28 พ.ค. 2020 เวลา 11:38 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
เมื่อแหล่งจ่ายหายไปหนึ่งเฟส VSD รุ่นมาตรฐานที่มีวงจรขาเข้าแบบไดโอดหรือไทริสเตอร์จะเป็นอย่างไร ?
วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น(full wave rectify) 3 เฟส ที่ใช้ Diode และ Thyristor หรือที่เราเรียกว่า วงจรเรียงกระแส 6 พัลส์ ซึ่งเป็นวงจรขาเข้าของ VSD รุ่นมาตรฐาน เมื่อพบกับปัญหาแหล่งจ่ายหายไปหนึ่งเฟสจะไม่ตัดวงจรทันที
เมื่อเทียบกับ VSD รุ่นพิเศษที่มีวงจรเรียงกระแสแบบ active (ดังภาพด้านล่าง) ในรุ่น Low harmonics และ Regenerative ซึ่งในสองรุ่นนี้จะมีวงจรตรวจจับแรงดันขาเข้าเพื่อใช้เป็นสัญญาณอ้างอิงสำหรับการสวิตซ์ของ IGBT ด้านเรียงกระแส
VSD ที่มีวงจรเรียงกระแสแบบ Active
เหตุผลที่ VSD รูปแบบมาตรฐาน(รูปแรก)นั้นไม่สามารถตัดวงจรได้ทันทีทันใดได้เมื่อเกิดสภาวะแหล่งจ่ายแรงดันหายไปหนึ่งเฟส ก็เพราะว่า VSD แบบนี้จะไม่มีวงจรวัดแรงดันที่ด้านเข้า
ถึงแม้จะไม่มีวงจรวัดแรงดันขาเข้าแต่ก็ยังมีระบบป้องกันแรงดันขาเข้าหายไปบางส่วน โดยมี Fault input phase loss
ในเมื่อไม่มีวงจรวัดแรงดันแล้ว VSD จะรู้ได้อย่างไรว่าแรงดันหายไปหนึ่งเฟส ?
ในสภาวะที่แรงดันขาเข้าหายนั้น เสมือนว่าวงจรเรียงกระแสนั้นลดจาก 6 พัลส์ เหลือเพียง 4 พัลส์
แรงดันกระแสตรงซึ่งเท่ากับแรงดันยอด(Peak voltage) จะยังคงเท่าเดิมเนื่องจากยังคงเหลือแรงดันขาเข้า 2 เฟสซึ่งส่งผลแรงดันยอดแบบเฟส- เฟสยังคงเท่าเดิม
แรงดันกระแสตรงที่ได้จากวงจรเรียงกระแส 3 เฟส แบบเต็มคลื่น ( 6 pulse rectify ) Ref : https://www.electronics-tutorials.ws/power/three-phase-rectification.html
แรงดันขาออกของ VSD ที่สภาวะนี้จึงยังคงเป็น 3 เฟส ที่พิกัดแรงดันปกติ
แต่เนื่องจากกำลังไฟฟ้าขาเข้าหายไปหนึ่งเฟสทำให้กำลังไฟฟ้าที่สามารถจ่ายได้มีแค่เพียง 2 ใน 3 ของพิกัด
ย้อนกลับไปที่เรื่องของจำนวนพัลส์ที่เหลือเพียง 4 (จากเดิม 6) จึงทำให้แรงดันกระแสตรงมีการแกว่งมากขึ้น
VSD รุ่นมาตรฐานนี้จึงตรวจจับการแกว่งของแรงดันกระแสตรงนี้เป็นตัวชี้วัดการหายไปของแรงดัน 1 ใน 3 เฟส
โดยพบว่าเมื่อมีความต้องการกำลังไฟฟ้าขาออกมากว่าวงจรด้านแหล่งจ่ายที่สามารถจ่ายได้ (2/3 ของพิกัดกำลัง) จะทำให้แรงดันกระแสตรงแกว่งมากๆจนถึงค่าตรวจจับของ VSD หลังจากนั้นจึงเกิด Fault "supply phase loss"
จากข้อมูลด้านบนจะเห็นว่าหาก VSD มีการใช้งานไม่ถึง 2/3 ของพิกัดกำลัง VSD รุ่นมาตรฐานจะไม่สามารถตรวจจับความผิดพร่องนี้ได้ เพราะเป็นการตรวจจับแบบทางอ้อม แรงดันกระแสตรงอาจจะยังไม่แกว่ง หรือแกว่งน้อยมากไม่ถึงระดับการตรวจจับ
ประเด็นดังกล่าวเป็นข้อมูลที่น่าสนใจสำหรับการวิเคราะห์ปัญหาให้ตรงจุด
จริงๆ แล้วยังมีความซับซ้อนอีกหลายกรณีที่เคยเจอเช่น
- แรงดันมาครบ 3 เฟส แต่ก็ยัง fault "supply phase loss"
ซึ่งจะนำมาเขียนเพื่อแบ่งปันในโอกาสถัดไป
โฆษณา