โหลดไฟฟ้า - ตัวกำหนดการซื้ออินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์เก็บพลังงานแสงอาทิตย์เป็นหัวใจหลักของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ แผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ และกริดจำเป็นต้องพึ่งพาอินเวอร์เตอร์เพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่า อินเวอร์เตอร์ทำหน้าที่รองรับโหลดโดยตรง ดังนั้น โหลดจึงเป็นหนึ่งใน ปัจจัยสำคัญ ในการกำหนดสเปคของระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมด และผู้บริโภคควรมีความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับลักษณะของโหลดก่อนการซื้ออินเวอร์เตอร์

 

ประเภทของโหลดไฟฟ้า

ที่นี่เราจะแนะนำแนวคิดของโหลดสามประเภทในระบบพลังงานไฟฟ้าเป็นอันดับแรก

 

โหลดเหนี่ยวนำคืออะไร?

โหลดเหนี่ยวนำโดยทั่วไปหมายถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ มีส่วนประกอบที่มีขดลวด ซึ่งจำเป็นต้องสร้าง สนามแม่เหล็ก เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างในชีวิตประจำวัน เช่น พัดลมไฟฟ้า เตาแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องปรับอากาศ เครื่องผสม ปั๊ม หม้อแปลง มอเตอร์ เป็นต้น เนื่องจากปรากฏการณ์เหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าจะถูกต้านทาน และกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านวงจรจะล่าช้ากว่าแรงดันไฟฟ้าของโหลดหนึ่งเฟส

โหลดความต้านทานคืออะไร?

ในคำง่าย ๆ ในวงจร อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเฉพาะส่วนที่เป็นความต้านทาน ในวงจรเรียกว่าโหลดความต้านทาน ตัวอย่างทั่วไป เช่น หลอดไฟไส้ เตาไฟฟ้า เป็นต้น ส่วนประกอบความต้านทานเหล่านี้ทำงานเมื่อแรงดันและกระแสไฟฟ้าอยู่ในเฟสเดียวกัน หรือมีความต่างเฟสเป็น 0

 

โหลดความจุคืออะไร?

โหลดความจุโดยทั่วไปคืออุปกรณ์ที่กระแสไฟฟ้าโหลดล้ำหน้าแรงดันไฟฟ้าเป็นเฟสหนึ่ง แต่โดยปกติส่วนประกอบความจุ จะไม่ปรากฏเป็นอิสระในอุปกรณ์ไฟฟ้า.

ทำไมโหลดเหนี่ยวนำจึงสำคัญ?

กำลังไฟฟ้าที่ระบุของโหลดที่เชื่อมต่อกับระบบควรถูกคำนวณและตรวจสอบก่อนการซื้ออินเวอร์เตอร์ กำลังขาออกของอินเวอร์เตอร์ที่ใช้ควรกำหนดตามกำลังไฟฟ้ารวมของโหลด โดยคำนึงถึงผลกระทบและความต้องการที่อาจเกิดขึ้นกับอินเวอร์เตอร์จาก กำลังไฟกระชาก และกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาที่โหลดพิเศษบางประเภทต้องการในช่วงเริ่มต้น และต้องมั่นใจว่าความจุของอินเวอร์เตอร์มีขนาดใหญ่พอ

 

กำลังไฟฟ้าที่แท้จริงคืออะไร?

ในวงจรกระแสสลับ กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานจริงคือส่วนของกำลังไฟฟ้าที่ถูกใช้ในส่วนประกอบความต้านทานและ ไม่สามารถย้อนกลับได้ เช่น แปลงเป็นความร้อน แสง หรือพลังงานกล

 

กำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาคืออะไร?

ในระบบไฟฟ้า คล้ายกับส่วนประกอบเหนี่ยวนำที่ประกอบด้วยขดลวดและแม่เหล็กซึ่งต้องสร้างสนามแม่เหล็กเพื่อให้ทำงาน กำลังไฟฟ้าที่ใช้ในการสร้างสนามไฟฟ้าเรียกว่ากำลังไฟฟ้าปฏิกิริยา ในกระบวนการแปลงพลังงานระหว่างพลังงานไฟฟ้าและแม่เหล็ก พลังงานแม่เหล็กบางส่วนจะ กลับคืนเป็นพลังงานไฟฟ้า และไม่มีการใช้พลังงานจริง

 

กำลังไฟฟ้าปรากฏคืออะไร?

กำลังไฟฟ้ารวม ที่สามารถ จ่ายโดยแหล่งจ่ายไฟ AC เรียกว่ากำลังไฟฟ้าปรากฏ ในเชิงตัวเลขคือผลคูณของแรงดันและกระแสไฟฟ้า หน่วยเป็น VA กำลังไฟฟ้าปรากฏคือความจุของแหล่งจ่ายไฟ AC

ในระบบพลังงาน โหลดทั้งสามประเภทที่แนะนำในตอนต้นของบทความมักจะมีอยู่พร้อมกัน โหลดเหนี่ยวนำพบได้บ่อยมาก แต่ สัดส่วนของโหลดเหล่านี้แตกต่างกันในแต่ละระบบ ระบบพลังงานจึงอาจเป็นโหลดเหนี่ยวนำหรือโหลดความจุตามลำดับ ภายใต้สภาวะปกติ เครื่องใช้ไฟฟ้าจะได้รับทั้งกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานจริงและกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาจากแหล่งจ่ายไฟ

แม้ว่ากำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาจะถูกส่งกลับไปกลับมาระหว่างแหล่งจ่ายไฟและโหลดโดยไม่ถูกใช้ แต่โหลดส่วนใหญ่ในระบบพลังงานเป็นโหลดเหนี่ยวนำ หากกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาที่อินเวอร์เตอร์จ่ายไม่เพียงพอ เมื่อโหลดเหนี่ยวนำทั้งหมดเริ่มทำงานพร้อมกัน จะไม่มีพลังงานปฏิกิริยาพอที่จะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าปกติ และอุปกรณ์ไฟฟ้าเหล่านี้จะไม่สามารถทำงานภายใต้สภาวะกำลังไฟฟ้าที่ระบุได้

 

หลักการชดเชยกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยา

ในวงจรกระแสสลับ กระแสไฟฟ้าในโหลดที่เป็นความต้านทานบริสุทธิ์จะอยู่ในเฟสเดียวกับแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าในโหลดเหนี่ยวนำบริสุทธิ์จะล่าช้าแรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าในโหลดความจุบริสุทธิ์จะล้ำหน้าแรงดันไฟฟ้า กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความต่างเฟส ระหว่างกระแสในโหลดเหนี่ยวนำบริสุทธิ์และโหลดความจุบริสุทธิ์ สามารถหักล้างกันได้

หลักการพื้นฐานของการชดเชยกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาคือการ เชื่อมต่ออุปกรณ์ที่มีโหลดความจุและโหลดเหนี่ยวนำแบบขนานในวงจรเดียวกัน เมื่อโหลดความจุปล่อยพลังงาน โหลดเหนี่ยวนำจะดูดซับพลังงาน และในขณะที่โหลดเหนี่ยวนำปล่อยพลังงาน โหลดความจุจะดูดซับพลังงาน และพลังงานจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างโหลดทั้งสอง

ด้วยวิธีนี้ กำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาที่โหลดเหนี่ยวนำดูดซับจะถูกชดเชยโดยกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาที่ปล่อยออกมาจากโหลดความจุ ซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานของการชดเชยกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยา

 

วิธีเลือกอินเวอร์เตอร์ให้เหมาะสมกับโหลดเหนี่ยวนำ

 

ปัจจัยกำลังไฟฟ้าคืออะไร?

ปัจจัยกำลังไฟฟ้าเป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพการใช้พลังงานในการขับเคลื่อนเครื่องจักรและอุปกรณ์ในช่วงเวลาหนึ่ง และค่าของมันคือ อัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานจริงต่อกำลังไฟฟ้าปรากฏ

ด้วย เครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้า คุณสามารถวัดกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานจริง (kW) และกำลังไฟฟ้าปรากฏ (kVA) ของโหลด และคำนวณปัจจัยกำลังไฟฟ้าได้

• PF = (กำลังไฟฟ้าที่แท้จริง)/(กำลังไฟฟ้าปรากฏ)

เมื่ออุปกรณ์ไฟฟ้าเป็น โหลดความต้านทานบริสุทธิ์หรือปัจจัยกำลังไฟฟ้ามากกว่า 0.9 ให้เลือกกำลังไฟฟ้าที่ระบุของอินเวอร์เตอร์เป็น 1.1 ถึง 1.15 เท่า ของความจุของโหลด

 

กำลังไฟกระชากคืออะไร?

กำลังไฟกระชากคือแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งเกิดจากโหลดความจุที่ดูดซับกระแสบางส่วนเมื่อเปิดใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในระบบไฟฟ้า ความสามารถในการรับกำลังไฟกระชากของอินเวอร์เตอร์ (โดยทั่วไปคือสองเท่าของกำลังไฟฟ้าที่ระบุของอินเวอร์เตอร์) เป็นพารามิเตอร์ที่คุณควรทราบก่อนซื้ออินเวอร์เตอร์ เพราะเมื่อแรงดันไฟฟ้าในวงจรเกินขอบเขตนี้ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อาจเสียหายได้

 

แรงดันไฟฟ้าชั่วคราวคืออะไร?

แรงดันไฟฟ้าชั่วคราวมักเกิดจากการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของแรงดันหรือกระแสไฟฟ้าเนื่องจาก การปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ในโหลดเหนี่ยวนำ แรงดันไฟฟ้าชั่วคราวแตกต่างจากกำลังไฟกระชากเพราะ มีความเสียหายมากกว่าและอยู่นานกว่า การระเบิดของพลังงานเหล่านี้อาจทำให้อินเวอร์เตอร์หรืออุปกรณ์อื่น ๆ เสียหายได้

ดังนั้น เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายดังกล่าว ผู้บริโภคควรมั่นใจว่าเลือกกำลังไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์ที่ มากกว่าหรือเท่ากับกำลังไฟฟ้าสูงสุดของโหลดเหนี่ยวนำ โดยทั่วไป กำลังไฟฟ้าสูงสุดของโหลดเหนี่ยวนำจะอยู่ระหว่าง 3 ถึง 9 เท่าของกำลังไฟฟ้าที่ระบุ

สมมติว่าคุณต้องการซื้ออินเวอร์เตอร์ที่สามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าได้ทันที 2 เท่าของกำลังไฟฟ้าที่ระบุ และโหลดความจุหรือโหลดเหนี่ยวนำที่ต้องขับมีพิกัดกำลังไฟฟ้า 1000 วัตต์ ซึ่งหมายความว่ามีกำลังไฟฟ้าสูงสุด 9000 วัตต์ กำลังไฟฟ้าสูงสุดนี้หารด้วยสองคือกำลังไฟฟ้าที่ระบุของอินเวอร์เตอร์ที่ต้องการ คือ 4500 วัตต์

หากกำลังไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์น้อยกว่าค่านี้ จำเป็นต้องเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์สองตัวขึ้นไปแบบขนานกันเพื่อจ่ายกำลังไฟฟ้าให้เพียงพอต่อโหลด