอร์ จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนเนื่องจากตัวหมุน (โรเตอร์) ของซิงโครนัสมอเตอร์เป็นแบบ
ข้ัวแม่เหล็กย่ืน และมีขดลวดสนามแม่เหล็กพันอยู่รอบ ๆ โดยใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้า กระแสภายนอก เมื่อจ่ายไฟฟ้า
กระแสตรงให้กับโรเตอรจะทาให้เกิดข้ัวแม่เหล็กท่ีโรเตอร์ขึ้น ขั้วแม่เหล็กนี้จะ เกาะตามการหมุนของสนามหมุน
ของสเตเตอร์ ทาใหม้ อเตอรห์ มุนไปด้วยความเรว็ เทา่ กับความเร็วของ สนามแม่เหลก็ ทสี่ เตเตอร์

69

บทท่ี 3 วธิ ีการและขัน้ ตอนการอนรุ ักษพ์ ลงั งานมอเตอร์

การประเมนิ ประสทิ ธิภาพกอ่ นการอนรุ กั ษ์พลงั งานมอเตอรไ์ ฟฟ้า

ประสทิ ธิภาพมอเตอร์ไฟฟา้

ประสิทธิภาพของมอเตอร์ขึ้นอยู่กับค่าของการสูญเสียท่ีเกิดขึ้นในตัวมอเตอร์ โดยทั่วไปแล้วการสูญเสีย ใน
มอเตอรจ์ ะมาจากการสญู เสยี ทมี่ คี ่าคงที่ และการสญู เสียท่เี ปลี่ยนแปลงตามโหลดของมอเตอร์ไดด้ งั น้ี

- การสูญเสียที่แกนเหล็ก (Core losses) เกิดจากพลังงานท่ีใช้ในการเปลี่ยนทิศทางของสนามแม่เหล็กที่
ไหลอยู่ในสนามแม่เหล็ก (Hysteresis Losses) รวมทั้งการสูญเสียที่เกิดจากกระแสไหลวนในแกนเหล็ก (Eddy
current Losses)

- การสญู เสียจากแรงลมท่ตี ้านทานการหมุนเวยี นและแรงเสียดทาน (Windage and friction losses) เกิด
จากแรงเสียดทานในตลับลูกปืน ละแรงต้านทานของครีบระบายอากาศท่ีตัวมอเตอร์ โดยรวมแล้วการสูญเสียท่ี
แกนเหล็ก การสูญเสียจากแรงลม และแรงเสียดทาน เป็นค่าการสูญเสียที่คงที่ และไม่ขึ้นกับโหลดของมอเตอร์
เรยี กโดยรวมวา่ “คา่ การสูญเสียมอเตอร์ไมม่ ีโหลด ” (NO- Load losses)

- การสูญเสียท่ีสเตเตอร์ (Stator losses) จะอยู่ในรูปของความร้อนเกิดจากกระแสที่ไหลผ่านขดลวดที่มี
ความตา้ นทานอยู่ภายใน

- การสูญเสียท่ีโรเตอร์ (Rotor losses) อยู่ในรูปความร้อนเช่นเดียวกับสเตเตอร์ แต่เกิดที่ตัวนาในโรเตอร์
การสูญเสียจากภาระการใช้งาน (Stray losses) เป็นผลจากค่าการสูญเสียที่เกิดจากความถี่ในแกนเหล็กที่โรเตอร์
ค่ากระแสไหลวนในขดลวดท่ีสเตเตอร์ คา่ การสญู เสียจากค่ากระแสฮารม์ อนิกในตวั นาของครเตอรข์ ณะที่มี โหลดค่า
สนามแม่เหล็กรั่วไหลที่เกิดจากกระแสโหลด ซ่ึงการสูญเสียท่ีสเตเตอร์ โรเตอร์และจากภาระการใช้งาน จะเพ่ิมข้ึน
ตามขนาดของโหลดเรยี กโดยรวมว่า “ค่าความสูญเสียขณะมโี หลด” (Load losses)

คานวณค่าประสทิ ธิภาพมอเตอร์

คา่ ประสิทธภิ าพของมอเตอรห์ าไดด้ งั นี้

ประสทิ ธภิ าพ % = 746x1แรงม้าขาออก (HP)x100

กาลงั ไฟฟา้ ปอ้ นเข้า (วตั ต)์ = กาลงั งานขาออก (วัตต)์ x100

กาลงั ไฟฟา้ ปอ้ นเขา้ (วัตต์)

ค่าประสทิ ธภิ าพอาจเขียนอยู่ในรปู ท่ีแสดงค่ากาลงั งานสูญเสียของมอเตอรด์ ้วยก็ได้ดงั น้ี

ประสิทธิภาพ % = กาลังงานขาออก (วตั ต)์ x100

กาลงั งานขาออก (วตั ต์) + กาลังงานสญู เสยี (วัตต์)

70
หรอื

ประสิทธภิ าพ % = กาลังไฟฟา้ ป้อนเขา้ (วัตต)์ - กาลงั งานสญู เสีย (วัตต)์ X100
กาลงั งานขาออก (วตั ต)์

ปรมิ าณของกาลังไฟฟ้าป้อนเขา้ ทีใ่ ชผ้ ลติ แรงม้าตามพิกดั นั้น จะต่างกนั สาหรบั มอเตอร์แตล่ ะตัว มอเตอร์ที่มี
ประสิทธิภาพสูงกว่าจะต้องการกาลังงานป้อนเข้าน้อย เม่ือเปรียบเทียบกับมอเตอร์ท่ีมีประสิทธภิ าพ ต่ากว่าที่ให้ขา
ออกเทา่ น้ัน

71

ตารางท่ี 3.1 เปรียบเทยี บประสทิ ธิภาพมอเตอร์มาตรฐานกบั มอเตอร์ปะสทิ ธิภาพสงู

72

หัวข้อการเพิม่ ประสทิ ธิภาพและลดการใชพ้ ลังมอเตอรส์ พดั ลมบนบ่อDegreasing
สถานที่ ประกอบการ บริษทั ฮโี น่มอเตอรส์ แมนูแฟคเจอร่งิ (ประเทศไทย)จากดั
สว่ นงาน EDP Coating Line (Electrodeposition Paint) หรอื การชุปสีทางไฟฟา้
ข้อมูลของเคร่ืองจกั าร
EDP Line มีProcess 3 สว่ นหลกั คือ PT ,ED,OVEN

ซึ่งสว่ นทนี่ ามาทากจิ กรรมเพ่ิมประสิทธภาพและการลดใชพ้ ลงั งานคือพดั ลมดูดเปา่ อากาศบนบ่อDegressing

บ่อDegressingเป็นบ่อเคมีท่ีทาหน้าท่ีล้างคาบน้ามันท่ีติดมากับชิ้นงานก่อนนาชิ้นงานชุปท่ีบ่อสีEDและบ่อ
น้ีก็มีอุณหภุมิบ่อท่ี 55 องศาทาให้เกิดควมช้ืนสะสมภายในบ่อ คาบไอเคมีข้ึนไปเกาะบนรางสัญณานไฟฟ้าหรือiราง
busbarของชุดเครนHangerท่ีหน้าท่ีทางานลาเลียงช้ินงานในProcessการชุปสีEDP ซึอสงผลต่อการทางานของ
เตลครื่องจักรชุดลาเลียงช้ินงานที่จะชุป ซึ้งพัดลมบนบ่อจะ มีหน้าที่เป่าและดูดสารเคมี การทางานของมอเตอร์
พัดลมเป็นการทางานตลอดเวลาในการเดินผลิตต้ังแตเวลา07:00-19:00 ทางหน่วยงานซ่อมบารุงโรงงานจึงมี
โครงการการพ่ิมประสิทธิภาพการทางานของมอเตอร์สพัดลมบนบ่อDegressingและกิจกรรมERI (Energy
Reduction Innovation)ตามนโยบายการลดการใชพ้ ลงั งานของบรษิ ทั

73

จากการสารวจสภาพปจั จบุ ันในพื้นทง่ี านจรงิ มจี านวนมอเตอรอ์ ยู่ 5 จดุ หลัก
1.Air supply Fan ขนาด 5.5 Kw 2 ตวั การทางานทางานตลอดเวลา
2.Air Exhauust Fan ขนาด 5.5 Kw 2 ตัว การทางานทางานตลอดเวลา
3.พดั ลมทอ่ เปา่ ไอ จานวน 15 ตวั
AIR SUPPLY FAN 5.5 Kw

Air supply fan ทาหน้าท่ีดูดอากาศจากภายนอกเข้าไปด้านในบ่อ โดดยส่วนประกอบหลักจะมีมอเตอร์ขนาด
5.5Kwทาหน้าที่ขับพัดลมดูดอากาศผา่ นสายพานโดยมพี ูเ่ ลย์

74

Air Exhauust Fan ขนาด 5.5 Kw

Air Exhauust ทาหน้าท่ีดูดอากาศภายในบ่อหรือภายในล์ผลิต เพื่อดุดไอเคมีและความช้ืนภายในออกไปด้าน
นอกพอื่ ลดไอน้า ไอเคมีลอยขนึ้ ไปเกาะรางbusbarหรือรางสญั ณานไฟฟ้าของตวั Hanger Transferงาน

แผนการบารงุ รกั ษาเครือ่ งจักรเพอื่ เพิ่มประสิทธภิ าพการทางานและการอนรุ ักษ์การลดใช้พลังงานของหน่าวยงาน

แผนกการตรวจเช็คประจาวันหรอื DAILY CHECK

การตรวจเช็คตรวจสอบเครื่องจักรประจาวันเป็นการตรวจ เป็นการตรวจสอบสถานะความพร้อมรวมถึง
ประสิทธิภาพของเครื่องจักร หากอุปกรณ์ท่ีท่ีอยู่ในเครื่องจักรสภาพพร้อมต่อการทางานย่อมส่งผลให้เคร่ืองจักร
ทางานเต็มประสิทธิภาพ ดังนั้นหากอุปกรณ์ส่วนประกอบของชุดพัดลมสมบุรณ์ ย่อมส่งผลให้มอเตอร์ทางานเต็ม
ประสิทธิภาพ ในทางตรงกันข้ามหากอุปกรณ์ภายในเกิดบกพร่องชารุดก็ส่งผลทาให้มอเตอร์ทางานไม่เต็ม
ประสิทธิภาพ และเกิดโหลดเพิ่มภายในระบบทามอเตอร์กินกระแสเพิ่มขึ้น ทาให้ผลท่ีตามมาคือการใช้พลังงาน
ไฟฟา้ ที่เพ่มิ ขน้ึ

หวั ขอ้ และอุปกรณห์ ลักในการตรวจเช็คประจาวัน

75

1.มอเตอร์

1.1 การตรวจเชค็ อณุ หภมู ิ โดยการใช้เคร่อื งวดั อณุ หภมู ิ Laser มาตรฐานไม่เกนิ 75 องศา หากอณุ หภมขิ องมอเตอร์
สูงข้ึนปกติเกินมาตรฐานก็มีสาเหตุจากหลายประการ อย่างเช่นแบริ่งภายในมอเตอร์มีปญั หา หรือจะเป็นแบร่ิงของ
ชุดเพลาพูเล่ของใบพัดลมหากเกิดชารุดส่งผลการทางานและประสิทธิภาพของมอเตอร์ลดลง เน่ืองจากเกิดโหลดท่ี
เพ่ิมขึ้นจากแรงเสียดทานและทาเกิดให้มอเตอร์กินกระแสไฟเพ่ิมสิ้นเปลืองพลังงานเพ่ิม หากเราบารุงรักษา
เครอ่ื งจักรใหค้ งสภาพ ก็เปน็ การลดการใช้พลังงานไปดว้ ย

1.2 การตรวจเชค็ การสน่ั สะเทือนมอเตอร์ โดยใช้ VIBRATION PEN เป็นการตรวจเช็คสภาพของแบร่ิง เพราะแบริ่ง
เป็นอุปกรณ์ภายในมอเตอร์ หากแบรง่ิ ชารุดจะเกดิ แรงเสยี ดทานภายในมอเตอร์ แรงเสยี ดทาน เป็นคา่ การสญู เสีย
ท่ีคงท่ี และไม่ขนึ้ กบั โหลดของมอเตอร์ เรยี กโดยรวมวา่ “ค่าการสญู เสยี มอเตอรไ์ ม่มโี หลด ” (NO- Load losses)

แผนการบารุงรักษาเพ่ือประสิทธิภาพประจาสัปดาห์

1.เอกสารSM CHECK LIST เครื่องจักร เป็นเอกสารท่ีมีรายละเอีอดหัวข้อในการารุงรกั ษาเคร่ืองจักรใหค้ ง
สภาพและเพ่ิมประสทิ ธิภาพของเครื่องจักร

แผนการบารุงรักษาประจาสัปดาห์เปน็ การตรวจเช็คอุปกรณ์ อปุ กรณ์ทกุ ส่วนของFAN มอเตอร์ เชน่ แบร่ิง
สายพาน พูเลย์ ใบพัดลม และFilterกรองอากาศ จะเป็นการอัดจาระหล่อลื่นแบริ่งชุกเพลาใบพัดลม เช็คความตึง
ของสายพานขับ และการเป่าฝุ่นกรองFilterเพราะการบารุงรักษาเป็นการยึดอายุการใช้งานและเพิ่มประสิทธิภาพ
การทางานของมอเตอร์

ภาพตัวอย่างการบารงุ รกั ษาเพ่ิมประสทิ ธภิ าพมอเตอร์

76

การอนรุ กั ษพ์ ลังงานมอเตอร์
การอนุรกั ษพ์ ลังงานและลดการการทางานของมอเตอร์พดั ลมบ่อDegressing EDP line
เป็นกิจกกรมERIท่ีเป็นกิจกกรมชองการอนุรักษ์การใช้พลังงานไฟฟ้าของหน่วยงานซ่อมบารุงโรงงงาน

โรงงาน 1บริษัทฮีโน่มอเตอร์สแมนูแฟคเจอริ่ง(ประเทศไทย) วัสถุประสงค์เพ่ือลดการใช้ พลังงานทางไฟฟ้า ทาง
หน่วยงานจึงสาเร็จเครื่องจักรภายในล์EDP Lineเพื่อนาหัวข้อน้ันมาทากิจกรรมการอนุรักษ์การใช้พลังงาน โดย
สมาชกิ เลือกหัวข้อกิจกรรมERI การลดการทางานของมอเตอรพ์ ดั ลอบอ่ Degressing EDP Line
การสารวจสภาพเครอ่ื งจกั รก่อนทากจกรรม

77

จากการสารวจพบเม่ือเริ่มStar lineเริ่มการผลิต หรือสตาร์ระบบControlของบ่อเคมีล้างชิ้นงานระบบPTของ
ไลนE์ D Pant มอเตอรข์ องพดั ลมดูดอากาศของบ่อDegressingทางานตลอดเวลาจงึ คดิ วา่ เปน็ การสิน้ เปลืองพลังงาน
ไฟฟ้า ทางหนว่ ยงานจงึ มีความคดิ ลดการทางานของมอเตอรพ์ ัดลมดูดอากาส
โดยใช้หลกั การพจิ ารณาดงั นี้
1.กาหนดช่วงเวลาการทางานท่ีเหมาะสม โดยวัสถุประสงค์การทางานของมอเตอร์พัดลม เพ่ือลดไอความช้ืนของ
เคมีที่บ่อ เพ่ือไม่ให้ลอยขึ้นไปเกาะบนรางBus barหรือรางส่งสัญณานไฟฟ้าของชุดเคร่ืองจักรHanger ยกช้ินงาน
บนบ่อ เพราะบ่อเคมีมีอุณหภูมิ45องศา ทาให้เกิดไอความช้ืน จึงเกิดแนวคิดติดตั้งSensorวัดความช้ืนเพื่อ
กาหนดการทางานของมอเตอรพ์ ัดลมดูดอากาศ

2.การปรับความเร็วรอบของมอเตอรใ์ ห้เหมาะสม จากการสารวจพบการทางานของมอเตอร์ในวงจรไฟฟ้ากาลังพบ
ทางานผ่านMagnetic Swicthซึ้งการทางานเดิมจะทางานแบบรอบสูงสุด การทางานสูงสุด ทางหน่วยงานจึง
เปลี่ยนแปลงเป็นการเปล่ียนอุปกรณ์Star มอเตอร์พัดลมจากMagnetic switch มาเป็น Invertorเพื่อควบคุมรอบ
การทางานของมอเตอร์โดยการกาหนดการทางานเป็นช่วงโดยการกาหนด Hzจากปกติท่ีมอเตอร์ทางานสูงสุดคือ
50Hz

78

จากตารางเป็นการวัดพลังงานไฟฟ้าของมอเตอร์พัดลมเป่าดูดบนบ่อDegressing ในช่วงเวลา07:30-16:00ใน
ระยะเวลา1เดือนก่อนการทากิจกรรมERI การลดการใช้พลังงานของมอเตอร์พัดลม โดยใช้เครื่องมือวัดทางไฟฟ้า
กิโลวตั ต์-ชัว่ โมงมเิ ตอร์
อปุ กรณท์ ที่ าการตดิ ตัง้ ในการทากิจกรรมน้ี
1. TEMP/HUMI. SENSOR รุ่น DSFOX fox-300JR1

79

2.INVETER รุ่น FR-740 5.5 K 400V 12A 3P MITSUBISHI
การกาหนดเปา้ หมายของการทากิจกรรม

โดยทางหนว่ ยงานหรือทมี ทากิจกรรมERIมเี ปา้ หมายลดค่าพลังงานไฟฟ้า 50%จากค่าไฟฟา้ เดิม
แผนการทากิจกรรม

80

การกาหนดค่ามาตรฐานความชน้ื ทีเ่ หมาะสม

จากการสารวจวัดค่าความชื้น ค่าความช้ืนที่มีผลต่อเคร่ืองจักร คือความชื้น 60-70% ดังน้ันเราจึงค่า
ความชื้นจากตัวSensor มากาหนดความเร็วรอบของมอเตอร์ โดยกาหนดพารามิเตอร์ในตัวContror ตัวsensorวดั
ความช้ืนดังน่ี

ความชื้น % ความเร็วSpeed/Hz

60-70 50 Hz

55-60 40 Hz

50-55 30 Hz

40-50 25 Hz

0-40 0 Hz

81
เปรยี บเทยี บผลการแกไ้ ข

82

กราฟแสดงขอ้ มลู เปรยี บเทยี บก่อนและหลังการแก้ไข

คา่ ใช้จา่ ยในการทากิจกรรม

เงนิ ลงทนุ = 103,980 บาท, เงนิ ทป่ี ระหยัด 18,134x12 = 217,608 บาท/ปี
ระยะเวลาคืนทนุ = เงนิ ลงทุน/เงนิ ทีป่ ระหยดั ได้
ระยะเวลท่คี นื ทนุ = 103,980 บาท / 217,608 บาท
= 0.48 ปี

บทท่ี 4

ผลการอนุรักษ์พลังงานมอเตอร์

83

หลังจากท่ีได้ทาการอนุรักษ์พลังงานมอเตอร์โดยการใช้หลักการใช้Speedของมอเตอร์ท่ีเหมาะสม และ
กาหนดช่วงเวลาการทางานตามความช้ืนน้ัน จะทาให้ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการใช้พลังงานมอเตอร์ได้จากตาราง
เปรยี บเทียบ

จากท่ีคานวณการลดการทางงานของมอเตอร์พัดลมนน้ั ซึ่งในการใช้งานจริง ๆ นั้น นอกจากค่ากาลังไฟฟา้
ที่ผู้ประกอบการต้องชาระแล้วผผู้ประกอบการยังชาระค่า พลังงานไฟฟ้า (Demand) ให้กับทางการไฟฟ้าด้วย
ดังน้นั คา่ ไฟฟ้าท่ีประหยดั ได้ จะมคี า่ มากกวา่ ตัวเลขท่ีคานวณได้

ต้นทุนจากการบารุงรักษาทั่วไปแล้ว มาจากความเสียหายของมอเตอร์ที่เกิดข้ึนท่ีมีสาเหตุมากจากตลับ
ลูกปืน แม้ว่าในปัจจุบันนี้ จะมีเครื่องมือท่ีใช้ในการตรวจสอบ วิเคราะห์และทานายสภาพของตลับลูกปืนลดลง
เพ่ือที่จะได้การบารุงรักษาก่อนที่มอเตอร์จะเกิดความเสียหายที่รุนแรงข้ึน แต่การชูปกรณ์เหล่าน้ันไม่ใช่การ
แกป้ ญั หาทตี่ น้ เหตขุ องความเสียหาย

การใช้อุปกรณ์ลดSpeedในการทางานมอเตอร์เองมีอุณหภูมิของมอเตอร์ในขณะทางานที่ต่าเมื่อเทียบ กับ
มอเตอร์ธรรมดา ทวั่ ไปในการรับโหลดขนาดต่าง ๆ กนั และมอเตอรป์ ระสิทธภิ าพสูงยังใช้ตลับลูกปนื ท่ีมีคุณภาพสูง
อีกด้วย ดังนั้น มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงโดยท่ัวไป จะมีค่าใช้จ่ายจากการบารงุ รักษาท่ีต่า เนื่องจากอายุการใชง้ านท่ี
ยาวนานกวา่ แลประสทิ ธิภาพสงู กวา่

เทคโนโลยีใหม่ของมอเตอร์ ทาให้ได้มอเตอร์ท่ีมีประสิทธิภาพท่ีสูงขึ้น และอายุการใช้งานที่ยาวนาน
กว่าเดิมโดยมีข้อมลู จากบริษัทยืนยันว่ามอเตอร์ที่เสียหายในชว่ งระยะเวลารับประกันลดลงเนื่องจากค่าการ สญู เสีย
ทางไฟฟ้าทล่ี ดลงทาให้มอเตอร์ประสิทธภิ าพสงู สามารถทนความร้อนได้ดกี วา่ มอเตอร์ธรรมดา

จากการเปรียบเทียบมอเตอร์นั้น จะเห็นได้ว่า มอเตอร์ไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง ถึงแม้ว่าจะมีราคาที่สูงกว่า
มอเตอร์ธรรมดา แต่อยา่ งไรก็ดีคา่ ใช้จ่ายในการดาเนินงานเม่ือใชม้ อเตอร์ไฟฟา้ ประสิทธิภาพสูงจะต่าเม่ือใช้ มอเตอร์
ทว่ั ๆไป

หลังการอนุรักษ์พลังานมอเตอร์

พิจารณาต้นทุนการดาเนินงาน เน่ืองจากมูลค่าท่ีสูงของค่าไฟฟ้าและค่าใช้จ่ายในการบารุงรักษาของ
มอเตอร์ ผู้ประกอบการหรือผู้ซ้ือจึงควรท่ีจะใช้ค่าใช้จ่ายเหล่าน้ีเป็นองค์ประกอบในการตัดสินใจซ้ืออุปกรณ์ปรับ
ความเรว็ ดว้ ย ราคาทสี่ งู กวา่ อุปกรณ์ปรบั ความเร็วทั่วไปเมื่อเทียบกับมอเตอร์ธรรมดาทั่วไปจะชดเชยไดจ้ ากค่าไฟฟ้า
และคา่ ใช้จา่ ยใน การบารงุ รักษาทํต่ี า่ กวา่ ดังนน้ั การพจิ ารณาต้นทุนการดาเนินงานม้งั หมด จะชว่ ยใหผ้ ู้ประกอบการ
มีต้นทุนใน การผลติ ทํ่ตี า่ ลง

หลังจากระยะของการคืนทุนแล้วจานวนเงินท่ีประหยัดได้ในแต่ละปีจะเป็นผลให้ต้นทุนในการผลิตของ
ผู้ประกอบการลดลง ดังนั้นการเปล่ียนมอเตอร์ท่ีหมดอายุ ด้วยมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง หรือใช้ต้นทุนในการ
ดาเนินงานเปน็ ตัวแปรรว่ มในการตดั สนิ ใจในการซื้อมอเตอร์ จะทาใหผ้ ู้ประกอบการมีความพร้อมต่อสภาวะ ตลาดท่ี
ผู้บริโภคได้ต่ืนตัวเป็นอย่างมากเก่ียวกับอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม ซ่ึงจากการใช้ไฟฟ้าที่ลดลงของ ผู้ประกอบการเป็น
ผลกระทบจากการผลิตไฟฟ้าต่อส่ิงแวดล้อม หรือมลภาวะที่เกิดจากปฏิกริยาเผาไหม้ เชื้อเพลิง ชีวภาพใน
กระบวนการผลิตไฟฟ้าลดลงด้วน ดังนั้นการอนุรักษ์พลังงานมอเตอร์เลือกมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพ จะช่วยลด
คา่ ใช้จา่ ยและต้นทุนได้

84

บทท่ี 5 สรปุ การอนรุ ักษ์พลังงานมอเตอร์
มอเตอร์เป็นอุปกรณ์ไฟฟา้ ท่ีใชพ้ ลังงานมาก การใชม้ อเตอร์ให้ประหยัดพลังงานไฟฟา้ มีข้อปฏิบตั ิ ดังนี้
- เลือกขนาดมอเตอรใ์ ห้เหมาะสมกบั งานนั้น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถา้ คา่ ตวั ประกอบกาลงั ไฟฟา้ บริเวณ นน้ั
มีคา่ ํตา่ ขนาดของมอเตอร์ต้องเหมาะสมกับภาระจึงจะทาให้การสญู เสยี ท่ีเกดิ ขน้ึ โดยไมจ่ าเปน็ ลดน้อยลง
- เลือกประสิทธิภาพของมอเตอร์ให้เหมาะสมกับสภาวะการดาเนินงานซ่ึงควรอยู่บนพื้นฐานของการ
วิเคราะหก์ ารลงทนุ โดยพจิ ารณาถงึ ราคาซอ้ื ชั่วโมงการทางาน ประสทิ ธภิ าพของมอเตอรแ์ ละคา่ ไฟฟ้า

85
- ปดิ มอเตอร์ทุกคร้ังเม่ือไม่มีการใช้ เน่ืองจากการเดนิ เครื่องท้ิงไวโ้ ดยไม่มีภาระงานจะใช้พลังงาน ประมาณ
10-20% ของพลังงานทใ่ี ช้ขณะที่มอเตอร์ทางานท่ีภาระเตม็ กาลงั

- ควรมกี ารตรวจสอบการใชง้ านมอเตอร์เพ่ือพจิ ารณาใช้ตวั ควบคมุ ความเรว็ ของมอเตอร์

- ควรมีการตรวจสอบดูว่ามีอุณหภูมิท่ีสูงผิดปกติของทั้งมอเตอร์และระบบจ่ายไฟฟ้าหรือไม่เน่ืองจาก ความ
รอ้ นที่เกดิ ขนึ้ จะแสดงถึงการสญู เสยี กาลงั ของมอเตอร์และทาให้ประสิทธภิ าพลดลง

- ควรใช้การขับเคลื่อนโดยตรงเม่ือมีโอกาสเนือ่ งจากการขับเคลื่อนทางอ้อม (เช่น ขับเคล่ือนด้วย สายพาน)
จะเกดิ การสูญเสยี พลังงานเปน็ จานวนมาก

- ถ้าแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ 3 เฟส ไม่สมดุลอาจมีการสูญเสียพลังงานจานวนมากได้ จึงควรมีการ
ตรวจสอบความสมดลุ ของแรงดนั ไฟฟา้ เปน็ ประจา

- เลือกใชม้ อเตอรป์ ระสทิ ธิภาพสงู แทนมอเตอร์แบบมาตรฐานเมอื่ เปล่ยี นมอเตอร์ใหม่

- หลีกเลย่ี งการเร่ิมเดินเคร่ืองและกลับทิศทางการหมุนของมอเตอร์ขนาดใหญใ่ นช่วงเวลาที่มีความ ตอ้ งการ
กาลังไฟฟา้ สงู สุด

- ปรับปรงุ และบารงุ รักษาระบบทางกลของมอเตอร์อยูเ่ สมอ เช่น ตรวจสอบความตึงของสายพานอัด จาระบี
และหยอดํนา้ มนั หลอ่ ล่ืนตามกาหนด เพ่ือลดกาลังงานสญู เสยี เนอื่ งจากแรงเสียดทานหรอื ความฝดื

- ควรติดตั้งมอเตอร์ในบริเวณที่มีอากาศถ่ายได้ดี เพราะการใช้งานมอเตอร์ในท่ี ๆ มีอุณหภูมิสูงจะทาให้ กล
เกดิ กาลงั การสูญเสยี ของมอเตอร์เพิ่มขึ้น เนอ่ื งจากความรอ้ นของขดลวดมคี ่าเพิ่มข้นึ

- ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์ ถา้ หากแรงดนั ไฟฟ้าสูงเกินกว่าพิกดั ท่ีบอกไว้บนปา้ ยเครื่อง จะทา
ใหเ้ กิดกาลังสญู เสียในแกนเหล็กมากขน้ึ กวา่ พิกัด ทาใหส้ มรรถนะการทางานของมอเตอรเ์ ปล่ียนไปและมี ผลตอ่ อายุ
การใช้งานมอเตอร์

- การใช้งานมอเตอรอ์ ย่างถกู ต้อง จะใชพ้ ลงั งานไฟฟา้ ลดลงทาใต้นทุนลดลง ช่วยเมศักยภาพการขางขนั

ทางการตลาดได้ ทาให้เกิดความม่ันคงแก่อุตสาหกรรมมากข้ึน และส่ิงสาคัญนอกเหนือจากน้ีก็คือ เป็นการ
ช่วย ประหยัดพลงั งานโดยรวมของประเทศอกี ทางหน่ึงด้วย

86

ตอนที่ 3 การจัดการพลงั งาน สาหรับโรงงานหรอื อาคารควบคุม

รายงานการจดั การพลังงาน
ประจาปี 2562

ชือ่ นิติบคุ คล: มหาวทิ ยาลัยทักษิณ

ชือ่ อาคารควบคุม : มหาวิทยาลยั ทักษิณ วทิ ยาเขตสงขลา

TSCI-ID : 85302-0155

87

88

89

90

91

ขั้นตอนที่ 1 คณะทางานด้านการจัดการพลงั งาน
1.1 โครงสร้างคณะทางานดา้ นการจัดการพลังงาน

รปู ท่ี 1-1 ผังโครงสรา้ งคณะทางานดา้ นการจัดการพลงั งาน

92

1.2 การแตง่ ตง้ั คณะทางานด้านการจดั การพลงั งาน และอานาจหนา้ ที่ความรับผิดชอบ

รปู ท่ี 1-2 คาสั่งแต่งตัง้ คณะทางานด้านการจดั การพลงั งาน

93
รปู ท่ี 1-2 คาสงั่ แต่งตง้ั คณะทางานด้านการจัดการพลงั งาน ต่อ

94
รูปที่ 1-2 คาส่งั แต่งต้งั คณะทางานด้านการจัดการพลงั งาน