ทฤษฎีอินเวอร์เตอร์ความถี่คืออะไร?

คุณเคยสงสัยไหมว่าเครื่องจักรอย่างลิฟต์และเครื่องปรับอากาศทำงานอย่างไร เครื่องจักรเหล่านี้มีประโยชน์มาก และทำงานด้วยความช่วยเหลือของสิ่งที่เรียกว่ามอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเครื่องจักรประเภทพิเศษที่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าในการทำงาน และยังต้องมีอุปกรณ์ที่เรียกว่าอินเวอร์เตอร์ความถี่เพื่อให้ทำงานได้ดีขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เราจะมาค้นหาว่าอินเวอร์เตอร์ความถี่คืออะไร และสามารถช่วยให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานได้อย่างไรในบทความนี้ 

อินเวอร์เตอร์ความถี่คืออะไร? 

อินเวอร์เตอร์ความถี่เป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดที่ควบคุมความเร็วและกำลังการทำงานของมอเตอร์ โดยจะทำการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่ส่งไปยังมอเตอร์ มอเตอร์สามารถปรับความเร็วและกำลังได้เมื่อไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ซึ่งหมายความว่ามอเตอร์จะเร่งความเร็วได้เมื่อต้องทำงานหนักขึ้น และจะช้าลงเมื่อไม่จำเป็นต้องทำอะไรมากนัก แม้ว่าวิธีนี้อาจดูยุ่งยากเล็กน้อย แต่จริงๆ แล้วเป็นวิธีที่ค่อนข้างง่ายและมีประสิทธิภาพในการควบคุมมอเตอร์ให้ทำงานในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อให้ทำงานที่ต้องการได้สำเร็จ 

การลดพลังงานโดยใช้ตัวแปลงความถี่ 

การประหยัดพลังงานเป็นข้อดีอย่างหนึ่งของอินเวอร์เตอร์ความถี่ ซึ่งมีความสำคัญมากเพราะการประหยัดพลังงานช่วยลดค่าไฟฟ้าและดีต่อโลกของเราด้วย มอเตอร์ไฟฟ้าทั่วไปมักจะทำงานด้วยความเร็วเดียวตลอดเวลา แม้ว่าจะไม่ต้องทำงานหนักมากก็ตาม นี่คือพลังงานเพียงเล็กน้อยที่อาจสิ้นเปลืองพลังงาน ดังนั้นจึงใช้พลังงานเท่าเดิม 

แต่ด้วยอินเวอร์เตอร์ความถี่ มอเตอร์จึงทำงานด้วยความเร็วและแรงบิดที่เหมาะสมกับกระบวนการที่กำลังดำเนินการอยู่ ดังนั้น เมื่อมอเตอร์ไม่จำเป็นต้องทำงานหนักขึ้น มอเตอร์ก็จะทำงานช้าลงและใช้พลังงานน้อยลง เป็นต้น ซึ่งจะช่วยประหยัดเงินและลดมลพิษ ถือเป็นผลดีต่อสิ่งแวดล้อม 

อินเวอร์เตอร์ความถี่ทำงานอย่างไร? 

อินเวอร์เตอร์ความถี่ทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามส่วน ซึ่งรวมกันเพื่อช่วยควบคุมมอเตอร์:

เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า: ส่วนประกอบนี้แปลงพลังงานที่เข้ามาให้เป็นไฟฟ้าอีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่าไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เหมือนกับการดัดแปลงชิ้นส่วนจิ๊กซอว์ให้พอดีกันมากขึ้น 

บัส DC: ใช้เป็นภาชนะจัดเก็บเพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้า โดยจะเก็บพลังงานไว้ใช้ในภายหลังเมื่อมอเตอร์ต้องการ 

อินเวอร์เตอร์: อุปกรณ์นี้แปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่เก็บไว้กลับเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ซึ่งมอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้ทำงาน อุปกรณ์นี้ส่งต่อไฟฟ้าไปยังมอเตอร์ไฟฟ้าและสามารถปรับไฟฟ้าเพื่อกำหนดความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า 

อินเวอร์เตอร์ความถี่สามารถปรับกระแสไฟฟ้าให้กับมอเตอร์ให้ทำงานด้วยความเร็วที่ถูกต้องสำหรับแต่ละงาน 

เหตุใดอินเวอร์เตอร์ความถี่จึงสำคัญสำหรับมอเตอร์? 

มีหลายวิธีที่มอเตอร์ไฟฟ้าจะทำงานได้ดีขึ้นด้วยความช่วยเหลือของอินเวอร์เตอร์ความถี่ อินเวอร์เตอร์ความถี่ทำให้มอเตอร์ทำงานได้อย่างราบรื่นและเงียบในช่วงความเร็วต่างๆ ซึ่งสิ่งนี้มีความสำคัญโดยเฉพาะในกรณีของเครื่องจักร เช่น ลิฟต์และบันไดเลื่อน ซึ่งการเริ่มและหยุดจะทำให้เครื่องจักรเริ่มทำงานโดยมีการกระตุกน้อยลง การทำงานที่ราบรื่นนี้จะช่วยลดการสึกหรอของเครื่องจักร ทำให้เครื่องจักรมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและต้องการการบำรุงรักษาน้อยลง 

ประการที่สองคืออินเวอร์เตอร์ความถี่ช่วยให้มอเตอร์สามารถสตาร์ทได้ทีละน้อย ซึ่งเรียกว่า “การสตาร์ทแบบนุ่มนวล” และมีประโยชน์ต่อมอเตอร์เนื่องจากช่วยลดภาระของส่วนประกอบทางไฟฟ้าและทางกล นอกจากนี้ อินเวอร์เตอร์ความถี่ยังทำหน้าที่ที่เป็นประโยชน์อย่างมาก เช่น ปกป้องมอเตอร์จากปัญหาต่างๆ เช่น โหลดเกินหรือไฟฟ้าลัดวงจร ซึ่งอาจทำให้มอเตอร์เสียหายได้ 

ข้อดีและข้อเสียของอินเวอร์เตอร์ไดรฟ์ 

นอกจากนี้ การใช้อินเวอร์เตอร์ความถี่ยังมีข้อดีมากมาย ประการแรก ช่วยป้องกันไม่ให้พลังงานสูญเปล่า ซึ่งช่วยลดค่าไฟฟ้า ซึ่งดีต่อครัวเรือนและธุรกิจ ประการที่สอง อินเวอร์เตอร์ความถี่ช่วยให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานได้ราบรื่นและเงียบขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ช่วยให้เครื่องจักรต่างๆ ทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพและยังเพิ่มความสะดวกสบายอีกด้วย และสุดท้าย มอเตอร์ยังมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยซึ่งช่วยลดอุบัติเหตุและความเสียหายของอุปกรณ์จากการใช้งาน 

ศูนย์ควบคุมกระบวนการดิจิทัล» อินเวอร์เตอร์ความถี่ แต่ข้อเสียที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้อินเวอร์เตอร์ความถี่ ประการแรก อินเวอร์เตอร์เหล่านี้มีราคาแพงและซับซ้อนในการติดตั้งและใช้งาน ซึ่งไม่เหมาะสำหรับการใช้งานหรือการทำงานทุกประเภท ในขณะเดียวกัน เนื่องจากอินเวอร์เตอร์ความถี่สามารถผลิตสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าที่อาจรบกวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียงได้ จึงอาจสร้างความรำคาญได้ และสุดท้าย อินเวอร์เตอร์ความถี่สามารถสร้างความร้อนขณะทำงาน ซึ่งอาจกลายเป็นปัญหาในพื้นที่ขนาดเล็กหรือปิดที่มีพื้นที่ระบายอากาศจำกัด