หน่วยที่ 4 เพาเวอร์แฟกเตอร์มิเตอร์

หัวข้อเรื่องและงาน

1. โครงสร้างของเครื่องวัดเพาเวอร์แฟกเตอร์

2. การต่อใช้งาน

3. การคำนวณกำลังไฟฟ้า

สาระสำคัญ

เพาเวอร์แฟกเตอร์มิเตอร์ เป็นเครื่องมือวัดค่าโคไซน์ ของมุมต่างเฟส ระหว่างกระแสและแรงดันในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า คอสมิเตอร์

จุดประสงค์การสอน

จุดประสงค์ทั่วไป

1. อธิบายถึงโครงสร้างของเพาเวอร์แฟกเตอร์มิเตอร์ได้

2. สามารถต่อใช้งานได้อย่างถูกวิธี

3. ให้ผู้เรียนเป็นผู้ที่มีความรับผิดชอบ

จุดประสงค์การสอน

1. อธิบายโครงสร้างของเพาเวอร์แฟกเตอร์ได้

2. แสดงวิธีการต่อใช้งานได้

3. สามารถคำนวณหาค่ากำลังไฟฟ้า หาค่าตัวประกอบกำลังได้

4. ปฏิบัติงานด้วยความตั้งใจและตามขั้นตอน

เนื้อหาสาระ

1. โครงสร้างของเครื่องวัดเพาเวอร์แฟกเตอร์

2. โหลดค่าไฟฟ้า

3. การต่อใช้งาน

4. การคำนวณกำลังไฟฟ้า หาค่าตัวประกอบกำลัง

แผนการสอนทฤษฎีและปฏิบัติ หน่วยที่ 13

แผนการสอนทฤษฎีและปฏิบัติ หน่วยที่ 13

เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่เสียง

เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่วิทยุ

เครื่องกำเนิดสัญญาณหลายแบบ

สัญญาณไฟฟ้ากับงานด้านไฟฟ้าและอีเลกทรอนิกส์ เป็นสิ่งคู่กัน ไม่สามารถแยกจากกันได้ เพราะในการทำงานของอุปกรณ์อีเลกทรอนิกส์ เป็นการทำงานที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณและไฟฟ้า เครื่องกำเนิดสัญญาณเป็นเครื่องมือวัดและเป็นเครื่องมือทดสอบชนิดแห้ง ทำหน้าที่เป็นตัวให้กำเนิดสัญญาณ

จุดประสงค์ทั่วไป

1. สามารถอธิบายตามลักษณะของเครื่องกำเนิดต่าง ๆ ได้

2. สามารถนำไปใช้งานได้อย่างถูกวิธี

3. บอกวิธีการบำรุงรักษาได้

4. ให้ผู้เรียนเป็นผู้มีความสนใจใฝ่รู้

เนื้อหาสาระ

1. เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่เสียง

โครงสร้าง

คุณลักษณะสมมุติ

การนำไปใช้งาน

เพาเวอร์แฟกเตอร์มิเตอร์ เป็นเครื่องมือวัดค่าโคโซน์ของมุมต่างเฟสระหวางกระแสและแรงดันในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ เรียกอีกชื่อว่า คอสมิเตอร์ (Cos Meter) มีโครงสร้างแบบอิเล็กโทรไดนามิกแบบไขว้ หมายความว่า มีขดลวดเคลื่อนที่ 2 ชุด วางทำมุมกัน 90°วาง อยู่กลางขดลวดกระแสไฟฟ้า 2 ชุด ซึ่งเป็นตัวกำหนดสนามแม่เหล็กดังแสดงในรูปที่ 14.1

           จากรูปที่ 14.1 กระแสโหลดจะผ่านขดลวดกระแสทั้งสองชุด ทำให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กระหว่างขั้วทั้งสองตัดผ่านชุดของขดลวดแรงดัน 1 ชุด ที่วางมุดม 90° ตรงกลาง ซึ่งมีกระแสผ่านจากแรงดันตกคร่อมโหลด ทำให้เกิดการบ่ายเบนของเข็มที่ติดตั้งอยู่กับขดลวด เข็มที่บ่ายเบนนี้จะมาทางขวามือในทิศทาง Lag (ล้าหลัง) เมื่อโหลดเป็ฯตัวเหนี่ยวนำ และเข็มชี้จะบ่ายเบนมาทงซ้ายมือในทิศทาง Lead (นำหน้า) เมื่อโหลดเป็นตัวเก็บประจุ

         โหลดทางไฟฟ้า แบ่งออกเป็น 3 ชนิดคือ

            1. Resistive Load มีค่าตัวประกอบกำลังเท่ากับ 1 หรือ Unity Power Factor เช่นหลอดไฟฟ้าตัวต้านทาน ฮิทเตอร์เป็นต้น

            2. Capacitive Load มีค่าตัวประกอบกำลังน้อยกว่า 1 ในทิศทางนำหน้าหรือ Leading Power factor เช่น ตัวเก็บประจุ

            3. Inductive Load มีค่าตัวประกอบกำลังน้อยกว่า 1 ในทิศทางล้าหลัง หรือ Lagging Power Factor เช่น มอเตอร์ขดลวด บัลลาส เป็นต้น

           เพาเวอร์แฟกเตอร์มิเตอร์ Type 2039 ของ YEW เป็นเครื่องวัดที่ใช้ในห้องปฎิบัติการที่มีความถูกต้องเที่ยงตรงค่อนข้างสูง สามารถใช้กับวงจรกระแสสลับ 1 เฟส และ 3 เฟสได้ลักษณธภายนอกและการต่อวงจรใช้งานแสดงในรูปที่ 14.2

เพาเวอร์แฟกเตอร์มิเตอร์มีขดลวดกระแสและขดลวดแรงดันเช่นเดียวกับวัตต์มิเตอร์และใช้สัญลักษณ์ในวงจรเหมือนกัน การต่อขดลวดกระแสสำคัมากเพระาต้องเลือกย่านกระแสให้เหมาะสม ในเพาเวอร์แฟกเตอร์ Type 2039 มียานวัดกระแส 2 ย่านวัดคือ 0.2 A ควรตั้งยานวัด 1 A และใช้แอมมิเตอร์วัดกระแสของโหลดก่อนเสมอ และต้องระวังไม่ให้กระแสโหลดมากกว่าพิกัดการวัดกระแสของเพาเวอณืแฟกเตอร์มิเตอร์ ลักษณะเกลของเพาเวอร์แฟกเตอร์มิเตอร์แสดงในรูปที่ 14.3

            ในสภาวะปกติที่ยังไม่ได้วัดค่าตัวประกอบกำลัง เข็มชี้ของเพาเวอร์แฟกเตอร์มิเตอร์จะชี้ที่ตำแหน่งกลางคือ ที่ค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ = 1 หรือที่มุม 0° ซึ่งเมื่อคิดค่า cos ø ที่ ø = 0° จะได้ว่า cos 0° = 1 ด้านซ้ายมือคือค่าตัวประกอบกำลัง 

(cos ø) และสเกลล่างบอกค่ามุม ø (มุมต่างเฟสระหว่างกระแสและแรงดันไฟฟ้าของระบบ) ดังนั้นจึงสามารถอ่านค่าได้ทั้งสองค่าพร้อมกันคือ ค่ามุมต่างเฟส (ø) และค่าตัวประกอบกำลัง (PF หรือ cos ø)