:: SOFT STARTER
ประโยชน์ที่แท้จริงและข้อจำกัดในการใช้งาน ::
(ต่อ) โดย
ศิวะ หงษ์นภา
จะเห็นได้ว่า ถึงแม้ช่วง 30-45 นาที จะเป็นช่วงที่มีการใช้กำลังไฟฟ้าถึง
100 kW ซึ่งเป็นกำลังไฟฟ้า ที่สูงที่สุด ของการใช้งาน
แต่ค่านี้จะไม่ได้ถูกนำมาคิดค่า Peak Demand เพราะเมื่อคิดค่าเฉลี่ยทั้งช่วงแล้วยังต่ำกว่าช่วงอื่น
ในขณะที่ช่วง 45-60 นาที ซึ่งเป็นช่วงที่ kW สูงสุดของช่วงต่ำกว่าช่วงอื่น
ๆ แต่เมื่อคิดเฉลี่ยทั้งช่วงเวลาแล้ว กลับได้ค่าเฉลี่ยสูงสุด
ช่วงนี้จึงเป็นช่วงที่ถูกนำไปคิดค่า Peak Demand
ถ้าสมมติว่า ค่ากำลังไฟฟ้าสูงสุดในช่วงที่
3 (30-45 นาที) เกิดจากการสตาร์ตมอเตอร์ แล้วเราก็ชื้อ
Soft Starter ไปลดกระแสเพื่อลดกำลังไฟฟ้าขณะสตาร์ต ก็จะไม่ช่วยให้เราเสียค่าไฟน้อยลงแต่อย่างใด
เพราะช่วงนี้ไม่ได้ถูก นำไปใช้คิดค่า Peak Demand อยู่แล้ว
มาถึงตรงนี้ บางท่านอาจบอกว่า ถึงแม้จะไม่ช่วยลดค่า
Peak Demand แต่ก็จะช่วยลดค่าพลังงานไฟฟ้าหรือ Energy
Demand ได้ เพราะจากสมการที่ 2 ถ้า P ของการสตาร์ตลดลง
W ก็จะลดลง สำหรับคำถามนี้ต้องขอตอบว่า อาจจะจริงหรือไม่จริงก็ได้ครับ
สาเหตุที่ตอบเช่นนี้ เพราะว่าค่าพลังงานไฟฟ้า ไม่ได้ขึ้นกับ
P อย่างเดียว แต่จะขึ้นอยู่กับ t ด้วย ดังนั้นการที่
W จะลดลงเมื่อ P ลดลงก็ต่อเมื่อ t ไม่ได้เพิ่มขึ้น แต่ในความเป็นจริง
เมื่อกระแสลดก็จะทำให้แรงบิดลดด้วย และการที่แรงบิดลดก็จะส่งผลต่อเนื่องทำให้
t ของ การสตาร์ตนานขึ้นตามสมการ
Tm - Tt = 
\ Dt = ................................
(4)
จากสมการ ถ้าแรงบิดของมอเตอร์ Tm ลดลง
ก็เป็นที่แน่นอนว่า การสตาร์ตจะใช้เวลานานขึ้น จึงบอกไม่ได้ว่า
W จะลดลง แต่ถ้าถามต่อว่าแล้วมีแนวโน้มจะลดลงบ้างหรือไม่
คำถามนี้ตอบยากเพราะต้องใช้การคำนวณเท่านั้น
จึงจะบอกได้ ผู้เขียนจึงไม่ขอฟันธง แต่จะขอให้นึกถึงกฎการเท่ากันของพลังงานที่จะบอกเราได้คร่าว
ๆ ว่า พลังงาน
ที่ใช้ในการทำงานอย่างหนึ่งให้เสร็จโดยเร็วมักจะมีค่าเท่ากันกับพลังงานที่ใช้ในการทำงานเดียวกันแต่เสร็จช้า
ๆ
จะต่างกันก็ตรงค่ากำลังงานที่การทำงานให้เสร็จโดยเร็วย่อมต้องใช้กำลังงานมากกว่า
แต่การไฟฟ้าเก็บค่าพลังงาน
จากเรา เราจึงสรุปได้ว่า การใช้ Soft Starter ไม่ได้ช่วยลดค่าพลังงานไฟฟ้า
(Energy Demand) ในทำนองเดียว
กับที่ไม่ได้ช่วยลดค่าความต้องการกำลังงานไฟฟ้าเฉลี่ยสูงสุด
(Peak Demand) จากการสตาร์ตมอเตอร์
เมื่อการลดกระแสไฟฟ้าขณะสตาร์ต ไม่ได้ช่วยให้เราจ่ายค่าไฟฟ้าน้อยลง
แล้วการลดกระแสสตาร์ตจะมีประโยชน์ อะไร คำตอบก็คือมีบ้างครับ
แต่มีทางอ้อมเสียมากกว่า ซึ่งในที่นี้จะขอกล่าวถึงประโยชน์ทางไฟฟ้าแต่เพียงอย่างเดียว
ก่อน
ก. ประโยชน์ของการลดค่ากระแสสูงสุดที่หม้อแปลงต้องจ่าย
ประโยชน์ในข้อนี้ถือเป็นประโยชน์ทาง ไฟฟ้าที่ชัดเจน
ที่สุด เพราะการใช้ Soft Starter จะทำให้เราสามารถลดขนาดของหม้อแปลงลงได้
หรือถ้ามีหม้อแปลงเดิมอยู่แล้ว ก็สามารถนำส่วนที่ต้อเผื่อไว้สำหรับการสตาร์ตมอเตอร์ไปใช้อย่างอื่นได้
เท่ากับเป็นการเพิ่มความสามารถ ในการจ่ายโหลดของหม้อแปลงโดยไม่ต้องซื้อหม้อแปลงใหม่
ตัวอย่าง มอเตอร์ 300 A Direct on
Line จะกินกระแสช่วงสตาร์ต 1800-2000 A ถ้าไม่ต้องการให้เกิดโอเวอร์โหลด
ของหม้อแปลงก็ต้องเลือกหม้อแปลงขนาด 2000 A แต่ถ้าใช้
Soft Starter แล้วสามารถลดกระแสลงเหลือ 3 เท่า ก็จะใช้หม้อแปลงเพียง
1000 A หรืออาจเลือกหม้อแปลง 2000 A แล้วเอา 1000 A
ที่เหลือไปจ่ายโหลดอย่างอื่น
ข. ประโยชน์ในการลด Loss ในสาย เนื่องจากกระแสสูงขณะสตาร์ต
และไม่ต้องเพิ่มขนาดสายเพื่อรองรับ
กระแสสตาร์ตสูง ๆ ประโยชน์ข้อนี้ถือเป็นประโยชน์ทางอ้อม
และมีมูลค่าของการประหยัดน้อยเมื่อเทียบกับกรณีแรก
1.2 ประโยชน์ในการลด Partial
Load Loss และ No Load Loss ของมอเตอร์
ประโยชน์ในข้อนี้ใช้หลักความจริงที่ว่า ค่า P.F. ของมอเตอร์จะลดลงเรื่อย
ๆ ตามโหลดทางกลที่น้อยลง ดังแสดงในตารางที่ 1 จึงเป็นเหตุให้มอเตอร์ยังกินกระแสจำนวนหนึ่งแม้ว่าจะไม่มีโหลดเลยก็ตาม
แต่ถ้าเราสามารถ ลดขนาด P.F. ลงได้โดยคงองค์ประกอบด้านกำลังที่แท้จริงไว้
(Active Power) ก็จะสามารถทำให้ ขนาดของกระแส ลดลงได้ดังรูปที่
11 และถ้ากระแสลดลงก็หมายถึง Core Loss และ Copper Loss
ลดลงด้วย

(ก) จ่าย V เต็มที่ (ข)
ลด V โดยการเพิ่มมุม
รูปที่ 11 ขนาดของ Is เมื่อมุม Æ
ต่างกัน
หน้าที่ 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
ที่มา : Industrial
Technoloqy Review 127 สิงหาคม 2547
|