วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

8 รูปที่ 8.1 แสดงสามเหล่ียมกาลงั ของโหลดแบบอินดกั ทีฟ 151

8 2.2 สามเหลย่ี มกาลงั ของโหลดแบบคาปาซิทีฟ (Capacitive Load) รูปท่ี 8.2 แสดงสามเหลี่ยมกาลงั ของโหลดแบบคาปาซิทีฟ 152

3. เพาเวอร์แฟกเตอร์ 8 pf = PF = = cos θ 153 3.1 เพาเวอร์แฟกเตอร์เท่ากบั 1 (Unity Power Factor) P=S ดงั น้นั pf = cos θ มุม θ = cos 0° = 1

8 รูปที่ 8.3 แสดงเพาเวอร์แฟกเตอร์เท่ากบั 1 (กระแสไฟฟ้ าและแรงดนั ไฟฟ้ า เกิดข้ึนพร้อมกนั หรืออินเฟสกนั ) 154

8 3.2 เพาเวอร์แฟกเตอร์ล้าหลงั (Lagging Power Factor) รูปท่ี 8.4 แสดงเพาเวอร์แฟกเตอร์ลา้ หลงั (กระแสไฟฟ้ าลา้ หลงั แรงดนั ไฟฟ้ า) 155

8 3.3 เพาเวอร์แฟกเตอร์นาหน้า (Leading Power Factor) รูปที่ 8.5 แสดงเพาเวอร์แฟกเตอร์นาหนา้ (กระแสไฟฟ้ านาหนา้ แรงดนั ไฟฟ้ า) 156

8 4. การแก้เพาเวอร์แฟกเตอร์ ตวั อย่าง วงจร RL อนุกรมดงั รูป ก จงคานวณหาค่าต่างๆ ตอ่ ไปน้ี 1. เพาเวอร์แฟกเตอร์และมุมเฟส 2. เขียนสามเหลี่ยมกาลงั 3. ถา้ ตอ้ งการแกเ้ พาเวอร์แฟกเตอร์ของวงจรใหม้ ีคา่ สูงข้ึนเป็น 0.96 ลา้ หลงั จง คานวณหาคา่ คาปาซิเตอร์เป็นวาร์ คาปาซิเตอร์เป็นไมโครฟารัด (µF) และเขียน สามเหลี่ยมกาลงั 157

8 158

วิธีทา 1. Z= = 8 = 18.03 Ω 159 I= = = 5.54 A pf1 = cos θ1 = 0.832 ลา้ หลงั = =

8 มุม θ1 = cos-1(0.832) = 33.70 องศา Q1 = VI sin θ1 = 100 × 5.54 × sin 33.70° = 307.4 Var S1 = VI = 100 × 5.54 = 554 V•A นาค่า P1, Q1, S1 ไปเขียนสามเหล่ียมกาลงั ไดด้ งั รูป ข 160

8 3. ถา้ ตอ้ งการแกเ้ พาเวอร์แฟกเตอร์สูงข้ึนเป็น 0.96 ลา้ หลงั ตอ้ งนาตวั เกบ็ ประจุ หรือคาปาซิเตอร์มาต่อขนานกบั วงจรดงั รูป ค 161

เม่ือเพาเวอร์แฟกเตอร์เท่ากบั 0.96 ลา้ หลงั 8 กาหนดให้ pf2 = cos θ2 = 0.96 162 16.26 องศา มุม θ2 = cos-1(0.96) = S2 = = = 480.2 V•A = 134.45 Var ลา้ หลงั ดงั น้นั คา่ คาปาซิเตอร์เป็นวาร์ (QC) = Q1 - Q2

8 QC = 307.4 Var - 134.45 Var = 172.95 Var นาหนา้ นนั่ คือตอ้ งใชค้ าปาซิเตอร์เพอ่ื ทาใหเ้ กิดกาลงั ไฟฟ้ ารีแอกทีฟ 172.95 Var นาหนา้ แตก่ าลงั ไฟฟ้ ารีแอกทีฟดงั กล่าวมีค่าเท่ากบั กาลงั ไฟฟ้ าปรากฏที่เกิดข้ึนท่ีคาปา ซิเตอร์ (SC) นนั่ คือ SC = VIC = 172.95 V•A IC = = = 1.7295 A 163

8 XC = = = 57.82 Ω แต่ XC = C= = 55.05 µF สรุป ตอ้ งใชค้ าปาซิเตอร์ความจุ 55.05 µF ตอ่ ขนานเขา้ กบั วงจรเพื่อแกเ้ พาเวอร์ แฟกเตอร์ใหส้ ูงข้ึนเป็น 0.96 ลา้ หลงั เขียนสามเหล่ียมกาลงั ไดด้ งั รูป ง 164

8 5. กาลงั ไฟฟ้ าเชิงซ้อน ตวั อย่าง จงเขียนสามเหล่ียมกาลงั จากรูปวงจร ก 165

8 Z = R + j XL = 3 + j 4 = 5 ∠53.13°Ω I= = = 20 ∠-53.13° A S = VI* = 100 ∠0°V×20 ∠53.13°A = 2,000 ∠53.13° × V•A = 1,200 W + j 1,600 Var 166

นน่ั คือ P = 1,200 W 8 Q = 1,600 Var S = 2,000 V•A = 0.6 ลา้ หลงั pf == = 0.6 ลา้ หลงั 167 หรือ pf ==

8 มุม θ = cos-1(0.6) = 53.13 องศา นาค่า P, Q, S ไปเขียนสามเหล่ียมกาลงั ไดด้ งั รูป ข 168