วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ MAC 2104-2003

8

รูปที่ 8.1 แสดงสามเหล่ียมกาลงั ของโหลดแบบอินดกั ทีฟ

151

8

2.2 สามเหลย่ี มกาลงั ของโหลดแบบคาปาซิทีฟ (Capacitive Load)

รูปท่ี 8.2 แสดงสามเหลี่ยมกาลงั ของโหลดแบบคาปาซิทีฟ

152

3. เพาเวอร์แฟกเตอร์ 8

pf = PF = = cos θ 153

3.1 เพาเวอร์แฟกเตอร์เท่ากบั 1 (Unity Power Factor)

P=S
ดงั น้นั pf = cos θ

มุม θ = cos 0° = 1

8

รูปที่ 8.3 แสดงเพาเวอร์แฟกเตอร์เท่ากบั 1 (กระแสไฟฟ้ าและแรงดนั ไฟฟ้ า
เกิดข้ึนพร้อมกนั หรืออินเฟสกนั )

154

8

3.2 เพาเวอร์แฟกเตอร์ล้าหลงั (Lagging Power Factor)

รูปท่ี 8.4 แสดงเพาเวอร์แฟกเตอร์ลา้ หลงั (กระแสไฟฟ้ าลา้ หลงั แรงดนั ไฟฟ้ า)

155

8

3.3 เพาเวอร์แฟกเตอร์นาหน้า (Leading Power Factor)

รูปที่ 8.5 แสดงเพาเวอร์แฟกเตอร์นาหนา้ (กระแสไฟฟ้ านาหนา้ แรงดนั ไฟฟ้ า)

156

8

4. การแก้เพาเวอร์แฟกเตอร์

ตวั อย่าง วงจร RL อนุกรมดงั รูป ก จงคานวณหาค่าต่างๆ ตอ่ ไปน้ี
1. เพาเวอร์แฟกเตอร์และมุมเฟส

2. เขียนสามเหลี่ยมกาลงั

3. ถา้ ตอ้ งการแกเ้ พาเวอร์แฟกเตอร์ของวงจรใหม้ ีคา่ สูงข้ึนเป็น 0.96 ลา้ หลงั จง
คานวณหาคา่ คาปาซิเตอร์เป็นวาร์ คาปาซิเตอร์เป็นไมโครฟารัด (µF) และเขียน
สามเหลี่ยมกาลงั

157

8

158

วิธีทา 1. Z= = 8

= 18.03 Ω 159

I= =

= 5.54 A

pf1 = cos θ1 = 0.832 ลา้ หลงั
= =

8

มุม θ1 = cos-1(0.832) = 33.70 องศา

Q1 = VI sin θ1 = 100 × 5.54 × sin 33.70°
= 307.4 Var

S1 = VI = 100 × 5.54

= 554 V•A

นาค่า P1, Q1, S1 ไปเขียนสามเหล่ียมกาลงั ไดด้ งั รูป ข

160

8

3. ถา้ ตอ้ งการแกเ้ พาเวอร์แฟกเตอร์สูงข้ึนเป็น 0.96 ลา้ หลงั ตอ้ งนาตวั เกบ็ ประจุ
หรือคาปาซิเตอร์มาต่อขนานกบั วงจรดงั รูป ค

161

เม่ือเพาเวอร์แฟกเตอร์เท่ากบั 0.96 ลา้ หลงั 8

กาหนดให้ pf2 = cos θ2 = 0.96 162
16.26 องศา
มุม θ2 = cos-1(0.96) =

S2 = =

= 480.2 V•A

= 134.45 Var ลา้ หลงั

ดงั น้นั คา่ คาปาซิเตอร์เป็นวาร์ (QC) = Q1 - Q2

8

QC = 307.4 Var - 134.45 Var
= 172.95 Var นาหนา้

นนั่ คือตอ้ งใชค้ าปาซิเตอร์เพอ่ื ทาใหเ้ กิดกาลงั ไฟฟ้ ารีแอกทีฟ 172.95 Var
นาหนา้ แตก่ าลงั ไฟฟ้ ารีแอกทีฟดงั กล่าวมีค่าเท่ากบั กาลงั ไฟฟ้ าปรากฏที่เกิดข้ึนท่ีคาปา
ซิเตอร์ (SC)

นนั่ คือ SC = VIC = 172.95 V•A

IC = =

= 1.7295 A

163

8

XC = =

= 57.82 Ω

แต่ XC =
C=

= 55.05 µF

สรุป ตอ้ งใชค้ าปาซิเตอร์ความจุ 55.05 µF ตอ่ ขนานเขา้ กบั วงจรเพื่อแกเ้ พาเวอร์
แฟกเตอร์ใหส้ ูงข้ึนเป็น 0.96 ลา้ หลงั เขียนสามเหล่ียมกาลงั ไดด้ งั รูป ง

164

8

5. กาลงั ไฟฟ้ าเชิงซ้อน

ตวั อย่าง จงเขียนสามเหล่ียมกาลงั จากรูปวงจร ก

165

8

Z = R + j XL = 3 + j 4
= 5 ∠53.13°Ω

I= =

= 20 ∠-53.13° A

S = VI* = 100 ∠0°V×20 ∠53.13°A

= 2,000 ∠53.13° × V•A = 1,200 W + j 1,600 Var

166

นน่ั คือ P = 1,200 W 8
Q = 1,600 Var
S = 2,000 V•A = 0.6 ลา้ หลงั
pf ==
= 0.6 ลา้ หลงั 167
หรือ pf ==

8

มุม θ = cos-1(0.6) = 53.13 องศา
นาค่า P, Q, S ไปเขียนสามเหล่ียมกาลงั ไดด้ งั รูป ข

168