การหาค่าแรงม้า (HP) และค่าทางไฟฟ้าของมอเตอร์

กำลังม้า แรงม้า หรือ horsepower (hp) นั้น ริเริ่มขึ้นครั้งแรกในยุคปฏิวัติอุตสาหกรรมในประเทศอังกฤษ ซึ่งใช้ม้าเป็นต้นกำลังในการขับเคลื่อนเครื่องจักร โดย “เจมส์ วัตต์””นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษผู้มีชื่อเสียง

กำลังม้า (horsepower, hp) คือ กำลังของม้า 1 ตัวหรืออัตราการทำงานของม้า 1 ตัว เช่น เครื่องยนต์ 10 hp สามารถทำงานเท่ากับม้า 10 ตัว

จากรูปจะเห็นการเปรียบเทียบกำลังม้าเป็นกำลังไฟฟ้า 

ประมาณ               1 hp = 745.7 W 

เพราะฉะนั้น      10 hp = 745.7 x 10 = 7,457 W

การหาค่าทางไฟฟ้าอย่างง่ายวิธีแรกคือการอ่าน Name plate ของมอเตอร์ตัวนั้นๆ

1. ประเภทของมอเตอร์ (Motor type) มอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction Motor) แบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ตามลักษณะการจ่ายไฟจากแหล่งจ่าย คือ มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียว (Single Phase Motor) มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส (Three Phase Motor)
2. กำลัง (Power Output) ค่ากำลังขาออกของมอเตอร์ที่เพลาแสดงหน่วยเป็น 2 แบบ คือ แรงม้า (Horse power หรือ HP) กิโลวัตต์ (kilowatt หรือ kW)
3. ค่าทางไฟฟ้า (Electrical Characteristic) ค่าแรงดันไฟฟ้า มีหน่วยเป็น โวลต์ (Volt หรือ V) ค่าความถี่ไฟฟ้า มีหน่วยเป็น เฮิร์ตซ์ (Hertz หรือ Hz) ค่าปริมาณกระแสไฟฟ้าที่มอเตอร์ใช้ มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (Ampere หรือ A)
4. ขั้ว (Pole) มอเตอร์มาตรฐานทั่วไปจะเป็นแบบ 2pole 4 pole 6pole ดังนั้น จำนวน pole จะมีผลต่อความเร็วรอบมอเตอร์ คือเป็นตัวที่กำหนดความเร็วรอบ ความเร็วของมอเตอร์ หรือที่นำไปใช้งาน ซึ่งจะมีค่าไม่ตายตัว ขึ้นอยู่กับการออกแบบ
5. ความเร็วรอบของมอเตอร์ (Speed) จะบอกการหมุนของรอบต่อนาที (r/min) โดยมีชื่อย่อเป็น rpm หรือด้วยสัญญาลักษณ์ min-1 ย่อมาจาก Revolutions per minute
6. ระดับการป้องกัน ( Ingress Protection : IP ) เป็นการบอกระดับการป้องกันฝุ่นและของเหลว
7. ขนาดเฟรม (Frame Number) ตัวเลข คือ ความสูงจากพื้นถึงกึ่งกลางเพลา (หน่วยเป็น มม.) ตัวอักษร คือความยาว (S M L)
8. พิกัดการทำงาน (Rating) การกำหนดลักษณะการทำงานของมอเตอร์ที่มีความสัมพันธ์กับช่วงเวลา นี้จึงเป็นเหตุผลที่ทำให้ หน้าที่การทำงานต้องสัมพันธ์กับเวลา จึงต้องมีมาตรฐานมารองรับ เพื่อความถูกต้อง
9. ชนิดของฉนวน (Insulation Class) บอกถึงความทนทานความร้อนของมอเตอร์ เช่น คลาส B ทนได้ถึง 130 องศาเซลเซียส
10. ค่าประสิทธิภาพของมอเตอร์ (Efficiency) คือ อัตราส่วนระหว่างกำลังขาออก (Output Power) และกำลังไฟฟ้าขาเข้า (Input Power)

การหาค่าทางไฟฟ้าอย่างง่ายวิธีที่สองคือการคำนวณจากแรงม้า (กรณีไม่มี Name plate)

การคำนวนแบ่งออกเป็น 2 สมการ ตามประเภทของมอเตอร์

สมการที่ 1 การหาค่ากระแสไฟฟ้าของมอเตอร์ 1 เฟส ดังนี้

        I =  P / ( V x PF x eff. )

สมการที่ 2 การหาค่ากระแสไฟฟ้าของมอเตอร์ 3 เฟส ดังนี้

        I =  P / ( 1.732 x V x PF x eff. ) 

โดย

I คือ กระแสไฟฟ้ามีหน่วยเป็น แอมแปร์ (A)

P คือ กำลังไฟฟ้ามีหน่วยเป็น วัตต์ (W)

V คือ แรงดันไฟฟ้ามีหน่วยเป็น โวลต์ (V)

PF คือ ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้า (Power factor)

eff คือ ค่าประสิทธิภาพของมอเตอร์ (ดูได้จาก Name plate ของ มอเตอร์ตัวนั้นๆ)

ตัวอย่าง มอเตอร์มีกำลังม้า 4 hp แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส 220V มอเตอร์ตัวนี้จะใช้กระแสไฟฟ้าเท่าไร

ก่อนอื่นเราต้องแปรงกำลังม้า (hp) เป็นกำลังไฟฟ้า (P) เสียก่อน

จะได้               1 hp = 745.7 W 

เพราะฉะนั้น       4 hp = 745.7 x 4 = 2,982.8 W 

จากสมการ            I  =  P / ( V x PF x eff. )      * ไม่ทราบค่า PF และ eff. จึงใช้ค่าประมาณคือ PF = 0.80 , eff. = 0.85 *

แทนค่า                 I  = 2,982.8 W / ( 220 x 0.80 x 0.85) = 19.94A

เพื่อให้มั่นใจว่ามอเตอร์ยังคงประสิทธิภาพที่ดีอยู่ ควรหมั่นตรวจเช็คค่าไฟฟ้าเป็นประจำ เพื่อประเมินประสิทธิภาพของมอเตอร์ และยังช่วยลดการเกิดปัญหาของเครื่องจักรหยุดทำงานที่อาจเกิดขึ้นแบบคาดไม่ถึง

HIOKI PW3360 Series เครื่องบันทึกพลังงานไฟฟ้า

เป็นอุปกรณ์วัดค่าไฟฟ้าแบบหลายช่องสัญญาณโดยการเชื่อมต่อกับแคลมป์เพื่ออ่านค่า ซึ่งจะให้ความแม่นยำและปลอดภัยในการวัดค่าตั้งแต่ซิงเกิ้ลเฟสจนถึง 3 เฟส เหมาะสะหรับการวัดและเก็บค่าพลังงานขของมอเตอร์ เพื่อนำข้อมูลมาวิเคราะห์ประสิทธิภาพ หรือเก็บค่าการใช้พลังงานไฟฟ้าของโรงงาน และเครื่องจักรต่างๆได้

ช่วงการวัดของเครื่อง PW3360

Voltage ranges: 90.00 V to 780.00 V
Current ranges: 500.00 mA to 5.0000 kA AC (depends on current sensor in use)
50.000 mA to 5.0000 A AC (Leak clamp on sensor only)
Power ranges: 300.00 W to 9.0000 MW

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม:

● เลือกซื้อ เครื่องมือวัดไฟฟ้า HIOKI คลิ๊ก

● สามารถเยี่ยมชม บทความจาก LEGA CORPARATION ได้ที่นี้

● โทร. 02-746-9933

● LINE: @lega