หม้อเเปลงเเบบเชลล์ (Shell-type Transformer)
มีเเกนเหล็กเป็นรูปตัว E เเละตัว l ทำด้วยเหล็กเเผ่นบางๆ วางซ้อนกัน เมื่อประกอบเเกนเเล้วจะมี 3 ขา ขดลวดทั้ง 2 ขด
จะพันบนขากลางของเเกนเหล็กโดยพันขดลวดเเรงดันสูงไว้ชั้นนอกเเละขดลวดเเรงดันต่ำไว้ชั้นในของเเกนเหล็ก
หม้อเเปลงเเบบเอช (H-type Transformer)
เป็นหม้อเเปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ใช้เเกนเหล็กเเบบเชลล์ 2 ชุด วางซ้อนกันเป็นรูปกากบาทเเละพันขดลวดไว้ตรงขากลาง
ของเเกนเหล็กใช้กับหม้อเเปลงในระหว่างส่งจ่ายไฟฟ้าที่จ่ายกำลังไฟฟ้าสูงๆ ขนาดหลายร้อย KVA
หม้อเเปลงเเบบเเกนเหล็กทรงกลม (Wound Core-type Transformer)
ใช้หลักการพันเเกนเหล็กทับบนขดลวดซึ่งขดลวดจะพันเป็นรูปวงกลมโดยมีขดลวดทุติยภูมิอยู่ชั้นในเเละขดลวดปฐมภูมิ
อยู่ชั้นนอก
หลักการทำงานของหม้อเเปลง
หม้อเเปลง ใช้หลักการของการเหนี่ยวนำเเม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic lnduction) ระหว่างขดลวดกับเเกนเหล็ก
จากรูปตัวอย่างจะเห็นว่าเส้นลวดตัวนำทั้ง 2 เส้น คือ Primary winding (ขดลวดปฐมภูมิ) เเละขดลวด Secondary winding
(ขดลวดทุติยภูมิ) ไม่ได้ต่อถึงกันเเต่ใช้หลักการของการเหนี่ยวนำทางไฟฟ้าเมื่อจ่ายเเรงดันไฟฟ้า AC เข้ามาทางด้าน
Primary จะเกิดกระเเสไหลวนที่เเกนเหล็ก ทำให้เกิดสนามเเม่เหล็กไฟฟ้าตัดผ่านกับขดลวดด้าน Secondary โดยที่
คุณสมบัติของไฟฟ้า AC จะเป็นสัญญาณ Sine wave ที่มีการเปลี่ยนเเปลงทางด้านความถี่ ทำให้เกิดการพองตัวเเละยุบตัว
ของสนามเเม่เหล็ก (Frequency 50 Hz ครั้งต่อวินาที) นั่นคือเหตุผลที่ทำไมหม้อเเปลงมีการเปลี่ยนเเปลงเฉพาะเเรงดันเเต่
ด้านความถี่ไม่เปลี่ยน ซึ่งพิกัดของหม้อเเปลงจะนิยมบอกเป็นค่า VA
กำลังที่สูญเสียในหม้อเเปลงไฟฟ้า
กำลังการสูญเสียในหม้อเเปลงไฟฟ้าประกอบด้วย 2 สภาวะ คือ
1. กำลังสูญเสียขณะไม่มีโหลด (No Load Loss)
หมายถึงกำลังไฟฟ้าที่สูญเสียขณะที่หม้อเเปลงไฟฟ้ายังไม่จ่ายโหลดกำลังสูญเสียนี้เกิดขึ้นในเเกนเหล็กเรียกว่า lron
Loss หรือ Core Loss ซึ่งค่า lron Loss นั้นมีค่าเกือบคงที่ไม่ขึ้นอยู่กับโหลดเเต่จะเปลี่ยนเเปลงไปตามการ เปลี่ยนเเปลงของ
เส้นเเรงเเม่เหล็กในเเกนเหล็กคุณภาพของเหล็กปริมาตรหรือน้ำหนักของเเกนเเม่เหล็ก
2.กำลังสูญเสียขณะมีโหลด (Load Loss)
หมายถึงกำลังไฟฟ้าที่สูญเสียไปเนื่องจากความต้านทานของขดลวดขณะที่หม้อเเปลงไฟฟ้าจ่ายโหลดกำลังสูญเสียนี้
เรียกว่า Copper Loss กำลังสูญเสียของหม้อเเปลงไฟฟ้า สามารถนำมาคำนวณหาประสิทธิภาพของหม้อเเปลงไฟฟ้าได้
เเต่ในบทความนี้จะหลีกเลี่ยงการคำนวณที่สลับซับซ้อน
ตัวอย่าง หม้อเเปลงขนาดพิกัด 100 KVA มีเเรงดันไฟฟ้าทาง Primary ที่ 7000Vac เเละเเรงดันไฟฟ้า Secondary
ที่ 230Vac เเละมีขดลวดที่ด้าน Secondary จำนวน 40 รอบ จงหาจำนวนรอบของด้าน Primary เเละกระเเสที่
Primary กับ Secondary
จำนวนรอบของขดลวดด้าน Primary
จากสูตร
Ep/Np = Es/Ns
7,000/Np = 230/40
Np = (7,000x40)/230
Np = 1,217 รอบ
กระเเสของขดลวดทางด้าน Primary
ls = P/Es
= 100kVA/230
= 434.78 A
จากบทความ ผู้เขียนได้หลีกเลี่ยงการคำนวณโดยใช้คณิตศาสตร์เพื่อไม่ให้เป็นบทความที่หนักจนเกินไปเเต่ผู้
เรียนทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้าคงจะหลีกเลี่ยงการคำนวณไม่ได้ซึ่งเนื้อหาทั้งหมดสามารถหาอ่านได้จากหนังสือ
ที่เกี่ยวข้องกับระบบไฟฟ้าซึ่งบทความดังกล่าวเป็นเพียงข้อมูลเบื้องต้นที่เกี่ยวข้องกับหม้อเเปลงเท่านั้น
เรื่อง : อนุรักษ์ ตระกุลสิริโชค (เจ้าหน้าที่ฝึกอบรม)
บริษัท ธีรกิจ อิเล็คทริค โซลูชั่น จำกัด
