e-Industrial Technology Center

ระบบไฟฟ้าทำไมต้องเป็น 3 เฟส

จริงๆแล้วเราสามารถทำไฟฟ้าให้เป็นกี่เฟสก็ได้  แต่เหตุที่เลือกใช้ระบบ 3 เฟสนั้น มีปัจจัยที่สนับสนุนที่พอสรุปได้ตามนี้

1. พิจารณาที่โครงสร้างของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
2. พิจารณาทางสมการไฟฟ้า
3. พิจารณาตามหลักเศรษฐศาสตร์

1) พิจารณาที่โครงสร้างของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

อันนี้ต้องมองลักษณะทางกายภาพ

- โดยปกติกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเฟสเดียว จะมีตัวเหนี่ยวนำเพียงตัวเดียว เมื่อมันหมุน 1รอบ(หมุนเป็นวงกลม) หรือ 1 cycle มันก็จะผลิตกระแสไฟฟ้าที่คาบเวลา 1รอบ ที่ 360 องศา (ถ้าทำให้มันหมุน 50 รอบต่อวินาที ก็จะได้กระแสไฟฟ้าที่ผลิตออกมาที่ 50 Hz)
- ที่นี่เรามามองแบบ 3 เฟสบ้าง การออกแบบ 3 เฟสเขาทำมาก็เพิ่มกำลังงานระบบให้มันสูงขึ้น(ชดเชยกำลังงานช่วงคาบเวลาที่กระแสไฟฟ้าในตัวเหนี่ยวนำลดลง) ในเมื่อต้องกระแสไฟฟ้า 3 เฟส ก็ต้องใช้ตัวเหนี่ยวนำ 3 ตัว การวางตัวเหนี่ยวนำจำเป็นต้องวางตำแหน่งต่างมุมกัน 120 องศา (360 หาร 3) ทั่งนี้เพื่อให้ 1 รอบการหมุน ก็ให้ผลิตกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องกันพอดี
- ที่นี้ลองมานึกดูว่า ถ้าเราสมมุติมาวางใหม่ที่มุม 90 องศา จะเกิดอะไร
ให้เฟสแรกทำงานที่ 0 องศา กระแสไฟฟ้าขาลงก็จะไปจบที่ 360 องศา
ให้เฟสที่2 ทำงานที่ 90 องศา กระแสไฟฟ้าขาลงก็ะไปจบที่ 90 องศาใน cycle ถัดไป
ให้เฟสที่3 ทำงานที่ 180 องศา กระแสไฟฟ้าขาลงก็ะไปจบที่ 180 องศาใน cycle ถัดไป
ครบตามเรากำหนดแล้ว แต่ว่ากระแสไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำที่มุม ระหว่าง 270 - 360 ไม่มีการเหนี่ยวนำ ก็จะทำให้กำลังงานในช่วงนี้ลดน้อยลง ถ้าจะสังเกตเห็นว่ากำลังงานเฉลี่ยในทุกคาบของเวลา ก็จะสูงๆต่ำๆ กำลังงานจะไม่คงที่และไม่ต่อเนื่อง คล้ายลักษณะกระพืมวูบวาบ จึงไม่เหมาะสมจ่ายเป็นกำลังงานออกไป

2) พิจารณาทางสมการ

ในที่นี้จะไม่ขอพิสูจน์ละกันเพราะยาวมาก จะยกค่าจริงมาให้ดู
เมื่อกำหนดให้กำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้เป็น P

อ้างอิงจากหนังสือ Electric Energy:its generation,transmission and use โดย E. R. LAITHWAITE กับ L. L. FRERIS
McGRAW- HILL
ตาราง 2.2 หน้า38 จะอธิบายไว้ ดังนี้
No. of PHASES CAPACITY FIGURE No. of LINE

1 phase = P
2 phase = 1.414*P
3 phase = 1.5*P
4 phase = 1.53*P
... ......
n phase = 1.57*P (infinity 1.570 infinity)

จะเห็นว่ายิ่งเพิ่มจำนวนเฟสมากขึ้นกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ก็จะมากขึ้นเท่านั้น แต่จะเห็นว่าพอมากกว่า 3 เฟสขึ้นไปกำลังไฟฟ้าที่ได้ จะเพิ่มขึ้นน้อยมาก

3) พิจารณาตามหลักเศรษฐศาสตร์

จากข้อ 1 และ 2 เมื่อพิจารณาถึงความคุ้มค่าเเล้ว 3 เฟส จึงเหมาะสมที่สุด เพราะถ้าใช้ 4 เฟสมันก็จะเปลืองตัวนำ เปลืองระบบส่งจ่ายอีกใหญ่โต
ไม่คุ้มกับการที่ได้กำลังไฟฟ้าเพิ่มขึ้นมาอีกนิดเดียว

แล้วที่เห็นว่ามีการใช้ไฟฟ้า 1 เฟสตามเครื่องใช้ไฟฟ้าก็เพราะมันไม่ต้องการกำลังไฟฟ้ามากจึงสามารถใช้ไฟฟ้า เฟสเดียวก็พอ อีกทั้งยังประหยัดสาย รวมทั้งลดความยุ่งยากของระบบลงถ้าอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดใดต้องการกำลังไฟฟ้าสูงๆ ก็จะใช้ไฟฟ้า 3 เฟสเเทน

Cr : ห้องไฟฟ้า

========================================================

	TBAT คืออะไร ?	Congratulations
	สอบ ACT	Happy Birthday
	สอบ IELTS มีกี่แบบ?

• ================= ยูทุปของ 9engineer ,com ===================
  
  
• คลิปที่น่าสนใจจัดทำโดย 9engineer.com ภายใต้ชื่อช่องTechnology talk Channel 
  
•  1. วงจรและวิธีการสตาร์ทแบบไดเร็คออนไลน์  DOL
  
•  2. วงจรควรคุมการกลับทางหมุน
  
•  3. วงจรและวิธีการสตาร์ทแบบสตาร์ เดลต้า  Y-D Starter
  
•  4. การสตาร์แบบออโตทรานส์ฟอร์เมอร์  Auto transformer starter
  
•  5. การต่อขดลวดมอเตอร์ อย่างไรไม่ให้เกิดการใหม้หรือเสียหาย
  
•  6. การเช็ตโอเวอร์โหลดรีเลย์
  
•  7.การเช็ตโอเวอร์โหลดรีเลย์กับมอเตอร์ที่มีเซอร์วิสแฟคเตอร์
  
•  8.รีเลย์กับคนแทคเตอร์ต่างกันอย่างไร
  
•  9.อื่นๆ
•  
•   **** นายเอ็นจิเนียร์ขอสงวนสิทธิ์รับรองความถูกต้อง โปรดใช้วิจารณญาณในการรับข่าวสารข้อมูล