(electrical knowledge) (theory of electricity and power ...€¦ · i สารบััญ...

I

สารบญสารบญ เนอหา หนา ตอนท 2 ความรดานไฟฟา (Electrical knowledge) บทท 1 ทฤษฎไฟฟาและอเลกทรอนกสกาลง (Theory of electricity and power electronic) 1-1

ความสาคญของเนอหาวชา 1-1

วตถประสงค 1-1

บทนา 1-1

1.1 การกาเนดพลงงานไฟฟา วงจรไฟฟากาลง วงจรอเลกทรอนกสกาลง หนวยวดทางไฟฟา 1-2 เชน แรงดน กระแส กาลงงานและพลงงาน ตลอดจนอปกรณไฟฟาเบองตน เชน ตวตานทาน ตวเกบประจ และตวเหนยวนา(Electricity generation, power circuit, electronic circuit, electric measuring unit, electric elements, ect. )

1.2 ลกษณะการใชไฟฟาในอาคาร/โรงงาน(How to energy is used in building/factory) 1-56 1.3 โครงสรางคาไฟฟา คาเพาเวอรแฟคเตอร คาปรบปรงตนทนการผลต (Ft) 1-60 (Electric tariff, Power Factor, Fuel Cost Adjustment Factor) 1.4 ตวอยางการคดคาไฟฟาแบบตางๆ และการควบคมคาไฟฟา 1-66 (Calculation of electricity cost and control of electricity cost) 1.5 กจกรรม (Activity) 1-71

เอกสารอางอง (Reference) 1-75 บทท 2 อปกรณไฟฟาโดยทวไป (General electric equipment) 2-1



บทนา 2-1

2.1 หลกการและวธการใชหมอแปลงไฟฟา มอเตอรไฟฟา เครองกาเนดไฟฟา ตวนาไฟฟา 2-2 (Principles of electric transformer, motor, generator and how to operate)

2.2 ตวนาไฟฟาประเภทตางๆ(Type of electric conductors) 2-46 2.3 อปกรณปองกนในระบบไฟฟา 2-50 2.4 การควบคมเฟส (Phase Control) 2-53 2.5 การควบคมแรงดนดวยวธตดตอ (Voltage control) 2-55 2.6 การควบคมมอเตอรเหนยวนาโดยวธควบคมเฟส 2-56

(Phase control of Conduction motor)

II

สารบญสารบญ เนอหา หนา

2.7 การควบคมมอเตอรเหนยวนาโดยวธควบคมความถ 2-64

(Frequency control of Conduction motor ) 2.8 การควบคมมอเตอรเหนยวนาโดยวธควบคมเวคเตอร 2-66

(Vector control of conduction motor) 2.9 กจกรรม (Activity) 2-70

เอกสารอางอง(Reference) 2-71 บทท 3 การควบคมพลงงานไฟฟาอตโนมตและการประมวลผล 3-1 (Automatic-control and data processing)



บทนา 3-1

3.1 การควบคมการทางานของระบบไฟฟาและอปกรณไฟฟาแบบอตโนมต 3-2 (Automatic operation control of power system and equipment) 3.2 พนฐานของการควบคมแบบอตโนมต (Fundamental of automatic control) 3-5 3.3 อปกรณควบคมแบบตางๆ และการประยกตใชงาน (Type of controller and application) 3-14 3.4 พนฐานการประมวลผลขอมล หลกการของคอมพวเตอร ฐานขอมล การสงขอมล 3-23

(Fundamental of data processing, computer, data base, and data transmission) 3.5 การควบคมภาวะการใชไฟฟา (Demand control) 3-36 3.6 ตวอยางและการประยกตใชระบบควบคมและการสงขอมลในโรงงานอตสาหกรรม 3-38 และอาคาร (Examples of applications of control system and data transmission in industry/buildings) 3.7 กจกรรม (Activity) 3-42

เอกสารอางอง(Reference) 3-44

III

สารบญสารบญ เนอหา หนา ตอนท 3 ระบบไฟฟาและการตรวจวเคราะหการใชพลงงานไฟฟา (Power Distribution System and Electric Audit) บทท 1 ระบบการจายและควบคมไฟฟาในโรงงาน/อาคาร 1-1 (Power Distribution and Control in Factory/building)



บทนา 1-1

1.1 ระบบการจายไฟฟาในโรงงาน/อาคาร (Power distribution system in factory/building) 1-2 1.2 การออกแบบระบบไฟฟากาลง (Design of Power system) 1-6 1.3 การควบคมการจายไฟฟาในโรงงาน/อาคาร 1-13

(Control of power distribution system in factory/building) 1.4 การตรวจสอบระบบการผลตและจายพลงงานไฟฟา 1-14 (Inspection of power generation and distribution system) 1.5 การอนรกษพลงงานในระบบการจายไฟฟาในโรงงาน/อาคาร 1-21 (Energy conservation in power distribution system in factory/building) 1.6 การปรบปรงคาเพาเวอรแฟคเตอร (Power factor improvement) 1-30 1.7 การควบคมคาความตองการกาลงไฟฟาสงสด (Peak demand control) 1-67 1.8 ตวประกอบการใชไฟฟา (Load factor) 1-87 1.9 กรณศกษา (Case studies) 1-91 1.10 กจกรรม (Activity) 1-100

เอกสารอางอง (Reference) 1-103

บทท 2 มอเตอรไฟฟา (Electrical motors) 2 -1



บทนา 2-1

2.1 โครงสรางมอเตอรไฟฟา 2-2 2.2 ประสทธภาพและการสญเสยในมอเตอรไฟฟา 2-3 2.3 สมรรถนะการใชงานและคาตวประกอบกาลงของมอเตอร 2-5

IV


2.4 การเปรยบเทยบราคาและคาใชจายในการใชงานของมอเตอร 2-6 2.5 การพนขดลวดมอเตอรใหม 2-7 2.6 การใชมอเตอรทมขนาดเหมาสมกบภาระ 2-7 2.7 การหลกเลยงการเดนมอเตอรตวเปลาและการใชอปกรณควบคมมอเตอรตามภาระ 2-8 การใชงาน 2.8 การตรวจปรบสายพานใหมความตงทพอเหมาะ 2-10 2.9 การเลอกใชอปกรณควบคมความเรวรอบมอเตอร (Variable Speed Drive: VSD) 2-11 2.10 วธการอนรกษพลงงานปมนาและพดลมอตสาหกรรม 2-13 2.11 มอเตอรประสทธภาพสง 2-18 2.12 การบารงรกษามอเตอร 2-24 2.13 สรปแนวทางการอนรกษพลงงานมอเตอรไฟฟา 2-26 2.14 กจกรรม 2-27

เอกสารอางอง 2-28 ภาคผนวก 2-29

บทท 3 การตรวจวดและวเคราะหการใชพลงงานไฟฟา (Electrical energy audit) 3 -1 ความสาคญของเนอหาวชา 3-1


บทนา 3-1

3.1 วธการและขนตอนการตรวจวดและวเคราะหการใชพลงงานไฟฟาตามกฎกระทรวง 3 -2 (Procedure of electrical energy audit according to Ministerial orders)

3.2 เครองมอวดการใชพลงงานตามกฎกระทรวง 3 -2 3.3 พนฐานการวดทางไฟฟา เชน การวดแรงดนไฟฟา การวดกระแสไฟฟา การวดกาลงไฟฟา 3-13

การวดพลงงานไฟฟา (Basic electric measurement i.e., voltage, Current, power, electricity) 3.4 การตรวจวดระบบไฟฟา และอปกรณไฟฟา (Measuring power system and equipment) 3-32 3.5 ตวอยางการหาประสทธภาพจากการตรวจวด 3-39 3.6 การเกบรวบรวมขอมล และวเคราะหผลขอมล (Gathering and analyzing data) 3-49 3.7 การใชกราฟชวยในการวเคราะหแนวโนมประสทธภาพพลงงาน 3-53

(Analysis trend of energy effiency using graft) 3.8 การวเคราะหดานไฟฟา 3-67

3.9 การกาหนดมาตรการอนรกษพลงงาน (Identification of energy conservation measures) 3-68

V

สารบญสารบญ เนอหา หนา 3.10 การจดทารายงาน (Report preparation) 3-79

3.11 กจกรรม (Activity) 3-81 เอกสารอางอง (Reference) 3-83 ภาคผนวก 3-84 ตอนท 4 การอนรกษพลงงานในระบบไฟฟา (Energy conservation in Electrical System) บทท 1 ระบบอดอากาศ ปม และพดลม 1-1 (Air-compressor, pump, and fan system)



บทนา 1-1

1.1 ประเภทและหลกการทางานของระบบอดอากาศ 1-2 1.2 ประเภทและหลกการทางานของปม 1-18 1.3 ประเภทและหลกการทางานของพดลม 1-42

1.4 กรณศกษา (Case studies) 1-56 1.5 กจกรรม (Activity) 1-68 เอกสารอางอง(Reference) 1-72 บทท 2 หลกการและการอนรกษพลงงานในระบบทาความเยนและปรบอากาศ 2-1 (Principle of Refrigeration and A/C systems, and guidelines for energy conservation)



บทนา 2-1

VI


2.1 ระบบทาความเยน หลกการทางานของระบบทาความเยน 2-2 2.2 ชนดของเครองทาความเยน 2-9 2.3 ระบบปรบอากาศ หลกการทางานของระบบปรบอากาศ 2-25 2.4 ชนดของเครองปรบอากาศ 2-32 2.5 วธการตรวจวดและวเคราะหประสทธภาพของระบบทาความเยน 2-39 2.6 วธการตรวจวดและวเคราะหประสทธภาพของระบบปรบอากาศ 2-47 2.7 มาตรการการอนรกษพลงงานในระบบทาความเยนและปรบอากาศ 2-72 2.8 ปมความรอน (Heat Pump) 2-82 2.9 กรณศกษา (Case studies) 2-93


บทท 3 การอนรกษพลงงานในระบบไฟฟาแสงสวางและอปกรณไฟฟาอนๆ 3-1 (Energy conservation in lighting system and other electric equipment) ความสาคญของเนอหาวชา 3-1


บทนา 3-1

3.1 ระบบไฟฟาแสงสวางและอปกรณทใช (Lighting system and equipment) 3-2 3.2 การอนรกษพลงงานในระบบไฟฟาแสงสวาง (Energy conservation in lighting system) 3-32

3.3 หลกการทาความรอนดวยไฟฟาและอปกรณทใช 3-54 (Principle of Electric Heating and Equipment)

3.4 การอนรกษพลงงานในระบบทาความรอนดวยไฟฟา 3-86 (Energy conservation in electric heating system)

3.5 การอนรกษพลงงานในอปกรณไฟฟาอนๆ 3-94 (Energy conservation in other electric equipment)

3.6 เทคโนโลยการอนรกษพลงงานไฟฟาลาสด 3-108 (Latest electrical energy conservation technology)

3.7 เทคโนโลยดานพลงงาน 3-119 3.8 กรณศกษา (Case Study) 3-125 3.9 กจกรรม (Activity) 3-134


ตอนท 2 บทท 1 ทฤษฏไฟฟาและอเลกทรอนกสกาลง ตาราฝกอบรมผรบผดชอบดานพลงงาน(ผชพ) ดานไฟฟา

1-1

บทท 1 ทฤษฏไฟฟาและอเลกทรอนกสกาลง (Theory of electricity and power electronic)

ความสาคญของเนอหาวชา (Overview) ในบทนเปนพนฐานทางไฟฟาและอเลกทรอนกสกาลงทสาคญ เพอชวยในการวเคราะหเรองการอนรกษ

พลงงาน โดยจะกลาวถงอปกรณไฟฟาและอเลกทรอนกสกาลง การกาเนดพลงงานไฟฟา วงจรไฟฟากาลง วงจรอเลกทรอนกสกาลง ลกษณะการใชไฟฟาในอาคาร/โรงงาน โครงสรางคาไฟฟา คาเพาเวอรแฟคเตอร คาปรบปรงตนทนการผลต (Ft) ตวอยางการคดคาไฟฟาแบบตางๆ และการควบคมคาไฟฟาในอาคาร/โรงงาน

วตถประสงค (Objective) 1. อธบายทฤษฎไฟฟาและอเลกทรอนกสกาลงได 2. อธบายลกษณะการใชไฟฟาในอาคาร/โรงงานได 3. อธบายโครงสรางคาไฟฟาได 4. อธบายวธการควบคมคาไฟฟาได

บทนา (Introduction) ประโยชนของไฟฟาตอความเปนอยของมนษยโลกมมากมายมหาศาล ไฟฟาชวยทาใหเกดการพฒนาเกด

เทคโนโลยใหม ๆ ชวยอานวยความสะดวกตอการดารงชวต การกาเนดพลงงานไฟฟา มหลากหลายวธ การนามาใชงานกจะเกยวของกบวงจรไฟฟากาลง วงจรอเลกทรอนกสกาลง ซงมผลตอการใชพลงงาน และการตรวจวดทางไฟฟาจะทาใหทราบถงประสทธภาพการใชพลงงานและการสญเสยพลงงานในระบบไฟฟา ตลอดจนการวเคราะหและคานวณคาไฟฟาตามโครงสรางคาไฟฟา ซงมทงคาพลงงานไฟฟาคาความตองการกาลงไฟฟา คาเพาเวอรแฟคเตอร และคาปรบปรงตนทนการผลต ( Ft ) ทางโรงงานอตสาหกรรมและอาคาร สามารถดาเนนการดานการอนรกษพลงงานใหเหมาะสมไดจากการคานวณ ซงจะชวยใหลดกาลงการผลตไฟฟาของประเทศได และลดตนทนคาพลงงานตอหนวยได


1-2

1.1 การกาเนดพลงงานไฟฟา วงจรไฟฟากาลง วงจรอเลกทรอนกสกาลง หนวยวดทางไฟฟา เชน แรงดน กระแส กาลง และ พลงงาน ตลอดจนอปกรณไฟฟาเบองตน เชน ตวตานทาน ตวเกบประจและตวเหนยวนา

มนษยเรมคนพบประจไฟฟาจากการนาเอาแทงอาพนมาถกบขนสตวทาใหเกดประกายไฟ นอกจากนเรมมการสงเกตจากการหวผม ซงขณะทหวผมนนเกดการดดเสนผมเสมอนมประจไฟฟาเกดขน มนษยเรมคนเคยและรจกการนาไฟฟามาใชประโยชนเมอราวป พ.ศ. 2397 โดยนกวทยาศาสตรชอไฮนรส เกอบเบลไดคนพบหลอดไฟฟาชนดมไส ซงกยงมใชกนอย หลงจากนนไดมการนาไฟฟามาใชงานดานตาง ๆ เพมขน เชน ใหแสงสวาง ใหความรอน ใชในงานดานมอเตอร วทย โทรทศน ฯลฯ เปนตน โดยสรปชวตประจาวนของมนษยจะตองมความเกยวของกบไฟฟาเสมอ

1.1.1 การกาเนดพลงงานไฟฟา เรามาลองคดกนดวาถาไมมไฟฟาแลวจะเกดอะไรขน หลอดไฟจะจดไมตด วทยโทรทศนจะใชการไมได

รถยนตกวงไมได นาประปากไมไหล จะหงขาวหรอปงขนมปงกไมได ดงนน ถาจะกลาววา ชวตประจาวนของเราทกวนนตองอาศยไฟฟา กคงไมเกนความจรงนก เพราะของใชทอยรอบๆ ตวเราเปนเครองไฟฟาเกอบทงสนตงแต เตารด ตเยน เครองปงขนมปง โทรทศน วทย เครองใชในบาน เชน เตาแกสหงตมทจดดวยไฟฟา นอกจากนนยงมโทรศพท โทรเลข และเครองมออปกรณตางๆ อกมากมายในอตสาหกรรมทตองพงไฟฟา

พลงงานไฟฟานนมแหลงกาเนดขนได 7 วธดวยกน และบางวธกสามารถนาไปใชอยางกวางขวาง ซงแหลงกาเนดดงกลาวมดงน

1. การเสยดส (Friction) วธการนแรงดนไฟฟาจะเกดขนไดโดยการนาวตถสองชนดมาถกน 2. แรงกดดน (Pressure) วธการนแรงดนไฟฟาจะเกดขนไดโดยการบบตวของผลกคลสตรอน (Crystal) 3. ความรอน (Heat) วธนแรงดนไฟฟาเกดขนโดยการใหความรอนทจดตอของโลหะทตางกน 2 ชนด 4. แสงสวาง (Light) วธการนแรงดนไฟฟาจะเกดขนไดโดยเมอมแสงสวางสองกระทบกบสารทมความไวตอ

แสงหรอเซลลลแสงอาทตย 5. ปฏกรยาเคม (Chemical Action) วธการนแรงดนไฟฟาจะเกดขนไดโดยอาศยปฏกรยาทางเคม (Chemical

Reaction) เชน ในแบตเตอร 6. อานาจแมเหลก (Magnetism) วธการนแรงดนไฟฟาจะเกดขนไดโดยเอาตวนา ไฟฟาเคลอนทตดผาน

สนามแมเหลก หรอเอาสนามแมเหลกเคลอนทตดผานตวนาไฟฟาในลกษณะเชนน ตวนาไฟฟา กจะตดกบเสนแรงแมเหลกเหมอนกน จงทาใหเกดแรงดนไฟฟาขน

7. ปฏกรยานวเคลยร เปนพลงงานทไดนามาผลตพลงงานไฟฟาทอยระหวางการศกษาของประเทศไทย แตอกหลายประเทศมโรงไฟฟาพลงงานนวเคลยรนใชแลว พลงงานนวเคลยรเปนพลงงานทใหประโยชนอยางมหาศาล แตกเปนภยอยางใหญหลวง ถาเทคโนโลยไมเพยงพอ และจรยธรรมคณธรรมของผดแลตงแตกระบวนการกอสรางไมด


1-3

พลงงานแตละรปทกลาวมา (เมอรวมพลงงานจากการเสยดส (Friction)) และแรงกดดน (Pressure) เปน

พลงงานกล) จะมการแปลงรปของพลงงานไปมาระหวางกนตามรปท 1.1 ตวอยางเชน โรงไฟฟาพลงความรอน ซงเปนโรงงานผลตไฟฟา ทมการแปลงพลงงานเคมในเชอเพลงใหเปนพลงงานความรอนดวยการเผาไหม แปลงพลงงานความรอนเปนพลงงานกลดวยเครองจกรพลงความรอน (Heat engine) ทเรยกวาเทอรไบน และแปลงพลงงานกลเปนพลงงานไฟฟาดวยเครองกาเนดไฟฟา อนง ในการแปลงพลงงานระหวางพลงงานตางรปกน จะตองมการสญเสยพลงงานเสมอ ความสญเสยนเกอบ ทงหมดจะกลายเปนพลงงานความรอน และพลงงานทแปลงมาแลวแตละรปสดทายกจะกลายเปนพลงงานความรอนเชนกน ดงนน จงกลาวไดวากลวธอนรกษพลงงานประการหนง กคอการเพมประสทธภาพในการแปลงพลงงาน เพอลดการปลอยพลงงานทมคณภาพตา

รปท 1.1 การแปลงพลงงานระหวางรปตางๆ โรงไฟฟาจะมหลายประเภท เชน โรงไฟฟาพลงความรอน โรงไฟฟานวเคลยร โรงไฟฟาพลงนา โรงไฟฟาพลงความรอนใตดน โรงไฟฟาพลงแสงอาทตย โรงไฟฟาพลงลม เปนตน รปท 1.2 แสดงระบบจายไฟฟาจากโรงไฟฟา (โรงไฟฟาพลงความรอน โรงไฟฟานวเคลยร โรงไฟฟาพลงนา) ของผผลต ไฟฟาทวไป ผานสายสงไฟฟา สถานแปลงไฟฟา ไปจนจงผใชไฟฟา กวาไฟฟาทกาเนดขนจะเดนทางจากโรงไฟฟาไปถงโรงงานและอาคารตางๆ ไมเพยงแตจะเกดความสญเสยในสายสงไฟฟาและหมอแปลงแรงดนไฟฟาเทานน แตพลงงานทตองใชในสถานแปลงไฟฟากเสมอนหนงเกดความสญเสยขนอกดวย

พลงงานแสง พลงงานนวเคลยรดวงอาทตย

พลงงาน แมเหลกไฟฟา

การแยกดวยไฟฟา

แบตเตอรพลงงานเคม

พลงงานกล พลงงานความรอน

ความรอน จากการเสยดส

เครองจกรพลงความรอน


1-4

รปท 1.2 ระบบจายพลงงานไฟฟา

1.1.2 วธใชพลงงานไฟฟาจากภายนอกรวมกบเครองกาเนดไฟฟาของตวเอง

ในระยะหลง สถานประกอบการทมระบบกาเนดไฟฟาของตวเอง เชน มระบบโคเจนเนอเรชนและระบบกาเนดไฟฟาพลงแสงอาทตยในโรงงานและอาคารไดเพมจานวนมากขน พลงงานไฟฟาจากระบบเหลาน จะชวยจายพลงงานไฟฟา ใหกบเครองไฟฟาตางๆ นอกเหนอพลงงานไฟฟาทไดรบจากผผลตไฟฟาทวไป นอกจากน ในระยะหลงยงมการใหบรษทผประกอบการเอกชนเขามาตดตงระบบกาเนดไฟฟาภายในโรงงานหรออาคาร เพอจาหนายไฟฟาทกาเนดไดและความรอนทงจากระบบกาเนดไฟฟาสามารถทนากลบใชไดใหกบโรงงานหรออาคารอกดวย ผประกอบการแบบนเรยกวา On-site electric power company ระบบกาเนดไฟฟาของตวเองในลกษณะน จะตดตงอยในทดนของโรงงานหรออาคาร ซงมขอดทไมมความสนเปลองพลงงานจากความสญเสยในสายสงและความสนเปลองในสถานแปลงไฟเหมอนกบไฟฟาทวไป

โรงไฟฟาพลงความรอน โรงไฟฟานวเคลยร โรงไฟฟาพลงนาขนาดใหญ

สถานแปลงไฟฟาแรงสง

โรงไฟฟาพลงนา สถานแปลงไฟฟา

สายจายไฟ

ฟาแรงส

ง

โรงงานขนาดใหญ

สายจายไฟฟาใตดน

สถานแปลงไฟฟารถไฟ

สถานแป

ลงไฟ

ฟา

สาหร

บจายไฟ

ฟา

สายจายไฟ

แรงส

ง

หมอแปลง เสาไฟฟา

อาคาร

สายลากเขาบาน

บานอยอาศย รานคา โรงงานขนาดเลก


1-5

1.1.2.1 ระบบโคเจนเนอเรชน

ระบบโคเจนเนอเรชนเปนระบบการใชพลงงานแบบ Cascade โดยนาพลงงานคณภาพสงทไดจากการเผาไหมเชอเพลงมาขบเครองกาเนดไฟฟาหรอเครองคอมเพรสเซอรของเครองทาความเยน แลวนาความรอนทงทไดจากเครองตนกาลงไปใชในการปรบอากาศรอน-เยนซงตองการอณหภมตากวา ดวยวธการใชพลงงานในลกษณะน จะทาใหประสทธภาพในการใชพลงงานมคาสงขน ในปจจบนมกจะเรยกระบบทกาเนดไฟฟาและนาความรอนทงมาใชรวมกนวา ระบบโคเจนเนเรชน รปท 1.3 แสดงรประบบโคเจนเนอเรชนในโรงแรม ไฟฟาทกาเนดไดจากเครองยนตแกสและเซลลลเชอเพลง จะนาไปเชอมตอกบไฟฟาจากการไฟฟาเพอจายใหกบภาระ สวนความรอนทงทนากลบมาใชจะนาไปใชปรบอากาศรอน-เยนและจายนารอน ระบบโคเจนเนอเรชนทนามาใชในอาคารภาคบรการ เชน โรงแรม นจะมความแตกตางจากโรงงาน เนองจากภาระกาลงไฟฟาและภาระความรอนจะขนอยกบชวงเวลาและฤดกาล ดงนนจงควรมการบนทกและวเคราะหขอมลการเดนเครองหลงจากเรมเดนเครองแลวประมาณ 1 ป เพอตรวจสอบวามการเดนเครองดวยสมรรถนะสง

การจะทาเชนนได จะตองบนทกปรมาณไฟฟาทกาเนดได ปรมาณความรอนทงทนามาใชประโยชน และความสนเปลองเชอเพลง เพอตรวจสอบประสทธภาพการกาเนดไฟฟา อตราการใชประโยชนจากความรอนทง (อตราสวนระหวางปรมาณความรอนทงทนามาใชประโยชนตอปรมาณความรอนทปอนใหแกเครองตนกาลง) ประสทธภาพรวม (ประสทธภาพการกาเนดไฟฟา+อตราการใชประโยชนจากความรอนทง)

กรณทประสทธภาพการกาเนดไฟฟามคาตา แสดงวาเครองกาเนดไฟฟาเดนเครองดวยภาระไมเตมพกดเปนสวนใหญ กรณทอตราการใชประโยชนจากความรอนทงมคาตา ใหพจารณาทบทวนวธการนาความรอนทงไปใชประโยชน หรอตรวจสอบระบบควบคมอปกรณแหลงความรอนชวย

ในการทาใหมประสทธผลการอนรกษพลงงานสง (อตราการอนรกษพลงงาน มากกวารอยละ10 ในกรณของเครองยนตแกสจะตองมประสทธภาพรวมไมนอยกวารอยละ 67 กรณของกาซเทอรไบนไมนอยกวารอยละ 72 และกรณของเครองยนตดเซลล ไมนอยกวารอยละ 50 นอกจากนน ควรมการจดการการเดนเครองใหมระยะเวลาเดนเครองเทยบเทาภาระรวมตลอดปไมนอยกวา 4,000 ชวโมง


1-6

รปท 1.3 ตวอยางระบบโคเจนเนอเรชนในโรงแรม

1.1.2.2 ระบบกาเนดไฟฟาพลงงานแสงอาทตย หวใจของระบบกาเนดไฟฟาพลงงานแสงอาทตย ไดแก เซลลลแสงอาทตย ประสทธภาพในการแปลง

พลงงานแสงเปนพลงงานไฟฟาจะอยในชวงรอยละ 6-20 เซลลแสงอาทตยแบบซลกอนผลกเดยวจะมประสทธภาพสงแตกมจดออนคอราคาแพงและตองใชพลงงานมากในการผลต

ระบบกาเนดไฟฟาพลงงานแสงอาทตยมหลายแบบดงรปท 1.6 โดยใชการมหรอไมมแบตเตอร และการตอวงจรเชอมกบระบบไฟฟาของผผลตไฟฟาเปนเกณฑ ในโรงงานและอาคารตางๆ มกจะตอแบบ Grid connection การตอวงจรแบบ Grid connection นนเมอพลงงานไฟฟาทกาเนดไดมมาก เกนพอ จะสามารถจายไฟฟากลบเขาไปในระบบไฟฟาของผผลตไฟฟาไดอกดวย


1-7

รปท 1.4 ประเภทของระบบการนาพลงงานแสงอาทตยมาใชงาน

รปท 1.5 ประเภทของเซลลลแสงอาทตย

รปท 1.6 ระบบกาเนดไฟฟาดวยเซลลลสรยะ

สายจายไฟฟาของผผลตไฟฟา

เซลลแสงอาทตย เซลลลแสงอาทตย

แบตเตอร เครองใชไฟฟาเครองใชไฟฟา

(a) การตอแบบ grid connection (b) การตอแบบอสระ (จายไฟฟากลบได)


1-8

1.1.3 วงจรไฟฟา 1.1.3.1 วงจรไฟฟากระแสตรง

(1) กฎของโอหม เมอใหแรงดนไฟฟา E [V] แกความตานทาน R [Ω] จะมกระแสไฟฟา I [A] ไหลเทากบ

REI = (1.1)

ความสมพนธนเรยกวา กฎของโอหม (2) กฎของจล ความรอนจลเกดขนเมอกระแสไฟฟาไหลผานตวนา จะแปรผนตามผลคณของความตานทาน (R) กบ

กาลงสองของกระแสไฟฟา (I2) กบเวลา (t) และเมอแปลงพลงงานทเกดขนในเวลา t วนาท RI2t [J] เปนปรมาณความรอน Q [cal] แลวจะได

caltRI18541Q 2

.≈ (1.2)

เนองจาก 1 cal ≈ 4.185 J และ 1 cal คอปรมาณความรอนททาใหนา 1 g มอณหภมสงขน 1°C (3) กฎของ Kirchhoff

ความตอเนองของกระแสไฟฟา: ผลบวกพชคณตของกระแสไฟฟาทไหลเขา ณ จดเชอมใดๆ ในวงจรจะเทากบศนย ความสมดลของแรงดนไฟฟา: ในวงจรปดใดๆ ผลบวกของแรงดนไฟฟาและแรงดนไฟฟายอนกลบทงหมดตามทศทางเดนรอบวงจรเดยวกนจะเทากบศนย (4) Thevenin’s Theorem (ทฤษฎแหลงจายแรงดนไฟฟาสมมล) Norton’s Theorem (ทฤษฎแหลงจายกระแสไฟฟาสมมล) วงจรความตานทานทประกอบดวยแหลงจายแรงดนไฟฟาคงทและแหลงจายกระแสไฟฟาคงท จะสมมลกบ “วงจรอนกรมทประกอบดวยตวตานทานกบแหลงจายแรงดนไฟฟาคงท” หรอ“วงจรขนานทประกอบดวยตวตานทานและแหลงจายกระแสไฟฟาคงท” ทฤษฎแรกเรยกวา Thevenin’s Theorem ทฤษฎหลงเรยกวา Norton’s Theorem โดย Thevenin’s Theorem มอกชอหนงวา ทฤษฎแหลงจายแรงดนไฟฟาสมมล และ Norton’s Theorem มอกชอหนงวา ทฤษฎแหลงจายกระแสไฟฟาสมมล นอกจากน แรงดนไฟฟา ES ของแหลงจายแรงดนไฟฟา หมายถงแรงดนไฟฟาขณะขว ab เปดอย อมพแดนซอนกรม RS เปนคาความตานทานวดทขวเมอลดวงจรแหลงจายไฟและตดแรงดนไฟฟาออกจากวงจร แหลงจายกระแสไฟฟา IS ใหถอวากระแสไฟฟามคาเทากบ ES/RS โดยคา RS เปนคาความตานทานวดทขวเมอเปดวงจร


1-9

(ก) วงจรโดยใชแหลงจายแรงดนไฟฟาสมมล

(ข) วงจรโดยใชแหลงจายกระแสไฟฟาสมมล

รปท 1.7 วงจรไฟฟาโดยใชแหลงจายแรงดนไฟฟาสมมล จากรปท 1.7 แหลงจายแรงดนไฟฟาสมมลและแหลงจายกระแสไฟฟาสมมลสามารถแปลงไปมาระหวางกนได (ดรปท 1.8)

แหลงจายแรงดนไฟฟา แหลงจายกระแสไฟฟา

แหลงจายแรงดนไฟฟากบแหลงจายกระแสไฟฟามความสมพนธกนดงตอไปน IS = s

s

RE

รปท 1.8 การแปลงสมมลระหวางแหลงจายแรงดนไฟฟากบแหลงจายกระแสไฟฟา

load

ทงน

load

ทงน Rs < Rℓ


1-10

ตวอยาง 1.1 มแหลงจายแรงดนไฟฟา (แบตเตอร) 2 กอน ม Ea = 5V, Eb = 6V มความตานทานภายใน Ra = 0.2Ω, Rb = 0.25Ω ตอขนานกนอยดงรปท 1.9 แลวนาภาระความตานทาน R1 = 1Ω มาตอเปนวงจรกระแสตรง จงแปลงวงจรนเปนวงจรสมมลทใชแหลงจายกระแสไฟฟา 2 ตว และคานวณหากระแสไฟฟา I1, I2 ทไหลผานแหลงจายแรงดนไฟฟา Ea, Eb และหากระแสไฟฟาทไหลผานตวตานทาน It

รปท 1.9 วงจรแหลงจายแรงดนไฟฟา วธทา: กอนอนใหใชวธตามรปท 1.8 แปลงวงจรแหลงจายแรงดนไฟฟาในรปท 1.9 ใหเปนวงจรแหลงจายกระแสไฟฟา กอนจะไดเปนรปท 1.10 (ก) เมอเขยนวงจรนใหเขาใจงายแลวจะกลายเปนรปท 1.10 (ข)

A4925.06

2.05

RE

REIII

b

b

a

aba

=+=

+=+=

กระแสไฟฟาในแตละเสนทางในวงจรขนานในรปท 1.10 (ข) จะมสดสวนแปรผนตามการนาไฟฟา (สวนกลบของความตานทานไฟฟา) ดงนน กระแสไฟฟาทภาระไฟฟา It จงมคาดงตอไปน

(ก)

(ข) รปท 1.10 วงจรแหลงจายกระแสไฟฟา


1-11

A9.4145

149

)R/1()R/1()R/1(R/1

IItba

tt

=++

×=

++×=

ในทานองเดยวกน จะคานวณ Ia ', Ib ' ไดดงตอไปน

A524145

549

R1R1R1R1II

tba

aa

.

)/()/()/(/

=++

×=

++×=′

A619145

449

R1R1R1R1

IItba

bb

.

)/()/()/(/

=++

×=

++×=′

เมอกลบมาพจารณารปท 1.10 (ก) เพอคานวณกระแส I1, I2 จากแหลงจายแรงดนไฟฟา (แบตเตอร) แตละตวจะไดดงตอไปน A5.05.2425III aa1 =−=′−= A4.46.1924III bb2 =−=′−=

จะเหนวา เมอแปลงแหลงจายแรงดนไฟฟาเปนแหลงจายกระแสไฟฟาแลว กสามารถคานวณวงจรขนานไดสะดวกโดยไมตองใชกฎของ Kirchhoff 1.1.3.2 วงจรไฟฟากระแสสลบ (1) กระแสสลบรปคลนซายน สวนประกอบตางๆ ของแรงดนไฟฟากระแสสลบรปคลนซายนสามารถเขยนเปนฟงก ชนได ดงตอไปน คาเฉลย : กระแสสลบรปคลนซายนเปนคลนทมลกษณะเปนคาบ จงคานวณคาเฉลยไดจากคาเฉลยในหนงคาบ ซงคาเฉลยตางๆ ทสาคญของคลนซายนมดงตอไปน คาเฉลยของ 0dE

21E

2

0mm =ϕϕ

π=ϕ ∫

πsinsin

คาเฉลยของ mmmm E63660E2dE1E0

.sinsin ≈π

=ϕϕπ

=ϕ ∫π

คาประสทธผล

รากทสองของคาเฉลยของกาลงสอง (Effective value) mm

m E707102

EdE10

2 2 .sin ≈=ϕϕπ

= ∫π

e(t) = Em sin (ωt ± θ)

amplitude [V] เวลา [s] แรงดนไฟฟา ณ เวลาใดๆleading

lagging

เฟส [rad] ความถเชงมม

ω = 2πf

ความถ [Hz] →

[rad/s]

คาบ [s]

1 f

= T


1-12

(2) อมพแดนซ กรณทคานวณกระแสสลบรปคลนซายนเรามปรมาณชอ อมพแดนซ ซงมคณสมบตคลายกบความตานทานในวงจรกระแสตรง – อมพแดนซของวงจรอนกรม RLC

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

ω−ω+=

ω+ω+=

C1LjR

Cj1LjRZ& : อมพแดนซจานวนเชงซอน (1.3)

เมอแปลงเปน Polar coordinate จะไดวา

R

C1L

1jeC

1LRZ2

2 ω−ω

−=θθ

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

ω−ω+= tan,& (1.4)

คาสมบรณของอมพแดนซจานวนเชงซอน Z· แสดงดวย | Z· | เรยกคาวา อมพแดนซ เมอนาคา Z· ไปวาดลงบนระนาบเชงซอนจะไดดงรปท 1.11

รปท 1.11

(3) Symbolic method

EeEe2

E)θt(E(t)e ee jjmem

&==→+ω= θθsin (1.5)

IeIe2

I)t(I(t)i ii jjmim

&==→θ+ω= θθsin (1.6)

Symbolic method เปนวธการคานวณโดยใหแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาทเปนจานวนเชงซอนเขาไป แลวคานวณแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาในวงจรโดยใชอมพแดนซเชงซอนทกลาวไปแลวขางตน คานวณหาความสมพนธของ Amplitude ออกมา หลกการของ Symbolic method กคอการบวก ลบ หาอนพนธ และอนทเกรตคลนซายน จะไดคลนซายน ทมความถเชงมมเทากนแต Amplitude และเฟสจะตางกน (4) วธแกโจทยวงจร

ตอไปนจะลองใช E· , I· และ Z· ในการคานวณแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาของวงจรกระแสสลบ

สวนจนตภาพ

สวนจรง

คา Effective


1-13

ตวอยาง 1.2 รปท 1.12 แสดงวงจรอนกรม RL เมอปอนแรงดนไฟฟากระแสสลบ Em sin ωt ใหแกวงจรน จะมกระแสไหลเทาใด

รปท 1.12 วธทา : – แหลงจายแรงดนไฟฟา: mm E

21EtE =→ω &sin

– อมพแดนซเชงซอน: LjRZ ω+=& – กระแสไฟฟา: สมมตใหเทากบ θ=→θ+ω jeI

21I)t(I mm

&sin

นนคอ

θϕ− =ω+⋅

=ω+

== jj e2

IeLR2

ELjR

E2

1

ZEI mm

m

222&

&&

ในทน

RL

LREI

RL 1

222

1 mm

ω−=θ

ω+=∴

ω=ϕ −− tan,tan

กลาวคอ ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ω

−ωω+

= −

RLt

LRE(t)i 1

222m tansin

ตวอยาง 1.3 เมอใหแรงดนไฟฟารปคลนซายน แกวงจรอนกรม RLC ตามรปท 1.13 และจงหาความถเชงมม ω =

ω0 ททาใหมกระแสไฟฟาไหลสงทสด และจงหาแรงดน | V· L | และ | V· C | ทตกครอม L และ C ดวย

รปท 1.13


1-14

วธทา: ถาใหกระแสไฟฟาทไหลในวงจรเปน I· ขนาดของกระแสไฟฟา | I· | จะเทากบ

2

2

C1LR

E2

1

Cj1LjR

E2

1

Imm

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

ω−ω+

=

ω+ω+

=&

จะเหนไดอยางชดเจนวา | I· | จะมคาสงสดเมอ ω เทากบ ω0 ซงสอดคลองกบเงอนไขตอไปน จาก 0

C1L0

0 =ω

−ω จะได LC/10 =ω (ความถเรโซแนนซเชงมม)

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛π

=LC2

1f0

ในกรณน R)2(EI m /max=&

ดงนน

2EQ

2E

RLLIV mm

max S0

0L =ω

=ω⋅= &&

2

EQ2

ERC1

C1IV mm

max S00

C =ω

=ω⋅= &&

จากความสมพนธ LC/10 =ω

S0

0 QRC1

RCLC

CL

R1

RL

=ω

===ω

คานเรยกวา คา Q ของวงจรเรโซแนนซอนกรม

กลาวคอ ทง | V· L | และ | V· C | จะมคาเปน QS เทาของแรงดนแหลงจายไฟ

ตวอยาง 1.4 เมอปอนกระแสไฟฟา Im sin ωt ใหแกวงจรเรโซแนนซขนาน RLC ตามรป 1.14 จงหา ω = ω0 ททา

ใหแรงดน ไฟฟาตกครอมขว | V· | มคาสงทสด และจงหากระแสไฟฟา | I· L | และ | I· C | ทไหลผาน L และ C ดวย

รปท 1.14 วธทา : จะเหนไดชดเจนวา

2I

L1C

R1

12

ICjLj/1R/1

1V mm22

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

ω−ω+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

=ω+ω+

=&

ดงนน ω = ω0 ททาใหแรงดน ไฟฟาตกครอมขว | V· | มคาสงทสดคอ เมอ 0

L1C0

0 =ω

−ω จะได LC/10 =ω


1-15

ในกรณน

2IRV m

max ⋅=&

ดงนน

2IQ

2I

LRV

L1I mm

max P00

L =ω

=ω

= &&

2

IQ2

IRCVCI mmmax P00C =ω=ω= &&

ในทน QP เรยกวา คา Q ของวงจรเรโซแนนซขนาน

(5) Principle of superposition รปท 1.15 จะอธบาย Principle of superposition กลาวคอ หลกการนอธบายวา แรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาเมอมแหลงจายแรงดนไฟฟาและแหลงกระแสไฟฟา จะเทากบผลบวกของ แรงดนไฟฟา V2v และกระแสไฟฟา I2v ทเกดจากแหลงจายแรงดนไฟฟา E1 เมอเปดวงจรและถอดแหลงจายกระแสไฟฟาออกจากวงจร กบ แรงดนไฟฟา V2I และกระแสไฟฟา I2I ทเกดจากแหลงจายกระแสไฟฟา I1 เมอลดวงจรและถอดแหลงจายแรงดนไฟฟาออกจากวงจร กรณทมทงแหลงจายแรงดนไฟฟาและแหลงจายกระแสไฟฟาหลายตวอยในวงจร เราสามารถหาแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาทเกดขนจากแหลงจายไฟแตละตวแลวคอยนามาบวกกนไดตามวธขางตน

รปท 1.15

วงจร

วงจร วงจร

เปดวงจร

ลดวงจร

แหลงจายแรงดนไฟฟา

แหลงจายกระแสไฟฟา


1-16

ตวอยาง 1.5 จงคานวณหาแรงดนตกครอม V ของวงจรในรป 1.16 วธทา: – แรงดนตกครอมทขวเมอเปดวงจรและถอดแหลงจายกระแสไฟฟาออก: E0 – แรงดนตกครอมทขวเมอลดวงจรและถอดแหลงจายแรงดนไฟฟาออก: RI0

00 RIEV +=∴ . (6) กาลงไฟฟากระแสสลบ สมมตใหแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาของกระแสสลบเทากบ

eje2

EE)t(E(t)e mem

θ=→θ+ω= &sin (1.7)

ije2

II)t(I(t)i mim

θ=→θ+ω= &sin (1.8)

รปท 1.16 กาลงไฟฟาเฉลย P ตอหนงคาบจะคานวณไดจาก

( )eimm

/

2IEdt)t(i)t(e

2P

2

0θ−θ=

πω

= ∫ωπ

cos (1.9)

สวนกาลงไฟฟาจานวนเชงซอน P· มสตรนยามดงตอไปน

)eiei* (jjj e2

E2

Ie2

Ee2

IVIP mmmm θθθ−θ −⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛=== &&& (1.10)

กลาวคอ

jQP)(2IEj)(

2IEP ei

mmei

mm +=θ−θ+θ−θ= sincos& (1.11)

ขนาดของ P· เรยกวา กาลงไฟฟาปรากฏ [VA] สวนจรงของ P· เรยกวากาลงไฟฟาจรง P [W] สวนจนตภาพของ P· เรยกวา กาลงไฟฟารแอกทฟ Q [VAr]


1-17

ตวอยาง 1.6 จากวงจรอนกรม RL ในรป 1.17 เมอใหแรงดนไฟฟา V· แกวงจรน จงคานวณหากาลง ไฟฟาจรง P กาลงไฟฟารแอกทฟ Q และเพาเวอรแฟกเตอร cos φ

วธทา: จาก Z· = R + jωL

LjRV

ZVI

ω+==

&

&

&&

ดงนน 2

222** V

LRLjRV

LjRVVIP &&&

&&&ω+ω−

=⋅ω+

==

]Var[VLR

LQ],W[VLR

RP2

222

2

222&&

ω+ω

=ω+

=∴

รปท 1.17 รปท 1.18

จาก

RLω

=ϕ− tan จะไดวา 222 LR

Rω+

=ϕcos

ในทนจะลองพจารณาเมอนาคาปาซเตอรทความจไฟฟาสถต C มาตอขนานกบวงจรตามรปท 1.18

กาลงไฟฟาปรากฏ P· ทปอนใหแก C สามารถคานวณไดจากแรงดนไฟฟาทขว V· ดงน

C

2*C jQVCjVVCjP =ω=ω= &&&&

จะเหนวากาลงไฟฟาปรากฏประกอบดวยกาลงไฟฟารแอกทฟเทานน หากเลอกใช C ททาให QC + Q = 0 กลาวคอ

( )222 LR/LC ω+= กาลงไฟฟารแอกทฟของทงวงจรจะเทากบศนย เหลอแตกาลงไฟฟาจรงเทานน กลาวคอ เพาเวอรแฟกเตอร

จะเทากบ 1 ตวอยางนแสดงใหเหนวา เราสามารถปรบปรงเพาเวอรแฟกเตอรของภาระไฟฟาทมคณสมบตเหนยวนาไดดวยการตอคาปาซเตอร

1.1.4 วงจรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

วธการตอวงจรกระแสสลบทประกอบดวยแรงดนไฟฟาหลายชด โดยแตละตวมความถเชงมมเทากน แตมเฟสไมพรอมกน เรยกวา กระแสสลบหลายเฟส วธทใชแรงดนไฟฟา 3 ชด เรยกวา ไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส แรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟสทม Amplitude เทากน และมเฟสแตกตางกน 2π/3 rad = 120° เรยกวา แรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟสสมมาตร ในรปท 1.19 กรณท ea, eb และ ec เปน แรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟสสมมาตร แรงดนไฟฟาของแตละเฟสจะเทากบ


1-18

:EEt)(E2e ama&& =→ω= sin ถอเปนเวกเตอรฐาน (1.12)

34j

eEE)3

4t(E2e bmb

π

=→π

+ω= &&sin (1.13)

32j

eEE)3

2t(E2e cmc

π

=→π

+ω= &&sin (1.14)

ซงแสดงไดตามสตรขางตน

รปท 1.19

ความหมายของโอเปอเรเตอร α ในวงจรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส มดงตอไปน เมอคานวณหารากทสามของ 1 จากสมการ x3 = 1 จะพบวา

(x – 1)(x2 + x + 1) = 0 x – 1 = 0 หรอ x2 + x + 1 = 0

ดงนน x = 1 หรอ 23j

21x ±−= และถาให

23j

21+−=α

แลว 2

23j

21

α=−−

ดงนน คาตอบของสมการ x3 = 1 จงเทากบ 1, α, α2

โอเปอเรเตอร α น จงเปนเวกเตอรทมขนาดเทากบ 1 หนวยและมเฟส 120° (2π⁄3) นนเอง

เมอใช α จะแสดงคาไดวา E· a = E· , E· b = α2E· , E· c = αE·

(1) แหลงจายไฟแบบสตาร รปท 1.19 แสดงแหลงจายไฟแบบสตาร โดยนาดานปลายสดของแรงดนไฟฟาแตละ เฟสมาตอรวมกนท

จด N (จดนวทรล) E· a, E· b, E· c เรยกวาแรงดนเฟส (Phase voltage) กรณทแรงดนเฟสเหลานเปนแรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟสสมมาตร จะไดวา

0E)1(EEE 2cba =α+α+=++ &&&& (1.15)


1-19

(2) แหลงจายไฟแบบเดลตา

แหลงจายไฟแบบเดลตา จะนาแรงดนไฟฟาแตละเฟสมาตอกนเปนวง E· ab, E· bc, E· ca เรยกวา แรงดนสาย (Line voltage) กรณทแรงดนสายเหลานเปนแรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟสสมมาตร จะไดวา

aabaab Ee3E)1(EEE 62 j&&&&&

π

=α−=−= (1.16)

abcaabbc EE,EE 2 &&&& α=α= (1.17)

กลาวคอ แรงดนสายจะมคาเปน 3 เทาของแรงดนเฟส และมเฟสนาอย π/6 rad จากความสมพนธนทาใหเราสามารถ แปลงวงจรไปมาระหวางสตารกบเดลตาได (รปท 1.20)

(3) แหลงจายไฟแบบตว V แหลงจายไฟแบบตว V คอการแหลงจายไฟแบบเดลตาโดยทมแหลงจายไฟหายไป 1 ตว แตเรากสามารถ

สรางแรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟสจากการตอแบบตว V ได (รปท 1.21)

รปท 1.20 รปท 1.21

รปท 1.22


1-20

(4) ภาระไฟฟา 3 เฟสสมดล ภาระไฟฟา 3 เฟสทอมพแดนซของภาระไฟฟาแตละเฟสมคาเทากบ เรยกวา ภาระไฟฟา 3 เฟสสมดล หรอ ภาระไฟฟา 3 เฟสสมมาตร กรณทมปอนแรงดนกระแสสลบ 3 เฟสสมมาตรตอแบบสตารใหกบภาระไฟฟา 3 เฟส

สมดลโดยทแตละเฟสมอมพแดนซเทากบ Z· กระแสไฟฟาในแตละเฟสจะเทากบ

ac

cab

ba

a IZ

EIIZ

EI

ZEI 2 &

&

&&&

&

&&

&

&& α==α=== (1.18)

ดงนน 0I)1(IIII acba

2N =α+α+==++∴ &&&&& (1.19)

จากขางตนทาใหสามารถสรปไดดงตอไปน (1) กรณทแรงดนของแหลงจายไฟมลกษณะสมมาตร และภาระไฟฟาเปนภาระไฟฟา 3 เฟสสมมาตร จะไมมกระแสไฟฟาไหลในสายนวทรล (2) กรณทแรงดนของแหลงจายไฟมลกษณะสมมาตร และภาระไฟฟาเปนภาระไฟฟา 3 เฟสสมมาตร แรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาในแตละสายและแตละเฟสจะมความแตกตางกนตางทเฟสตางกน 2π/3 เทานน ในกรณนเราสามารถพจารณาวงจรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟสวาเปนวงจรไฟฟากระแสสลบเฟสเดยวได

(5) การแปลงภาระไฟฟาระหวางสตาร-เดลตา ภาระไฟฟาของแหลงจายไฟแบบเดลตากบภาระไฟฟาของแหลงจายไฟแบบสตารทมอมพแดนซตามตารางท 1.1 จะสมมลซงกนและกน สามารถแปลงแทนกนได

กรณทเปนภาระไฟฟา 3 เฟสสมดล เนองจาก Z· 1 = Z· 2 = Z· 3 และ Z· a = Z· b = Z· c ดงนน Z· a = Z· 1/3 และ Z· 1 = 3Z· a


1-21

ตารางท 1.1 การแปลงสมมลระหวางวงจรเดลตากบวงจรสตาร

เดลตา สตาร

สตาร เดลตา

ตวอยาง 1.7 ในรปท 1.23 มแหลงจายไฟกระสลบ 3 เฟสสมมาตรมแรงดนสาย 200V และมภาระไฟฟา 3 เฟสสมดลทม Z = 3 + j4 ตออยแบบสตาร จงคานวณหากระแสทภาระไฟฟาและความสนเปลอง กาลงไฟฟา

รปท 1.23

แปลงสมมล

321

13

321

32

321

21

ZZZZZZ

ZZZZZZ

ZZZZZZ

c

b

a

&&&

&&&

&&&

&&&

&&&

&&&

++=

++=

++=

a

accbba

c

accbba

b

accbba

ZZZZZZZ

Z

ZZZZZZZ

Z

ZZZZZZZ

Z

&

&&&&&&&

&

&&&&&&&

&

&&&&&&&

++=

++=

++=

3

2

1


1-22

วธทา : เนองจากการตอวงจรเปนแบบสตาร ดงนนวงจร 1 เฟสจะเปนดงรปท 1.23 V

3200Ea =

กระแสสาย ZEIa &

&& =

4j33/200

+=

Ae3

40 341j −−

=tan

ความสนเปลองกาลงไฟฟา kW8.41033

403P 32

=××⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛×= −

รปท 1.24

ตวอยาง 1.8 ในรปท 1.25 มแหลงจายไฟกระแสสลบ 3 เฟสสมมาตรตอแบบเดลตา จายกาลงไฟฟาใหแกภาระไฟฟาตวตานทานเปลยนคาได 3 เฟสตอแบบสตาร จงหากาลงไฟฟาสงสดของภาระไฟฟา ทงน ใหถอวาแรงดนไฟฟาและรแอกแตนซภายในของแตละเฟสมคาเทากบ E และ jx โดยไมตองคดถงอมพแดนซอนๆ

รปท 1.25 รปท 1.26

วธทา : ถาแปลงภาระไฟฟาแบบสตารในรปท 1.25 ใหเปนแบบเดลตาทสมมลกน จะไดวงจรดงรปท 1.26 โดย r = 3R ในวงจรหลงน กาลงไฟฟาตอเฟส P1 ของภาระไฟฟาจะเทากบ

rxr

Exr

Erxr

ErrIP

2

2

22

22

2

22

21

+=

+=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

+==


1-23

ตวหารประกอบดวย 2 พจน ไดแก r และ rx 2

ถาเราใชความสมพนธวา คาเฉลยพชคณต ≥ คาเฉลย เรขาคณต แลว

xrxr

2rxr 2

2

=⋅≥+

เนองจาก x เปนคาคงท ดงนน ผลคณระหวาง r กบrx 2

จะมคานอยทสดเมอทง 2 พจนนมคาเทากน ดงนน

rxr

2

=

ดงนน 0)xr)(xr( =−+

และเนองจาก r > 0 ดงนน r = x และเนองจาก r = 3R ดงนน กาลงไฟฟาสงสดเมอ R = 3x จงเทากบ

Wx2

EP2

=

ดงนน กาลงไฟฟาสงสดของภาระไฟฟา 3 เฟสจะเทากบ W

x2E3P3P

2

m ==

ตวอยาง 1.9 ในรปท 1.27 มวงจรไฟฟากระแสสลบ ประกอบดวยแหลงจายไฟกระแสสลบสมมาตรทมแรงดนสาย E (V) มความถเชงมม ω (rad/s) ตอกบภาระไฟฟา 3 เฟสทมความตานทานตอเฟสกบ R (Ω) ม Self inductance ตอเฟสเทากบ L (H) และม Mutual inductance ระหวางแตละเฟสเทากบ M (H) ในกรณนจงคานวณหาคาตอบของคาถามขอ (1) และ (2) ตอไปน ทงน กาหนดใหลาดบของเฟส เปนไปตาม a-b-c และไมตองคดถงอมพแดนซอนๆ นอกเหนอจากทกาหนดในรป (1) จงคานวณกระแสทภาระไฟฟา I (2) จงคานวณเพาเวอรแฟกเตอรของภาระไฟฟา cos θ และความสนเปลองกาลงไฟฟา P

รปท 1.27 วธทา : เนองจากแหลงจายไฟเปนแหลงจายไฟฟากระแสสลบสมมาตร และภาระไฟฟามความสมดล ดงนน ศกยไฟฟาทจดนวทรลของแหลงจายไฟจงมคาเทากบศกยไฟฟาทจดนวทรลของภาระไฟฟา ดงนน เราจงสามารถเชอมตอทงสองจดเขาหากนไดโดยไมมความเปลยนแปลงใดๆ ทางไฟฟา


1-24

นอกจากน ถาเราใหแรงดนเฟสของเฟส a เปนเวกเตอรฐาน และใชเวกเตอรโอเปอเรเตอร 23j

21+−=α

ในการแสดงปรมาณแลว จะสามารถเขยนวงจรใหมไดตามรปท 1.28

เมอใชกฎของ Kirchhoff ขอท 1 กบเฟส a จะไดวา IMjIMjI)LjR(

3E 2 &&& αω+αω+ω+=

รปท 1.28

= [R + jωL + (α2 + α)M] I·

= R + jω(L – M) I· เนองจาก α2 + α = –1

)ML(jR

3E

I−ω+

=∴ &

222 )ML(R3

EII−ω+

==∴ &

นนเอง กาลงไฟฟาจรงตอเฟส P1 จะเทากบ

)ML(R3

RERIP 222

22

1 −ω+==

ดงนน ความสนเปลองกาลงไฟฟา 3 เฟส P3 จะเทากบ

222

2

13 )ML(RREP3P−ω+

==

ในการคานวณกาลงไฟฟาปรากฏ S เนองจากแรงดนสายเทากบ E ดงนน

222

2

)ML(REEI3S

−ω+==

ดงนน เพาเวอรแฟกเตอร cos θ จงเทากบ

222

2

222

2

3

M)(LRE

M)(LRRE

SP

−ω+

−ω+==θcos

222 )ML(R

R−ω+

=

สายนวทรลสมมต


1-25

(6) วงจรกระแสสลบ 3 เฟสไมสมดล ตอไปนจะอธบายวธการคานวณกระแสไฟฟาในแตละเฟสในกรณทตอภาระไฟฟา 3 เฟสไมสมดลกบแหลงจายไฟกระแสสลบ 3 เฟสสมมาตร

วธนสามารถใชคานวณวงจรทไมมมอเตอรไดทกวงจรโดยกระแส I·a, I·b, I·c ตามวงจรใน รปท 1.29 สามารถคานวณไดดงตอไปน

รปท 1.29 เมอใชกฎของ Kirchhoff จะไดวา

⎪⎪

⎭

⎪⎪

⎬

⎫

=+−

=−

=−

=++

caccaa

bcccbb

abbbaa

cba

EIZIZ

EIZIZ

EIZIZ

0III

&&&&&

&&&&&

&&&&&

&&&

(1.20)

จากสตร (1.20) เมอใชสมการบนสด 1 สมการ กบสมการอนอก 2 สมการโดยเลอก จาก 3 สมการใน

สมการท 2 ถง 4 และแกสมการหลายตวแปรเพอหาคา I·a, I·b, I·c จะไดวา

⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪

⎭

⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪

⎬

⎫

++−

=

−+−−

−−

=

++−

=

+++−−

=

−+−−

+−=

++−

=

−+−−

−−

=

accbba

bcacab

ca

cbb

caa

bcb

c

accbba

abcbca

accbba

abcacaa

cca

ba

caca

aba

b

accbba

cababc

cca

ba

cca

bab

a

ZZZZZZEZEZ

ZZ)ZZ(Z

EZEZ

I

ZZZZZZEZEZ

ZZZZZZE)ZZ(EZ

Z)ZZ(ZZ

E)ZZ(EZ

I

ZZZZZZEZEZ

Z)ZZ(ZZ

ZEZE

I

&&&&&&

&&&&

&&

&&&

&&

&&

&

&&&&&&

&&&&

&&&&&&

&&&&&

&&&

&&

&&&

&&

&

&&&&&&

&&&&

&&&

&&

&&

&&

&

(1.21)


1-26

ตวอยาง 1.10 ในรปท 1.30 แหลงจายไฟกระแสสลบสมมาตรแรงดน 200V จายกาลงไฟฟาใหภาระไฟฟา 3 เฟสทประกอบดวยตวตานทาน 2 ตวกบรแอกแทนซเหนยวนา 1 ตวตอแบบสตาร จงคานวณหากระแส ไฟฟาในแตละเฟสและความสนเปลองกาลงไฟฟาของภาระไฟฟา 3 เฟสน วธทา : ในรปท 1.29 เมอให

รปท 1.30 วงจรภาระไฟฟา 3 เฟส

Ω=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+−=

Ω=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−−=

Ω==

5jZV23j

21200E

10ZV23j

21200E

10ZV200E

cca

bbc

aab

&&

&&

&&

แลวนาลงไปแทนคาในสตร (1.21) เพอหากระแสไฟฟาของแตละเฟส จะไดวา

A)j1(310I

A)3j32(5I

A)3j32(5I

c

b

a

+=

++−=

−−=

&

&

&

ดงนน

A5.24610I

A6.2034105I

A8.834105I

c

b

a

==

=+=

=−=

&

&

&

ความสนเปลองกาลงไฟฟา P จะเทากบ

kW5

34105103410510P22

=

⎟⎠⎞⎜

⎝⎛ +×+⎟

⎠⎞⎜

⎝⎛ −×=

(b) วธสมมตศกยไฟฟาทจดนวทรล วธนเปนการประยกตกฎของ Kirchhoff ซงสามารถนามาใชไดในหลายกรณ ในวงจรกระแสสลบ 3 เฟส 3

สาย เชนในรป 1.29 เมอใหแรงดนไฟฟาในของละเฟสเทากบ E· a, E· b, E· c ให จดนวทรลของแหลงจายไฟเปน N ให

จดนวทรลของภาระไฟฟาเปน N' ใหอมพแดนซของภาระไฟฟาของแตละเฟสเทากบ Z· a, Z· b, Z· c แลว จะเปนดงรป ท 1.31 กลาวคอ


1-27

รปท 1.31

ในรปท 1.31 กรณทภาระไฟฟาไมสมดล ระหวางจดนวทรลของภาระไฟฟา N' กบจดนวทรลของแหลงจายไฟ N จะเกดความตางศกยขนคาหนง สมมตวาความตางศกยนมคาเทากบ E0 และใชกฎของ Kirchhoff กบรปท 131 แลว

⎪⎪⎪⎪

⎭

⎪⎪⎪⎪

⎬

⎫

−=→=−

−=→=−

−=→=−

c

ccccc

b

bbbbb

a

aaaaa

ZEEIIZEE

ZEE

IIZEE

ZEEIIZEE

00

00

00

&

&&&&&&&

&

&&&&&&&

&

&&&&&&&

(1.22)

และ I·a + I·b + I·c = 0 (1.23) นาสตร (1.22) แทนคาลงในสตร (1.23) 0

ZEE

ZEE

ZEE

c

c

b

b

a

a 000 =−

+−

+−

&

&&

&

&&

&

&&

ดงนน

∑

∑=

++

++=

Z1ZE

Z1

Z1

Z1

ZE

ZE

ZE

E

cba

c

c

b

b

a

a

0

&

&

&

&&&

&

&

&

&

&

&

& (1.24)

เมอคานวณ E· 0 จากสตรน แทนคากลบเขาไปใน (1.22) จะหาคา I·a, I·b, I·c ไดสตร (1.24) เรยกวา Millman’s theorem ตวอยาง 1.11 ในรปท 1.31 แหลงจายไฟกระแสสลบ 3 เฟสสมมาตรมแรงดน 200V จายกาลงไฟฟาใหภาระไฟฟาทมความตานทาน 5Ω, 5Ω, 10Ω ตอแบบสตาร จงคานวณหากระแสไฟฟาของแตละเฟสและความสนเปลองกาลงไฟฟาของภาระไฟฟา 3 เฟส วธทา: ในรป 1.32


1-28

รปท 1.32 เมอนา Ω=Ω==α=α== 10R5RR,

3200E,

3200E,

3200E caacba

2 &&& แทนคาลงในสตร (1.24) จะได

วา

V20j

320

R1

R1

R1

RE

RE

RE

E

cba

c

c

b

b

a

a

0 −=++

++=

&&&

&

ดงนน จากสตร (1.22)

kW4.610)IRIRIR(P

A9.1338I12j34R

EEI

A2.2178I16j38R

EEI

A2.2178I4j312R

EEI

3222

0

0

0

ccbbaa

cc

cc

bb

bb

aa

aa

=×++=

==−−=−

=

==−−=−

=

==+=−

=

−&&&

&&&

&

&&&

&

&&&

&


1-29

1.1.5 วงจรอเลกทรอนกสกาลง

ในระยะแรกนน วงจรอเลกทรอนกสกาลงมลกษณะการใชงานทสาคญทางดานการสอสารดวยสญญาณความถสงและทางดานการขยายสญญาณ ตอมาป พ.ศ. 2490 จงเรมมการนาอปกรณอเลกทรอนกสไปใชในทางอตสาหกรรม โดยเฉพาะอยางยงทางดานการควบคมเครองจกรกลไฟฟา การคนพบสงประดษฐสารกงตวนา เชน ทรานซสเตอรและไทรสเตอร ซงมขนาดเลกและมความเชอถอทสงไดทาใหวงการทางดานอเลกทรอนกสอตสาหกรรมไดพฒนาไปอยางรวดเรว และสามารถตอบสนองความตองการของอตสาหกรรมดานการควบคมกระบวนการผลตโดยอตโนมตไดอยางด

นอกจากจะใชในการสอสารและการควบคมแลว ประโยชนทสาคญของไฟฟากคอการนามาใชเปนพลงงาน วธการหนงในการแปลงผนพลงงานไฟฟาคอการใชสวตซ การแปลงผนเชนนจะมประสทธภาพทสง เพราะกาลงการสญเสยในสวตซมกมคาตา เราเคยใชรเลยกลไฟฟาเปนสวตซ แตสวตซเชนนทางานไดดทความถตา อนทจรงไดโอดกทาหนาทเปนสวตซแบบหนง แตทรานซสเตอรและไทรสเตอรสามารถทาหนาทเปนสวตซไดดกวา เพราะสามารถควบคมไดดวยวงจรอเลกทรอนกส เราเรยกสวตซเชนนวาสวตซสถต (Static Switch) และเรยกวงจรแปลงผนพลงงานทใชสวตซเชนนวาวงจรแปลงผนสถต (Static Converter) ทงนโดยการเปรยบเทยบความแตกตางกบรเลยซงเปนสวตซทมการเคลอนไหวของหนาสมผส

เมอเราใชวงจรอเลกทรอนกสเพอควบคมและขบนาสวตซ และวงจรทงหมดสามารถแปลงผนพลงงานไฟฟาจานวนมาก เราจงเรยกวงจรเชนนวา “วงจรอเลกทรอนกสกาลง” อนง การใชวงจรอเลกทรอนกสทาใหมความสะดวกในการควบคมพลงงานไฟฟา ทงการควบคมแบบวงรอบเปด (Open Loop) และ วงรอบปด (Closed Loop) ดงนนจงกลาวไดวาอเลกทรอนกสกาลงเกยวของกบอเลกทรอนกส ไฟฟากาลง และระบบควบคม ดงรปท 1.33 แสดงแผนภาพของระบบอเลกทรอนกสกาลง ซงประกอบดวย วงจรกาลง วงจรอเลกทรอนกส และวงจรควบคม

วงจรกาลง วงจรอเลกทรอนกส

วงจรควบคม

รปท 1.33 แผนภาพระบบอเลกทรอนกสกาลง

รปท 1.33 แสดงแผนภาพบลอกของตวอยางของระบบอเลกทรอนกสกาลง วงจรคมคา (Regulator) วงจรตงคาตวแปร (Variable – Setting) วงจรวดซงมกจะเปนวงจรอเลกทรอนกสเชงอนมาณ (Analog) หรอเชงตวเลข (Digital) แตหนาทของวงจร จะ เปนไปในดานการควบคม สวนวงจรกาลงทาหนาทแปลงผนพลงงานใหเหมาะสมกบโหลด


1-30

โหลดทางไฟฟาเชน เครองจกรกล

แหลงจายกาลงหลก

วงจรแปลงผนกาลง

แหลงจายกาลงรอง

วงจรขบนา

วงจรคมคา วงจรวด

วงจรตงคา

ไฟฟา 1 หรอ 3 เฟสจากโรงไฟฟา

ลกศรเสนหนา แสดงการไหลของพลงงานไฟฟาจานวนมากลกศรเสนบาง แสดงการไหลของพลงงานทหลอเลยงวงจรอเลกทรอนกสลกศรเสนประ แสดงการไหลของสญญาณควบคม

รปท 1.34 แผนภาพของตวอยางระบบอเลกทรอนกสกาลง

1.1.5.1 ลกษณะและหนาทของวงจรอเลกทรอนกสกาลง

(1) นยาม อเลกทรอนกสกาลงเปนวชาทวาดวยการแปลงผนพลงงานโดยใชสงประดษฐอเลกทรอนกสเปนสวตซ

(2) องคประกอบวงจร วงจรอเลกทรอนกสกาลงทจะกลาวถงตอนนกลาวถง “วงจรแปลงผนกาลงแบบอเลกทรอนกส”(วงจรท

มพลงงานไฟฟาจานวนมากไหลผาน ซงเปนสวนหนงของระบบทแสดงดงรปท 1.34 ในสาขาอเลกทรอนกสกาลงและไฟฟากาลง ประสทธภาพเปนเรองทสาคญมาก ถาตวตานทานอยในฐานะเปนโหลดคอเอาพลงงานไปใชประโยชนอะไรกไมเปนไร แตถาเอา ตวตานทานไปใสไวในสวนอนๆ อาจทาใหเกดกาลงสญเสยโดยไมจาเปน จงกลาวไดวาเราไมนยมตวตานทานในวงจรกาลง ในดานองคประกอบไวงานคงจะตองตดสงประดษฐสารกงตวนา เชงเสนออกไปดวยเหตผลเดยวกน คอจะเกดความสญเสยโดยไมจาเปน ขอแตกตางระหวางไฟฟากาลงและอเลกทรอนกสกาลงอยตรงทวา ในวชาไฟฟากาลงจะนยมใชเครองกลไฟฟามากกวาสวนอเลกทรอนกส ไฟฟากาลงจะนยมสงประดษฐสารกงตวนาสวตซชงเปนองคประกอบหลก (ดรปท 1.35 (ข) และ (ค))


1-31

R C L หมอแปลง

สงประดษฐ สารกงตวนา เชงเสน

สงประดษฐ สารกงตวนา สวตชง

เครองกลไฟฟา

(ก) องคประกอบหลกทใชในทางอเลกทรอนกส





(ข) องคประกอบหลกทใชในทางอเลกทรอนกสกาลง





(ค) องคประกอบหลกทใชในทางไฟฟากาลง

รปท 1.35 องคประกอบหลกของวงจรชนดตางๆ

(3) ความถและกาลง ในเรองความถการทางานของวงจร กลาวไดวาวงจรอเลกทรอนกสกาลงสามารถทางานไดในยาน

ความถทกวางขวางมาก คอตงแตไฟตรงไปจนถงจกะเฮรตซ สงประดษฐสารกงตวนาทใชในวงจรอเลกทรอนกสกาลง ไดแก ทรานซสเตอร BJT และ FET ทใหกาลงไดถงหลายสบกโลวตต SCR ทใหกาลงไดถงประมาณเมกะวตต และไดโอดทใชในวงจรไดถงหลายเมกกะวตต กลาวไดวายงกาลงมคาสงกวาความถกจะยงนอยลง ทรานซสเตอรกาลงทางานแบบสวตชงไดหลายรอยกโลเฮรตซ SCR ทางานไดหลายกโลเฮรตซ สวนไดโอดกาลงสงมกจะใชในการเรยงกระแส 50 Hz ในดานเครองกลไฟฟานนความถจะถกกาหนดโดยอตราความเรวในการหมน โดยทวไปจะเปน 50 Hz ถง 400 Hz เมอพจารณาในแงกาลง การแบงเขตแดนยอมทาไดไมชดเจนนก อยางไรกด วงจรอเลกทรอนกสโดยทวไปมกาลงตาคอ ประมาณไมเกน 10 ถง 100 W วงจรอเลกทรอนกสกาลงอาจมกาลงตงแตกโลวตตถงเมกกะวตต สวนในดานไฟฟากาลงนนอาจมกาลงตงแตกโลวตตถงจกะวตต


1-32

(4) หนาทหลก หนาทหลกของวงจรอเลกทรอนกสกาลงคอ การจดแจงกาลง (Power Processing) ในแงนจะตางจากวงจรอเลกทรอนกสตรงทวา หนาทหลกของวงจรอลกทรอนกสคอ การจดแจงสญญาณ (Signal Processing) เราจะเขยนแผนภาพแสดงความแตกตางของหนาทไดดงรปท 1.36

รปท 1.36 แผนภาพจาแนกระบบจดแจงสญญาณและระบบการจดแจงกาลง

ถาเขยนแผนภาพบลอกของวงจรแปลงผนกาลง ซงเปนวงจรอ เลกทรอนกส จะเหนวา

องคประกอบทสาคญ คอ C,L และหมอแปลง และสงประดษฐททาหนาทเปนสวตชตอรวมอยดวยกนดงแสดงไดในรปท 1.37

รปท 1.37 แผนภาพบลอกของวงจรแปลงผนกาลงแบบอเลกทรอนกส (แสดงองคประกอบหลกของวงจร)

ระบบจดแจงสญญาณ

ระบบจดแจงกาลง

ขาวสาร

เชงอปมาน ขาวสารขาเขา เชงตวเลข

ขาวสารขาออก

เชงอปมาน กาลงขาเขา เชงตวเลข

กาลงขาออก

กาลง

(ก)

(ข)

กาลงขาเขา(ไฟตรงหรอไฟสลบ)

กาลงขาออก(ไฟตรงหรอไฟสลบ)

ควบคม

ตวเกบประจ

หมอแปลง

สงประดษฐททาหนาทเปนสวตซ

ตวเหนยวนา


1-33

วงจรแปลงผนกาลงจะมชอเรยกเฉพาะลงไปอก แลวแตหนาทของมน เชน - วงจรแปลงผนไฟตรง – ไฟตรง มชอเรยกวา วงจรชอปเปอร (Choppers) - วงจรแปลงผนไฟสลบ – ไฟตรง มชอเรยกวา วงจรเรยงกระแส (Rectifiers)

วงจรเรยงกระแสควบคม (Controller Rectifiers) ฯลฯ - วงจรแปลงผนไฟตรง – ไฟสลบ มชอเรยกวา วงจรอนเวอรเตอร (Inverter) - วงจรแปลงผนไฟสลบ – ไฟสลบ มชอเรยกวา วงจรควบคมแรงดนไฟสลบ (AC voltage control)

วงจรควบคมคาไฟสลบไซโคลคอนเวอรเตอร (Cycloconverters)

นอกจากนการแปลงผนอาจจะกระทาไดโดยออม เชน การแปลงผนไฟตรง – ไฟตรง โดยออม กระทาไดโดยการแปลงผนไฟตรง – ไฟสลบ ตามดวยการแปลงผนไฟสลบ – ตรง รปท 1.38 แสดงหนาทการแปลงผนพลงงานของวงจรตาง ๆ

ไฟตรง V(1)

ไฟตรง V(2)

ไฟสลบ V(1),f(1)

ไฟสลบ V(2),f(2)

วงจรแปลงผนไฟตรง - ไฟตรง

วงจรแปลงผนไฟตรง - ไฟตรงโดยออม

วงจรเรยงกระแส

อนเวอรเตอร

ไซโคลคอนเวอรเตอร

รปท 1.38 วงจรและหนาทการแปลงผนพลงงาน

(5) สรปลกษณะและหนาท วงจรอเลกทรอนกสกาลงทาการแปลงผนพลงงานอยางมประสทธภาพ (บางครงกวา 95%) และสามารถควบคมปรมาณขาออก เชน ขนาดของแรงดนและความถไดโดยสะดวก นอกจากนถาวงจรทางานทความถสง องคประกอบวงจร เชน ตวเหนยวนา หมอแปลง และตวเกบประจทมขนาดเลก อปกรณอเลกทรอนกสกาลงซงทางานทความถสงจงมขนาดเลกกะทดรดและเบา ขอเสยของอเลกทรอนกสกาลงกม เชน วงจรทางานแบบไมเปนเชงเสน ทาใหยากแกการวเคราะหและออกแบบแลวยงมปญหาความเชอถอไดของสงประดษฐทใชเปนสวตซ ตลอดจนปญหาอนเนองมาจากการสวตซ ซงไดแก การแทรกสอดทางแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic Interference: EMI) อเลกทรอนกสกาลงอยในชวงของการพฒนาและการแยกตวออกเปนสาขาเอกเทศ จงไดมการพฒนาวงจรอเลกทรอนกสกาลงจนมสมรรถนะทดขนตามลาดบ ทาใหสามารถขยายขอบเขตการประยกตใหกวางขวางออกไป


1-34

1.1.5.2 อปกรณสารกงตวนาสาหรบไฟฟากาลง

ตารางท 1.2 ประเภทของอปกรณวาลวสาหรบไฟฟากาลงทสาคญ

อปกรณ ทศทาง การทางานแบบ ON การทางานแบบ OFF ไดโอดกรองกระแสตรง 1 × ×

ไทรสเตอร (ไทรสเตอร 3 ขวปองกนกระแสไหลกลบทศ)

1 ๐ ×

GTO (Gate Turn-off Thyrister) 1 ๐ ๐

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transister) 1 ๐ ๐

ไบโพลารทรานซสเตอร 1 ๐ ๐

ไตรแอค 2 ๐ ×

Reverse conducting thyrister 2 ๐ ×

(1) ประเภท อปกรณวาลวสารกงตวนาทใชเปนเครองแปลงกาลงไฟฟามทงไดโอด ไทรสเตอร ทรานซสเตอร เฟต

(FET) เปนตน เราสามารถแบงอปกรณเหลานตามหนาทการทางานไดดงตอไปน - ทศทางของกระแส : กระแสไหลไดทศทางเดยวหรอสองทศทาง - การทางานแบบ ON : อปกรณทเปลยนสถานะจาก OFF เปน ON ไดดวยสญญาณควบคม ขณะทม

แรงดนบวกจายอย - การทางานแบบ OFF : อปกรณทเปลยนสถานะจาก ON เปน OFF ไดดวยสญญาณควบคม ขณะทม

แรงดนจายอย (2) คณสมบต - ไทรสเตอร : โดยทวไปคาวาไทรสเตอรจะหมายถงไทรสเตอร 3 ขวสาหรบปองกนกระแสไหลกลบ

ทศ อปกรณนไมมการทางานแบบ OFF โดยเมอเปลยนสถานะเปน ON แลวแมวาจะหยดปอนสญญาณควบคม กระแสกยงสามารถไหลผานไดตอไป การเปลยนสถานะเปน OFF ตองใชวงจรภายนอกลดกระแสขวบวกใหตากวากระแสโฮลดง หรอปอนแรงดนกลบขวระหวางขวบวก-ขวลบเปนระยะเวลาหนง

- GTO : อปกรณนมการทางานแบบ OFF โดยเมอใหกระแสควบคมลบจะเปลยนสถานะเปน OFF - ไบโพลารทรานซสเตอร IGBT และเพาเวอร MOSFET : อปกรณนมการทางานแบบ OFF โดยเมอ

หยดปอนสญญาณควบคมจะเปลยนสถานะเปน OFF แตหากไดรบแรงดนกลบขวแมเพยงเลกนอยจะเสยทนท ดงนน หากมโอกาสทจะไดรบแรงดนกลบขวจะใชไดโอดตออนกรมหรอตอขนานไวดวย

- ไตรแอค : กระแสไหลไดสองทศทาง ไมแยกขวบวกขวลบ ไมมการทางานแบบ OFF โดยม คณลกษณะคลายกบไทรสเตอร


1-35

(3) รปรางและสญลกษณ SCR (Silicon Control Rectifier) [Thyristor Devices] (ก) สญลกษณ

(ข) รปรางลกษณะ Bipolar Transistor (BT)

(ก) จากรป a-e เปนภาพสญลกษณของอปกรณทรานซสเตอรแบบตางๆ (ข) รปรางลกษณะ

รปท 1.39 รปรางและสญลกษณอปกรณสารกงตวนาสาหรบไฟฟากาลง


1-36

Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)

สญลกษณ วงจรสมมลและภาพตดขวางของอปกรณ IGBT IGBT – Module และภาพภายในของอปกรณ

Gate-Turn-Off THYRISTOR (GTO)

(ก) สญลกษณและคณลกษณะ

(ข) รปรางลกษณะ

รปท 1.40 รปรางและสญลกษณอปกรณสารกงตวนาสาหรบไฟฟากาลง (ตอ)


1-37

1.1.5 วงจรอเลคทรอนกส (1) สารกงตวนา สารกงตวนาเปนสสารทมอตราความตานทานไฟฟาอยระหวางตวนาไฟฟากบฉนวนไฟฟา โดยมอตราความตานทานไฟฟาอยในชวง 10-5–104 Ω ตวอยางเชน ซลกอน เยอรมาเนยม เปนตน สารกงตวนาแบงเปน “สารกงตวนาบรสทธ” ซงแทบไมมสารเจอปนใดๆ กบ “สารกงตวนาไมบรสทธ” ทมสารอนเจอปนเลกนอย สารกงตวนาไมบรสทธยงแบงออกไดเปน “สารกงตวนาชนด p” กบ “สารกงตวนาชนด n” อกดวย

(2) สารกงตวนาชนด n สารกงตวนาชนด n มโครงสรางดงรปท 1.41 เปนสารกงตวนาบรสทธทมวาเลนซเทากบ 4 เชน ซลกอน นามาเตมสารเจอปนทมวาเลนซเทากบ 5 (Donor) เชน พลวง ฟอสฟอรส ฯลฯ ลงไปเลกนอย ในผลกของสารนจะมวาเลนซอ เลกตรอนเกนอย 1 ตว ซงอ เลกตรอนนจะกลายเปนอ เลกตรอนอสระสามารถนาไฟฟาได อเลกตรอนอสระและโฮล (Hole) ททาหนาทถายเทประจไฟฟาน เรยกวา พาหะ (Carrier)

รปท 1.41 โครงสรางสารกงตวนาชนด n (3) สารกงตวนาชนด p สารกงตวนาชนด p มโครงสรางดงรปท 1.42 เปนสารกงตวนาบรสทธทมวาเลนซเทากบ 4 เชน ซลกอน นามาเตมสารเจอปนทมวาเลนซเทากบ 3 (Acceptor) เชน โบรอน อนเดยม ฯลฯ ลงไปเลกนอย ในผลกของสารนจะมวาเลนซอเลกตรอนขาดอย 1 ตว ทาใหเกดโฮล (Hole) ขนตรงจดนน และทาใหสามารถนาไฟฟาได

รปท 1.42 โครงสรางสารกงตวนาชนด p

ฟอสฟอรส

มวาเลนซอเลกตรอน เกน 1 ตว

อเลกตรอนอสระ

อนเดยม วาเลนซ อเลกตรอน

มวาเลนซอเลกตรอน ขาด 1 ตว

โฮล (hole)


1-38

(4) ไดโอด ไดโอดเปนอปกรณ (Device) 2 ขว ประกอบดวยสารกงตวนาชนด p และสารกงตวนาชนด n นามาตอกนดงรปท 1.43 ไดโอดแบงตามโครงสรางไดเปน Point-contact diode กบ Junction diode มหนาทการทางานเปน Rectifier และ Detection

รปท 1.43 โครงสรางและสญญลกษไดโอด (5) ทรานซสเตอร ทรานซสเตอรมโครงสรางดงรปท 1.44 เปนการนาสารกงตวนาชนด p และสารกงตวนาชนด n มาประกอบกน 3 ชนแบบ pnp หรอแบบ npn มหนาทการทางานในการขยายสญญาณหรอกาเนดสญญาณสารกงตวนาทงสามชนมชอวา Base (B), Emitter (E) และ Collector (C)

รปท 1.44 โครงสรางและสญญลกษทรานซสเตอร ตวอยาง 1.12 จงเลอกคาทถกตองจากตวเลอกทใหมา เตมลงในวงเลบ เมอนาสารกงตวนาบรสทธทมวาเลนซเทากบ 4 เชน ซลกอน มาเตมสารเจอปนทมเวเลนซเทากบ (1) ลงไปเลกนอยแลว ทฤษฏ Band theory อธบายวาทบรเวณใกลกบ (2) จะเกด (3) Level ขน และในสาหรบกงตวนาชนด p เมอเตมสารเจอปนทมเวเลนซเทากบ (4) ลงไปเลกนอยแลว ทบรเวณใกลกบ (5) จะเกด (6) ขน (ตวเลอก) (ก) 3 (ข) 4 (ค) 5 (ง) 6 (จ) Valence band (ฉ) Forbidden band (ช) Conduction band (ซ) อเลกตรอน (ฌ) โฮล (ญ) เยอรมาเนยม (ฎ) โบรอน (ฏ)Fermi (ฐ) Donor (ฑ) Acceptor (ฒ) วงโคจร

ทรานซสเตอรแบบ npn

ทรานซสเตอรแบบ pnp

(Anode) (Cathode)


1-39

วธทา : (1)-(ค) (2)-(ช) (3)-(ฐ) (4)-(ก) (5)-(จ) (6)-(ฑ) คาอธบาย เมอคานงถงโครงสรางของอเลกตรอน อเลกตรอนจะโคจรอยรอบนวเคลยส โดยมวงโคจรหลายวง ยงอเลกตรอนอยใกลจดศนยกลางเทาใด พนธะกบอะตอมกยงแขงแรงขนเทานน วงจรโคจรทมอเลกตรอนอยเปนจานวนมากเรยกวา Band โดยวงโคจรชนนอกสดและไกลออกไปกวานนแบงออกเปน Valence band, Forbidden band และ Conduction band ในสารกงตวนาชนด n พาหะจะอยใน Donor level ซงอยใกลกบ Conduction band ในขณะทในสารกงตวนาชนด p พาหะจะอยใน Acceptor level ซงอยใกล Valence band

1.1.6.1 วงจร Rectifier (1) Half-wave rectifier เมอตอไดโอดเขากบแหลงจายไฟฟากระแสสลบดงรปท 1.45 กระแสไฟฟาจะมลกษณะเปน Half wave

รปท 1.45 วงจร Half-wave rectifier

(2) Full-wave rectifier วงจรดงรปท 1.46 จะมกระไฟฟาไหลในทศทางเดยวกนทงในชวงคลนบวกและลบ ไดคลนรป Full wave

รปท 1.46 วงจร Full-wave rectifier ตวอยาง 1.13 ในวงจร Rectifier ทประกอบดวยไดโอดดงรปท 1.47 ประกอบดวยคาปาซเตอร C และตวตานทาน R เมอปอนแรงดนไฟฟารปคลนซายน เทากบ ei ใหทขาเขาแลว แรงดนไฟฟา eo ทขาออกจะมรปคลนเปนอยางไร

รปท 1.47


1-40

วธทา : ในวงจร Full-wave rectifier ทใช Center tap กรณทภาระไฟฟามแตตวตานทาน R อยางเดยวนน วงจรจะกลบคลนลบจากแหลงจายไฟใหเปนบวก ทาใหได Full-wave rectified wave ดงรปท 1.48 (a) แตเมอตอ C ขนานกบ R แลว C จะถกประจไฟและคายประจสลบกนไปมา ทาใหรปคลนขาออกมลกษณะทยกสวนทตาขนมาเหมอนรป (b)

รปท 1.48

1.1.6.2 วงจรขยาย (1) วธตอลงกราวนดกบวงจรขยาย วงจรขยายทใชทรานซสเตอร แบงออกเปน 3 ชนด ไดแก Common emitter, Common base และ Common collector ขนอยกบจะใชขาใดเปนจดรวม หรอจดตอลงกราวนด ดงรปท 1.49 โดยทวไปวงจร Common emitter จะนยมใชกนทสด ตารางท 1.3 จะแสดงคณสมบตของการตอวงจรแตละแบบ อตราสวนระหวางการเปลยนแปลงกระแส Collector ΔIC ตอการเปลยนแปลงกระแส base ΔIB หรอ (ΔIC/ΔIB) ในวงจร Common emitter เรยกวา อตราขยายกระแส Common emitter เขยนแทนดวย β และอตราการเปลยนแปลงกระแส Collector ตอกระแส Emitter ในวงจร Common base เรยกวา อตราขยายกระแส Common base เขยนแทนดวย α

Common emitter Common base Common collector

รปท 1.49 วงจรขยายทใชทรานซสเตอร

ตารางท 1.3 คณสมบตของวธการตอวงจรทรานซสเตอรแบบตางๆ วธตอวงจร

หวขอ Common base Common emittor Common collector

อมพแดนซขาเขา ตา ปานกลาง สง อมพแดนซขาออก สง ปานกลาง ตา Voltage gain ปานกลาง สง ไมม ( ≈ 1) Current gain ไมม ( ≈ 1) สง สง Power gain ปานกลาง สง ตา Frequency characteristic ด ไมด ด Phase shift แรงดนขาออก-เขา เฟสตรงกน เฟสกลบกน เฟสตรงกน


1-41

(2) Four-terminal constants (h-parameter) h-parameter เปนคาคงทเมอพจารณาวงจรทรานซสเตอร 4 ขว โดยมขว Input จานวน 2 ขว และขว Output จานวน 2 ขว ประกอบดวย อมพแดนซขาเขาเมอลดวงจรขาออก (hi [Ω]) Voltage feedback ratio เมอเปดวงจรขาเขา (hr) อตราขยายกระแสเมอลดวงจรขาออก (hf) แอดมแตนซขาออกเมอเปดวงจร ขาเขา (ho [S]) และเพมตวหอยเพอแสดงวธการตอวงจรแตละแบบ ในจานวน h-parameter ตางๆ hr และ ho จะมคานอยมากเทยบกบ hi และ hf ดงนนในหลายกรณจงละไมเขยนไว รปท 1.50 แสดงวงจรสมมลของวงจร Common emitter โดยแสดงดวย h-parameter คา h-parameter ตางๆ มคณลกษณะดงตอไปน

รปท 1.50 วงจรสมมลของวงจร Common emitter

hie = ΔVBE/ΔIB , hre = ΔVBE/ΔVCE , hfe = ΔIC/ΔIB , hoe = ΔIC/ΔVCE

ทงน ΔVBE คอ การเปลยนแปลงแรงดนไฟฟาระหวาง Base กบ Emitter ΔIB คอ การเปลยนแปลงกระแส Base ΔVCE คอ การเปลยนแปลงแรงดนไฟฟาระหวาง Collector กบ Emitter ΔIC คอ การเปลยนแปลงกระแส Collector ตวอยาง 1.14 รปท 1.51 แสดงวงจรขยายทรานซสเตอรทเรยกวา Fixed bias circuit ถาตวตานทาน RB = 500 Ω, RC = 2 kΩ, RL = 3 kΩ, h-parameter hie = 1.5 kΩ, hfe = 200 แลววงจรนจะม Voltage gain เทากบก [dB] (เดซเบล)

(1)40.3 (2)41.5 (3)42.9 (4)43.3 (5)44.1

รปท 1.51


1-42

วธทา : เมอมองจากแหลงจายไฟกระแสสลบ viคาปาซเตอร C1 และ C2 จะมความจไฟฟาสถตสงมาก (5-100 μF) จนถอไดวามรแอกแตนซนอยมาก ดงนนสาหรบไฟฟากระแสสลบจงเสมอนกบเปนการลดวงจร (ตอตรง) นอกจากนน แหลงจายไฟกระแสตรง V กพจารณาไดวาเปนการลดวงจรไฟฟากระแสสลบ เชนเดยวกน ดงนน ในแงของไฟฟากระแสสลบ ตวตานทาน RC และ RL จะเสมอนกบตอขนานกนอย เมอพจารณาเชนนแลวจงไดวงจรกระแสสลบดงรปท 1.52 และเมอแปลงทรานซสเตอรเปนวงจรสมมล อยางงายแลว จะไดรปท 1.53 จากรปท 1.53 แรงดนไฟฟาขาเขา vi จะเทากบ

iebi hiv ⋅= (1.25)

รปท 1.52 รปท 1.53

นอกจากน เมอใหความตานทานรวมทเกดจากการขนานความตานทาน RC และ RL เทากบ RL ' แลว Ω=

Ω+ΩΩ⋅Ω

=+⋅

=′ k21][k3][k2][k3][k2

RRRRR

LC

LCL .

ดงนน แรงดนขาออก vo ทเกดจาก ic = hfe·ib จะเทากบ

LL RihRiv bfeco ′⋅⋅=′⋅= (1.26)

สามารถคานวณอตราขยายแรงดนไฟฟา Av ไดดงตอไปน เทา160

10511021200

hRh

hiRih

vvA 3

3LL

ie

fe

ieb

bfe

i

ov =

×××

=′⋅

=⋅

′⋅⋅==

..

Voltage gain มนยามดงตอไปน และมหนวยเปน [dB] dB14416020A20G 1010 vv .loglog ≈⋅=⋅= หมายเหต กรณทมวงจรขยายตอซอนกน 2 ชนดงรปท 1.54 ระดบการขยายรวม A0 = A1·A2 และเนองจาก

21021101 A20GA20G log,log ⋅=⋅= ดงนน Gain รวมจงเทากบ

21

21011021100

GGA20A20AA20G

+=⋅+⋅=⋅= ⋅ logloglog

หรอเทากบผลบวกของ Gain ของแตละวงจรรวมกน

รปท 1.54

(วงจรขยาย 2) (วงจรขยาย 1)


1-43

ตวอยาง 1.15 รปท 1.55 แสดงวงจร Common emitter ทเขยนโดยยอสาหรบกระแสสลบ เมอใหแรงดนขาเขาเทากบ vi [V] ใหแรงดนขาออกเทากบ vo [V] จะมอตราขยายแรงดน 200 เทา คาความตานทานของภาระไฟฟา RL [kΩ] ของวงจรนจะมคาเทาใด ทงน ใหคา h-parameter ของวงจรนเทากบ hie = 1 kΩ และอตราขยายกระแส hfe = 100 วธทา : เมอแทนททรานซสเตอรดวยวงจรสมมลอยางงาย จะไดรปท 1.56 และคานวณหาแรงดนขาออกและขาเขา vi และ vo ไดดงตอไปน

รปท 1.55 รปท 1.56

iebi hiv ⋅=

ดงนน

ie

ib h

vi = (1.27)

LL RihRiv bfeco ⋅⋅=⋅= (1.28)

เมอนาสตร (1.27) แทนคาในสตร (1.28) จะได

Ω=Ω×=

××=⋅=∴

⋅⋅=⋅=

k2102

100101200

hh

vvR

hvRhRiv

3

3

L

LL

fe

ie

i

o

ieifeco /

1.1.6.3 วงจรกาเนดสญญาณ วงจรกาเนดสญญาณมหลายชนด เชน กาเนดคลนซายน กาเนดคลนรปสามเหลยมกาเนดคลน Pulse เปนตน วงจรเหลานทจรงแลวเปนการประยกตวงจรขยาย โดยนาสญญาณขาออกสวนหนงของวงจรขยายมาทา Positive feedback กลบเขามาทางขาเขา ดงรปท 1.57 เมอใหอตราขยายของวงจรขยายและวงจร feedback เทากบ A (Vo/Vi) และ β (Vf/Vo) แลว อตราขยายรวม Ao ของทงบลอกจะเทากบ )A1(AVVA ioo β⋅−== // และเมอ A·β = 1 จะได Ao = ∞ ภายใตเงอนไขนวงจรจะสามารถกาเนดกระแสสลบทมความถคาหนงไดโดยไมตองใชสญญาณขาเขาจากภายนอก วงจรกาเนดสญญาณมหลายชนด เชน วงจร LC วงจร CR วงจรครสตล เปนตน รปท 1.58-1.60 แสดงวงจรกาเนดสญญาณ Hartley วงจรกาเนดสญญาณ Colpitts และวงจรกาเนดสญญาณ CR phase shift ตามลาดบวงจรกาเนดสญญาณครสตล จะมโครงสรางวงจรสมมลกบวงจรกาเนดสญญาณ LC


1-44

ความถของสญญาณในแตละวงจรสามารถคานวณไดดงตอไปน วงจรกาเนดสญญาณ Hartley : LC21f π= / [Hz] ทงน L = L1 + L2 – 2M [H] วงจรกาเนดสญญาณ Colpitts : LC21f π= / [Hz] ทงน C = C1·C2/(C1 + C2) [F] วงจรกาเนดสญญาณ CR phase shift : CR)62(1f π= / [Hz]

รปท 1.57 Block diagram วงจรกาเนดสญญาณ รปท 1.58 วงจรกาเนดสญญาณ Hartley

รปท 1.59 วงจรกาเนดสญญาณ Colpitts รปท 1.60 วงจรกาเนดสญญาณ Phase shift

วงจรขยาย A

วงจร Feedback B

วงจรขยาย


1-45

ตวอยาง 1.16 การทวงจรในรปท 1.61 จะทางานเปนวงจรกาเนดสญญาณได X, Y, Z จะตองเปนอปกรณอเลกทรอนกสประเภทใด (ก) X : L1 Y : L2 Z : C (ข) X : L1 Y : C1 Z : L2 (ค) X : C Y : L2 Z : L1 (ง) X : C1 Y : C2 Z : L (จ) X : L1 Y : L2 Z : L3

รปท 1.61

ตอบ (ค) คาอธบาย วงจร (ค) เปนวงจรกาเนดสญญาณ Hartley นนเอง นอกจากน หาก X, Y, Z เทากบ X : L Y : C2 Z : C1 วงจรนจะกลายเปนวงจรกาเนดสญญาณ Colpitts

รปท 1.62 ตวอยาง 1.17 รป 1.62 แสดงวงจรกาเนดสญญาณ CR พรอมวงจร Phase shift สมการขอใดตอไปนอธบาย วงจรนไดอยางถกตอง ทงน ให Gain ของอปกรณขยายสญญาณของวงจรกาเนดสญญาณเทากบ G และใหความถทกาเนดสญญาณเทากบ f (1) )RC2(1f π= / , G > 29 (2) CR)62(1f π= / , G > 29 (3) RC)2(1f π= / , G > 3 (4) RC)2(1f π= / , G > 29 (5) CR)62(1f π= / , G > 3 ตอบ (3)


1-46

เมอคานวณแรงดนไฟฟา V กระแสไฟฟา I1 และ I2 ตามรปท 1.63 จะได I1 เทากบ

RVI o1 /= (1.29)

ดงนน แรงดนไฟฟา V จงแสดงไดดงตอไปน

oo V

CRj11V

CjIV 1

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ω

+=+ω

= (1.30)

และจากสตร (1.29) สามารถคานวณ I2 ไดดงตอไปน

oV

CRj11CjCVjI2 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ω

+ω=ω= (1.31)

ดงนน Vi จงมคาเทากบ

V)IR(IV 21i ++=

จากสมการ (1.29) (1.30) และ (1.31) จะ

oi V

CR)(11CRj3V 2 ⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

ω−ω+= (1.32)

ดงนน ω = 1/(CR) (ω = 2πf) และมเฟสตรงกน ตามเงอนไขน เนองจากคา Vo/Vi ในวงจร Phase shift จะเทากบ 1/3 ดงนน Gain ของอปกรณขยายสญญาณอยางนอยตองมากกวา 3 เทา

รปท 1.63

1.1.6.4 Op-amp เปนอปกรณขยายสญญาณทใชในวงจรประมวลผล เชน การบวกหรออนทเกรตสญญาณ เปน IC (วงจรรวม) ทประกอบดวยวงจรขยายทรานซสเตอร ตามรปท 1.64 Op-amp มสญญาณขาเขา 2 ขว ไดแก Inverting input ซงสญญาณขาออกจะกลบเฟส 180° กบสญญาณขาเขา และ Non-inverting input ซงสญญาณขาออกจะมเฟสตรงกบสญญาณขาเขา และมสญญาณขาออก 1 ขว รปท 1.65 แสดงวงจรขยายแบบ Common mode โดยปอนสญญาณขาเขาทขวสญญาณขาเขาตรงเฟส อตราขยาย A แสดงไดดวยสตรตอไปน

1

2

RR1

vvA

i

o +==

รป 1.66

1

2

RR

vvA

i

o −==


1-47

รปท 1.64 op-amp รปท 1.65 วงจรขยายแบบ Common mode

รปท 1.66 วงจรขยายแบบ Common mode

ตวอยาง 1.18 ขอความตอไปนเปนคาอธบายเกยวกบ Op-amp จงเลอกคาหรอสตรทถกตองจากตวเลอกทใหมา เตมลงในวงเลบ Op-amp ในอดมคตจะถกสมมตวามคณสมบตพนฐานดงตอไปน 1. ม (1) เปนอนนต 2. มอมพแดนซขาเขาเปน (2) 3. มอมพแดนซขาออกเปนศนย 4. เมอแรงดนขาเขา Vi = 0 แลวแรงดนขาออก Vo = 0 5. ม Bandwidth สงมาก เมอใช Op-amp เชนนตอวงจรตามรปท 1.67 อตราขยายแรงดนไฟฟา (Vo/Vi) จะเทากบ (3) และเมอตอวงจรตาม รปท 1.68 ความสมพนธระหวาง Vo และ Vi จะแสดงไดตามสมการ (4) วงจรนทาหนาทเปน (5)

รปท 1.67 รปท 1.68

Inverting input

Non-inverting inputOutput

OutputInput

input output


1-48

(ตวเลอก)

(ก) วงจร differential (ข) i

fRR (ค) อนนต (ง) ขยายกระแสไฟฟา

(จ)i

fRR

− (ฉ) อตราขยายแรงดนไฟฟา (ช) ∫−= dtVRCV io (ซ)

dtdV

RCV io −=

(ฌ)f

iRR (ญ)

f

iRR

− (ฎ) ศนย (ฏ) อตราขยายกาลงไฟฟา

(ฐ)dt

dVCRV i

o ⋅−= (ฑ) วงจรอนทเกรต (ฒ) ∫−= dtVRC1V io

ตอบ (1)–(ฉ) (2)–(ค) (3)–(จ) (4)–(ฒ) (5)–(ฑ) คาอธบาย ขอ (1) และ (2) คณสมบตของ Op-amp ในอดมคต คอมอตราขยายแรงดนไฟฟาเปนอนนต มอมพแดนซขาเขาเปนอนนต และมอมพแดนซขาออกเปนศนย หากอตราขยายเปนอนนต (ในทางปฏบตคอสงมาก) แลว เมอทา Negative feedback จะสามารถทาหนาทเปนวงจรขยายทมเสถยรภาพได และการทอมพแดนซขาเขาเปนอนนต หมายความวาอปกรณขยายสญญาณนจะทางานดวยแรงดนไฟฟาเทานนโดยไมมกระแสไฟฟาไหลผาน กาลงไฟฟาทใชในการทางานจงเทากบศนย และการทอมพแดนซขาออกเปนศนย หมายความวาไมวาจะนาไปขบ Load ใดๆ กสามารถรกษาระดบแรงดนไฟฟาทกาหนดไวได กลาวคอ สามารถขบ Load ไดไมจากดนนเอง ขอ (3) ในรปท 1.69 เนองจากอมพแดนซขาเขาของอปกรณขยายสญญาณเทากบอนนต ดงนน กระแสไฟฟาแรงดน Vi ทไหลผาน Ri เขามายงอปกรณขยายสญญาณจะไหลผาน Rf ทงหมด ในกรณนเมอใหศกยไฟฟาทขวลบของ Op-amp เทากบ Vs แลว

รปท 1.69 รปท 1.70

f

os

i

siR

VVR

VV −=

−

s

fif

f

i

i VR1

R1

RV

RV

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++=

นอกจากน ถาใหอตราขยายของ Op-amp เทากบ A แลว เนองจาก Vo = –AVs ดงนน หากนา Vs = – Vo/A เขาไปแทนคาในสตรขางตน จะไดวา

ofifi

i VR1

R1

A1

R1

RV

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++−=

ในทน เนองจาก A เปนอนนต (ในทางปฏบตคอสงมาก)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+>>

fif R1

R1

A1

R1


1-49

ดงนน

f

o

i

iRV

RV

−=

จากขางตน จะไดวา Vo / Vi = Rf / Ri ขอ (4) และ (5) จากวงจรในรป 1.70 เมอตงสมการเหมอนขอ (3) แลว )V(VCqi

RVV

ossi −==

−,

ดงนน )V(VCqdt

RVV

ossi −==

−∫

นอกจากน เนองจาก Vs = – Vo/A และ A มคาสงมาก ดงนน จะถอวา Vs = 0 กได ดงนน

oi CVdt

RV

−=∫

∫−= dtVRC1V io

ซงเปนคณสมบตของวงจรอนทเกรต วงจรขยายทตอขวบวกของ Op-amp ลงกราวนด และตอขวลบกบ Input เชนในรปท 1.69และ 1.70 เรยกวา Inverting amplifier circuit ในกรณของวงจรเชนน Vs จะมคาเกอบเปนศนยอยตลอดเวลา ดงนน จงเปรยบไดกบขวลบตอลงกราวนดอย หากนามาใชเปนเทคนคในการคานวณ กจะทาใหงายขน ตวอยางเชนในขอ (4) เปนตน

1.1.7 แรงดน กระแส กาลง และพลงงานในระบบไฟฟา จากกฎของโอหมซงจะกลาวถงความสมพนธของคาทางไฟฟา 3 คา คอ

1. แรงดนไฟฟา มหนวยเปนโวลต (Volt) สญลกษณ V 2. กระแสไฟฟา มหนวยเปนแอมแปร (Ampere) สญลกษณ A 3. ความตานทานมหนวยเปน โอหม (Ohm) สญลกษณ Ω

รปท 1.71 การหาคาแรงดน กระแส และความตานทานจากกฎของโอหม

จากสามเหลยมกล ถาเราตองการหาคาตวใด ใหปดตวทตองการหากจะไดคาของตวทเราตองการทราบ เชน ตองการหา E (แรงดนไฟฟา) ปด E ไวกจะได E = I . R (V) (I คณ R มหนวยเปนโวลต V)

หรอ I = E / R (A) ( E สวนหรอหารดวย R มหนวยเปนแอมแปร A) หรอ R = E / I (Ω ) ( E สวนหรอหารดวย I มหนวยเปนโอหม Ω )


1-50

โดยกฎของโอหมไดกลาวถงคาความสมพนธของคาทางไฟฟา 3 คา นไววา 1. แรงดนไฟฟาขนาดหนงโวลต หมายถงคาของแรงดนไฟฟาทสามารถดนกระแสไฟฟาขนาดหนง

แอมแปรให ไหลผานความตานทานหนงโอหมไปได 2. กระแสไฟฟาขนาดหนงแอมแปร หมายถงคาของกระแสไฟฟาสามารถดนใหผานความตานทานขนาด

หนงโอหมไปได 3. ความตานทานขนาดหนงโอหมหมายถงคาความตานทานทยอมใหกระแสไฟฟาขนาดหนงแอมแปรท

ถกแรงดนไฟฟาทมคาหนงโวลตดนใหผานไปได การหาคากระแสไฟฟา แรงดน ความตานทาน และกาลงทางไฟฟามความสมพนธกนการคานวณเพอหาคา

จะตองทราบคาอยางนอย 2 คาจงจะหาคาทตองการได ตวอยางเชน ตองการทราบคาความตานทาน จะตองทราบคาแรงดนและกระแส หรอตองการทราบคากาลงทางไฟฟาจะตองทราบคาของแรงดนและกระแสเปนตน จากความสมพนธดงกลาวสามารถสรปเปนสตรเพอใชในการหาคาตาง ๆ ไดดงน

รปท 1.72 สตรทใชในการหาคาแรงดน กระแส ความตานทานและกาลงไฟฟา

1.1.7.1 กาลงไฟฟา (Electric Power) กาลงไฟฟา หมายถง กาลงไฟฟาทตองการใชไปในการทาใหเกดเปนพลงงานรปตางๆเชนพลงงานแสงสวาง พลงงานความรอน พลงงานกล เปนตน ในระยะเวลาทจากด โดยกาลงไฟฟามหนวยเปนวตต(Watt:W) โดยทจะมสตรในการคานวณ กาลงไฟฟาดงน

สตรท 1 P = E.I (Watt) สตรท 2 P = I2.R (Watt) สตรท 3 P = E2 / R (Watt)

1.1.7.2 พลงงานไฟฟา (Electric Energy) หนวยของพลงงานไฟฟาทใชตามบาน จะมหนวยเปน “กโลวตต-ชวโมง” (kilo Watt hour) หรอทเรยก

กนวา “ยนต” (Unit) คาของพลงงานไฟฟาจะไดมาจากผลคณของกาลงไฟฟา (Electric Power) ของเครองใชไฟฟากบจานวนระยะเวลาทใช เครองใชไฟฟานนๆ โดยทหนวยของระยะเวลาทใชจะมหนวยเปน “ชวโมง” (Hour)


1-51

ดงนนอตราการใชพลงงานไฟฟาเทากบ 1 กโลวตต-ชวโมง หรอ 1 ยนต จะเทากบการใชเครองใชไฟฟาทมกาลงไฟฟาขนาด 1,000 วตต ในระยะเวลาทงสน 1 ชวโมง

พลงงานไฟฟาทใช (kWh) = กาลงไฟฟา (kW) X เวลา (h) W = P x t

เมอ W = พลงงานไฟฟาทใชมหนวยเปนวตตวนาท (W-s) หรอกโลวตตชวโมง (kWh) P = กาลงไฟฟามหนวยเปนวตต (W) t = เวลามหนวยเปนวนาท (s) หรอชวโมง (h)

รปท 1.73 เครองมอวดกโลวตต-ชวโมงมเตอร 1.1.8 อปกรณอเลกทรอนกสเบองตน

1.1.8.1 ตวตานทาน ตวตานทาน คอ อปกรณทางอเลกทรอนกสชนดหนงททาหนาททาใหเกดความตานทานขนมา คาความตานทานจะมมากหรอนอยขนอยกบขบวนการผลตตวความทาน หนาทของตวความตานทานทประกอบรวมในวงจรไฟฟาและวงจรอเลกทรอนกส คอ จากดการไหลของกระแสไฟฟาในวงจร และกาหนดระดบแรงดนไฟฟาทตองการปอนเขาไปเลยงวงจร ถอไดวาตวตานทานเปนอปกรณตวหนงทมบทบาทสาคญในการใชงานวงจรไฟฟาและอเลกทรอนกสมาก

ตวตานทานแลว แบงประเภทได 2 ประเภทใหญ ๆ คอ ก. แบงตามวสดทใชสรางตวตานทาน ข. แบงตามชนดการใชงานของตวตานทาน

วสดทนามาผลตเปนตวตานทาน ถกนามาจากวสด 2 ประเภท คอ วสดประเภทโลหะ (Metallic Type) และวสดประเภทอโลหะ (Non - Metallic Type) (1) ตวตานทานประเภทโลหะ โลหะทนามาผลตเปนตวตานทาน ถกสรางขนในรปเสนลวด (Wire) หรอแถบลวด (Ribbon) ประเภทนโครม (Nichrome) พนบนแกนเซรามค และตอปลายลวดเขากบขาโลหะไวตอใชงาน ผวตานนอกเคลอบดวย


1-52

ฉนวนอกชนหนง สรางออกมาแบบตวความตานทานคงท และแบบปรบคาไดสราง ตวตานทานประเภทนมกถกเรยกวาตวตานทานแบบไวรวาวด (Wire Wound Resister) ขอดของตวตานทานประเภทน คอ สามารถสรางใหมคาทนกาลงไฟฟา (วตต) ไดสงถงเปนรอยๆ วตต คาความตานทาน มความคงทตออณหภมด มความคลาดเคลอนนอย

รปท 1.74 ตวตานทานแบบไวรวาวดประเภททนกาลงวตตสง

ผลตตวตานทานอกชนดหนง คอ ตวตานทานแบบฟลมโลหะ (Metal Film Resister) เปนตวตานทานทนยมใชกน เพราะมคาความผดพลาดตากวา 1% จนถง 0.1% โครงสรางของตวตานทานประเภทนประกอบดวยแกนกลมเลกๆ ททาจากเซรามค เคลอบดวยโลหะออกไซดบนผวของแกนเซรามค โดยการเคลอบในสญญากาศ โลหะทใชเคลอบเปนพวกโครเมยมหรอนกเกล การเคลอบบนแกนเซรามคจะเปนแบบพนรอบแกนเซรามคแบบตอเนองจากปลายขาขางหนงไปยงปลายขาอกขางหนง ขอดของความตานทานแบบฟลมโลหะ คอ มความตานทานทผดพลาดตามาก เพราะใชแสงเลเซอรเจาะตดเอาโลหะสวนเกนออก แตมราคาแพง

รปท 1.75 ตวตานทานแบบฟลมโลหะ

(2) ตวตานทานประเภทอโลหะ อโลหะทนามาใชผลตตวตานทานมดวยกนหลายชนด ตวตานทานประเภทน ไดแก แบบคารบอน (Carbon) แบบคารบอนฟลม (Carbon Film) และแบบฟลมบาง (Thin Film) 1) ตวตานทานแบบคารบอน ผลตโดยการใชผงคารบอน หรอ ผงกราไฟต มาอดรวมกบสารซลกาและกาว แลวอดแนนเปนแทงทรงกลม มขาตวนาตอเชอมทปลายทงสองขาง และนาไปจมใน สารอพอกซ หรอหมดวยฉนวน ตวตานทานตวเลกจะมคาทนกาลงไฟฟาตา ตวใหญจะมคาทนกาลงไฟฟาสง ขอเสยของตวตานทานแบบคารบอน คอ มความผดพลาดสง และไมสามารถนาไปใชงานกบความถสงได เพราะจะเกดสญญาณรบกวน อณหภมกมผลกบความตานทานแบบน

รปท 1.76 ตวตานทานแบบคารบอน


1-53

2) ตวตานทานแบบฟลมคารบอน ผลตโดยใชผงคารบอนผสมกบผงซลกาเคลอบหมแกนเซรามคแบบกลมชนดเลก เชอมตอขาตวตานทานทงสองขางและหมฉนวนปดทบอกชน คณสมบตของตวตานทานแบบนคลายกบแบบคารบอน

รปท 1.77 ตวตานทานแบบฟลมคารบอน 3) ตวตานทานแบบฟลมบางมลกษณะการผลตคลายกบแบบฟลมคารบอนใชเทคโนโลยเขาชวยสรางขนไดหลายตวในโครงสรางเดยวกน ตอเชอมขาออกมาภายนอกในรปของไอซ อาจเปนแบบตวตะขาบ หรอแบบตง นยมนาไปใชงานในเครองมอเครองใชสมยใหม เชน คอมพวเตอรดาวเทยม เครองบน ฯลฯ

รปท 1.78 รปรางและสญลกษณตวตานทานแบบฟลมบาง

1.1.8.2 ตวเกบประจ (Capacitor) ตวเกบประจ(Capacitor) เปนอปกรณทใชในการเกบประจ(Charge) และสามารถคายประจ

(Discharge)ได นยมนามาประกอบในวงจรทางดานไฟฟาอเลกทรอนกสทวไป ตวอยางเชนวงจรกรองกระแส ( Filter ) วงจรผานสญญาณ ( By-pass ) วงจรสตารทเตอร (Starter) วงจรถายทอดสญญาณ (Coupling)ฯลฯ เปนตน ตวเกบประจแบงออกเปน 3 ชนดคอ แบบคาคงท แบบเปลยนแปลงคาไดและแบบเลอกคาได ตวเกบประจเรยกอกอยางหนงวาคอนเดนเซอรหรอเรยกยอ ๆ วาตวซ ( C ) หนวยของตวเกบประจคอ ฟารด (Farad)

ตวเกบประจ(Capacitor) เปนอปกรณทใชในการเกบประจ (Charge) และสามารถคายประจ (Discharge) ไดโดยนาสารตวนา 2 ชนมาวางในลกษณะขนานใกล ๆ กน แตไมไดตอถงกน ระหวางตวนาทงสองจะถกกนดวยฉนวนทเรยกวาไดอเลกตรก (Dielectric) ซงไดอเลกตรกนอาจจะเปนอากาศ ไมกา พลาสตก เซรามคหรอสารทมสภาพคลายฉนวนอน ๆ เปนตน โครงสรางและสญลกษณของ ตวเกบประจแสดงดงรปท 1.79

รปท 1.79 รปรางโครงสรางและสญลกษณของตวเกบประจ


1-54

(1) ชนดของตวเกบประจ ตวเกบประจแบงไดเปน 3 ชนดดวยกนคอ

1. ตวเกบประจแบบคาคงท (Fixed Capacitor) 2. ตวเกบประจแบบปรบคาได (Variable Capacitor) 3. ตวเกบประจแบบเลอกคาได (Select Capacitor)

ตวเกบประจแบบคาคงท(Fixed Capacitor) คอตวเกบประจทไมสามารถเปลยนแปลงคาได โดยปกตจะมรปลกษณะเปนวงกลม หรอเปนทรงกระบอก ซงมกแสดงคาทตวเกบประจ เชน 5 พโกฟารด (pF) 10 ไมโครฟารด (μF)

การเรยกชอตวเกบประจแบบคาคงทน จะเรยกชอตามไดอเลกตรกทใช เชน ตวเกบประจชนดอเลกโตรไลตก ชนดเซรามค ชนดไมกา เปนตน

รปท 1.80 ตวเกบประจแบบคาคงท

ตวเกบประจแบบปรบคาได(Variable Capacitor) คาการเกบประจจะเปลยนแปลงไปตามการเคลอนทของแกนหมน ไดอเลกตรกทใชมหลายชนดดวยกนคอ อากาศ ไมกา เซรามค และพลาสตก เปนตน

รปท 1.81 ตวเกบประจแบบปรบคาได

ตวเกบประจแบบเลอกคาได(Selected Capacitor) คอตวเกบประจในตวถงเดยว แตมคาใหเลอกใชงานมากกวาหนงคา ดงแสดงในรปท 1.82

รปท 1.82 รปรางของตวเกบประจแบบเลอกคาได


1-55

(2) หนวยความจ คาความจของตวเกบประจหมายถงความสามารถในการเกบประจไฟฟามหนวยเปน ฟารด(Farad)

เขยนแทนดวยอกษรภาษาองกฤษตวเอฟ (F) ตวเกบประจทมความสามารถในการเกบประจได 1 ฟารด หมายถง เมอปอนแรงดนจานวน 1 โวลต จายกระแส 1 แอมแปร ในเวลา 1 วนาท ใหกบแผนเพลททงสอง สามารถเกบประจไฟฟาได 1 คลอมบ

1 ฟารด(F) เทากบ 1,000,000 ไมโครฟารด(μF) 1 ไมโครฟารด(μF) เทากบ 1,000 นาโนฟารด(nF) 1 นาโนฟารด(nF) เทากบ 1,000 พโกฟารด(pF)

จากความสมพนธของคาการเกบประจ ประจไฟฟาและแรงดน สามารถเขยนเปนสตรความสมพนธไดดงนคอ

=Q

CV

เมอ C คอ คาการเกบประจมหนวยเปนฟารด (F) Q คอ ประจไฟฟามหนวยเปนคลอมบ(C) V คอ แรงดนไฟฟามหนวยเปนโวลต (V)

1.1.8.3 ตวเหนยวนา (Inductor)

ตวเหนยวนาหรออนดกเตอร (Inductor) เปนอปกรณอกตวหนงทมบทบาทในการทางานและการใชงานทางดานไฟฟาและอเลกทรอนกส ตวเหนยวนาสรางขนมาจากเสนลวดตวนาพนขนมาเปนขดลวด หรอ คอยล (Coil) หรอชดของขดลวด การทางานและการใชงานของตวเหนยวนาจะเกยวของกบสนามแมเหลก เมอตวเหนยวนาถกจายแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาใหตวเหนยวนานนเกดสนามแมเหลกขนทนท ถางดจายแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาใหตวเหนยวนา สนามแมเหลกทเกดขนเกดการยบตว ตดผานขดลวดเหนยวนาอกครงจะได แรงดนไฟฟาออกมาจากตวเหนยวนา ประโยชนดงกลาวนเองทาให ตวเหนยวนาถกนาไปใชงานอยางกวางขวาง (1) ชนดของตวเหนยวนา

ชนดของตวเหนยวนาสามารถแบงออกได 2 ประเภทคอ 1) ตวเหนยวนาแบบคาคงท (Fixed Inductors) คอตวเหนยวนาทไมสามารถเปลยนแปลงคาได โดย

ปกตตวเหนยวนาประเภทนทามาจากขดลวดทองแดง แกนทใชพนขดลวดจะมปลายลวดยนออกมาทงสองขาง รปรางโดยทวไปจะเปนแกนยาว แบบทรงกระบอกมชอเรยกแตกตาง กนเชน โซลนอยด เซอรเฟสเมาส โชค ทอรรอยด และแบบแถบส ฯลฯ เปนตน

รปท 1.83 ตวเหนยวนาแบบคาคงท


1-56

2) ตวเหนยวนาแบบปรบคาได (Variable Inductors) นยมใชในเครองรบวทย คาการเหนยวนาจะเปลยนแปลงไปตามการเคลอนทของแกนหมนทสามารถปรบสกรเลอนตาแหนงของขดลวดใหเขาหรอออกเพอเปลยนคาของความเหนยวนา ถาแกนเคลอนทออกมานอกสดคาความเหนยวนาจะมคาตา แตถาหมนสกรใหแกนเคลอนทเขาไปในขดลวดมากจะทาใหคาความเหนยวนามากขนตามไปดวย ในการปรบควรใชเครองมอททาดวยพลาสตกหรออปกรณจาพวกทไมใชโลหะ เนองจากวสดททามาจากโลหะจะไปรบกวนการเกดสนามแมเหลก และมผลตอคาความความเหนยวนาได

รปท 1.84 ตวเหนยวนาแบบปรบคาได

(2) หนวยของคาความเหนยวนา คาความเหนยวนา มหนวยเปนเฮนร (Henry) โดยใชตวยอ “H” หนวยเฮนร โดยคา ความเหนยวนา 1

เฮนร คอ คาทกระแสไฟฟาไหลเขาไปในขดลวดตวนาเปลยนแปลง 1 แอมแปร ตอ 1 วนาท ทาใหเกดแรงดนไฟฟาเหนยวนาตานกลบ (Counter Electro Motive Force) 1 โวลต 1.2 ลกษณะการใชไฟฟาในอาคาร/โรงงาน (How to energy is used in building/Factory)

การกอสรางอาคารทกหลงจะตองทาตามพระราชบญญตและกฎขอบงคบของการกอสรางระดบชาตและระดบทองถน กฎขอบงคบเหลานมไวเพอใหขณะการกอสรางอาคารมความปลอดภยตอคนงานกอสราง และผสญจรไปมาและหลงจากสรางเสรจตองใหความปลอดภยตอผใชอาคาร เนองจากการปองกนไฟไหมเปนเรองทสาคญมาก สาหรบการออกแบบและตดตงระบบไฟฟานน มขอแนะนาและขอกาหนดอยมากมาย เชน

1. มาตรฐานการตดตงทางไฟฟาสาหรบประเทศไทยของ ว.ส.ท 2. มาตรฐาน NEC 3. มาตรฐาน IEC มาตรฐานการตดตงทางไฟฟาสาหรบประเทศไทยของ ว.ส.ท สวนมากจะแปลและ เรยบเรยงจาก National

Electrical Code (NEC) ของประเทศสหรฐอเมรกา และในขณะนมอกมาตรฐานหนงซงผออกแบบและตดตงระบบไฟฟาควรจะตองหาไวและศกษา เนองจากคาดวาจะเปนมาตรฐานสากลในอนาคต นนคอ มาตรฐาน IEC 60364 “Electrical Installation of Building” สาหรบ NEC นนเขยนไดครอบคลมมากทาใหอานทาความเขาใจไดยาก จงตองมหนงสอคมอ คอ NEC Handbook หนงสอคมอน จะอธบายกฎขอบงคบตางๆ ของ NEC อยางละเอยด และมการยกตวอยางและรปประกอบดวย ขอแนะนาของ NEC จะเปนความตองการขนตา (Minimum Requirements) วศวกรผออกแบบจะตองพจารณาสภาพทแทจรงของแตละงาน และออกแบบระบบไฟฟาตามความตองการนน


1-57

1.2.1 การใชไฟฟาในอาคาร โดยทวไปคาใชจายในการใชพลงงานในอาคารมสดสวนประมาณรอยละ 10 ของคาใชจายในการดาเนนการของอาคาร ทงหมด ซงถงแมวาจะไมมากเมอเปรยบเทยบกบคาใชจายอนๆ เชน คาเสอมราคา คาจานอง คาภาษ และคาบคลากรแตเราสามารถลดคาใชจายพลงงานไดโดยการประหยดพลงงาน ในขณะทคาใชจายอนๆ มกจะเปนคาใชจายทยากจะควบคม นอกจากนการประหยดพลงงานซงเปนการใชอปกรณอยางมประสทธภาพจะชวยยดอายการใชงานของอปกรณ ดงนนคาใชจายในการบารงรกษาอปกรณกจะลดลงดวย

คาใชจายอนๆ , 80%

คาใชจายพลงงาน ,

10%

คาใชจายบารงรกษา

, 10%

ทมา : กระบวนการและเทคนคการลดคาใชจายพลงงานสาหรบอาคารและโรงงานอตสาหกรรม

ศนยอนรกษพลงงานแหงประเทศไทย, 2544

รปท 1.85 สดสวนคาใชจายในการดาเนนการของอาคาร

รปท 1.85 สดสวนคาใชจายในการดาเนนการของอาคารอาคารแตละประเภทจะใชไฟฟามากกวาความรอน โดยใชในระบบปรบอากาศ ระบบไฟฟาแสงสวาง ระบบปมนา ลฟต บนไดเลอน อปกรณสานกงาน และอปกรณเครองใชไฟฟาตางๆ

ตารางท 1.4 สดสวนการใชพลงงานไฟฟาและความรอนในอาคารประเภทตางๆ

ประเภทของอาคาร ไฟฟา (%) ความรอน (%) สานกงาน ศนยการคา สถานศกษา โรงแรม

โรงพยาบาล

100 100 100 75 80

- - -

25 20




1-58

สดสวนการใชพลงงานของระบบตางๆ นนจะแตกตางกนในแตละประเภทของอาคาร ดงแสดงในตาราง ท 1.4 ระบบปรบอากาศและแสงสวางมสดสวนในการใชไฟฟามาก โดยมสดสวนรวมกนสงถงรอยละ 80 ของการใชไฟฟาทงหมดของอาคาร สวนทเหลอรอยละ 15-20 จะถกใชในระบบอนๆ ไดแก ปมนา ลฟต บนไดเลอน ตแชเยน อปกรณสานกงานเปนตน สวนพลงงานความรอน จะถกใชสาหรบหงตม ผลตไอนา นารอนเพอการซกลาง รดผา และอบนงฆาเชอโรคของอปกรณหรอเครองมอแพทยในโรงพยาบาล

ตารางท 1.5 สดสวนการใชไฟฟาเฉลยในอาคารประเภทตางๆ แบงตามระบบตางๆ

ประเภทของอาคาร

ปรบอากาศ (%) แสงสวาง (%) อนๆ (%)

สานกงาน ศนยการคา สถานศกษา โรงแรม

โรงพยาบาล

55 62 38 65 55

30 23 40 18 25

15 15 22 17 20



1.2.2 การใชไฟฟาในโรงงานอตสาหกรรม การใชพลงงานในโรงงานมลกษณะทแตกตางกนตามประเภทของอตสาหกรรมโดยอตสาหกรรมถกแบงออกเปน 9 ประเภทใหญๆ ไดแก

1. อาหารและเครองดม 2. สงทอ 3. ไม 4. กระดาษ 5. เคม 6. อโลหะ 7. โลหะขนพนฐาน 8. ผลตภณฑโลหะ 9. อนๆ (เครองประดบ , อปกรณกฬา เปนตน) ปรมาณการใชพลงงานโดยภาพรวมของอตสาหกรรมแตละประเภท แสดงดงรปดานลาง โดยท

อตสาหกรรมอาหารและเครองดม มการใชพลงงานมากทสด และเปนพลงงานหมนเวยนเปนสวนใหญ อตสาหกรรมอโลหะมการใชพลงงานมากเปนอนดบสอง แตถาไมรวมพลงงานหมนเวยน อโลหะเปนประเภทอตสาหกรรมทใชพลงงานมากสด โดยเฉพาะอยางยงการใชถานหนในอตสาหกรรมผลตปนซเมนต


1-59

0 20 40 60 80 100อนๆ

โลหะ

เคม

ไม

อาหาร

ไมรวมพลงงานหมนเวยน

พลงงานรวม

รปท 1.86 ปรมาณการใชพลงงานของอตสาหกรรมแตละประเภท

ตารางท 1.6 แสดงสดสวนการใชไฟฟาเฉลยในอตสาหกรรมประเภทตางๆ แบงตามการใชพลงงาน ความรอนและไฟฟา

อตสาหกรรม ความรอน (%) ไฟฟา (%) อาหาร สงทอ ไม

กระดาษ เคม

อโลหะ โลหะพนฐาน ผลตภณฑโลหะ

อนๆ

92 31 94 78 96 95 35 5 50

8 69 6 22 4 5 65 95 50

ทมา: Report on possibility for the energy conservation model projects in Thailand,ECCT,1999

การใชพลงงานในโรงงานจะอยในรปพลงงานความรอนและไฟฟา สดสวนของการใชพลงงานความรอนและไฟฟาขนอยกบประเภทของอตสาหกรรม

จากตารางท 1.6 จะเหนวาโรงงานอตสาหกรรมจะใชพลงงานความรอนเปนสวนใหญ แตอยางไรกตามควรใหความสาคญกบพลงงานไฟฟาเชนกนเนองจากพลงงานไฟฟาเปนพลงงานทมราคาแพงทสด ดงแสดงไดดงรปท 1.87 ดานลาง ซงอตสาหกรรมสงทอและโลหะมปรมาณการใชพลงงานรวมไมมาก แตอตสาหกรรมเหลานใชพลงงานไฟฟามากกวาพลงงานความรอน ทาใหมคาใชจาย พลงงานสง


1-60

0 20 40 60 80 100

อนๆ

โลหะ

เคม

ไม

อาหาร

พลงงานรวม

คาพลงงาน

รปท 1.87 คาใชจายพลงงานของอตสาหกรรมแตละประเภท

1.3 โครงสรางคาไฟฟา คาเพาเวอรแฟคเตอร คาปรบปรงตนทนการผลต ( Ft ) ( Electric tariff , Power Factor , Fuel Cost Adjustment Factor )

1.3.1 โครงสรางคาไฟฟา คาไฟฟา ถอวาเปนตนทนสาคญทสดในการประกอบกจการโรงแรม การลดคาใชจายดานพลงงานไฟฟาลง จง

เปนการเพมกาไรโดยตรงในการประกอบการ ดงนนกอนทจะวางแผนอนรกษพลงงานดานอนในโรงแรม ผบรหารหรอผรบผดชอบดานพลงงานควรวางแผนจดการอนรกษพลงงานไฟฟาใน โรงแรมกอน เนองจากการจดการอนรกษพลงงานไฟฟา จะนาไปสการ วางแผนและควบคมการใช เครองจกรอปกรณไฟฟาและแสงสวางอยางมประสทธภาพ เพอลดคาใชจายดานพลงงานไฟฟาใหนอยทสด และกอนทจะทาการวางแผนจดการอนรกษพลงงานไฟฟา ควรจะทาความเขาใจหลกการคดคานวณคาไฟฟา ดงน 1.3.1.1 ประเภทของอตราคาไฟฟา

ปจจบนอตราคาไฟฟาโดยทวไป แบงออกเปน 7 ประเภท ตามขนาดของการใชไฟฟาไดแก 1) บานอยอาศย 2) กจการขนาดเลก 3) กจการขนาดกลาง 4) กจการขนาดใหญ 5) กจการเฉพาะอยาง 6) สวนราชการและองคกรทไมแสวงหากาไร 7) สบนาเพอการเกษตร

ประเภทท 3 : กจการขนาดกลาง กจการขนาดกลางคอกจการทมความตองการกาลงไฟฟาเฉลยใน 15 นาททสงสดตงแต 30 ถง 999

กโลวตต และมปรมาณการใชพลงงานงานไฟฟาเฉลย 3 เดอน ไมเกน 250,000 หนวยตอเดอน โดยตอผานเครองวดหนวยไฟฟาเครองเดยว


1-61

อตราคาไฟฟาปกต

ประเภท คาความตองการกาลงไฟฟา

บาท/กโลวตต คาพลงงานไฟฟา

บาท/หนวย

3.1.1 แรงดน 69 กโลโวลทขนไป 175.70 1.6660

3.1.2 แรงดน 12-24 กโลโวลท 196.26 1.7034

3.1.3 แรงดนตากวา 12 กโลโวลท 221.50 1.7314

อตราคาไฟฟาตามชวงเวลาของการใช (Time of Use Tariff: TOU Tariff)

ประเภท

คาความตองการกาลงไฟฟา บาท/กโลวตต

คาพลงงานไฟฟา บาท/หนวย

คาบรการ บาท/เดอน

1* 1* 2*

3.2.1 แรงดน 69 กโลโวลท 74.14 2.6136 1.1726 228.17

3.2.2 แรงดน 12-24 กโลโวลท 132.93 2.6950 1.1914 228.17

3.2.3 แรงดนตากวา 12 กโลโวลท 210.00 2.8408 1.2246 228.17

1* On Peak : เวลา 09.00 – 22.00 น. วนจนทร – วนศกร 2* Off Peak : เวลา 22.00 – 09.00 น. วนจนทร – วนศกร : เวลา 00.00 – 24.00 น. วนเสาร - วนอาทตย และ วนหยดราชการตามปกต (ไมรวมวนหยดชดเชย)

ประเภทท 4: กจการขนาดใหญ

กจการขนาดใหญคอกจการทมความตองการกาลงไฟฟาเฉลยใน 15 นาททสงสด ตงแต 1,000 กโลวตตขนไป หรอมปรมาณการใชพลงงานไฟฟาเฉลย 3 เดอน เกนกวา 250,000 หนวยตอเดอน โดยตอผานเครองวดหนวยไฟฟาเครองเดยว อตราตามชวงเวลาของวน (Time of Day Tariff: TOD Tariff)

ประเภท

คาความตองการกาลงไฟฟา บาท/กโลวตต

คาพลงงานไฟฟา บาท/หนวย

1* 2* 3*

4.1.1 แรงดน 69 กโลโวลตขนไป 224.30 29.91 0 1.6660

4.1.2 แรงดน 12-24 กโลโวลต 285.05 58.88 0 1.7034

4.1.3 แรงดนตากวา 12 กโลโวลต 332.71 68.22 0 1.7314

1* On Peak : เวลา 18.30-21.30 น. ของทกวน 2* Partial Peak : เวลา 08.00-18.30 น. ของทกวน

คดคาความตองการกาลงไฟฟาเฉพาะสวนทเกนจากชวง On Peak 3* Off Peak : เวลา 21.30-08.00 น. ของทกวน ไมคดคาความตองการกาลงไฟฟา


1-62

อตราตามชวงเวลาของการใช (Time of Use Tariff: TOU Tariff)

ประเภท คาความตองการกาลงไฟฟา

บาท/กโลวตต คาพลงงานไฟฟาบาท/

หนวย คาบรการ บาท/เดอน

1* 1* 2*

4.2.1 แรงดน 69 กโลโวลต 74.14 2.6136 1.1726 228.17

4.2.2 แรงดน 12-24 กโลโวลต 132.93 2.6950 1.1914 228.17

4.2.3 แรงดนตากวา 12 กโลโวลต 210.00 2.8408 1.2246 228.17

1* On Peak : เวลา 09.00 - 22.00 น. วนจนทร – วนศกร 2* Off Peak : เวลา 22.00 - 09.00 น. วนจนทร – วนศกร

: เวลา 00.00 - 24.00 น. วนเสาร - วนอาทตย และ วนหยดราชการตามปกต (ไมรวมวนหยดชดเชย)

หมายเหต 1. ผใชไฟฟาทอยในอตราประเภท 4.1 (TOD Rate เดม) ซงขอใชไฟฟากอนเดอนตลาคม 2543 จะถกจดอย

ในอตราประเภท 4.1 ( TOD Tariff ใหม ) 2. ผใชไฟฟาทอยในอตราประเภท 4.2 (TOU Rate เดม) ซงขอใชไฟฟากอนเดอนตลาคม 2543 จะถกจดอย

ในอตราประเภท 4.2 (TOU Tariff ใหม) 3. ผขอใชไฟฟารายใหมทมความตองการกาลงไฟฟา เฉลยใน 15 นาทสงสดตงแต 1,000 กโลวตตขนไป

หรอมปรมาณการใชพลงงานไฟฟาเฉลย 3 เดอน เกนกวา 250,000 หนวยตอเดอน ตงแตเดอนตลาคม 2543 เปนตนไป จะจดเขาอยในอตราประเภท 4.2 ในเดอนถดไปหลงจากเดอนทตดตงเครองวดฯ TOU แลว ในชวงทยงไมไดตดตงเครองวดฯ TOU อนโลมใหคดคาไฟฟาตามอตราประเภท 3.1 ไปพลางกอน

4. ผขอใชไฟฟาในอตราประเภท 4.1 สามารถเลอกใชอตราประเภท 4.2 ได โดยจะตองแจงความประสงคกบการไฟฟานครหลวงกอน และจะตองชาระคาเครองวดฯ TOU ทงนหากเลอกใชแลวจะกลบไปใชอตราเดมอกไมได แมวาตอมาจะมความตองการกาลงไฟฟาเฉลยใน 15 นาททสงสดตากวา 1,000 กโลวตต และมปรมาณการใชพลงงานไฟฟาไมเกน 250,000 หนวยตอเดอนกตามนอกจากจะมความตองการกาลงไฟฟาเฉลยใน 15 นาททสงสดตากวา 30 กโลวตต ตดตอกนเปนเวลา 12 เดอน หรอไดมการเปลยนแปลงลกษณะการใชไฟฟา

5. ผขอใชไฟฟาทมความตองการกาลงไฟฟาเฉลยใน 15 นาททสงสดตากวา 30 กโลวตต ตดตอกนเปนเวลา12 เดอน ในเดอนถดไปจะจดเขาอยในประเภทท 2 หรอกรณทประเภทท 6.1 แลวแตกรณ


1-63

1.3.2 ตวอยางใบแจงหนคาไฟฟา

รปท 1.88 ตวอยางคาใชจายไฟฟา

1.3.2.1 สวนประกอบของคาไฟฟา คาไฟฟาคดคานวณจากสวนประกอบของคาไฟ ซงมทงสวนทสามารถควบคมได คอ

(1) คาพลงงานไฟฟา (2) (2) คาความตองการกาลงไฟฟาสงสด (3) (3) คาเพาเวอรแฟคเตอร )4(

และสวนทไมสามารถควบคมได คอ (1) คาปรบปรงตนทนการผลตไฟฟา (คา Ft) (2) คาบรการ (3) คาภาษมลคาเพม (ขนอยกบคาไฟฟารวมทงหมดในแตละเดอน)

การลดคาไฟฟาจงตองพจารณาบรหารจดการสวนประกอบของคาไฟทสามารถควบคมได ดงตอไปน (ดตวอยางใบแจงหนคาไฟประกอบ) (1) คาพลงงานไฟฟา (2) คอคาธรรมเนยม (บาท) ทคดจากจานวนความตองการกาลงไฟฟาในหนงเดอนคณดวยคาพลงงานไฟฟา ซงมอตราทแตกตางกนตามประเภทผใชไฟ (1) (2) คาความตองการกาลงไฟฟา (3) คอ คาธรรมเนยม (บาท) ทคดจากอตราคาความตองการกาลงไฟฟา (ตามประเภทของผใช) คณดวยจานวนความตองการกาลงไฟฟาสงสด (Demand :7) ทตรวจวดไดในทกชวง 15 นาทระหวางเวลา On Peak ของรอบเดอนนน โดยจะตรวจวด4 ครงในทกชวโมงตลอดเดอน แตจะคดคาไฟฟาจากจานวนความตองการไฟฟาท

(1) ประเภทของผใชไฟฟา

)2 ( คาพลงงานไฟฟา

)3 ( คาความตองการกาลงไฟฟา

)5 ( On peak )6 ( Off peak

9) คาความตองการพลงงานไฟฟารแอคตฟเฉลย

)7( On Peak

)4 ( คาเพาเวอรแฟคเตอร

(8) Off Peak


1-64

สงสดในรอบเดอนเทานน หากจานวนความตองการไฟฟามเศษไมถง 0.5 กโลวตตจะตดเศษทง แตหากจานวนความตองการไฟฟามเศษตงแต 0.5 กโลวตตขนไป คดเปน 1 กโลวตต (3) คาเพาเวอรแฟคเตอร (4) คอคาธรรมเนยม(บาท)ทคดจากคาความตองการกาลงไฟฟารแอคทฟ (8) หากเกนกวารอยละ 61.97 ของปรมาณความตองการกาลงไฟฟาสงสด (Demand:7) จะตองเสยคาเพาเวอรแฟคเตอร ในอตรากโลวารละ 14.02 บาท เศษของกโลวาร ถาไมถง 0.5 กโลวารตดทง เศษตงแต 0.5 กโลวารขนไป คดเปน 1 กโลวาร ในกรณตวอยางใบแจงหนคาไฟฟาขางตน คาความตองการกาลงไฟฟารแอคทฟ เทากบ 3,923 กโลวาร ซงไมเกนรอยละ 61.97 ของปรมาณความตองการกาลงไฟฟา (61.97% ของ 7,552 kW เทากบ 4,679.97) จงไมเสยคาเพาเวอรแฟคเตอร

ราคาคาไฟฟาเกดขนจากหลายองคประกอบ ซงเกยวกบตวประกอบกาลงไฟฟา (PF) คาพลงงานไฟฟาและคาความตองการกาลง(พลง)ไฟฟาสงสด กอนทจะลดคาไฟฟาใหตาทสด

ราคาคาไฟฟาขนอยกบอตราคาไฟฟาของการไฟฟาฯ สาหรบผใชไฟฟาทมความตองการไฟฟาสงสดตงแต 30 kW ขนไปแตไมเกน 2000 kW ซงอตราคาไฟฟาจะอยในประเภทท 3 หรอ เกน 1000 kW ในประเภทท 4 ตามโครงสรางอตราคาไฟฟาของการไฟฟา ใบเสรจคาไฟฟาจะกาหนดใหมการชาระเปนรายเดอน โดยจะมการระบถงองคประกอบหลกทง 3 สวนหลกดงน

(1) ราคาพลงงานไฟฟา (บาท/กโลวตต-ชม.) (2) ราคาความตองการกาลงไฟฟาสงสด (บาท/กโลวตต/เดอน) (3) ราคาคาตวประกอบกาลงไฟฟาทจะตองจาย

ราคาคาใชจายขององคประกอบดงกลาวจะผนแปร ขนอยกบ (1) ระดบของแรงดนทจาย (2) ปรมาณการใชพลงงานไฟฟา (3) ปรมาณความตองการกาลงไฟฟาสงสด (4) วนและเวลาทใช

ราคาคาความตองการกาลงไฟฟาสงสด (1) มหนวยเปนบาท/กโลวตต จะมคาอยระหวาง 74.14 บาท/กโลวตต ถง 221.5 บาท/กโลวตต ตาม

ประเภทผใชและระดบแรงดนไฟฟาทจาย (2) คานเปนคาใชจายสาหรบเงนลงทนซอและตดตงเครองกาเนดไฟฟา และกอสรางระบบสง

กาลงไฟฟา (3) คานขนอยกบความตองการกาลงไฟฟาสงทสดสาหรบเดอนนนๆ

ราคาคาพลงงานไฟฟา (1) มหนวยเปนบาท/กโลวตต-ชม. โดยทวไปจะอยระหวาง 1.666 บาท/กโลวตต-ช.ม. ถง 1.7314

บาท/กโลวตต-ช.ม. ตามประเภทผใชและระดบแรงดนทจาย (2) คานเปนการจายสาหรบคาเชอเพลงทใชในการผลตไฟฟา (3) ขนอยกบกโลวตต-ช.ม. ทใชใน 1 เดอน


1-65

ราคาคาตวประกอบกาลงไฟฟา (คาปรบเมอตวประกอบกาลงไฟฟาตา) (1) ใชกบโรงงานทมคากโลวาร ( kVAr ) เกน 61.97 % ของคาความตองการกาลงไฟฟา กโลวตต

สงสดในเดอนนน (2) ราคา 14.02 บาท/กโลวาร ทเกนตอเดอน

ราคาทงหมดทกลาวขางตนยงไมรวมภาษมลคาเพม

1.3.2.2 อตราคาความตองการกาลงไฟฟาสงสด

คาความตองการกาลงไฟฟาสงสด (demand) คอพลงงานไฟฟาทใชงานเฉลยในชวง 15 นาท ทมคาสงสดในรอบ 1 เดอนและมหนวยเปนกโลวตต

ตวอยาง 1.19 จากขอมลทจดไดจาก Kilowatt-hour meter ของโรงงานซงในชวง 15 นาท ปรากฏคาดงน อานคาครงแรก 15,000 kWh และอานคาครงหลง 15,200 kWh จงหาคาความตองการกาลงไฟฟาชวงน

ความตองการกาลงไฟฟา = ปรมาณพลงงานไฟฟาทใช(15 นาท) x 4 = (15,200 – 15,000) x 4 = 800 kWh คาความตองการกาลงไฟฟาทมคาสงสดในรอบเดอนคอคาความตองการกาลงไฟฟาสงสด 1.3.3 คาปรบปรงตนทนการผลต ( Ft )

คา Ft คอคาตวประกอบการปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต มคาเปนสตางคตอหนวยเปนคา ไฟฟาผนแปรทปรบเปลยนเพมขนหรอลดลงในทก ๆ 4 เดอน ซงจะพจารณาจากคาใชจายท การไฟฟาฯไมสามารถควบคมได เชน คาเชอเพลงทใชในการผลตไฟฟาทเปลยนแปลงไปจาก แผน ผลกระทบของอตราแลกเปลยน (FOREX) ทเปลยนแปลงไปจากแผน และอตราเงนเฟอ เปนตน โดยคา Ft จะแยกตามกจการ ไดแก กจการผลต กจการระบบสง กจการระบบจาหนาย และกจการคาปลก

การคดเงนคา Ft คานวณจากจานวนหนวยทใช คณดวยราคาคา Ft ตอหนวยของเดอน นน ๆ คา Ft ทเรยกเกบในแตละเดอนจะเรยกเกบกบผใชไฟฟาทกประเภทและทกหนวยของการใชในอตราเดยวกน โดยการไฟฟาจะแสดงราคาคา Ft เปนสตางคตอหนวย และจานวนเงนคา Ft เปนบาท ไวในใบเสรจรบเงนคาไฟฟา

การกาหนดคา Ft คณะกรรมการนโยบายพลงงานแหงชาต (กพช.) ซงมฯพณฯ นายกรฐมนตร เปนประธานไดอนมตใหนาสตรการปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมตมาใช ตงแตการปรบปรงโครงสรางอตราคาไฟฟาฐานเมอ 1 ธนวาคม 2534 โดยมผลตงแตเดอน ตลาคม 2534 และไดกาหนดใหคณะกรรมการพจารณานโยบายพลงงาน (กพง.) ซงมรฐมนตรประจาสานกนายกรฐมนตร เปนประธาน ทาหนาทควบคมดแล ซงไดมการแตงตงคณะอนกรรมการกากบสตรการปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต ประกอบดวยผแทนจาก สานกงานคณะกรรมการนโยบายพลงงานแหงชาตสานกงานคณะกรรมการเศรษฐกจและสงคมแหงชาต สานกงานเศรษฐกจการคลง กรมบญชกลาง การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย การไฟฟานครหลวง การไฟฟาสวนภมภาค สภาอตสาหกรรมแหงประเทศไทย หอการคาไทย สถาบนบณฑตพฒนบรหารศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย และมหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอม


1-66

เกลาธนบร มหนาทกากบดแลการกาหนด วธการคานวณและใหความเหนชอบการคานวณคา Ft ตามสตร ทไดรบความเหนชอบจาก กพง.เปนประจาทกเดอน และเมอวนท 5 พฤศจกายน 2539 คณะกรรมการพจารณานโยบายพลงงาน (กพง.) ไดมมตเหนชอบใหมการปรบคา Ft 4 เดอนตอครง เพอมใหมการ เปลยนแปลงบอยจนเกนไป ทาใหผประกอบการสามารถวางแผนการผลต การจาหนายสนคา และการบรการไดงายขน

1.4 ตวอยางการคดคาไฟฟาแบบตางๆ และการควบคมคาไฟฟา (Calculation of electricity cost and control of electricity cost ) 1.4.1 ตวอยางการคดคาไฟฟาแบบตางๆ 1.4.1.1 อตราปกต

ขอมล

ประเภทผใชไฟฟา 3.1 แรงดนไฟฟาทใช 12 kV ความตองการกาลงไฟฟา 205 kW พลงงานไฟฟา 48,800 kWh ความตองการกาลงไฟฟารแอคตฟ 250 kVAr การปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต 0.00 สตางค / kWh คาไฟฟาประจาเดอน ตลาคม 2552

การคานวณ

1. คาความตองการกาลงไฟฟา =205 x 196.26 =40,233.30 บาท

2. คาพลงงานไฟฟา =48,800 x 1.7034 =83,125.92 บาท

4. คาเพาเวอรแฟคเตอร =จานวน kVAr ทเกนกวา 61.97% ของ kW Demand =250 – 0.6197 x 205 =123 123 x 14.02 = 1,724.46 บาท

6. คาไฟฟาตามการปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต (Ft) =48,800 x 0.00 =0.00 บาท

รวมเงนคาไฟฟา = 40,233.30 + 83,125.92 + 1,724.46 + 0.00 =125,083.68 บาท

7. ภาษมลคาเพม =125,083.68 x 0.07 =8,755.86 บาท

รวมเงนคาไฟฟา (รวม VAT) =125,083.68 + 8,755.86 =133,839.54 บาท


1-67

1.4.1.2 อตราตามชวงเวลาของวน (TOD)

ขอมล

ประเภทผใชไฟฟา 4.1 แรงดนไฟฟาทใช 22kV

ความตองการกาลงไฟฟา ชวง ON PEAK 1,460 kW ชวง PARTIAL PEAK 1,575 kW ชวง OFF PEAK 1,420 kW พลงงานไฟฟา 978,000 kWh การปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต (Ft)

0.00 สตางค / kWh

คาไฟฟาประจาเดอน ตลาคม 2552


1. คาความตองการกาลงไฟฟา (1,460 x 285.05) + [(1,575 – 1,460) x 58.88] =422,944.20 บาท

2. คาพลงงานไฟฟา =978,000 x 1.7034 =1,665,925.20 บาท

6. คาไฟฟาตามการปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต (Ft) = 978,000 x 0.00 = 0.00 บาท

รวมเงนคาไฟฟา = 422.944.20 + 1,665,925.20 +0.00 = 2,088,869.40 บาท

7. ภาษมลคาเพม = 2,088,869.40 x 0.07 = 146,220.86 บาท

รวมเงนคาไฟฟา (รวม VAT) = 2,088,869.40 + 146,220.86 = 2,235,090.26 บาท


1-68

1.4.1.3 อตราตามชวงเวลาของการใช (TOU)

ขอมล

ประเภทผใชไฟฟา 4.2 แรงดนไฟฟาทใช 24 kV

ชวงเวลาทใชไฟฟา ความตองการกาลงไฟฟา

(กโลวตต) พลงงานไฟฟา

(หนวย) 09:00 – 22:00 น. วนจนทร - ศกร 7,500 1,638,000 22:00 – 09:00 น. วนจนทร – ศกร และ 00:00 – 24:00 น. วนเสาร – อาทตย และ วนหยดตามราชการปกต

6,400 2,104,600

ความตองการกาลงไฟฟารแอคตฟ 2,700 kVAr การปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต 0.00 สตางค / kWh คาไฟฟาประจาเดอน ตลาคม 2552


1. คาความตองการกาลงไฟฟา = 7,500 x 132.93 = 996,975.00 บาท

2. คาพลงงานไฟฟา = (1,638,000 x 2.6950) + (2,104,600 x 1.1914) = 6,921,830.44 บาท

3. คาบรการ = 228.17 บาท

4. คาเพาเวอรแฟคเตอร = จานวน kVAr ทเกนกวา 61.97% ของ kW = 2,700 – 0.6197 x 7,500 = 0.00

6. คาไฟฟาตามการปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต (Ft) = (1,638,000 + 2,104,600) x 0.00 = 0.00 บาท

รวมเงนคาไฟฟา = 996,975.00 + 6,921,830.44 +228.17 + 0.00 +0.00 = 7,919,033.61 บาท

7. ภาษมลคาเพม = 7,919,033.61 x 0.07 = 554,332 .35 บาท

รวมเงนคาไฟฟา (รวม VAT) = 7,919,033.61 + 554,332 .35 = 8,473,365.96 บาท


1-69

1.4.2 การควบคมคาไฟฟา แนวทางในการลดคาไฟฟาเบองตนน จะเปนแนวทางทอางองตามรปแบบอตราคาไฟฟาในหวขอท 1.4 กลมผใชไฟฟาทเสยคาไฟฟาตามอตราปกต (อตราคาไฟฟาแบบ 1 สวน) คอ เสยเฉพาะคาพลงงานไฟฟาเทานน เนองจากคาไฟฟามเฉพาะสวนของคาพลงงาน ไฟฟาเพยงอยางเดยวการลดคาไฟฟาจะทาไดจงตองอาศยหลกการเพมประสทธภาพเพอลดการสญเสย การเพมประสทธภาพการใชไฟฟา - ประสทธภาพของอปกรณเพมใหสงขนไดโดยการเลอกใชอปกรณทมประสทธภาพสง - ประสทธภาพของการใชงานเพมใหสงได โดยการเปดใชงานทจาเปน และใชงานอยางเหมาะสม ตวอยาง เชน การเพมประสทธภาพในระบบแสงสวางทาไดโดย 1. เลอกใชหลอดไฟฟาทมประสทธภาพสง (หลอดทใหคาลเมนตอวตตสง) 2. เลอกใชอปกรณประกอบวงจร เชน บลลาสตทมการสญเสยตา (บลลาสตกาลงสญเสยตา หรอ บลลาสตอเลกทรอนกส) 3. เลอกใชโคมไฟทมประสทธภาพสง มการกระจายแสงในทศทางทเหมาะสม 4. ประยกตใชแสงอาทตยตามความเหมาะสม เพอลดการใชพลงงานไฟฟาในชวงกลางวน 5. ปรบสภาพแวดลอมในพนทใหดขน โดยการเลอกใชวสดตกแตงอาคารทมสสวางสะทอนแสงไดดขน 6. ใหแสงสวางในระดบทพอเหมาะตามทมาตรฐานการสองแสงสวางกาหนด 7. มการบารงรกษาอยางสมาเสมอเพอลดการสญเสยของแสงสวางจากผลของความสกปรก และการเสอมสภาพ 8. มระบบการควบคมการเปด-ปด ใชงานทเหมาะสมโดยอาจใชวธการ เปด-ปด หลายๆ วธผสมผสานกน เชน อาจมการใชเครองตงเวลา สวตซแสง ระบบควบคมอตโนมต เปนตน

กลมผใชไฟฟาทเสยคาไฟฟาตามอตราปกต (อตราคาไฟฟาแบบ 2 สวน) เนองจากคาไฟฟาประกอบดวย คาความตองการกาลงไฟฟาและคาพลงงานไฟฟา โดยคาไฟฟาทงสองสวนนเปนแบบอตราคงทไมขนกบเวลาทใชงาน ดงนนแนวทางการลดคาไฟฟาจงตองดาเนนการ 2 แนวทาง คอ 1. การเพมประสทธภาพการใชไฟฟา โดยดาเนนการเหมอนกบกลมผเสยคาไฟฟาแบบ 1 สวน 2. ใชไฟฟาอยางสมาเสมอ เพอหลกเลยงการเกดความตองการกาลงไฟฟาสงสด ซงจะทาใหเกดคาความตองการกาลงไฟฟา (Demand Charge) สง ซงทาไดโดยการหลกเลยงการใชเครองจกร อปกรณ พรอมๆ กนในเวลาเดยวกน ความตองการกาลงไฟฟาทกๆ 1 กโลวตตทเพมขน อาจจะตองเสยคาไฟเพมขนอก 196.26 บาท บวก VAT อก 7% (210 บาทตอกโลวตต)

กลมผใชไฟฟาทเสยคาไฟฟาตามอตราตามชวงเวลาของวน (TOD) ผใชไฟฟาในกลมน จะเสยคาพลงงานไฟฟาในอตราคงทไมขนกบเวลา แตจะเสยคาความตองการกาลงไฟฟาโดยขนกบชวงเวลาของวน กลาวคอ คาความตองการกาลงไฟฟาในชวง 18:00 น. – 21:30น. จะมราคาแพงทสด แตในชวงเวลา 21:30 น. – 08:00 น. ไมตองเสยคาความตองการกาลงไฟฟา ดงนน แนวทางการลดคาไฟฟาของผใชไฟฟาในกลมนสามารถดาเนนการได 2 แนวทาง ดงน


1-70

1. การเพมประสทธภาพการใชไฟฟา โดยดาเนนการเหมอนกบกลมผเสยคาไฟฟากลม 1 สวน 2. หลกเลยงการใชไฟฟาในชวงเวลาทมความตองการกาลงไฟฟาแพง คอ ชวง 18:00 น. – 21:30น. ของทกวน และเพมการใชไฟฟาในชวงเวลาทมคาความตองการกาลงไฟฟาถกหรอไมตองเสยคาความตองการกาลงไฟฟา คอ ชวงเวลา 21:30 น. – 08:00 น. ของทกวน ในชวงเวลาทตองเสยคาความตองการไฟฟา จะตองใชไฟอยางสมาเสมอดวย การหลกเลยงการใชไฟฟาในชวงทมคาความตองการไฟฟาแพงอาจทาไดดวยวธตางๆ ดงตอไปน - ยายโหลดไปเดนในชวงเวลาอนแทน - ปนไฟใชเอง เพอลดการใชไฟฟาจากระบบของการไฟฟาฯ - หากเปนผใชไฟฟาททางานเพยงวนละ 2 กะ ใหแยกเวลาทางานระหวางกะ ตอน ชวงเวลา 18:00 น. ถง 21:30 น.แทน - ใชระบบเกบสะสมพลงงานแทนระบบปกต เชน ใชระบบปรบอากาศแบบ Ice Storage เพอผลตนาแขงตอนกลางคน แลวดงความเยนไปใชตอนกลางวน หรอผลตนาแขงตอนกลางวน แลวดงความเยนไปใชตอนหวคา เปนตน

กลมผใชไฟฟาทเสยคาไฟฟาตามอตราตามชวงเวลาของการใช (TOU) ผใชไฟฟาในกลมน จะเสยคาความตองการไฟฟาในอตราคงท โดยคดคาความตองการกาลงไฟฟาเฉพาะความตองการกาลงไฟฟาสงสดทเกดขนระหวางเวลา 09:00 น. – 22:00น. ของวนจนทรถงวนศกรเทานน สวนคาพลงงานไฟฟานน จะเสยในอตราตามชวงเวลาของการใชกลาวคอ หากใชไฟฟาในชวงเวลา 09:00 น. – 22:00น. ของวนจนทรถงวนศกรจะเสยคาพลงงานไฟฟาแพงสด โดยการใชไฟฟา ในชวงกลางคนของวนจนทรถงวนศกรระหวางเวลา 22:00 น. – 09:00น. และวนเสาร - อาทตยและวนหยดราชการตามปกตทงวนจะเสยคาพลงงานไฟฟาถกกวา ดงนนผใชไฟฟาในกลมนจงควรใชแนวทางการลดคาไฟฟาดงตอไปน 1. การเพมประสทธภาพการใชไฟฟา โดยดาเนนการเหมอนกบกลมผเสยคาไฟฟาแบบ 1 สวน 2. การใชไฟฟาในชวงทตองเสยคาความตองการกาลงไฟฟา จะตองใชไฟฟาอยางสมาเสมอ เพอไมใหเกดความตองการกาลงไฟฟาสงสด สงเกนควร 3. หลกเลยงหรอลดการใชไฟฟาในชวงเวลาทมคาพลงงานไฟฟาแพง (ชวง 09:00 น. – 22:00น. ของวนจนทรถงวนศกร) 4. ปรบกจกรรมการทางานใหม โดยเพมกจกรรมในชวงกลางคนถงตอนเชา (22:00 น. – 09:00น. ของจนทรถงวนศกร) ใหมากขน พรอมทงเพมกจกรรมในวนเสาร – วนอาทตย และวนหยดราชการตามปกต ซงมคาพลงงานไฟฟาถกเทากบชวงกลางคน


1-71

สรป การกาเนดแรงดนไฟฟานนมแหลงขนได 7 วธดวยกนไดแก การเสยดส (Friction) แรงกดดน (Pressure)

ความรอน (Heat) แสงสวาง (Light) ปฏกรยาเคม (Chemical Action) อานาจแมเหลก (Magnetism) และปฏกรยา

การใชวงจรอเลกทรอนกสเพอควบคมและขบนาสวตซ และวงจรทงหมดสามารถแปลงผนพลงงานไฟฟาจานวนมาก เราเรยกวา “วงจรอเลกทรอนกสกาลง” วงจรอเลกทรอนกสกาลงทาการแปลงผนพลงงานอยางมประสทธภาพ และสามารถควบคมปรมาณขาออก เชน ขนาดของแรงดนและความถไดโดยสะดวก อปกรณอเลกทรอนกสกาลงซงทางานทความถสงจงมขนาดเลกกะทดรดและเบา ขอเสยของอเลกทรอนกสกาลงกม อาทเชน วงจรทางานแบบไมเปนเชงเสน ทาใหยาก แกการวเคราะหและออกแบบแลวยงมปญหาความเชอถอไดของสงประดษฐทใชเปนสวตช ตลอดจนปญหาอนเนองมาจากการสวตซ ซงไดแก การแทรกสอดทางแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic Interference: EMI)

จากกฎของโอหมซงจะกลาวถงความสมพนธของคาทางไฟฟา 3 คา คอ 1. แรงดนไฟฟา มหนวยเปนโวลต (Volt) สญลกษณ V 2. กระแสไฟฟา มหนวยเปนแอมแปร (Ampere) สญลกษณ A 3. ความตานทานมหนวยเปน โอหม (Ohm) สญลกษณ Ω

กาลงไฟฟา หมายถง กาลงไฟฟาทตองการใชไปในการทาใหเกดเปนพลงงานรปตางๆเชนพลงงานแสงสวาง พลงงานความรอน พลงงานกล เปนตน โดยกาลงไฟฟามหนวยเปนวตต(Watt:W)

พลงงานไฟฟา จะมหนวยเปน “กโลวตต-ชวโมง” (kilo Watt hour) หรอทเรยกกนวา “ยนต” (Unit) คาของพลงงานไฟฟาจะไดมาจากผลคณของกาลงไฟฟา (Electric Power) ของเครองใชไฟฟากบจานวนระยะเวลาทใชเครองใชไฟฟานนๆ มหนวยเปน “ชวโมง” (Hour)

พนฐานการวดทางไฟฟา การวดทมความเทยงตรงสง ความเทยงตรงในทนหมายถงความถกตองและสามารถทาซาไดด ความถกตองของการวด หมายถง ขนาดของผลตางระหวางคาทวดไดกบคาจรง ความสามารถในการทาซาได หมายถง คาอตราสวนของความไมสมาเสมอของคาทวดไดทแสดงเปน % ซงม ความหมายเหมอนกบความเทยงตรง

1.5 กจกรรม ( Activity ) 1. จงหาคาของกาลงไฟฟาดงตอไปน โดยใชเครองใชไฟฟา ดงกลาวเปนระยะเวลา 1 เดอน จะตองสนเปลองกาลงไฟฟากยนต และจะตองเสยคาไฟฟาจานวนเทาไร (ถาใหคาไฟฟา ยนตละ 2 บาท) 1.1 เตารดไฟฟา 750 วตต ใช 3 ชวโมงตอวน 1.2 หมอหงขาวไฟฟา 600 วตต ใช 1 ชวโมงตอวน 1.3 เตาไฟฟา 1,000 วตต ใช 5 ชวโมงตอวน 1.4 พดลม 100 วตต ใช 10 ชวโมงตอวน

2. ขอควรระวงในการใชเครองมอในการวดสงทเราตองการทราบในวงจรไฟฟาและวงจรอเลกทรอนกสคออะไรบาง


1-72

3. เพราะเหตใดเราจงตองมการศกษาถงลกษณะการใชไฟฟาภายในอาคารหรอโรงงาน 4. ปจจบนอตราคาไฟฟาโดยทวไปถกแบงออกเปนกประเภทโดยทเราคดตามขนาดของการใชไฟฟาใน แตละแหง 5. ไฟฟากระแสสลบทใชกนอยทกวนน สามารถแยกประเภทของกาลงไฟฟาออกเปนกประเภทดวยกน 6. คา Ft คอคาอะไร 7. การคดคาไฟฟาในอตราปกต โดยมขอมลดงดานลางน จงหาเงนคาไฟฟา (รวม VAT)

ขอมล

ประเภทผใชไฟฟา 3.1 แรงดนไฟฟาทใช < 12 kV ความตองการกาลงไฟฟา 230 kW พลงงานไฟฟา 50,000 kWh ความตองการกาลงไฟฟารแอคตฟ 270 kVAr การปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต 0.00 สตางค / kWh คาไฟฟาประจาเดอน ตลาคม 2543

เฉลยกจกรรม (1) 1.1 เตารดไฟฟาคดเปนยนต = (750 x 3) / 1,000 = 2.25 ยนต / วน = 2.25 x 30 วน = 67.5 ยนต / 1เดอน 1.2 หมอหงขาวไฟฟาคดเปนยนต = (600 x 1) / 1,000 = 0.6 ยนต / วน = 0.6 x 30 วน = 18 ยนต / 1เดอน 1.3 เตาไฟฟาคดเปนยนต = (1,000 x 5) / 1,000 = 5 ยนต / วน = 5 x 30 วน = 150 ยนต / 1เดอน 1.4 พดลมไฟฟาคดเปนยนต = (100 x 10) / 1,000 = 1 ยนต / วน = 1 x 30 วน = 30 ยนต / 1เดอน รวมยนต / เดอน = 67.5 + 18 + 150 + 30 = 265.5 ยนต


1-73

คดเปนเงนทตองชาระคาไฟฟาใน 1 เดอน (ยนตละ 2 บาท) = 265.5 x 2 จะตองจายคาไฟฟาทงสน = 531 บาท / เดอน

(2) การเลอกใชเครองวดทมความเหมาะสมตอสงทเราจะหา รวมทงกอนการวดควรเลอกตงยานของมเตอรใน

ยานทสงๆ ไวกอนแลวจงคอยทาการปรบลดลงมาทหลงเพอความสะดวกในการอานคา และตอขว บวกและลบ ใหถกตอง

(3) เพราะเราสามารถลดคาใชจายพลงงานไดโดยการประหยดพลงงาน ในขณะทคาใชจายอนๆ มกจะเปนคาใชจายทยากจะควบคม นอกจากนการประหยดพลงงานซงเปนการใชอปกรณอยางมประสทธภาพจะชวยยดอายการใชงานของอปกรณ ดงนนคาใชจายในการบารงรกษาอปกรณกจะลดลงดวย

(4) ปจจบนอตราคาไฟฟาโดยทวไปถกแบงออกเปน 7 ประเภทดวยกนโดยทเราคดตามขนาดของการใชไฟฟาในแตละแหงคอ

1) บานอยอาศย 2) กจการขนาดเลก 3) กจการขนาดกลาง 4) กจการขนาดใหญ 5) กจการเฉพาะอยาง 6) สวนราชการและองคกรทไมแสวงหากาไร 7) สบนาเพอการเกษตร

(5) เราสามารถแยกประเภทของกาลงไฟฟาออกเปน 3 ประเภทคอ

1. กาลงไฟฟาทจายใหกบวงจรหรอโหลด เปนกาลงไฟฟาทคานวณมาจากการถอดรากทสองของ P2+ Q2 จงเรยกกาลงไฟฟาแบบนวากาลงไฟฟาทปรากฏ (Apparent power) หรอคา S มหนวยเปนโวลตแอมป (VA) 2. กาลงไฟฟาทเกดขนกบโหลดทสามารถนาไปใชประโยชนได หรอเรยกวากาลงไฟฟาจรง (Active

power) หรอ คา P หาไดจากสตร EI COS θ มหนวยเปนวตต (W)

3. กาลงไฟฟาทไมสามารถนาไปใชประโยชนได (Reactive power) หรอคา Q หาได จากสตร EI SIN θ มหนวยเปนโวลตแอมปรแอกตฟหรอวาร (VAr) (6) คาตวประกอบการปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต มคาเปนสตางคตอหนวยเปนคา ไฟฟาผนแปรทปรบเปลยนเพมขนหรอลดลงในทก ๆ 4 เดอน ซงจะพจารณาจากคาใชจายท การไฟฟาไมสามารถควบคมได เชน คาเชอเพลงทใชในการผลตไฟฟาทเปลยนแปลงไปจาก แผน ผลกระทบของอตราแลกเปลยน


1-74

(FOREX) ทเปลยนแปลงไปจากแผน และอตราเงนเฟอ เปนตน โดยคา Ft จะแยกตามกจการ ไดแก กจการผลต กจการระบบสง กจการระบบจาหนาย และกจการคาปลก

(7)


1. คาความตองการกาลงไฟฟา =230x 221.50 =50,945 บาท

2. คาพลงงานไฟฟา =50,000 x 1.7314 =86,570 บาท

4. คาเพาเวอรแฟคเตอร =จานวน kVAr ทเกนกวา 61.97% ของ kW Demand =270 – 0.6197 x 230 =127 127 x 14.02 = 1,780.54 บาท

6. คาไฟฟาตามการปรบอตราคาไฟฟาโดยอตโนมต (Ft)

=50,000 x 0.00 =0.00 บาท

รวมเงนคาไฟฟา = 50,945 + 86,570 + 1,780.54 + 0.00 =139,295.54 บาท

7. ภาษมลคาเพม =139,295.54 x 0.07 =9,750.69 บาท

รวมเงนคาไฟฟา (รวม VAT) =139,295.54 + 9,750.69 =149,046.22 บาท


1-75

เอกสารอางอง

[1] บญญศกด ใจจงกจ, ไฟฟาเบองตน. ศนยผลตตาราเรยนสถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ [2] Power Tech Group , การสงจายและเสถยรภาพของระบบไฟฟากาลง. พมพท ฟสกสเซนเตอร,พมพครงท1 :

2538 [3] โคทม อารยา, อเลกทรอนกสกาลง 1 . ซเอดยเคชน , พมพครงท 1 : 2540 [4] พนศกด พฒมานตพงษ, ทฤษฎอเลกทรอนกสเบองตน. ศนยสงเสรมวชาการ , พมพครงท 2 : 2544 [5] ณรงชย กลอมสนทร, งานอเลกทรอนกสทวไป. ศนยสงเสรมวชาการ , พมพครงท 2 : 2542 [6] ณรงค ชอนตะวน, เครองวดไฟฟา. ศนยสงเสรมวชาการ , พมพครงท 2 : 2538 [7] วชระ มงวทตกล , กระบวนการและเทคนคการลดคาใชจายพลงงานสากรบอาคารและโรงงานอตสาหกรรม.

ศนยอนรกษพลงงานแหงประเทศไทย , พมพครงท 1 : 2544 [8] ประสทธ พทยพฒน, การออกแบบระบบไฟฟา. พมพท ทซจ พรนตง ,พมพครงท 1 : 2545 [9] การปรบปรงตวประกอบกาลงไฟฟา&วธการควบคมความตองการ. แผนงานการอนรกษพลงงานของประเทศ

ไทย,คมอประกอบการฝกอบรม”ผรบผดชอบดานพลงงาน” สาหรบในโครงงานควบคม (F10), กรมพฒนาและสงเสรมพลงงาน,กระทรวงวทยาศาสตร เทคโนโลยและสงแวดลอม

[10] ศรพรรณ ธงชย และ พชย อษฎมงคล. การอนรกษพลงงานไฟฟา. : สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ, 2548.

[11] การจดการใชไฟฟา,กองทนเพอสงเสรมการอนรกษพลงงาน, ,สานกงาน คณะกรรมการนโยบายพลงงานแหงชาต

[12] เอกสารการอนรกษพลงงานของญปน

(electrical knowledge) (theory of electricity and power ...€¦ · i สารบััญ...

Documents