ในโรงงานอุตสาหกรรมส่วนมาก มอเตอร์ที่นิยมใช้งานจะเป็นมอเตอร์แบบ 3 เฟส เป็นมอเตอร์ที่กินกระแสไฟตอนเริ่มสตาร์ทสูง อาจทำให้เกิดแรงดันไฟตก ไฟกระพริบ จึงต้องหาวิธีสตาร์ทที่ช่วยลดปัญหาเหล่านี้ลงให้ได้ เพื่อป้องกันอุปกรณ์หรือมอเตอร์เสียหาย จึงมีการคิดวิธีการสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star-Delta ขึ้นมา วิธีสตาร์ทแบบ star-delta พัฒนามาจากการสตาร์ทแบบ DOL ที่จะกินกระแสไฟตอนสตาร์ทสูง ทำให้เกิดปัญหาแรงดันไฟตกบ่อย วิธีสตาร์ทแบบ star-delta นั้นเป็นวิธีที่นิยมใช้สตาร์ทมอเตอร์บ่อย เหมาะกับมอเตอร์ขนาดใหญ่ ที่มีพิกัดมากกว่า 7.5 kW สามารถช่วยลดกระแสไฟและกระแสไฟกระชาก (Inrush current) ตอนเริ่มสตาร์ทได้ดี อีกทั้งยังไม่มีปัญหาเกี่ยวกับฮาร์โมนิกได้อีกด้วย นอกจากนี้อุปกรณ์ที่ใช้ในการสตาร์ทก็สามารถหาซื้อได้ง่ายอีกด้วย
นอกจากนี้เรายังมีบทความอื่นๆ ที่น่าสนใจอีกมากมายรวบรวมไว้ที่ ศูนย์รวมข้อมูลเกี่ยวกับการสตาร์ทมอเตอร์มอเตอร์แบบสตาร์-เดลต้า พร้อมให้คุณได้เข้าไปศึกษา พร้อมมีบทความให้ดาวน์โหลดฟรี!!
วงจรสตาร์ทมอเตอร์แบบ สตาร์ เดลต้า Star Delta คืออะไร?
เป็นการสตาร์ทเพื่อลดกระแสขณะสตาร์ท โดยใช้หลักการนำอุปกรณ์ภายนอกมาเปลี่ยนวงจรขดลวดเพื่อให้มีแรงดันที่ป้อนให้กับขดลวดต่อเฟสลดลงจากเดิม ซึ่งเป็นผลต่อเนื่องให้กระแสลดลงเป็นสัดส่วนกับแรงดัน แต่แรงบิดจะลดลงเป็นสัดส่วนกำลังสอง ขณะสตาร์ทมอเตอร์เป็นแบบสตาร์และเมื่อมอเตอร์หมุนไปด้วยความเร็ว 75% ของความเร็วพิกัด มอเตอร์จะต้องหมุนแบบเดลต้า
ทำไมต้องใช้วงจรสตาร์ทมอเตอร์แบบ สตาร์ เดลต้า Star Delta? และขนาดพิกัดมอเตอร์ที่เหมาะสม?
การสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์ เดลต้า เป็นวิธีที่ง่าย และสามารถลดกระแสขณะสตาร์ทได้ ซึ่งมอเตอร์ที่จะนำมาสตาร์ทแบบสตาร์ เดลต้าได้ ขดลวดสเตเตอร์จะถูกออกแบบให้ทำงานที่พิกัดขดลวดเป็นขดเฟสที่ต่อแบบเดลต้า เช่น มอเตอร์ชนิด 400 V (Delta)/690 V (Star) ในขณะทำการสตาร์ท ขดลวดมอเตอร์จะถูกต่อแบบสตาร์ ทำให้ค่าแรงดันตกคร่อมที่ขดลวดลดลงเหลือเพียง 57% เมื่อแรงดันตกคร่อมลดลงส่งผลทำให้กระแสสตาร์ทจะลดลง และแรงบิดล็อกโรเตอร์ก็จะลดลงไปด้วยประมาณ 1 ใน 3 ของค่าที่ต่อแบบเดลต้า หลังจากนั้นเมื่อความเร็วรอบมอเตอร์เข้าใกล้พิกัดก็จะต่อกลายเป็นแบบเดลต้าที่ระบบไฟฟ้า 400 V
การสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์ เดลต้า จะเหมาะกับมอเตอร์ที่มีพิกัดมากกว่า 7.5 kW ซึ่งถ้าใช้การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง (Direct on Line) กับมอเตอร์ที่มีพิกัดมากกว่า 7.5 kW แล้วจะทำให้เกิดผลเสียกับระบบไฟฟ้าหลายอย่าง เช่น แรงดันไฟตกหรือเกิดโอเวอร์โหลดที่หม้อแปลง ดังนั้นการสตาร์ทแบบสตาร์ เดลต้า จะเหมาะสมกว่า
ศูนย์รวมข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับการสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์-เดลต้า (Star-Delta) ทีรวบรวมข้อมูลที่สำคัญและตรงประเด็นไว้ในที่เดียว ข้อมูลเหล่านี้เหมาะกับผู้ที่สนใจศึกษาหาความรู้เกี่ยวกับการสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์-เดลต้าหรือผู้ที่หาวิธีการสตาร์ทมอเตอร์เพื่อนำไปใช้งานจริง ทั้งเนื้อหาของการสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์-เดลต้า Star-Delta Starter ที่อธิบายวิธีการสตาร์ทไว้อย่างละเอียด วิธีการต่อวงจร สตาร์-เดลต้า (Star-Delta) สำหรับมือใหม่ ที่มีปัญหาดูวงจรไดอะแกรมของ Star-Delta ไม่เข้าใจ และวิธีการหาเวลาที่เหมาะสมสำหรับการเปลี่ยน Star เป็น Delta ในการสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star-delta
ข้อมูลเพิ่มเติมของ สตาร์ เดลต้า Star Delta
มีสมาชิกเพื่อนวิศวกรจำนวนมากที่ดูวงจรไดอะแกรมของ Star-Delta ไม่เข้าใจ เนื่องจากสับสนวิธีการเข้าสาย ทางเราจึงทำบทความขึ้นเพื่อไขข้อข้องใจเหล่านี้ให้หมดไป โดยเปรียบเทียบอุปกรณ์จริงกับสัญลักษณ์ในวงจรจริงให้ออกมาดูง่ายที่สุด นอกจากนี้เรายังบอกวิธีการต่อสายเข้ามอเตอร์แบบง่ายๆ ให้ด้วย read more
ถ้าคุณจะสตาร์ทมอเตอร์แบบ star-delta ต้องมีอุปกรณ์ทั้ง 4 อย่างนี้ คืิอ แมกเนติก คอนแทคเตอร์ เบรกเกอร์ MPCB/MCCB โอเวอร์โหลด รีเลย์ และสตาร์ เดลต้า ไทเมอร์ ซึ่งรายละเอียดจะอยู่ในบทความนี้
บางครั้งที่แมกเนติกเกิดช็อตกันบ่อยๆ ส่วนใหญ่่มาจากการตั้งเวลาที่ไม่พอดี การสตาร์ทด้วย star-delta ต้องกะเวลาให้พอดีในการเปลี่ยนจากสตาร์เป็นเดลต้า ช่วงระยะเวลาเท่าใดนั้นจะขึ้นอยู่กับพิกัดมอเตอร์แต่ละตัว read more
สตาร์-เดลต้า ตอบโจทย์จุดมุ่งหมายหลักในการสตาร์ทและควบคุมมอเตอร์แค่ใหน?
1 เพื่อที่จะสตาร์ทมอเตอร์ให้สำเร็จ
การสตาร์ทแบบ Y/D นั้น สามารถได้สำเร็จกับบาง application ซึ่งถ้าโหลดประเภทโหลดคงที่หรือ constant load จะเป็นโหลดที่มีทอร์กขณะสตาร์ทหนักมากๆ ทำให้ช่วงเริ่มสตาร์ทของวงจรสตาร์นั้นไม่สามารถขับออกตัวได้ หรือแม้ขับออกตัวได้บางกรณีในช่วงเปลี่ยนจากสตาร์ทเป็นเดลต้าความเร่งไม่พอที่จะทำให้เพิ่มความเร็วไปถึงพิกัดของความเร็วมอเตอร์ได้ ดังนั้นการใช้การสตาร์ทด้วยวงจร Y/D จะเหมาะกับบางงานเท่านั้น
2 เพื่อที่จะไม่สร้างปัญหาให้กับระบบไฟฟ้าในไซด์งาน
การสตาร์ทแบบ Y/D เป็นวิธีที่พัฒนาจาการสตาร์ทแบบ DOL เพื่อลดกระแสและกระแสกระชาก (inrush current) ช่วงเริ่มสตาร์ท แต่ก็ยังเกิดกระแสกระชากอยู่ในช่วงการเปลี่ยนจากวงจรสตาร์มาเป็นเดลต้า สำหรับโหลดทีการเพิ่มของทอร์กเป็นแบบ exponential เช่น ปั๊ม พัดลม เป็นต้น ทั้งนี้การสตาร์ทแบบนี้จะไม่เกิดปัญหาในเรื่องสัญญาณรบกวนของ harmonic เหมือน VFD
3 เพื่อที่จะการป้องกันอันตรายที่มีโอกาสที่จะเกิดขึ้นได้กับผู้ใช้งานหรือผู้ที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียง
การป้องกันอันตรายที่มีโอกาสที่จะเกิดขึ้นได้แก่ผู้ใช้งานหรือผู้ที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียงได้ โดยการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกัน เช่น เซอร์กิตเบรกเกอร์และโอเวอร์โหลด ที่มีคุณภาพและมีการรับรองมาตราฐาน Coordination
4 เพื่อที่จะป้องกันความเสียหายของระบบไฟฟ้า ในกรณีที่มีอุบัติเหตุที่ไม่คาดคิดเกิดขึ้น
ป้องกันอุบัติเหตุที่ไม่คาดคิดในกรณีต่าๆ เช่น สายพานลำเลียงขาด เกียร์พัง คัปปลิ้ง Coupling เสียหาย รัน Dry Pump ขณะไม่น้ำ ทำให้มอเตอร์ได้รับความเสียหาย โดยการติดเซนเซอร์เพิ่ม เช่น เซนเซอร์วัดความมเร็ว เพื่อป้องกันกรณีสายพานลำเลียงตกหรือขาด, เซนเซอร์วัดระดับน้ำ เพื่อป้องกันการเกิดรัน Dry Pump ขณะไม่น้ำ ,เซนเซอร์วัดการสั่นสะเทือน (Vibration sensor) เพื่อสังเกตการสั่นของมอเตอร์ที่ผิดปกติจากปัญหาต่างๆ เช่น เกียร์พัง, คัปปลิ้ง (Coupling) และ ลูกปืน (Bearing) มีการสึกหรอ เป็นต้น
5 เพื่อที่จะควบคุมทิศทางของตัวมอเตอร์ เช่น การกลับทางหมุน (เฉพาะบางงานเท่านั้น)
การกลับทางหมุนได้ แต่วงจรมีความซับซ้อนและยุ่งยาก
6 เพื่อที่ต้องการปรับแรงบิดและความเร็วรอบในขณะที่มอเตอร์ทำงานอยู่ (เฉพาะบางงานเท่านั้น)
ไม่สามารถปรับแรงบิดและความเร็วรอบในขณะที่มอเตอร์ทำงานอยู่ได้
7 เพื่อที่จะลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาอุปกรณ์แมกคานิคที่ต่อพวงกับมอเตอร์
การสตาร์ทแบบ สตาร์-เดลต้าจะทำให้อุปกรณ์ทางแมคคานิกสึกหรอง่าย และยังเกิดปัญหาอีกมากมายเช่น การไถลของสายพาน, water hammer, อุปกรณ์ gearbox มีอายุการใช้งานที่สั้นลง ทำให้ต้องมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงในการซ่อมบำรุง
8 เพื่อที่จะได้ประสิทธิภาพสูงสุดและประหยัดพลังงาน ลดการเกิด Inrush Current และสามารถลดความเร็วรอบของมอเตอร์ลงได้
สามารถลดการเกิด Inrush Current ยกเว้นโหลดประเภท Exponential ทั้งนี้ไม่ประหยัดพลังงานและลดความเร็วรอบของมอเตอร์
9 เพื่อที่จะได้ความคุ้มค่ากับการลงทุนของระบบการสตาร์ทมอเตอร์ที่สุด
ถ้าพูดถึงความคุ้มค่ากับการลงทุนนั้นการสตาร์ทแบบสตาร์-เดลต้านั้นเป็นวิธีหนึ่งที่ช่วยลดกระแสและการแสกระชากขณะสตาร์ท เหมาะกับมอเตอร์ที่ไม่ต้องการปรับความเร็วรอบ และไม่เหมาะกับงานปํ๊มหรือพัดลม
ตัวอย่างการสตาร์ทมอเตอร์แบบ สตาร์-เดลต้า ในแต่ละโหลด
อย่างที่ทราบกันแล้วนะครับว่าการสตาร์ทแบบสตาร์เดลต้านั้นถูกพัฒนามาจากการสตาร์ทโดยตรง (DOL) เพื่อลดกระแสและกระแสกระชากขณะเริ่มสตาร์ท แต่การสตาร์ทแบบนี้จะยังเกิดกระแสกระชากอยู่ในช่วงของการเปลี่ยนจากวงจรสตาร์เป็นเดลต้า ดังรูปข้างล่าง จะเป็นกราฟความสัมพันธ์ระวาง ทอร์กกับความเร็วรอบมอเตอร์ และ กระแสกับความเร็วรรอบมอเตอร์ ซึ่งสองกราฟบนเป็นการแสดงถึงการสตาร์ทมอเตอร์ที่โหลดคงที่ที่สามารถลดทอร์กและกระแสช่วงสตาร์ทได้และไม่มีการเกิดกระแสกระชากอีกด้วย โดยการสตาร์ทเริ่มด้วยวงจรสตาร์ทที่ได้ทอร์ก 25% ,ที่แรงดัน 33% และที่กระแสะ 30% จนกระทั้งได้ความเร็วอยู่ 80-85% ของพิกัดความเร็วมอเตอร์หรือจนความเร็วนิ่ง ก็ทำการเปลี่ยนจากวงจรสตาร์เป็นเดลต้าโดยไม่มีการเกิดกระแสกระชากสำหรับโหลดแบบนี้ แต่ในกรณืที่เป็นโหลดแบบ exponential เช่น ปั๊ม พัดลม เป็นต้น ในช่วงเริมสตาร์ทจะยังไม่เกิดปัญหาอะไร แต่ขณะทำการเปลี่ยนจากวงจรสตาร์เป็นเดลต้าจะเกิดกระแสกระชาก (inrush current) และกระแสกระชากอาจจะสูงกว่าการสตาร์ทโดยตรง (Direct online) อีกด้วย ดังสองกราฟล่าง
ข้อดี-ข้อเสีย ของการสตาร์ทมอเตอร์แบบ สตาร์ เดลต้า Star Delta
ข้อดี
- ลดกระแส Inrush Current ที่เกิดขึ้นช่วง Start Motor
- ไม่ก่อให้เกิด Harmonics ในระบบ
- ซ่อมบำรุงรักษาง่าย
ข้อเสีย
- ถ้าต่อมอเตอร์ใช้งานในระบบของไหล เช่น ปั๊มน้ำ ปั๊มไฮดรอลิค แล้วมีการหยุดมอเตอร์ทันที จะทำให้เกิน Water Hammer, Water Surge ซึ่งมีผลทำให้ท่อระเบิด หรือใบพัดหัก
- ราคาสูงกว่าแบบ DOL เพราะใช้อุปกรณ์ มากกว่า
- วงจรซับซ้อน ถ้าต่อผิดอาจทำให้ไฟช๊อตได้
วิธีแก้ปัญหา
- ใช้หม้อแปลงใหญ่ และสายใหญ่ขึ้น หรือใช้วิธีการ Start Motor แบบปรับแรงดันไฟฟ้า
- เผื่อขนาด Mechanic ให้ทนแรงบิดสูงขึ้น
- ใช้อุปกรณ์ลดการเกิด Water Hammer, Water Surge หรือใช้ Soft Start/ Soft Stop VSD
เป็นยังไงกันบ้างครับสำหรับบทความการสตาร์ทแบบ สตาร์ท-เดลต้า ถือเป็นการวิธีที่วิศวกรหลายๆท่านเลือกใช้และยังเป็นที่นิยมกันมากในไทย เนื่องด้วยค่าไม่แพงมากนักและเพื่อลดกระแสะและกระแสกระชาก (inrush current) ช่วงเริ่มสตาร์ทมอเตอร์ แต่อย่าลืมว่าสำหรับบางโหลดแล้วก็ยังเกิดกระแสกระชากอยู่ช่วงที่มีการเปลี่ยนจากวงจรสตาร์เป็นเดลต้า ดังนั้นเราหวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับท่่านไม่มากก้น้อย หากต้องการสอบถามหรือสนใจชุดการสตาร์ทแบบ สตาร์-เดลต้า สามารถติดเราได้ที่ info@factomart หรือผ่าน Live Chat ที่ด้านล่างขวามือของหน้าจอ อย่าลืมช่วยกด Like และ Share เป็นกำลังใจให้ทีมงานของเรา และกด Subcribe วิดีโอ จะได้ไม่พลาดบทความอื่นๆ ในอนาคต ขอบคุณครับ
กลับไปที่หน้าหลักของ คู่มือการสตาร์ทและควบคุมมอเตอร์
จำเป็นต้องใช้ Contactor Main Contactor Delta Contactor Star ที่มีพิกัดเท่ากัน หรือยี่ห้อเดียวกันหรือไม่?
คอนแทคเตอร์ทั้ง 3 ตัวที่ใช้ในวงจรสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์ เดลต้า ควรจะเลือกให้มีขนาดเท่ากันทั้ง 3 ตัว เช่น มอเตอร์มีพิกัด 7.5 kW ให้เลือกคอนแทคเตอร์ที่ทนพิกัดมอเตอร์ได้ 7.5 kW ค่านี้จะมีบอกไว้บน Nameplate ถ้าเลือกคอนแทคเตอร์ให้มีขนาดที่เท่ากันทั้ง 3 ตัวแล้วเวลาคอนแทคเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งเกิดมีปัญหา จะได้สะดวกในการนำตัวอื่นมาแทนที่ และแบรนด์ของคอนแทคเตอร์ทั้ง 3 ตัว สามารถจะใช้เป็นแบรนด์เดียวหรือคละแบรนด์กันก็ได้ แต่ให้มีขนาดคอนแทคเตอร์ที่เท่ากัน
