EEE 292

Electrical EngineerinG
Laboratory 292



เสนอ

อาจารย์ธวัชชัย    ชยาวนิช



โดย
1.นางสาวนงค์ลักษณ์      โพธิ์แก้ว    52210625
2.นายวรุฒ          ประสงค์สินธุ์        52210643
3.นายปกรณ์        เหลืองศุภโชค      52210674

ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า       คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี






Lab 9

 การทดลองที่ 9
Three Phase Power : Instrument and Measurement

อุปกรณ์ประกอบการทดลอง
1.ชุดโหลดหลอดไฟ 36 ดวง                           1       ชุด
2.) Watt meter TYPE 2042                               1        ตัว
3.) Power Factor meter TYPE 2039               1        ตัว
4.) Amp meter                                                     1        ตัว
5.) Variac (หม้อแปลงปรับค่าได้) 3 phase      1        ตัว
6.) Junction Box                                                  1        ตัว
7.) Circuit breaker                                               1        ตัว




รูปที่ 9.1 แสดงอุปกรณ์ประกอบการทดลอง


แรงดันไม่สมดุล (Voltage Unbalance)
               คือแรงดันของระบบ 3 เฟสมีขนาดแตกต่างกัน ( 0.5-2% ) หรือมีมุมเปลี่ยนไปจาก 120 องศา เกิดจากความไม่ สมดุลขนาดของโหลดแต่ละเฟส สามารถกำหนดได้จากอัตราส่วนขององค์ประกอบลำดับลบ V2 ( Negative Sequence ) หรือองค์ประกอบลำดับศูนย์ V0 (Zero Sequence ) ต่อองค์ประกอบลำดับบวก V1 (Positive Sequence)ดังรูปที่10 ผลทำให้อุปกรณ์เช่นมอเตอร์ หม้อแปลงไฟฟ้ามีอายุการใช้งานน้อยลงเนื่องจากผลความร้อนที่เกิดขึ้น





 
รูปที่ 9.2 แสดงค่าแรงดันที่วัดได้ในแต่ละเฟส


ระบบไฟฟ้าแบ่งออกได้เป็น 2 ระบบ ดังนี้
                1. ระบบไฟฟ้า 1 เฟส คือระบบไฟฟ้าที่มีสายไฟฟ้าจำนวน 2 เส้น เส้นที่มีไฟเรียกว่าสายไฟหรือสายเฟส หรือสายไลน์ เขียนแทนด้วยตัวอักษร L (Line) เส้นที่ไม่มีไฟเรียกว่าสายนิวทรอล หรือสายศูนย์ เขียนแทนด้วยตัวอักษร N (Neutral) ทดสอบได้โดยใช้ไขควงวัดไฟ เมื่อใช้ไขควงวัดไฟแตะสายเฟส หรือสายไฟ หรือสายไลน์ หลอดไฟเรืองแสงที่อยู่ภายไขควงจะติด สำหรับสายนิวทรอล หรือสายศูนย์ จะไม่ติด แรงดันไฟฟ้าที่ใช้มีขนาด 220 โวลท์ (Volt) ใช้สำหรับบ้านพักอาศัยทั่วไปที่มีการใช้ไฟฟ้าไม่มากนัก 
               2. ระบบไฟฟ้า 3 เฟส คือระบบไฟฟ้าที่มีสายเส้นไฟจำนวน 3 เส้น และสายนิวทรอล 1 เส้น จึงมีสายรวม 4 เส้น ระบบไฟฟ้า 3 เฟส สามารถต่อใช้งานเป็นระบบไฟฟ้า 1 เฟส ได้ โดยการต่อจากเฟสใดเฟสหนึ่งและสายนิวทรอลอีกเส้นหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าระหว่างสายเฟสเส้นใดเส้นหนึ่งกับสายนิวทรอลมีค่า 220 โวลท์ และแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายเฟสด้วยกันมีค่า 380 โวลท์ ระบบนี้จึงเรียกว่าระบบไฟฟ้า 3 เฟส 4 สาย 220/380 โวลท์ ระบบนี้มีข้อดีคือสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าระบบ 1 เฟส ถึง 3 เท่า จึงเหมาะสมกับสถานที่ที่ต้องการใช้ไฟฟ้ามากๆ เช่น อาคารพาณิชย์ โรงงานอุตสาหกรรมขนาดเล็ก เป็นต้น


  
รูปที่ 9.3 แสดงการวัดแรงดันในแต่ละเฟส


สรุปและวิจารณ์ผลการทดลอง
จากการทดลอง ได้ต่อวงจรไฟฟ้า 3 เฟส โดยไม่มีสาย Neutral จากนั้นก็เปิดหลอดไฟเพื่อให้ครบวงจร พบว่าวงจรจะเกิดการ Unbalance load คือ แรงดันในแต่ละเฟสจะไม่เท่ากัน ซึ่งดูได้จากมิเตอร์ที่ใช้วัดแรงดันในแต่ละเฟส สาเหตุก็เกิดมาจากเราไม่ได้ต่อสาย Neutral เข้าไป นั้นเอง ซึ่งแรงดันในแต่ละเฟสนั้นจะมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับการใช้งานในแต่ละเฟส แล้วถ้าเกิดเหตุการณ์ที่แรงดันในเฟสใดเฟสหนึ่งมากกว่า 220 Volt ซึ่งไม่ตรงกับคุณสมบัติของอุปกรณ์ทางไฟฟ้าในประเทศไทย ก็จะส่งผลเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้านั้น หรืออาจจะเกิดไฟไหม้ได้   ดังนั้นการเดินสายไฟในแต่ละครั้งเราต้องระมัดระวัง ไม่ให้สาย Neutral หลุด หรือขาดได้





Lab 8

การทดลองที่ 8
Clamp Characteristic in Power Measurement



รูปที่ 8.1แสดงอุปกรณ์ในการทดลอง

อุปกรณ์ประกอบการทดลอง
1.)หลอดไฟนีออน  3 หลอด



2.)Oscilloscope OX 6062-M  1 ตัว



3.)kWh meter  DD 28                            1     ตัว
4.)Watt meter C.A 405                          1     ตั


                  5.) Clamp meter AC/DC MA CURRENT PROBE          1      ตัว
                  6.) Clamp meter MN 13-EL CURRENT CLAMP            1      ตัว
                  7.) Clamp meter GENERAL ELECTRIC                           1      ตัว
                  8.) Clamp meter AMPROBE                                                1       ตัว
                   9.) Power meter NANOVIP                                                1       ตัว
                  10.) Multifunction meter MC 740                                        1       ตั



11.) Junction Box                                                      1       ตั
12.) แผงทดลองวงจรไฟฟ้า                                     1       ตัว


วัตถุประสงค์
                1. เพื่อสังเกตการณ์ใช้ Current Probe กับ Oscilloscope
                2. เพื่อสังเกตการณ์ใช้ไฟฟ้าและการสร้าง Harmonic ของอุปกรณ์

  

ผลการทดลอง
                การใช้ current probe จับสัญญาณกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับหลอดตะเกียบ



                การใช้มิเตอร์วัดค่าต่างๆทางไฟฟ้า สำหรับหลอดไฟชนิดต่างๆ ดังนี้

หลอดตะเกียบ





V
%THD
I
%THD
W
VAR
VA
PF
DPF
TanӨ
Ө
225.4
2.1
0.7
123.0
87.1
129.9
156.4
+0.557
+0.869
-0.569
-33˚

หลอดอินแคนเดสเซนต์






V
%THD
I
%THD
W
VAR
VA
PF
DPF
Tan Ө
Ө
223.7
2.1
2.2
2.0
481.4
3.5
481.5
+1.000
+1.000
-0.001
+0.000˚


3.ชุดโคมสำเร็จรูปหลอดฟลูออเรสเซนต์ T5 Lekise Medel: T5 Gold 28W






V
%THD
I
%THD
W
VAR
VA
PF
DPF
Tan Ө
Ө
232.4
2.4
0.7
16.4
163.1
44.7
169.1
+0.965
+0.977
-0.216
-12˚



สรุปและวิจารณ์ผลการทดลอง
                จากการทดลองจะเห็นได้ว่าหลอดไฟแต่ละชนิดจะมีการสร้าง Harmonic ที่แตกต่างกันออกไป
หลอดตะเกียบจะมีค่า Power factor ที่ต่ำมีการสร้าง Harmonic ในปริมาณมากส่งผลให้รูปคลื่นสัญญาณกระแสมีความผิดเพี้ยนไปจาก Sine Wave  %THD ของกระแส ก็มีค่าสูงขึ้นเช่นกัน เป็นผลสืบเนื่องมาจากบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์
หลอดอินแคนเดสเซนต์ มีค่า Power factor = 1  ถือได้ว่าแทบจะไม่มีการสร้าง Harmonic เลย มีสัญญาณใกล้เคียงกับ Sine Wave มาก
ชุดโคมสำเร็จรูปหลอดฟลูออเรสเซนต์ T5 Lekise Model : T5Gold 28 W พบว่ามีการสร้าง Harmonic ค่อนข้างน้อย ส่งผลให้สัญญาณกระแสมีความเพี้ยนจาก Sine Wave น้อยลงทำให้ค่า อาจเนื่องมาจากการมีหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ใช้ในการทดลองประกอบกับชุดโคมภายในอาจจะมีวงจรสำหรับแก้ Harmonic ที่เกิดขึ้นจากบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ และนอกจากนั้นยังมีการแก้ไขปรับปรุงค่า Power factor ให้มีค่าสูงขึ้น เมื่อนำไปเทียบกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ทั่วไป ซึ่งพิสูจน์ได้จาก P= VICOSӨ เมื่อ P,V คงที่ COSӨ สูง , I จะต่ำ และเมื่อ COSӨ ต่ำ I จะสูง
สำหรับการใช้ Current probe เมื่อกระแสไหลผ่านลวดตัวนำเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ารอบๆตัวนำนั้นๆ และเมื่อใช้ Current probe จะไปเหนี่ยวนำให้สนามแม่เหล็กนั้นเปลี่ยนมากเป็นแรงดัน และส่งให้ออสซิลโลสโคปทำงานต่อไป
Current probe ในอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ขัดกระแสไฟฟ้าใช้ร่วมกับ Oscilloscope ซึ่งเมื่อเราต้องการที่จะให้ Oscilloscope แสดงผลเป็นสัญญาณกระแสไฟฟ้าจึงต้องใช้ Current probe แปลงค่าเป็นแรงดันก่อนเข้า Oscilloscope แล้ว Oscilloscope จะแปลงไปเป็นกระแส