เครื่องวัดไฟฟ้า

1. เครื่องวัดไฟฟ้า เสนอ นายรุ่งโรจน์ หนูขลิบ

2. กิโลวัตต์ฮาว์มิเตอร์ Kilowatt-Hour Meter

3. นายรุ่งโรจน์ หนูขลิบ วิทยาลัยการอาชีพวังไกลกังวล

4. มาตรฐานรายวิชา 1. เข้าใจหลักการทำงานของเครื่องวัดไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ 2. ใช้เครื่องวัดไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ วัดค่าทางไฟฟ้า

5. จุดประสงค์ครั้งนี้ เพื่อให้มีความรู้ ความเข้าใจ และ สามารถนำไปใช้ได้เกี่ยวกับ 1. เพื่อให้รู้จักความหมายของกิโลวัตต์ฮาวมิเตอร์ 2. เพื่อศึกษาโครงสร้างและส่วนประกอบของกิโลวัตต์ฮาวมิเตอร์

6. จุดประสงค์ครั้งนี้ เพื่อให้มีความรู้ ความเข้าใจ และ สามารถนำไปใช้ได้เกี่ยวกับ 3. เพื่อศึกษาการใช้กิโลวัตต์ฮาวมิเตอร์ 4. เพื่อรู้จักข้อควรระวังและการบำรุงรักษากิโลวัตต์ฮาวมิเตอร์

7. หนังสือหรือเอกสารประกอบการสอนหนังสือหรือเอกสารประกอบการสอน ชื่อหนังสือ...เครื่องวัดไฟฟ้า.... ชื่อผู้แต่ง.....อ.เอนก นรสาร..... สำนักพิมพ์.....ศูนย์ส่งเสริมอาชีวะ........ ปีที่พิมพ์....2548........ จังหวัด... กรุงเทพมหานคร...

8. หนังสือหรือเอกสารประกอบการสอนหนังสือหรือเอกสารประกอบการสอน ชื่อหนังสือ..เครื่องวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิคส์.. ชื่อผู้แต่ง.....อ.รัชนัย อินทุไส..... สำนักพิมพ์.....ฟิสิกส์เซ็นเตอร์....... ปีที่พิมพ์....2546........ จังหวัด... นครปฐม...

9. หนังสือหรือเอกสารประกอบการสอนหนังสือหรือเอกสารประกอบการสอน ชื่อหนังสือ..เครื่องวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิคส์.. ชื่อผู้แต่ง.....อ.พันธ์ศักดิ์ พุฒิมานิตพงศ์..... สำนักพิมพ์..... ศูนย์ส่งเสริมอาชีวะ........ ปีที่พิมพ์....2548........ จังหวัด... กรุงเทพมหานคร...

10. หนังสือหรือเอกสารประกอบการสอนหนังสือหรือเอกสารประกอบการสอน ชื่อหนังสือ..เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิคส์.. ชื่อผู้แต่ง.....อ.ชาญชัย แสนจันทร์..... สำนักพิมพ์..... ศูนย์ส่งเสริมอาชีวะ........ ปีที่พิมพ์....2547........ จังหวัด... กรุงเทพมหานคร...

11. หนังสือหรือเอกสารประกอบการสอนหนังสือหรือเอกสารประกอบการสอน ชื่อหนังสือ..เครื่องมือวัดไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิคส์.. ชื่อผู้แต่ง.....อ. วีรธรรม ไชยยงค์..... สำนักพิมพ์..... วังอักษร........ ปีที่พิมพ์....2547........ จังหวัด... กรุงเทพมหานคร...

12. วัตต์มิเตอร์ชนิด 3 เฟส โดยปกติจะประกอบด้วยวัตต์มิเตอร์ 1 เฟส 2 เครื่อง สําหรับขดลวดแรงดันซึ่งเป็นขดลวดเคลื่อนที่จะยึดติดกับแกนหมุนเดียวกัน แรงบิดที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับผลบวกทางพีชคณิตของแรงบิดของวัตต์มิเตอร์แต่ละเครื่อง

13. การวัดกําลังไฟฟ้าสามารถจําแนก เป็น 2 ประเภท คือ การวัดกําลังไฟฟ้าระบบ 1 เฟส และ การวัดกําลังไฟฟ้าระบบ 3 เฟส การวัดกําลังไฟฟ้าของระบบไฟฟ้า 3 เฟส มี 4 วิธีด้วยกัน

14. 1. การวัดกําลังไฟฟ้าของระบบ 3 เฟส ด้วยวัตต์มิเตอร์หนึ่งเฟส 3 ตัว การวัดกําลังไฟฟ้าด้วยวิธีนี้ ใช้วัตต์มิเตอร์แต่ละตัวต่อวัดกําลังไฟฟ้าของโหลดแต่ละเฟส แล้วเอาผลที่ได้จากวัตต์มิเตอร์แต่ละตัวมารวมกันทางพีชคณิต

15. จะได้กําลังไฟฟ้าของวงจรทั้งหมดในขณะนั้น ทั้งในกรณีที่โหลดแบบสมดุลและแบบไม่สมดุล วิธีต่อทําได้โดยนําขดลวดกระแสของวัตต์มิเตอร์ต่ออนุกรมกับโหลด และนําขดลวดแรงดันต่อขนานกับโหลด

16. Wt = W1 + W2 + W3 Wt = กําลังไฟฟ้ารวมของวงจรสามเฟส W1 = กําลังไฟฟ้าจากวัตต์มิเตอร์ตัวที่ 1 W2 = กําลังไฟฟ้าจากวัตต์มิเตอร์ตัวที่ 2 W3 = กําลังไฟฟ้าจากวัตต์มิเตอร์ตัวที่ 3

17. Wt = W1 + W2 + W3 ความยุ่งยากแบบนี้ก็คือ การที่จะต่อขดลวดกระแสอนุกรมกับโหลด ในแต่ละเฟสในขณะที่กําลังจ่ายไฟฟ้าให้กับโหลดอยู่ ซึ่งอาจจะทําให้เกิดการอาร์ครุนแรงได้

18. Wt = W1 + W2 + W3 เป็นการไม่ประหยัด ซึ่งสามารถใช้วัตต์มิเตอร์ 2 ตัว ใช้วัดกําลังไฟฟ้า ของวงจรไฟฟ้าสามเฟสก็ได้

21. 2. การวัดกําลังไฟฟ้าของระบบไฟฟ้า3 เฟส ด้วยวัตต์มิเตอร์หนึ่งเฟส 2 ตัว วิธีนี้ใช้วัดกําลังไฟฟ้าได้ทั้งในกรณีที่โหลดแบบสมดุลและแบบไม่สมดุล

22. วิธีต่อวงจร คือ นําขดลวดกระแสของวัตต์มิเตอร์แต่ละตัวต่ออนุกรมกับสายไฟ (line)ของโหลด สําหรับขดลวดแรงดันให้ต่อขนานกับโหลดโดยให้ปลายที่เหลือของขดลวดแรงดันต่อรวมกันกับสายไฟ (line) ที่เหลือ

24. การวัดกําลังไฟฟ้าวงจร 3 เฟส โดยใช้วัตต์มิเตอร์หนึ่งเฟส2 ตัว กรณีมีโหลดแบบสมดุล กําลังไฟฟ้าของวงจร 3 เฟส (Wt) จะมีค่าดังนี้คือ Wt = W1 + W2

26. วิธีวัดกําลังไฟฟ้าด้วยวัตต์มิเตอร์ 2 ตัวนี้ มักจะดัดแปลงเป็นวัตต์มิเตอร์แบบ 3 เฟส ซึ่งนิยมใช้กับสวิทช์บอร์ด ที่เรียกว่า วัตต์มิเตอร์หลายเฟส (Poly phase wattmeter)

27. 3. การวัดกําลังไฟฟ้าของระบบ 3 เฟส ด้วยวัตต์มิเตอร์1 เฟส 1 ตัว การวัดกําลังไฟฟ้าด้วยวิธีนี้ ใช้วัตต์มิเตอร์เพียงตัวเดียววัดกําลังไฟฟ้าของ ระบบ 3 เฟสโดยใช้สวิทช์สองทางช่วย เป็นวิธีประหยัดและค่าที่ได้ก็ถูกต้องเช่นเดียวกันกับกรณีที่ใช้วัตต์มิเตอร์ 2 ตัว

28. เมื่อเลื่อนสวิทช์ไปยังตําแหน่ง 1 จะอ่านค่าได้ค่าหนึ่งและเมื่อเลื่อน สวิทช์ไปยังตําแหน่ง 2 จะอ่านค่าได้อีกค่าหนึ่ง แล้วนําค่าที่อ่านได้ทั้งสองครั้งมารวมกัน ก็จะได้ค่ากําลังไฟฟ้าของวงจร แต่วิธีนี้ไม่นิยมใช้เหมือนกับวิธีที่ 2 การใช้วัตต์มิเตอร์ 1 ตัววัดกําลังไฟฟ้าวิธีนี้เหมาะสําหรับกรณีที่โหลดแบบสมดุลเท่านั้น

31. 4. การวัดกําลังไฟฟ้าระบบ 3 เฟสด้วยวัตต์มิเตอร์3 เฟส 1 ตัว วิธีนี้การต่อวงจรเหมือนกับวิธีวัดกําลังไฟฟ้าระบบ 3 เฟสด้วยวัตต์มิเตอร์ 2 ตัว ซึ่งวัตต์มิเตอร์3 เฟส ปกติจะประกอบด้วยวัตต์มิเตอร์ 1 เฟส 2 ตัว สําหรับขดลวดเคลื่อนที่จะยึดติดกับแกนหมุนเดียวกัน

32. แรงบิดที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับผลบวกทางพีชคณิตของแรงบิดจากวัตต์มิเตอร์แต่ละตัว เมื่อเข็มชี้ไปหยุดอยู่ ณ ตําแหน่งใดให้อ่านค่าโดยตรงได้เลย

35. 1. การวัดค่ากำลังไฟฟ้าในวงจร ควรศึกษาการใช้งานวัตต์มิเตอร์ก่อน 2. ต้องคำนึงถึงขั้วการวัดตามคู่มือ ถ้าต่อผิดขั้ว ก็จะทำให้ค่ากำลังที่ได้ผิดพลาดหรืออาจทำความเสียหายได้

36. 3.ในการวัดต้องคำนึงย่านวัดด้วยเนื่อง จากค่าที่ได้จากเข็มชี้ต้องนำมาคูณกับตัวคูณซึ่งค่าคูณในแต่ละย่านวัดมีค่าไม่เท่ากัน

37. 4. ในการปรับย่านวัดแต่ละครั้ง ควรนำสายวัดออกจากจุดวัดก่อนเสมอ 5. ป้องกันมิให้โวลท์มิเตอร์ได้รับการกระทบกระเทือน ฝุ่นละออง ความชื้น และความร้อน

38. 6.ในการวัดต้องระมัดระวังอันตรายจากไฟฟ้าดูดได้ โดยเฉพาะในการย่านวัดกำลังที่ค่าแรงดันสูง ๆ

39. กิโลวัตต์ฮาว์มิเตอร์ Kilowatt-Hour Meter

42. กิโลวัตต์ฮาว์มิเตอร์ หรือ วัตต์ฮาวร์มิเตอร์ วัตต์ฮาวร์มิเตอร์ ส่วนใหญ่เป็นเครื่องวัดที่ทำงานด้วยการเหนี่ยวนำไฟฟ้า ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อวัดปริมาณกำลังไฟฟ้ากระแสสลับทั้งในบ้านเรือน และในโรงงานอุตสาหกรรม โดยมีหน่วยวัด พลังงานไฟฟ้า เป็นกิโลวัตต์ชั่วโมง (Kilowatt-hour) จำแนกตามระบบไฟฟ้าได้ 2 ประเภท

43. แบ่งตามชนิดของระบบไฟฟ้าได้ 2 ชนิด 1) กิโลวัตต์ฮาว์มิเตอร์ ชนิด 1 เฟส 2) กิโลวัตต์ฮาว์มิเตอร์ ชนิด 3 เฟส

44. วัตต์ฮาวร์มิเตอร์ 1 เฟส (single phase watt-hour meter) ทำงานเหมือนกับวัตต์มิเตอร์ชนิด การเหนี่ยวนำไฟฟ้า และมีส่วนประกอบที่เหมือนกันคือ ขดลวดกระแสไฟฟ้า (Current coil) และขดลวดแรงดันไฟฟ้า (Potential coil)

45. ส่วนที่แตกต่างกันคือในวัตต์มิเตอร์จะแสดงค่าด้วยการบ่ายเบนของเข็มชี้ ซึ่งใช้ชี้ค่าบนสเกลส่วนวัตต์ฮาวร์มิเตอร์จะแสดงค่าโดยใช้แม่เหล็กเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไหลวนทำให้จานหมุนและใช้ชุดเฟืองไปขับชุดตัวเลขให้แสดงค่าออกมาบนหน้าปัทม์

46. โครงสร้างประกอบด้วยขดลวดกระแสต่ออนุกรมกับโหลด และขดลวดแรงดันต่อขนานกับโหลด ขดลวดทั้งสองชุดจะพันอยู่บนแกนเหล็กที่ออกแบบโดยเฉพาะและมีจานอะลูมิเนียมบาง ๆ ยึดติดกับแกนหมุน วางอยู่ในช่องว่างระหว่างขดลวดทั้งสอง

48. หลักการทำงาน ขดลวดกระแสและขดลวดแรงดันทำหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็กส่งผ่านไปยังจานอะลูมิเนียมที่วางอยู่ระหว่างขดลวดทั้งสอง ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำและมีกระแสไหลวน (Eddy current) เกิดขึ้นในจานอะลูมิเนียม

49. แรงต้านระหว่างกระแสไหลวนและสนามแม่เหล็กของขดลวดแรงดันจะทำให้เกิดแรงผลักขึ้น จานอะลูมิเนียมจึงหมุนไปได้ ที่แกนของจานอะลูมิเนียมจะมีเฟืองติดอยู่ เฟืองนี้จะไปขับชุดตัวเลขที่หน้าปัดของเครื่องวัด

50. แรงผลักที่เกิดขึ้นจะเป็นสัดส่วนระหว่างความเข้มของสนามแม่เหล็กของขดลวดแรงดันและกระแสไหลวนในจานอะลูมิเนียม และขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของขดลวดด้วย ส่วนจำนวนรอบการหมุน ของจานอะลูมิเนียมขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานไฟฟ้าของโหลด