จากการที่ได้ไปตรวจฝึกงานที่มาบตาพุด
จังหวัดระยองเมื่อวันพุธที่
๒๓ ที่ผ่านมา
ก็มีคำถามหลายคำถามที่นิสิตฝึกงานมีข้อสงสัย
ซึ่งก็ได้อธิบายด้วยวาจาให้กับนิสิตที่สงสัยไปแล้ว
ตอนนี้ก็ถึงเวลาที่ต้องบันทึกเอาไว้บ้าง
เผื่อรุ่นถัดไปจะมีคำถามทำนองเดียวกันอีก
จะได้หาคำตอบได้ (ถ้าค้นหาเจอนะ)
และสำหรับผู้ที่กำลังหางานอยู่ก็จะได้มีความรู้เอาไว้บ้าง
จะได้ผ่านการทดลองงานได้
Memoir
ฉบับก่อนหน้าที่เกี่ยวข้องกับเรื่องที่จะกล่าวถึงใน
memoir
ฉบับนี้คือ
ปีที่
๒ ฉบับที่ ๑๑๖ วันจันทร์ที่
๘ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๓ เรื่อง
"ฝึกงานภาคฤดูร้อน
๒๕๕๓ ตอนที ๔ ฺBernoulli's
equation"
ปีที่
๒ ฉบับที่ ๑๒๑ วันจันทร์ที่
๑๕ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๓ เรื่อง
"ฝึกงานภาคฤดูร้อน
๒๕๕๓ ตอนที ๕ ฺPump
curve"
ปีที่
๒ ฉบับที่ ๑๒๒ วันพฤหัสบดีที่
๑๘ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๓ เรื่อง
"ฝึกงานภาคฤดูร้อน
๒๕๕๓ ตอนที ๖ ฺระบบ piping
ของปั๊มหอยโข่ง"
ปีที่
๒ ฉบับที่ ๑๒๘ วันพฤหัสบดีที่
๔ มีนาคม ๒๕๕๓ เรื่อง
"ฝึกงานภาคฤดูร้อน
๒๕๕๓ ตอนที ๘ Net
Positive Suction Head (NPSH)"
ปีที่
๒ ฉบับที่ ๑๕๗ วันพฤหัสบดีที่
๒๙ เมษายน ๒๕๕๓ เรื่อง
"ฝึกงานภาคฤดูร้อน
๒๕๕๓ ตอนที ๙ ความดันลดกับอัตราการไหล"
๑.
ปั๊มต้องมี
head
เท่าไร
เรื่องที่ ๑
ความดันด้านขาออกของปั๊มมักจะพูดกันโดยใช้คำว่า
"head"
หรือ
"เฮด"
ที่มีหน่วยเป็นเมตร
ซึ่งหมายความว่าปั๊มนั้นสามารถส่งน้ำขึ้นไปได้สูงกี่เมตร
(ประมาณคร่าว
ๆ คือ 10
เมตร
=
1 bar)
รูปที่
๑ ระบบการสูบของเหลวเข้าถังปิดใบหนึ่งที่มีผู้ถามคำถาม
หน่วยเฮดเป็นหน่วยที่ทำให้มองเห็นภาพได้ชัดเจน
(ปรกติพวก
Engineering
unit จะเป็นหน่วยที่เหมาะแก่การทำงานภาคปฏิบัติมากกว่า
SI
unit เพราะการใช้
Engineering
unit ทำให้มองเห็นภาพได้ง่ายกว่า)
โดยเฉพาะเวลาที่ต้องปั๊มของเหลวจากที่ต่ำไปยังตำแหน่งที่อยู่สูงกว่า
เช่นปั๊มน้ำจากถังเก็บน้ำ
(บนดินหรือใต้ดิน)
ไปยังชั้นต่าง
ๆ ของอาคาร
ซึ่งงานลักษณะเช่นนี้เป็นการส่งน้ำจากถังความดันบรรยากาศไปยังชั้นต่าง
ๆ ของอาคาร
ถ้าจะนำหน่วยเฮดไปใช้กับของเหลวอื่นที่ไม่ใช่น้ำก็ต้องพิจารณาความหนาแน่นของของเหลวนั้นด้วย
สารอินทรีย์ที่เป็นของเหลวส่วนใหญ่จะมีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ
(จะมียกเว้นก็พวก
organic
halide ที่มีความหนาแน่นสูงกว่าน้ำ)
ของเหลวที่มีของแข็งแขวนลอยอยู่
(เช่นพวกสเลอรี่)
ก็จะมีความหนาแน่นแตกต่างไปจากของเหลวที่ไม่มีของแข็งแขวนลอย
คำถามแรกที่เจอเมื่อสัปดาห์ที่แล้วคือทำไมผู้ออกแบบจึงเผื่อกำลังของปั๊มเอาไว้มากกว่าขณะใช้งานปรกติมาก
ระบบที่มีคำถามคือระบบที่แสดงในรูปที่
๑ ซึ่งมีการสูบของเหลวจากถังใบหนึ่ง
(ที่มีความดันเหนือผิวของเหลว
P0
และของเหลวดังกล่าวมีความหนาแน่นใกล้เคียงกับน้ำ)
ส่งไปยังถังใบที่สอง
(ที่มีความดันเหนือผิวของเหลว
P1)
ในที่นี้สมมุติให้ความดัน
P0
= P1 = ความดันบรรยากาศ
ก่อน
คำถามของเขาก็คือในขณะที่ปั๊มเดินเครื่องตามปรกตินั้นต้องการเฮดเพียงแค่
4
เมตรแต่ทำไมถึงต้องใช้ปั๊มที่ให้เฮดได้อย่างน้อย
9
เมตร
ซึ่งดูเหมือนจะเป็นการเผื่อเอาไว้กว่าเท่าตัว
จากที่ได้คุยกันนั้น
ทำให้ทราบว่าระบบ piping
ด้านขาออกจากปั๊มนั้นมีการยกระดับสูงขึ้นไปก่อน
9
เมตรเพื่อเข้าไปในถัง
และเมื่อเข้าไปในถังแล้วท่อจะมีการลดระดับลงมาอีก
5
เมตร
ทำให้ปลายท่อด้านขาออกอยู่สูงจากปั๊มเพียงแค่
4
เมตร
พฤติกรรมการไหลเช่นนี้เหมือนกับ
"กาลักน้ำ"
ที่เคยกล่าวไว้ใน
Memoir
ฉบับที่
๑๑๖
ในช่วงเริ่มเดินเครื่องปั๊มนั้น
ปั๊มต้องดันของเหลวให้ได้สูง
9
เมตรก่อนเพื่อที่จะไหลเข้าไปในถังได้
และเมื่อของเหลวในท่อเริ่มไหลลงมาตามท่อด้านขาออกที่อยู่ในถังนั้น
พลังงานที่ต้องการใช้ก็จะลดลง
และเมื่อของเหลวไหลออกที่ปลายท่อที่ระดับความสูงสูงกว่าตัวปั๊ม
4
เมตร
เฮดด้านขาออกของปั๊มก็จะลดลงเหลือเพียงแค่
4
เมตร
แต่ถ้าความดันเหนือผิวของเหลวด้านในถัง
(P1)
นั้นสูงกว่าความดันเหนือผิวของเหลวก่อนเข้าปั๊ม
(P0)
อยู่
1
bar (P1 > P0 อยู่
1
bar) หรือเทียบเท่าความสูงของน้ำ
10
เมตร
ดังนั้นที่ภาวะเดินเครื่องปรกติปั๊มต้องทำเฮดให้ได้
4
+ 10 = 14 เมตร
แต่ในขณะที่เริ่มเดินเครื่องปั๊ม
ปั๊มต้องทำเฮดให้ได้ 9
+ 10 = 19 เมตร
เราสอนเราเรียนกันเน้นไปที่ภาวะ
steady
state แต่อุปกรณ์ทุกอย่างต้องมีการ
start
up
๒.
ปั๊มต้องมี
head
เท่าไร
เรื่องที่ ๒
ถ้ามีพื้นที่ราบที่กว้างพอ
การก่อสร้างโรงงานก็ไม่ค่อยมีปัญหาอะไร
แต่ในบ้านเราพื้นที่ที่เป็นที่ราบอันกว้างใหญ่ก็เห็นจะมีแต่ภาคกลาง
ซึ่งมีผู้ไปตั้งนิคมอุตสาหกรรมกันหลายแห่งและก็จมน้ำไปเรียบร้อยหลายแห่งด้วย
พื้นที่ทางภาคตะวันออก
(แถวชลบุรีและระยอง)
ที่ไปตั้งนิคมกันไม่ได้เป็นพื้นที่ราบที่กว้าง
เป็นเพียงพื้นที่ราบแคบ ๆ
หรือไม่ก็เป็นเนินสูงต่ำสลับกันไป
ดังนั้นก่อนการสร้างโรงงานจึงต้องทำการปรับพื้นที่เสียก่อน
ถ้าระดับความสูงของพื้นที่เดิมไม่ได้แตกต่างกันมากและบริเวณก็ไม่ใหญ่มาก
ก็อาจทำการปรับระดับพื้นที่ให้ราบเสมอกันได้
(ไถเอาดินจากเนินสูงไปถมที่ต่ำ)
ที่นี้พอมีโรงงานขนาดใหญ่จำนวนหลายโรงงานที่อยู่ในนิคมที่ต้องมีการส่งวัตถุดิบและ/หรือผลิตภัณฑ์ให้กันทางท่อ
แต่ละโรงงานก็จะตั้งอยู่บนระดับความสูง
(วัดเทียบจากระดับน้ำทะเลปานกลาง)
ที่แตกต่างกัน
และแนวท่อที่เชื่อมต่อถึงกันนั้นก็ไม่ใช่ท่อตรง
อาจมีการยกระดับเพื่อข้ามถนนหรือลดระดับเพื่อลอดถนนบ้าง
ท่อลดระดับเพื่อลอดถนนไม่ค่อยจะมีปัญหาเท่าไร
แต่ท่อยกระดับเพื่อข้ามถนนนี่ซิอาจเป็นปัญหา
รูปที่
๒ การปั๊มของเหลวจาก Tank
1 ไปยัง
Tank
2 โดย
Tank
1 อยู่บนพื้นดินที่ระดับความสูงสูงกว่า
Tank
2 18 เมตร
รูปที่
๒ ข้างบนเป็นตัวอย่างสมมุติตัวอย่างหนึ่งของการปั๊มของเหลวจาก
Tank
1 ไปยัง
Tank
2 ที่อยู่ห่างออกไปในสถานที่อีกแห่งหนึ่ง
โดยสมมุติให้ความดันเหนือผิวของเหลวใน
Tank
1 เท่ากับความดันเหนือผิวของเหลวใน
Tank
2 คือเท่ากับความดันบรรยากาศ
และ Tank
2 อยู่ที่ระดับพื้นดินที่ต่ำกว่า
Tank
1 เป็นระยะ
18
เมตร
รูปแบบนี้ถ้าเอา
Bernoulli's
equation มาจับเข้าตรง
ๆ จะพบว่าเราไม่ต้องใช้ปั๊มในการส่งของเหลวจาก
Tank
1 ไปยัง
Tank
2 เพราะธรรมชาติของของเหลวมันไหลลงที่สูงสู่ที่ต่ำอยู่แล้ว
แต่ในการเดินท่อนั้นท่ออาจต้องมีการเปลี่ยนระดับเพื่อข้ามถนน
(ให้รถผ่านลอดใต้ท่อ)
สมมุติว่าช่วงที่ออกจากปั๊ม
นั้นท่อต้องมีการยกระดับสูงขึ้น
5
เมตร
(เทียบกับระดับปั๊ม)
และช่วงก่อนเข้า
Tank
2 นั้นท่อต้องมีการยกระดับสูงขึ้น
12
เมตร
(เทียบกับระดับที่ตั้ง
Tank
2)
ถ้ายังไม่คำนึงถึงความเสียดทานในระบบท่อ
คำถามคือปั๊มต้องทำเฮดให้ได้อย่างน้อยเท่าไร
คำตอบของรูปที่
๒ คือ 5
เมตร
ไม่ใช่ 12
เมตร
ตัวอย่างทำนองนี้เคยกล่าวไว้ใน
Memoir
ฉบับที่
๑๑๖ เช่นเดียวกัน
ตรงจุดที่ท่อมีการยกระดับสูงขึ้น
12
เมตรนั้น
พื้นที่บริเวณนั้นอยู่ต่ำกว่าพื้นที่ตั้งปั๊ม
18
เมตร
ดังนั้น ณ จุดที่ท่อมีการยกระดับขึ้นไปสูงสุด
12
เมตร
จุดดังกล่าวก็ยังต่ำกว่าพื้นที่ตั้งปั๊มอยู่
6
เมตร
ดังนั้นจุดที่ท่อมีการยกตัวสูงขึ้น
12
เมตรนี้จึงไม่ได้เป็นตัวกำหนดว่าปั๊มควรต้องมีเฮดอย่างน้อยเท่าไร
ที่บอกว่าเป็น
"เฮดอย่างน้อย"
นั้นก็เพราะถ้าคำนวณเฮดโดยอาศัย
(ก)
ความสูงที่ต้นทางและปลายทางเท่านั้น
และ (ข)
ความดันลดทั้งหมดที่เกิดขึ้นในระบบท่อ
แล้วพบว่าค่าเฮดที่คำนวณได้นั้นน้อยกว่า
5
เมตร
ปั๊มดังกล่าวจะไม่สามารถปั๊มของเหลวให้ขึ้นไปได้สูง
5
เมตรตรงจุดที่ท่อมีการยกตัวตำแหน่งแรกได้
ของเหลวก็จะไม่มีทางไหลไปถึง
Tank
2 ดังนั้นถ้าคำนวณค่าเฮดได้ต่ำกว่า
5
เมตรก็ต้องปัดขึ้นเป็น
5
เมตรเป็นอย่างน้อย
แต่ถ้าคำนวณค่าเฮดที่ต้องใช้ได้สูงกว่า
5
เมตรก็แล้วไป
ก็ใช้ค่านั้นได้
๓.
ปั๊มต้องมี
head
เท่าไร
เรื่องที่ ๓
เรื่องนี้เกิดขึ้นบนคอมพิวเตอร์
ต้องการสูบของเหลวจากถังใบที่หนึ่งที่ความดัน
P0
bar ไปยังถังใบที่สองที่ความดัน
P1
bar คำถามก็คือปั๊มที่ใช้ต้องมีเฮดอย่างต่ำเท่าไร
(รูปที่
๓)
รูปที่
๓ การถ่ายของเหลวจากถังใบหนึ่งที่ความดัน
P0
bar ไปยังถังอีกใบหนึ่งที่ความดัน
P1
bar
คำถามที่เขาถามผมก็คือเขาไม่รู้ว่าระบบท่อประกอบด้วยอะไรบ้างแล้วจะคำนวณหาความเสียดทานได้อย่างไร
flow
chart บนโปรแกรม
simulation
นั้นเทียบได้กับ
process
flow diagram ซึ่งจะบอกแต่เพียงว่าในการส่งต่อของเหลวจาก
unit
หนึ่งไปยังอีก
unit
หนึ่งนั้นมีการเปลี่ยนแปลงความดันและอุณหภูมิอย่างไรบ้าง
และต้องส่งไปด้วยอัตราการไหลเท่าไร
แต่ไม่ได้บอกรายละเอียดใด
ๆ เกี่ยวกับขนาดของท่อและชิ้นส่วนต่างที่เป็นส่วนประกอบของระบบท่อส่ง
และก็ไม่ได้ให้รายละเอียดใด
ๆ เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงระดับความสูง
ความดันลดที่เกิดจากแรงเสียดทานของระบบท่อและการเปลี่ยนแปลงความสูงจะเป็นเท่าไรนั้นขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้งอุปกรณ์จริง
กระบวนการเดียวกันแต่สร้างในสถานที่ที่มีระดับพื้นที่ที่แตกต่างกันก็ไม่จำเป็นต้องมีแผนผังการติดตั้งอุปกรณ์เหมือน
ๆ กัน
แต่เราก็สามารถประมาณพลังงานต่ำสุดที่ปั๊มต้องมีได้จากการเปลี่ยนแปลงความดันระหว่าง
unit
ทั้งสองและพลังงานจลน์ที่ต้องให้แก่ของเหลวโดยอาศัย
rule
of thumb
ที่ว่าขนาดท่อที่เหมาะสมนั้นควรเป็นขนาดที่ทำให้ของเหลวไหลด้วยอัตราเร็วเชิงเส้นในช่วง
1-3
m/s (ถ้าต่ำเกินไปแสดงว่าใช้ท่อขนาดใหญ่เกินไป
สิ้นเปลืองค่าท่อ
ถ้าสูงเกินไปแสดงว่าใช้ท่อขนาดเล็กเกินไป
ความต้านทานการไหลจะสูง)
๔.
ความเร็วรอบมอเตอร์
เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับปั๊มหอยโข่ง
(centrifugal
pump) และเคยกล่าวไว้ใน
Memoir
ฉบับที่
๑๒๑ เอาไว้แล้ว
การควบคุมอัตราการไหลของเหลวจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งนั้นทำได้โดยการใช้วาล์วควบคุมหรือไม่ก็ปรับความเร็วรอบการหมุนของปั๊ม
ถ้าอัตราการไหลของของเหลวที่ต้องการนั้นมีการปรับเปลี่ยนอยู่เสมอตามภาวะการผลิตหรือชนิดผลิตภัณฑ์ที่ต้องการผลิต
(เช่นส่วนประกอบต่าง
ๆ ในการทำปฏิกิริยาเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ต่างชนิดกัน
หรืออัตราการไหลของไอน้ำ/น้ำหล่อเย็นเพื่อคุมอุณหภูมิระบบให้ได้ดังต้องการ)
การควบคุมอัตราการไหลมักจะใช้วาล์วควบคุม
แต่ก็มีบางงานเหมือนกันที่ไม่ต้องการการปรับอัตราการไหลสม่ำเสมอ
อาจต้องการเพียงแค่ให้มีของเหลวไหลวนรอบอยู่ในระบบ
(เช่นหอ
scrubber)
ในกรณีนี้การออกแบบอาจเป็นการเลือกขนาดปั๊มที่เหมาะสมกับอัตราการไหลดังกล่าว
โดยเผื่อเอาไว้เล็กน้อยและปล่อยให้ปั๊มทำงานเต็มที่
ถ้าอัตราการไหลที่ได้สูงเกินไปก็หรี่วาล์วขาออกให้เปิดน้อยลง
แต่ถ้าอัตราการไหลที่ต้องการนั้นต่ำกว่าความสามารถของปั๊มที่ทำได้อยู่มาก
ดังนั้นเพื่อให้ได้อัตราการไหลที่ต้องการจึงต้องเปิดวาล์วขาออกไว้ไม่มาก
(หรือหรี่วาล์วลงเยอะ)
การกระทำดังกล่าวเป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน
การลดการสิ้นเปลืองพลังงานดังกล่าวอาจกระทำโดยการเปลี่ยนขนาดใบพัดของปั๊มหรือไปลดรอบอัตราเร็วการหมุนของใบพัด
เวลาที่กล่าวถึงปั๊มหอยโข่งนั้นขอให้เข้าใจว่ามันมีส่วนประกอบหลักอยู่
๒
ส่วนคือตัวปั๊มเองที่เป็นที่ติดตั้งของใบพัดและเป็นจุดต่อของท่อของเหลวไหลเข้าและไหลออก
และตัวมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้ขับเคลื่อนใบพัด
การที่เห็นคนผลิตตัวปั๊มเป็นบริษัทหนึ่งและมอเตอร์เป็นของอีกบริษัทหนึ่งจึงเป็นเรื่องปรกติ
และเวลาซื้อปั๊มก็ต้องคุยให้ชัดเจนด้วยว่าซื้อเฉพาะตัวปั๊มโดยไม่รวมมอเตอร์ขับเคลื่อน
หรือซื้อเป็นชุดโดยรวมมอเตอร์ขับเคลื่อนด้วย
กรณีของคำถามที่ประสบมานั้นนิสิตเล่าว่าทางโรงงานมีปัญหาเรื่องปั๊มตัวหนึ่งมีขนาดใหญ่เกินไป
ทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน
ทางโรงงานต้องการประหยัดพลังงานโดยไม่ต้องการไปยุ่งอะไรกับปั๊ม
เขาต้องการเปลี่ยนตัวมอเตอร์ที่ใช้ขับเคลื่อน
(คงเป็นเพราะมันเปลี่ยนง่ายกว่าเพราะไม่ต้องไปยุ่งอะไรกับระบบท่อเข้า-ออกจากตัวปั๊ม)
แต่คำถามก็คือมอเตอร์ควรหมุนด้วยความเร็วรอบเท่าไร
ก่อนที่จะตอบคำถามดังกล่าวผมก็ถามเขากลับไปก่อนว่าเขาคิดจะลดรอบการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าด้วยวิธีใด
มอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้กันมากในโรงงานคือมอเตอร์เหนี่ยวนำ
(induction
motor) ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ
อัตราการหมุนของมอเตอร์ชนิดนี้ขึ้นอยู่กับความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้และจำนวนขั้วของมอเตอร์
โดยคำนวณได้จากความเร็วซิงโครนัส
(synchronous
speed) จากสูตร
n
= (120f/p) เมื่อ
n
คือความเร็วซิงโครนัส
(หน่วยเป็น
rpm
หรือรอบต่อนาที)
f คือความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับ
(ในบ้านเราคือ
50
Hz) และ
p
คือจำนวนขั้วของมอเตอร์ซึ่งจะเป็นเลขคู่เสมอ
และมักจะเริ่มจาก 4
สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำนั้นจะหมุนด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัสอยู่เล็กน้อยเนื่องจากมีการเกิด
slip
เช่นกรณีของมอเตอร์ที่มี
4
ขั้ว
ความเร็วซิงโครนัสที่คำนวณได้
(ที่ความถี่
50
Hz) คือ
1500
rpm แต่ตัวมอเตอร์จะหมุนที่ความเร็วรอบประมาณ
14xx
rpm (ดูรูปที่
๔ ในหน้าถัดไปประกอบ)
การปรับความเร็วรอบการหมุนของปั๊มอาจทำโดย
(ก)
คงอัตราการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าเอาไว้
แล้วใช้ระบบเฟืองทด/สายพาน
(ข)
คงมอเตอร์ตัวเดิมเอาไว้
แต่ติดตั้งระบบปรับความถี่ของไฟฟ้า
หรือ
(ค)
เปลี่ยนมอเตอร์
โดยใช้มอเตอร์ที่มีจำนวนขั้วที่แตกต่างไปจากของเดิม
ในกรณีนี้ทางโรงงานต้องการประหยัดพลังงานโดยทำให้ปั๊มหมุนช้าลง
ตอนแรกนิสิตที่ถามคำถามก็ไม่เข้าใจว่าทำไมมันต้องหมุนที่
950
rpm หรือ
750
rpm แต่ถ้าไปดูสูตรการคำนวณความเร็วรอบข้างบนก็จะเห็นคำตอบ
ถ้ามอเตอร์มีจำนวนขั้วเป็น
6
ความเร็วซิงโครนัสคือ
1000
rpm ดังนั้นตัวเลข
950
rpm ที่เขาเห็นจึงเป็นตัวเลขการหมุนของมอเตอร์เหนี่ยวนำที่มี
6
ขั้ว
ถ้ามอเตอร์มีจำนวนขั้วเป็น
8
ความเร็วซิงโครนัสคือ
750
rpm ดังนั้นตัวเลข
750
rpm ที่เขาเห็นจึงเป็นตัวเลขการหมุนของมอเตอร์เหนี่ยวนำที่มี
8
ขั้ว
รูปที่
๔ Name
plate ของมอเตอร์ตัวหนึ่งขนาด
3
แรงม้า
4
ขั้ว
(Hz
- ความถี่ของกระแสไฟฟ้า
(เฮิรตซ์),
V - ความต่างศักย์
(โวลต์),
A - กระแส
(แอมแปร์),
r/min - รอบต่อนาที,
PF - Power factor หรือตัวประกอบกำลัง)
จาก
Name
plate ของมอเตอร์ตัวหนึ่งในรูปที่
๔ จะเห็นว่าที่ไฟฟ้ากระแสสลับความถี่เดียวกัน
มอเตอร์จะหมุนที่ความเร็วรอบพอ
ๆ กัน ไม่ได้เปลี่ยนไปตามความต่างศักย์ที่ใช้
แต่กระแสที่ใช้จะลดลงถ้าใช้ความต่างศักย์สูงขึ้น
ค่ากระแสที่แสดงเป็นค่ากระแสในขณะทำงานปรกติ
ไม่ใช่ค่ากระแสขณะเริ่มเดินเครื่อง
ซึ่งจะสูงกว่าค่าที่แสดงไว้มาก
แต่ก็เป็นช่วงระยะเวลาสั้น
ๆ ดังนั้นการติดตั้ง circuit
breaker
ให้กับมอเตอร์จึงต้องพึงระวังเรื่องกระแสที่สูงชั่วขณะในขณะที่ทำการเริ่มเดินเครื่องด้วย
เพราะถ้าใช้ circuit
breaker
ที่ตัดไฟที่กระแสใกล้เคียงกับกระแสใช้งานปรกติหรือที่ทำงานรวดเร็วเกินไป
ก็อาจจะทำให้ไม่สามารถเริ่มเดินเครื่องมอเตอร์ได้
ด้วยเหตุนี้ในกรณีที่มีมอเตอร์ใช้งานหลายตัวอยู่
เวลาเริ่มเดินเครื่องจึงต้องเริ่มเดินเครื่องทีละตัว
ไม่ใช่เดินเครื่องทุกตัวพร้อมกันหมด
เหตุการณ์เช่นนี้เคยเกิดขึ้นกับ
glove
box ในห้องแลปของเราซึ่งมีปั๊มสุญญากาศอยู่หลายตัว
วันหนึ่งเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับแต่ไม่มีผู้ใดเข้าไปปิดสวิตช์ปั๊มต่าง
ๆ ให้อยู่ที่ตำแหน่ง OFF
(คงค้างอยู่ที่ตำแหน่ง
ON)
เมื่อไฟฟ้ากลับคืนมาดังเดิมปั๊มสุญญากาศทุกตัวก็เริ่มทำงานพร้อมกัน
กระแสที่ดึงเข้าในจังหวะสั้น
ๆ นั้นสูงมากจนทำให้ stabilizer
ไหม้
(มันคุมความต่างศักย์แต่ไม่ได้คุมกระแส
และระบบตัดไฟของมันทำงานไม่ทัน)
หวังว่าบทความนี้คงเป็นตัวอย่างให้พวกคุณได้เห็นว่า
การนำเอาบทเรียนภาคทฤษฎีที่เรียนจากในห้องเรียนไปใช้งานในทางปฏิบัตินั้นต้องมีความเข้าใจในเรื่องใดบ้าง
