บทที่ 3.2 การสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์-เดลต้า Star-Delta Starter

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


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

สตาร์ท มอเตอร์ สตาร์ เดลต้า

สอนวิธีการต่อวงจร สตาร์-เดลต้า (Star-Delta) สำหรับมือใหม่

มีสมาชิกเพื่อนวิศวกรจำนวนมากที่ดูวงจรไดอะแกรมของ Star-Delta ไม่เข้าใจ เนื่องจากสับสนวิธีการเข้าสาย ทางเราจึงทำบทความขึ้นเพื่อไขข้อข้องใจเหล่านี้ให้หมดไป โดยเปรียบเทียบอุปกรณ์จริงกับสัญลักษณ์ในวงจรจริงให้ออกมาดูง่ายที่สุด นอกจากนี้เรายังบอกวิธีการต่อสายเข้ามอเตอร์แบบง่ายๆ ให้ด้วย

Read more...
สตาร์ทมอเตอร์ star-delta

อุปกรณ์สำหรับสตาร์ทมอเตอร์ แบบ Star-delta

ถ้าคุณจะสตาร์ทมอเตอร์แบบ star-delta ต้องมีอุปกรณ์ทั้ง 4 อย่างนี้ คืิอ แมกเนติก คอนแทคเตอร์ เบรกเกอร์ MPCB/MCCB โอเวอร์โหลด รีเลย์ และสตาร์ เดลต้า ไทเมอร์ ซึ่งรายละเอียดจะอยู่ในบทความนี้

Read more...

สตาร์-เดลต้า ตอบโจทย์จุดมุ่งหมายหลักในการสตาร์ทและควบคุมมอเตอร์แค่ใหน?

1 เพื่อที่จะสตาร์ทมอเตอร์ให้สำเร็จ

การสตาร์ทแบบ Y/D นั้น สามารถได้สำเร็จกับบาง application ซึ่งถ้าโหลดประเภทโหลดคงที่หรือ constant load จะเป็นโหลดที่มีทอร์กขณะสตาร์ทหนักมากๆ ทำให้ช่วงเริ่มสตาร์ทของวงจรสตาร์นั้นไม่สามารถขับออกตัวได้ หรือแม้ขับออกตัวได้บางกรณีในช่วงเปลี่ยนจากสตาร์ทเป็นเดลต้าความเร่งไม่พอที่จะทำให้เพิ่มความเร็วไปถึงพิกัดของความเร็วมอเตอร์ได้ ดังนั้นการใช้การสตาร์ทด้วยวงจร Y/D จะเหมาะกับบางงานเท่า่นั้น

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

สตาร์ท มอเตอร์ สตาร์ เดลต้า

ข้อดี-ข้อเสีย ของการสตาร์ทมอเตอร์แบบ สตาร์ เดลต้า Star Delta

ข้อดี

  1. ลดกระแส Inrush Current ที่เกิดขึ้นช่วง Start Motor
  2. ไม่ก่อให้เกิด Harmonics ในระบบ
  3. ซ่อมบำรุงรักษาง่าย

ข้อเสีย

  1. ถ้าต่อมอเตอร์ใช้งานในระบบของไหล เช่น ปั๊มน้ำ ปั๊มไฮดรอลิค แล้วมีการหยุดมอเตอร์ทันที จะทำให้เกิน Water Hammer, Water Surge ซึ่งมีผลทำให้ท่อระเบิด หรือใบพัดหัก
  2. ราคาสูงกว่าแบบ DOL เพราะใช้อุปกรณ์ มากกว่า
  3. วงจรซับซ้อน ถ้าต่อผิดอาจทำให้ไฟช๊อตได้

วิธีแก้ปัญหา

  1. ใช้หม้อแปลงใหญ่ และสายใหญ่ขึ้น หรือใช้วิธีการ Start Motor แบบปรับแรงดันไฟฟ้า
  2. เผื่อขนาด Mechanic ให้ทนแรงบิดสูงขึ้น
  3. 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 [email protected] หรือผ่าน Live Chat ที่ด้านล่างขวามือของหน้าจอ อย่าลืมช่วยกด Like และ Share เป็นกำลังใจให้ทีมงานของเรา และกด Subcribe วิดีโอ จะได้ไม่พลาดบทความอื่นๆ ในอนาคต ขอบคุณครับ

กลับไปที่หน้าหลักของ คู่มือการสตาร์ทและควบคุมมอเตอร์



ข้อมูลเพิ่มเติมของ สตาร์ เดลต้า Star Delta

สตาร์ทมอเตอร์ star-delta

เวลาที่เหมาะสมสำหรับการเปลี่ยน Star เป็น Delta

บางครั้งที่แมกเนติกเกิดช็อตกันบ่อยๆ ส่วนใหญ่่มาจากการตั้งเวลาที่ไม่พอดี การสตาร์ทด้วย star-delta ต้องกะเวลาให้พอดีในการเปลี่ยนจากสตาร์เป็นเดลต้า ช่วงระยะเวลาเท่าใดนั้นจะขึ้นอยู่กับพิกัดมอเตอร์แต่ละตัว

สตาร์ทมอเตอร์ star-delta

อุปกรณ์สำหรับสตาร์ทมอเตอร์ แบบ Star-delta

ถ้าคุณจะสตาร์ทมอเตอร์แบบ star-delta ต้องมีอุปกรณ์ทั้ง 4 อย่างนี้ คืิอ แมกเนติก คอนแทคเตอร์ เบรกเกอร์ MPCB/MCCB โอเวอร์โหลด รีเลย์ และสตาร์ เดลต้า ไทเมอร์ ซึ่งรายละเอียดจะอยู่ในบทความนี้

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