- หน้าแรก
- คลังความรู้
- เพาเวอร์แฟกเตอร์
- ซิมูเลเตอร์ PF
// บทที่ 19.8 · เพาเวอร์แฟกเตอร์ · Power Factor Simulator & Virtual Capacitor Bank
ซิมูเลเตอร์เพาเวอร์แฟกเตอร์: รูปคลื่น เฟสเซอร์ สามเหลี่ยมกำลัง มิเตอร์เสมือน และตู้คาปาซิเตอร์อัตโนมัติจำลอง
ห้องทดลองนี้รวมอุปกรณ์เสมือนทั้งหมดของชุด: แผงโหลดที่กด + − ได้ ตู้คาปาซิเตอร์ 6 ขั้น ออสซิลโลสโคปแสดง v i p แบบเคลื่อนไหว เฟสเซอร์หมุน สามเหลี่ยมกำลัง หน้าปัด PF และมิเตอร์ดิจิทัล ต่อด้วยตู้คาปาซิเตอร์อัตโนมัติจำลองที่ทำงานตลอดวันของโรงงาน และเครื่องคำนวณทุกตัว
ซิมูเลเตอร์เพาเวอร์แฟกเตอร์
วิธีใช้ (1) เลือกสถานการณ์หรือกด + ที่โหลด (2) กด ▶ เล่น เพื่อดูเส้นเวลาวิ่งและเฟสเซอร์หมุน (3) กดขั้นคาปาซิเตอร์ C1–C6 หรือ “ปรับอัตโนมัติ” (4) อ่านมิเตอร์และกล่องคำอธิบายด้านล่าง ซึ่งเปลี่ยนตามสิ่งที่เกิดขึ้น
ตู้คาปาซิเตอร์อัตโนมัติจำลอง
โรงงานขนาดเล็ก 24 ชั่วโมงทุก 5 นาที: ไฟและสำนักงาน มอเตอร์สายพาน ปั๊มลมที่ตัดต่อเป็นรอบ และเครื่องจักรใหญ่ที่เดินเป็นช่วง ๆ เลื่อนแถบเวลาเพื่อดูหน้าจอคอนโทรลเลอร์ ทฤษฎีที่ ตู้คาปาซิเตอร์อัตโนมัติ
เครื่องคำนวณ
ใบงาน 10 ชุด (คลิกดูแนวคำตอบ)
1. ฮีตเตอร์ 1 ตัว: ช่วงสีแดงของ p(t) มีไหม เพราะอะไร
ไม่มี กระแสตรงเฟสกับแรงดัน p(t) = v·i ≥ 0 ตลอด ค่าต่ำสุดเป็นศูนย์ที่แรงดันผ่านศูนย์ PF = 1 (W7: φ = 0)
2. มอเตอร์ 75 % → 25 % PF และกระแสเปลี่ยนอย่างไร
PF 0.824 → 0.623 กระแส 15.0 → 8.3 A — กระแสลดน้อยกว่า P เพราะ Q (กระแสแม่เหล็ก) เกือบคงที่ ข้อคิด: อย่าใช้มอเตอร์ใหญ่เกินงาน
3. มอเตอร์ 75 % ต้องเปิดกี่ขั้น (ขั้นละ 0.5 kvar) จึงได้ PF ≥ 0.95
3 ขั้น (1.5 kvar) PF 0.987 · 2 ขั้นได้ 0.948 — ตรงกับ C1: 1.02 kvar สำหรับ 0.95
4. มอเตอร์ 25 % เปิดครบ 6 ขั้น เกิดอะไรขึ้น
Q = −1.51 kvar PF 0.616 นำหน้า กระแสกลับมาสูง 8.35 A เท่ากับไม่ใส่ (8.26 A) — ชดเชยเกินแย่พอ ๆ กับไม่ชดเชย
5. คอมพิวเตอร์ 10 เครื่อง: cos φ กับ PF จริงต่างกันเท่าไร
DPF 0.986 PF จริง 0.689 THD 103 % — H2: 0.986/√(1+1.03²) = 0.687
6. คอมพิวเตอร์ + คาปาซิเตอร์ 2 ขั้น PF ดีขึ้นไหม
แย่ลงเป็น 0.655 เพราะ DPF ดีอยู่แล้ว คาปาซิเตอร์ทำให้นำหน้า ส่วน DF แก้ไม่ได้
7. บ้านผสม: หาว่าโหลดไหนทำให้ PF ต่ำที่สุด
ลองกด − ทีละโหลด: หลอดบัลลาสต์ (PF 0.5) และมอเตอร์โหลด 50 % มีผลมากที่สุด แอร์อินเวอร์เตอร์มี PFC จึงดี
8. โหลด R–X: ตั้ง Q = −1 kvar (ตัวเก็บประจุ) ดูทิศเฟสเซอร์และหน้าปัด
I₁ นำหน้า V เข็มหน้าปัดไปฝั่ง LEAD สามเหลี่ยมกำลังชี้ลง p(t) ยังมีช่วงติดลบ — ทั้ง L และ C ทำให้พลังงานไหลไปกลับ
9. ตู้จำลอง: ลด C/k เหลือ 0.3 จำนวนครั้งสับเปลี่ยนเป็นเท่าไร PF เฉลี่ยดีขึ้นแค่ไหน
6 × 25 kvar: 22 → 50 ครั้ง/วัน PF เฉลี่ย 0.942 → 0.962 — แลกอายุคอนแทกเตอร์กับ PF ที่ดีขึ้นเล็กน้อย
10. ตู้จำลอง: เลือก “4 × 50 kvar” แล้วเปรียบเทียบกับ 6 × 25
สับน้อยครั้ง (4) แต่ขั้นหยาบ PF เฉลี่ย 0.930 และมีช่วงที่ PF ต่ำกว่าเป้า — ขั้นเล็กสุดต้องเล็กพอเทียบกับการเปลี่ยนแปลงของโหลด
คำถามที่พบบ่อย
ซิมูเลเตอร์นี้คำนวณอะไรบ้าง?
รวมกำลังจริงและรีแอกทีฟของทุกโหลดที่เลือก (มอเตอร์มีแบบจำลองที่ PF เปลี่ยนตามภาระ) บวกกระแสฮาร์มอนิกของโหลดอิเล็กทรอนิกส์ หักคาปาซิเตอร์ที่เปิด แล้วสร้างรูปคลื่นกระแสจริงจากผลรวมฟูเรียร์ คำนวณ P Q S PF DPF THD กระแส rms ความร้อนในสายและแรงดันตก สมมติแรงดันแหล่งจ่ายเป็นไซน์บริสุทธิ์
แชร์สถานการณ์ให้เพื่อนได้ไหม?
ได้ด้วยลิงก์ที่มี #preset= เช่น /learn/power-factor/pf-lab/#preset=motor-light หรือ #preset=smps-cap ซิมูเลเตอร์จะเปิดสถานการณ์นั้นทันที