สรุปสั้น

เครื่องจักรในสายการผลิตเหล็กจำนวนมากต้องควบคุมความเร็วของมอเตอร์ได้อย่างแม่นยำ ระบบขับมอเตอร์ที่ใช้ Converter และ Inverter ทำหน้าที่นี้ได้ทั้งการปรับความเร็วและการประหยัดพลังงาน บทความนี้อธิบายหลักการทำงานของ ระบบขับมอเตอร์ แบบปรับความเร็ว ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย และประเด็นสำคัญของงานติดตั้ง พร้อมกรณีศึกษางานติดตั้งชุด Converter และ Inverter โดยหน่วยธุรกิจ MTE ของ WCE

1. ระบบขับมอเตอร์แบบปรับความเร็วคืออะไร

ระบบขับแบบปรับความเร็ว (Adjustable Speed Drive) ควบคุมความเร็วรอบของเครื่องจักรที่ขับด้วยมอเตอร์ ชนิดที่ใช้แพร่หลายที่สุดคือ Variable Frequency Drive ซึ่งเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ปรับความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ ทำให้มอเตอร์ทำงานได้ในช่วงความเร็วที่กว้าง [1]

2. หลักการสำคัญของ ระบบขับมอเตอร์ และงานติดตั้ง

2.1 เส้นทางของพลังงานไฟฟ้า

โดยทั่วไป ระบบขับมอเตอร์ ประกอบด้วย Converter ที่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับจากแหล่งจ่ายเป็นไฟฟ้ากระแสตรง ส่งผ่าน DC Bus ไปยัง Inverter ที่แปลงกลับเป็นไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งปรับความถี่และแรงดันได้ เพื่อจ่ายให้มอเตอร์ตามความเร็วที่ต้องการ

2.2 ประสิทธิภาพและการประหยัดพลังงาน

ข้อมูลของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ระบุว่า สำหรับพัดลมและปั๊มแบบหอยโข่ง กำลังไฟฟ้าที่ใช้แปรผันตามกำลังสามของความเร็ว การลดความเร็วลง 20% จึงลดกำลังไฟฟ้าลงได้ประมาณ 50% ส่วนงานที่มีแรงบิดคงที่ เช่น สายพานลำเลียง กำลังไฟฟ้าแปรผันตามความเร็วแบบเส้นตรง [1] ระบบขับแบบปรับความเร็วจึงช่วยให้ควบคุมกระบวนการได้แม่นยำ และประหยัดพลังงานในระบบที่ไม่ต้องเดินเต็มกำลังตลอดเวลา [3]

2.3 ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย

มาตรฐาน IEC 61800-5-1 กำหนดข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของระบบขับแบบปรับความเร็ว ครอบคลุมอันตรายทางไฟฟ้า ความร้อน ไฟไหม้ กลไก และพลังงาน ทั้งระบบแรงดันต่ำและแรงดันสูง [2] งานติดตั้งจึงต้องคำนึงถึงการเดินสาย การต่อลงดิน และระยะห่างทางไฟฟ้าตามข้อกำหนด

2.4 งานยกและติดตั้งตู้ไฟฟ้า

ตู้ Converter และ Inverter มีขนาดใหญ่และภายในมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อแรงกระแทก การวางแผนจุดยก การยกด้วยเครน และการวางตู้ให้ได้ตำแหน่ง จึงต้องทำอย่างระมัดระวัง ก่อนเริ่มเดินสายเคเบิลและต่อสายภายในตู้

3. กรณีศึกษา: ติดตั้งชุด Converter และ Inverter โดย WCE MTE

• ขอบเขตงาน: ติดตั้งชุด Converter และ Inverter ของ ระบบขับมอเตอร์ เครื่องจักรในสายการผลิตเหล็ก
• ลูกค้า: ผู้ผลิตเหล็กแผ่นรีดเย็นในประเทศไทย
• ระยะเวลา: 11 ตุลาคม 2560 – 31 มกราคม 2561
• ความคืบหน้า: แล้วเสร็จ 100% ตามแผน

ทีมงานระบบไฟฟ้าของ MTE ยกและวางตู้ไฟฟ้าด้วยเครน เดินแนวสายเคเบิลเข้าตู้ และต่อสายภายในตู้ จากนั้นตรวจความเรียบร้อยและส่งมอบงาน ทั้งหมดเสร็จตามแผน

ภาพปกเป็นภาพประกอบเชิงแนวคิด ด้านหลังเป็นลายเส้นแบบ perspective ของการยกตู้ไฟฟ้าข้างอาคารโรงงาน ด้านขวาเป็นแผนผังไฟฟ้าแบบ Single-line จากแหล่งจ่ายผ่าน Converter, DC Bus และ Inverter ไปยังมอเตอร์ พร้อมภาพด้านหน้าตู้ แนวเดินสายเคเบิล และลำดับขั้นตอนของงาน 4 ขั้น ภาพทั้งหมดจัดทำโดยใช้ AI ช่วย เพื่อไม่ให้ระบุตัวบุคคลหรือลูกค้าได้

4. ข้อสังเกตจากงานนี้

งานติดตั้ง ระบบขับมอเตอร์ ต้องอาศัยทั้งงานยกที่ปลอดภัยและงานไฟฟ้าที่ละเอียด การมีทีมที่ทำได้ทั้งสองส่วน ช่วยให้ประสานงานหน้างานได้ง่าย และส่งมอบงานได้ตามแผน

5. บริการของ WCE

หน่วยธุรกิจ MTE (Machinery Technology and Engineering) ของ WCE ให้บริการผลิต ซ่อม และติดตั้งเครื่องจักรและอุปกรณ์ในโรงงานอุตสาหกรรม รวมถึงงานระบบไฟฟ้าของเครื่องจักร

ติดต่อ: +66 65-937-6283 | international@wce.co.th | www.wce.co.th
We engineer your success.

เอกสารอ้างอิง

1. U.S. Department of Energy. (2012). Adjustable Speed Drive Part-Load Efficiency (Motor Systems Tip Sheet #11, DOE/GO-102012-3730). https://www.energy.gov/sites/prod/files/2014/04/f15/motor_tip_sheet11.pdf (เข้าถึงเมื่อ 3 พ.ย. 2569)
2. BSI. (2023). BS EN IEC 61800-5-1:2023 Adjustable speed electrical power drive systems – Safety requirements – Electrical, thermal and energy. https://knowledge.bsigroup.com/products/adjustable-speed-electrical-power-drive-systems-safety-requirements-electrical-thermal-and-energy-3/standard (เข้าถึงเมื่อ 3 พ.ย. 2569)
3. U.S. Department of Energy. Minimize Adverse Motor and Adjustable Speed Drive Interactions (Motor Tip Sheet #15). OSTI ID 1216462. https://www.osti.gov/biblio/1216462 (เข้าถึงเมื่อ 3 พ.ย. 2569)