เนื้อหาวันที่ : 2007-03-20 11:12:31 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 6317 views

ผลกระทบของกระแสฮาร์มอนิกของระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ต่อแหล่งจ่ายอินพุต

คุณภาพของระบบไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญต่อโหลดชนิดต่าง ๆ ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ ซึ่งเป็นโหลดแบบไม่เชิงเส้นเป็นสาเหตุสำคัญอย่างหนึ่งที่ทำให้คุณภาพของแหล่งจ่ายไฟอินพุตด้อยลง ในปัจจุบันนี้จะพบว่าพลังงานไฟฟ้าเป็นสิ่งจำเป็นอันดับต้น ๆ ในการดำรงชีวิตของมนุษย์

คุณภาพของระบบไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญต่อโหลดชนิดต่าง ๆ ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ ซึ่งเป็นโหลดแบบไม่เชิงเส้นเป็นสาเหตุสำคัญอย่าง หนึ่ง ที่ทำให้คุณภาพของแหล่งจ่ายไฟอินพุตด้อยลง

.

ในปัจจุบันนี้จะพบว่าพลังงานไฟฟ้าเป็นสิ่งจำเป็นอันดับต้น ๆ ในการดำรงชีวิตของมนุษย์ ซึ่งในอดีตที่ผ่านมาได้มีการนำพลังงานไฟฟ้ามาใช้ให้เกิดประโยชน์หลาย ๆ ด้าน แต่ก็ยังอยู่ในขอบเขตที่ค่อนข้างจำกัด เพราะว่าอุปกรณ์ที่นำมาประยุกต์ใช้งานนั้นยังมีประสิทธิภาพไม่สูงมาก แต่เทคโนโลยีในปัจจุบันนี้ได้มีการพัฒนาอุปกรณ์ทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และได้นำมาใช้ในการควบคุมแทนสวิตช์ในทางไฟฟ้ากันอย่างแพร่หลาย เพราะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีข้อดีกว่าสวิตช์ในทางไฟฟ้าหลายประการ เช่น ยืดหยุ่นในการควบคุมแรงดัน, กระแสและกำลังไฟฟ้า มีขนาดเล็ก เที่ยงตรง และมีความแม่นยำสูง

.

ดังนั้นจึงเป็นทางเลือกใหม่ ในการนำเอาข้อดีของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มาประยุกต์ใช้งาน ที่ต้องการความเที่ยงตรงและแม่นยำสูง ๆ เช่น กระบวนการผลิตต่าง ๆ ในโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งส่วนใหญ่นำมาใช้ในการควบคุมความเร็วรอบและแรงบิดของมอเตอร์ เราเรียกระบบการควบคุมแบบนี้ว่า ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ ซึ่งเป็นระบบที่นำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง (Power Electronics) มาใช้ในการควบคุมการถ่ายเทกำลังงานไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายเข้าสู่มอเตอร์ สามารถแบ่งออกได้ 2 ระบบใหญ่ ๆ คือ

1.  ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC Drives)

2.  ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Drives)

.

การนำเอาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังมาใช้ในการควบคุมมอเตอร์ทั้ง 2 ระบบ นอกจากข้อดีที่ได้กล่าวมาแล้ว ก็ยังมีข้อเสียบางประการที่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบอื่น ๆ ด้วย กล่าวคือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นั้นจะผลิตฮาร์มอนิกและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา เช่น ระบบขับเคลื่อนทั้ง 2 ระบบเมื่อต่อใช้พลังงานไฟฟ้าร่วมกันที่จุดต่อร่วมระหว่างการไฟฟ้าและผู้ใช้ไฟฟ้า (Point of Common Coupling: PCC) แต่ระบบขับเคลื่อนทั้ง 2 นั้นเป็นภาระแบบไม่เชิงเส้น (Non-linear Load) เป็นผลมาจากการนำกระแสของอุปกรณ์สวิตช์ (Solid State Devices) ซึ่งคุณสมบัติของภาระประเภทนี้ จะมีผลทำให้รูปคลื่นกระแสและแรงดันของแหล่งจ่ายเกิดการผิดเพี้ยนไปจากรูปคลื่นไซน์ เนื่องจากภาระแบบไม่เชิงเส้นเป็นแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกและจะฉีดฮาร์มอนิกเข้าสู่ระบบ ซึ่งถ้าหากฮาร์มอนิกที่ฉีดเข้าสู่แหล่งจ่ายสูงมาก ก็จะส่งผลกระทบต่อระบบอื่น ๆ ทำงานไม่เป็นปกติ เช่น ระบบโทรคมนาคม หม้อแปลงไฟฟ้าร้อนมากกว่าปกติ เซอร์กิตเบรกเกอร์ทำงานก่อนถึงพิกัด เป็นต้น สิ่งเหล่านี้ถือว่าเป็นปัญหาทางด้านคุณภาพไฟฟ้า ซึ่งจะต้องทำการปรับปรุงให้ดีขึ้น

.

รูปที่ 1 โครงสร้างของวงจรกำลัง 4 Quadrant Thyristor DC Drives

.

รูปที่ 2 โครงสร้างพื้นฐานของวงจรกำลัง Standard AC Drives เพาเวอร์แฟกเตอร์

.

รูปที่ 1, 2 ได้แสดงโครงสร้างพื้นฐานของระบบ AC Drives และ DC Drives ที่นิยมใช้กัน ถือได้ว่าเป็นแบบมาตรฐานซึ่งต่างก็ได้รับกำลังงานจากแหล่งจ่ายที่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เกิดการไหลของพลังงานเข้าสู่ระบบขับเคลื่อนซึ่งแสดงผลให้เห็นในรูปแรงดันและกระแสโดยที่มุมต่างเฟส (f1) ของรูปคลื่นแรงดันและกระแสของระบบขับเคลื่อนทั้ง 2 ระบบแสดงได้ดังรูปที่ 3

.

รูปที่ 3 รูปคลื่นแรงดันและกระแส

.

ซึ่งปกติแล้ว Power Factor ของทั้ง 2 ระบบ จะแตกต่างกันตามลักษณะโครงสร้างและการทำงาน กล่าวคือ ในระบบ DC Drives ค่า Power Factor จะมีค่าอยู่ระหว่าง 0-0.9 ขึ้นอยู่กับมุมจุดชนวนของไทริสเตอร์ตามสมการที่ 1

                 (1)

f1  = มุมต่างเฟสระหว่างแรงดันและกระแสที่ความถี่หลักมูล (มุมจุดชนวนไทริสเตอร์)

Is   = กระแสอินพุต rms

Is1 = กระแสอินพุต rms ที่ความถี่หลักมูล

.

โดยจะเปลี่ยนแปลงตามความเร็วรอบของมอเตอร์ เช่น ที่ความเร็วรอบต่ำ ๆ ค่า Power Factor จะมีค่าต่ำ และถ้าความเร็วรอบของมอเตอร์สูงขึ้นค่า Power Factor ก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย หรือจะกล่าวอีกนัย หนึ่ง คือ ในระบบ DC Drives ค่า Power Factor จะแปรผันตามความเร็วรอบของมอเตอร์ ในขณะที่ระบบ AC Drives ซึ่งใช้ Diode Bridge Rectifier 3 เฟส ค่า Power Factor จะมีค่าประมาณ 0.95 และจะไม่เปลี่ยนแปลงตามความเร็วรอบของมอเตอร์ โดยที่ตัวเก็บประจุจะเป็นตัวจ่าย Reactive Power ให้กับมอเตอร์ซึ่งผลจาก Power Factor ที่สูงขึ้นจะเป็นส่วนสำคัญทำให้ประสิทธิภาพของระบบจ่ายสูงขึ้น

.

ฮาร์มอนิก

.

วงจรในส่วนคอนเวอร์เตอร์นั้น จะบอกให้ทราบถึงอันดับของฮาร์มอนิกที่ฉีดออกมาจากระบบขับเคลื่อนทั้งระบบ DC Drives และ AC Drives โดยสามารถหาอันดับของฮาร์มอนิกได้ดังสมการที่ 2

h = kq ± 1                                (2)

                                                                                                h = อันดับของฮาร์มอนิก

                                                                                                k = เลขจำนวนเต็ม (1, 2, 3, …)
                                                                                                q = จำนวนพัลส์

.

ตัวอย่าง เช่น ถ้าวงจรในส่วนคอนเวอร์เตอร์เป็นแบบ 6 พัลส์ เมื่อแทนค่าลงในสมการที่ (1) ก็จะทำให้ทราบว่าระบบดังกล่าวจะฉีดฮาร์มอนิกอันดับที่ 5, 7, 11, 13, 11, 17, 19, … ออกมาสู่แหล่งจ่าย ดังนั้นการเพิ่มจำนวนพัลส์ในส่วนวงจรคอนเวอร์เตอร์ก็จะเป็นวิธีการ หนึ่ง ในการลดฮาร์มอนิกที่จะส่งผลกระทบต่อแหล่งจ่ายอินพุตได้

.

ความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกทั้งหมด

.

ความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกทั้งหมดเป็นปริมาณของฮาร์มอนิกที่มีอยู่ทั้งหมดโดยเปรียบเทียบกับค่า rms ของส่วนประกอบความถี่หลักมูล ซึ่งแบ่งออกได้ดังนี้

1.  ค่าความผิดเพี้ยนของแรงดันฮาร์มอนิกทั้งหมด (Total Harmonic Distortion Voltage: THDv)

2.  ค่าความผิดเพี้ยนของกระแสฮาร์มอนิกทั้งหมด (Total Harmonic Distortion Current: THDi)

.

ค่าความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกทั้งหมดของแรงดันและกระแสอินพุตจะบอกออกมาในรูปของเปอร์เซ็นต์ของค่า rms ที่ส่วนประกอบความถี่หลักมูล โดยเขียนให้อยู่ในรูปสมการได้ดังนี้

.

            (3)

.

                (4)

.

มาตรฐานเกี่ยวกับฮาร์มอนิก

.

มาตรฐานที่บอกถึงขีดจำกัดความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกทั้งหมดที่ยอมรับได้ ณ จุดต่อร่วมระหว่างการไฟฟ้าและผู้ใช้ไฟฟ้า (Point of Common Coupling: PCC) ได้แก่มาตรฐาน IEEE 519-1992 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่กำหนดเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกทั้งหมด ทั้งขีดจำกัดแรงดันและขีดจำกัดกระแส ที่ยอมรับได้ ณ จุด PCC ดังรูปที่ 4

.

รูปที่ 4 รูปไดอะแกรมแสดงจุดต่อร่วม (PCC) ตามมาตรฐาน IEEE 519-1992

.

ตารางที่ 1 ขีดจำกัดความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิก (แรงดัน 120 V ถึง 69 kV)

 

เมื่อ           Isc คือ กระแสลัดวงจรที่จุด PCC          

                I1 คือ ความต้องการกระแสสูงสุด (ที่ความถี่หลักมูล)

.

ตารางที่ 2 ขีดจำกัดความผิดเพี้ยนแรงดันฮาร์มอนิก

.

จากตารางที่ 1 เป็นขีดจำกัดความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกทั้งหมดของระบบ ซึ่งเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกที่ยอมรับได้ที่จุด PCC จะมีค่าสูงหรือต่ำขึ้นอยู่ที่ว่าอัตราส่วน Isc/I1 ของระบบอยู่ระดับใด ในขณะที่ Isc คือค่ากระแสลัดวงจรที่จุด PCC ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับค่าอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่าย (LS) ตัวอย่าง เช่น ระบบดังรูปที่ 4 มีค่ากระแสลัดวงจรที่จุด PCC เท่ากับ 2500 A และมีความต้องการสูงสุด 100 A ดังนั้น จะได้ Isc/I1เท่ากับ 25

.

เมื่อตรวจสอบตารางที่ 1 สามารถบอกเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกที่อันดับต่าง ๆ ได้ดังนี้

1.  เปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกอันดับที่ 3, 5, 7 และ 9 จะต้องไม่เกิน 7 %

2.  เปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกอันดับที่ 11, 13 และ 15 จะต้องไม่เกิน 3.5 %

3.  เปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกอันดับที่ 17, 19และ 21 จะต้องไม่เกิน 2.5 %

4.  เปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกอันดับที่ 23, 25, 27, 29, 31 และ 33 จะต้องไม่เกิน 1 %

5.  เปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกอันดับที่ 35 จะต้องไม่เกิน 0.5 %

6.  แต่เปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนรวมจาก 1-5 จะต้องไม่เกิน 8 %

.

ส่วนในตารางที่ 2 เป็นขีดจำกัดความผิดเพี้ยนแรงดันฮาร์มอนิกทั้งหมดที่ยอมรับได้ที่จุด PCC จะพบว่าเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนแรงดันฮาร์มอนิกจะแบ่งตามระดับแรงดันของระบบ ซึ่งในการหาค่าความผิดเพี้ยนแรงดันฮาร์มอนิกจะไม่ซับซ้อน ดังเช่น การหาค่าความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกที่ระดับแรงดัน 120V-69 kV เปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนแรงดันฮาร์มอนิกสูงสุดแต่ละอันดับจะต้องไม่เกิน 3 % แต่รวมทั้งหมดทุกอันดับจะต้องไม่เกิน 5 %

.

ขนาดของภาระส่งผลต่อกระแสอินพุต

ขนาดภาระของระบบ DC Drives และ AC Drivesจะมีผลต่อรูปคลื่นกระแสอินพุต กล่าวคือในขณะที่ไม่มีภาระ หรือภาระต่ำ ๆ รูปคลื่นของกระแสจะมีความไม่ต่อเนื่อง แต่เมื่อเพิ่มภาระให้กับระบบขับเคลื่อนรูปคลื่นกระแสจะมีความต่อเนื่องมากยิ่งขึ้น ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะว่าในขณะที่ไม่มีภาระหรือภาระต่ำ ๆ กระแสที่อินพุตก็จะต่ำ แต่เมื่อภาระเพิ่มมากขึ้นทำให้กระแสอินพุตเพิ่มขึ้นตามไปด้วย และจึงทำให้กระแสความต่อเนื่องมากยิ่งขึ้น ดังรูปที่ 5 เป็นผลทางปฏิบัติที่ทำการเปรียบเทียบกระแสอินพุตและ Spectrum เมื่อภาระต่างกันของระบบ AC Drives   

.

() ขณะไม่มีภาระ

() ภาระ 50%

(ค) ภาระ 100 %  

.

รูปที่ 5 รูปกระแสอินพุต 5 A/div และ Spectrum ของระบบขับเคลื่อน

.

จากรูปที่ 5() แสดงรูปกระแสอินพุตในขณะที่ระบบขับเคลื่อนไม่มีภาระจะพบว่าค่า THDi สูงถึง 150.85% แต่เมื่อเพิ่มภาระให้กับระบบขับเคลื่อนค่า THDi จะลดลง นั้นก็แสดงว่าเมื่อภาระของระบบขับเคลื่อนสูงขึ้นก็จะทำให้รูปคลื่นกระแสอินพุตมีการผิดเพี้ยนลดลง แต่ก็ยังคงสูงกว่าขีดจำกัดของมาตรฐานที่กำหนดไว้

.

ผลจากการต่อโช๊ค (Choke)

.

รูปที่ 6 แสดงการต่อ Choke ที่ด้านหน้าของระบบขับเคลื่อน

.

จากรูปที่ 6 Ls1 เป็นค่าอินดักแตนซ์ของแหล่งจ่ายในขณะที่ Ls2 เป็นโช๊คที่ต่อเพิ่มเข้าไป เพื่อลดผลกระทบของวงจรเรียงกระแส และแรงดันที่จุด a, b และ c เป็นจุดที่ต่อใช้งานร่วมกับอุปกรณ์อื่น ๆ การต่อโช๊ค (Choke, Ls2) เข้าไปที่ด้านหน้าของระบบขับเคลื่อนก็เพราะคุณสมบัติของอินดักเตอร์จะทำให้กระแสไม่เปลี่ยนแปลงทันที่ทันใด จึงทำให้รูปคลื่นกระแสมีความต่อเนื่องและเข้าใกล้รูปคลื่นไซน์มากยิ่งขึ้น ซึ่งถือว่าเป็นการกรองฮาร์มอนิก โดยที่โช๊คที่ต่อเข้าไปนั้นตามมาตรฐาน VDE ควรมีค่าไม่ต่ำกว่า 5% ของ Base Impedance ของระบบขับเคลื่อน ซึ่งสามารถคำนวณหาค่าอินดักแตนซ์ได้ดังสมการที่ 5

.

   (5)

VLL  = แรงดัน Line to Line (V)

Ia1    = กระแสอินพุตที่ความถี่มูลฐาน (A)

LS2  = ค่าอินดักแตนซ์ของ Choke (H)

.

ผลจากการต่อโช๊คเข้าไป นอกจากทำให้รูปคลื่นกระแสเข้าใกล้ รูปคลื่นไซน์แล้วยังทำให้เปอร์เซ็นต์การผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกลดลง 30-40% จึงส่งผลดีต่อแหล่งจ่ายอินพุตในแง่ของคุณภาพกำลังไฟฟ้าที่ดีขึ้น แต่เมื่อทำการพิจารณาถึงกรณีที่แหล่งจ่ายมีค่าอิมพีแดนซ์อยู่ด้วยและการต่อโช๊คเข้าไปที่ด้านหน้าของระบบขับเคลื่อนจะต้องพิจารณาผลของการขาดหาย (Notching) ของรูปคลื่นแรงดันแต่ละเฟสด้วย เนื่องจากผลของ Lsทำให้เกิดการสับเปลี่ยนการนำกระแสของอุปกรณ์สวิตชิ่งในวงจร Converter เป็นผลทำให้รูปคลื่นแรงดันที่จุด a, b และ c ที่ต่อใช้งานร่วมกับระบบอื่น ๆ (PCC) ผิดเพี้ยนไป ซึ่งเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นแรงดันที่จุดดังกล่าวจะมีค่าสูงหรือต่ำจะเป็นไปตามแฟกเตอร์ r และโดยทั่ว ๆ ไปจะมีค่าอยู่ระหว่าง 10 – 50% และ Ls2 > Ls1 เขียนให้อยู่ในรูปสมการดังนี้

.

    (6)

.

จากสมการที่ (5) ถ้าหาก r มีค่าต่ำ จะทำให้ค่า THDv ของแรงดันที่จุด a, b และ c ต่ำและถ้า r สูง ค่า THDv ก็จะสูงตามไปด้วยหรือจะกล่าวอีกนัย หนึ่ง ก็คือ ค่า THDv ของแรงดันที่จุด a, b และ c จะแปรผันตาม r ดังนั้นในการลดค่า THDv ถ้าดูจากสมการแล้วสามารถทำได้ 2 กรณีคือ ลดค่าอินดักแตนซ์ของแหล่งจ่าย (Ls1) ลงซึ่งทำได้ค่อนข้างลำบาก หรือเพิ่มค่าอินดักแตนซ์ (Ls2) ที่ต่อเพิ่มเข้าไปให้สูงยิ่งขึ้น

.

ซึ่งโดยส่วนใหญ่มักจะไม่ทราบค่าอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่ายที่แน่นอนแต่ก็สามารถหาค่า Ls2 ได้โดยที่เมื่อคำนวณหาค่า Ls2 ได้มาแล้วยังคงทำให้ Ls2 > Ls1 นั้นคือในลำดับแรกที่ยังไม่ได้ต่อ Ls2 เข้าไปค่ากระแสที่ความถี่หลักมูลที่จ่ายเข้าวงจร Converter (Ia1) ก็จะเป็นค่าที่ได้จากผลของอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่าย (Ls1) เมื่อแทนค่า Ia1 ลงในสมการ (5) ก็จะได้ค่าอินดักแตนซ์ที่ต้องต่อเข้าไปซึ่งจะเป็นไปตามมาตรฐาน VDE ที่กำหนดไว้ ทำให้ค่าเปอร์เซ็นต์ THDv ของแรงดันที่จุด a, b และ c ไม่เกินขีดจำกัดตามมาตรฐาน IEEE 519 –1992 

.

ผลการจำลอง

.

                                        () กระแสอินพุต                                           

() ฮาร์มอนิกสเปกตรัม

รูปที่ 7 แสดงผลจากการจำลองเมื่อยังไม่ต่อ Ls2

.

                                                              () แรงดันไลน์ที่จุด PCC                                

                                                                     () ฮาร์มอนิกสเปกตรัม

รูปที่ 8 แสดงผลจากการจำลองเมื่อยังไม่ต่อ Ls2

.

                                                                 () กระแสอินพุต                                                  

                                                                       () ฮาร์มอนิกสเปกตรั

รูปที่ 9 แสดงผลจากการจำลองเมื่อต่อ Ls2

.

                                                             () แรงดันไลน์ที่จุด PCC                                     

                                                                  () ฮาร์มอนิกสเปกตรัม

รูปที่ 10 แสดงผลจากการจำลองเมื่อต่อ Ls2

.

จากวงจรในรูปที่ 6 เมื่อนำไปทำการจำลองในโปรแกรม Pspice ในกรณีที่แหล่งจ่ายอินพุตมีค่าอิมพีแดนซ์ (Ls1) โดยทำการเปรียบเทียบผลของกระแสอินพุตและแรงดันที่จุด a, b เมื่อต่อ Ls2 กับยังไม่ต่อ Ls2 ก็จะทำให้ได้ผลดังรูปที่ 7 ถึงรูปที่ 10 ก็จะพบว่าในขณะที่ยังไม่ต่อ Ls2 รูปคลื่นกระแสอินพุตจะมีเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยน(THDi) ที่ 78% และรูปคลื่นแรงดันไลน์จะมีเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยน(THDv) ที่ 4.56% และเมื่อต่อ Ls2 รูปคลื่นกระแสอินพุตจะมีเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยน (THDi) ลดลงเหลือ 34.9% ส่วนรูปคลื่นแรงดันไลน์จะมีเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยน (THDv) ลดลงเหลือ 1.9%

.

ซึ่งจะเห็นว่าเมื่อต่อ Ls2 เข้าไปแล้วทั้งกระแสอินพุตและแรงดันไลน์ จะมีค่าเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนรวมลดลง และทำให้ทั้งรูปคลื่นกระแสอินพุตและแรงดันไลน์เข้าใกล้รูปไซน์มากยิ่งขึ้น จึงส่งผลดีต่อแหล่งจ่ายอินพุตทั้งกรณีที่ปริมาณกระแสฮาร์มอนิกที่ฉีดเข้าสู่ระบบ จากภาระที่เป็นระบบขับเคลื่อนลดลง และรูปคลื่นแรงดันที่จุด PCC ซึ่งต่อร่วมกับภาระประเภทอื่น ๆ เข้าใกล้รูปไซน์มากยิ่งขึ้น จึงทำให้คุณภาพไฟฟ้าที่จุด PCC ดีขึ้นเมื่อภาระเป็นระบบขับเคลื่อน

.

บทสรุป

ระบบการขับเคลื่อนนั้นไม่ว่าจะเป็นระบบ DC Drives หรือ AC Drives ต่างก็เป็นภาระที่ไม่เชิงเส้น (Non-linearLoad) ซึ่งถือว่าเป็นแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิก ถ้าหากมีการฉีดฮาร์มอนิกสูงมากก็จะส่งผลกระทบต่อการทำงานของอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ต่อใช้งานร่วมกันที่จุด PCC และในระบบขับเคลื่อนส่วนใหญ่ที่ยังไม่ได้มีการต่อโช๊ค เข้าไปที่ด้านหน้า ค่าความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกจะสูงถึง 70-80% แต่เมื่อมีการต่อโช๊ค (Ls2) ที่ 5% เข้าไปที่ด้านหน้าระบบขับเคลื่อน จะส่งผลทำให้ค่าความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกลดลงถึง 30-40 % และนอกจากนี้รูปคลื่นแรงดันที่จุดต่อร่วมระหว่างการไฟฟ้าและผู้ใช้ไฟ (Point of Common Coupling: PCC) ยังเข้าใกล้รูปไซน์มากยิ่งขึ้น ซึ่งจะส่งผลดีต่อระบบโดยรวมในเรื่องของปริมาณฮาร์มอนิกที่ฉีดเข้าสู่ระบบลดลง แต่ทั้งนี้ทั้งนั้นในการต่อโช๊คเข้าไปจะส่งผลกระทบต่อแรงดันเชื่อมโยง (Dc Link) และประสิทธิภาพการทำงานของมอเตอร์ ซึ่งในงานที่ต้องการให้มอเตอร์ทำงานที่สมรรถนะเปลี่ยนแปลงได้ในช่วงที่จำกัด อาจจะต้องพิจารณาถึงค่าอินดักแตนซ์ของโช๊ค และการชดเชยแรงดันเชื่อมโยงที่ลดลงให้มีความเหมาะสม เพื่อที่จะทำให้ระบบขับเคลื่อนทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด และไม่รบกวนการทำงานของระบบอื่น ๆ ให้ทำงานผิดพลาดไป 

.

เอกสารอ้างอิง

[1]    IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power System. IEEE Std 519-1992, IEEE. New York , 1993.

[2]    Mohan, Undeland and Robbins. "Power Electronics." Converters, Applications and Design, New york : John Wiley and Sons, 1995.

[3]    ผศ.ดร.วิจิตร  กิณเรศ "การเปรียบเทียบเทคโนโลยีขับเคลื่อนมอเตอร์" Industrial Technology Review, ปีที่ 8 ฉบับที่ 98, 2545.

[4]    โตศักดิ์ ทัศนานุตริยะ "การวิเคราะห์ระบบไฟฟ้ากำลัง" กรุงเเทพมหานคร บริษัท ซีเอ็ดยูเคชั่นจำกัด (มหาชน) 2540

[5]    รศ.ดร.โคทม อารียา "อิเล็กทรอนิกส์กำลัง 1" กรุงเทพมหานคร บริษัทซีเอ็ดยูเคชั่นจำกัด (มหาชน) 2545

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด