มอร์เตอร์เหนี่ยงนำ

ฟมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้าเฟสเดียวที่กำหนด จะต้องมีค่าประสิทธิภาพ (efficiency) ที่ภาระเต็มพิกัด (full load) มากกว่าหรือเท่ากับค่าที่กำหนดในตารางดังต่อไปนี้

ขนาดกำลังออกที่กำหนดของมอเตอร์
(กิโลวัตต์)

ประสิทธิภาพ
(%)
ขนาดไม่เกิน ๐.๑๘๖
ขนาดเกินกว่า ๐.๑๘๖ ถึง ๐.๕๕ กิโลวัตต์
ขนาดเกินกว่า ๐.๕๕ ถึง ๑.๕ กิโลวัตต์
ขนาดเกินกว่า ๑.๕ ถึง ๓.๗ กิโลวัตต์

๖๓
๖๘
๗๘
๘๕







มาตรฐานวิธีการทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

มาตรฐานวิธีการทดสอบหาค่าประสิทธิภาพ (Efficiency) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในร่างกฎกระทรวง อ้างอิงตามมาตรฐานดังนี้

มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส
IEEE 112 – 1996: IEEE Standard Test Procedure for polyphase Induction Motors and Generators (Method B) มีรายละเอียดดังนี้

เครื่องมือที่ใช้ในการทดสอบ
1. AC Power Source
2. Power Analyzer
3. Dynamometer test set
4. Automatic LCR Meter
5. Digital Thermometer

หมายเหตุ ความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ของเครื่องมือให้เป็นไปตาม IEEE 112 หัวข้อที่ 4

สถานที่ทดสอบ
ควบคุมอุณหภูมิโดยรอบ (Ambient Temperature) ให้ได้ 25±2 OC

วิธีการทดสอบ
1. การทดสอบ Rated load temperature test
ติดตั้ง Thermocouples หรืออุปกรณ์วัดอุณหภูมิที่ ขดลวดมอเตอร์ วัดและบันทึกค่าความต้านทานของขดลวด Stator (line to line) และอุณหภูมิของขดลวด Stator

ป้อนแรงดันไฟฟ้าที่มีแรงดันและความถี่ตามพิกัดของมอเตอร์ ใส่โหลดตามพิกัดให้กับมอเตอร์ให้มอเตอร์ทำงานจนถึงจุดสมดุลย์ความร้อน คือ อุณหภูมิที่ขดลวด Stator มีค่าคงที่ในระหว่างการทดสอบให้อ่านและบันทึกค่าอุณหภูมิของขดลวดทุกๆ ½ ชม. อุณหภูมิของขดลวด Stator ถือว่าคงที่ เมื่ออุณหภูมิที่อ่านได้ 2 ค่า แตกต่างกันไม่เกิน 1 OC

ปลดวงจรแหล่งจ่ายไฟออกจากมอเตอร์ และภายในช่วงระยะเวลาที่กำหนด (30 วินาทีสำหรับมอเตอร์ขนาดไม่เกิน 50 hp) ให้ทำการวัด และบันทึก ค่าความต้านทานของขดลวด Stator (line to line) อุณหภูมิขดลวด Stator และอุณหภูมิโดยรอบของมอเตอร์ ถ้าไม่สามารถวัด ค่าความต้านทานของขดลวดได้ทันตามระยเวลาที่กำหนดไว้ หลังปลดแหล่งจากไฟออกแล้ว จะต้องรีบดำเนินการให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้ และให้บันทึกค่าทุกๆ 30 วินาที อย่างน้อย 10 ค่า นำค่าที่บันทึกไว้ไป Plot Curve และหาค่าความต้านทาน ณ เวลาที่ากำหนด

2. การทดสอบ Load Test
ป้อนแรงดันไฟฟ้าที่มีแรงดันและความถี่ตามพิกัดมอเตอร์ ใส่โหลดให้กับมอเตอร์ที่ 150%, 125%, 100%, 75%, 50% และ 25% ของพิกัดมอเตอร์ แต่ละจุดที่โหลดมอเตอร์ ให้วัดและบันทึกค่าต่อไปนี้
q อุณหภูมิโดยรอบของมอเตอร์
q อุณหภูมิของขดลวด Stator
q ความถี่ของกระแสไฟฟ้า
q ความเร็วรอบของมอเตอร์
q แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของมอเตอร์
q กระแสเฉลี่ยของมอเตอร์
q กำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์
q แรงบิดของมอเตอร์

หมายเหตุ การทดสอบควรทำด้วยความรวดเร็วเท่าที่ทำได้ เพื่อให้อุณหภูมิของขดลวดเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุด ในระหว่างการทดสอบอุณหภูมิของขดลวด Stator จะต้องอยู่ในช่วง 10 OC ของอุณหภูมิสูงสุดที่อ่านได้ขณะทำการทดสอบ Rated load temperature test

3. การทดสอบหาค่า Dynamometer Torque Correction
ป้อนแรงดันไฟฟ้าที่มีความถี่และแรงดันตามพิกัดให้กับมอเตอร์ ให้มอเตอร์ทำงานแบบไม่มีโหลด โดยที่เพลาของมอเตอร์ยังต่ออยู่กับไดนาโมมิเตอร์ จนกระทั่งค่ากำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์คงที่ (ค่ากำลังไฟฟ้าขณะไม่มีโหลดของมอเตอร์ถือว่าคงที่เมื่อค่ากำลังไฟฟ้าที่อ่านได้ในช่วงเลา ½ ชม. เปลี่ยนแปลงไม่เกิน 3%) ให้วัดและบันทึกค่าต่อไปนี้
q กำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์
q กระแสเฉลี่ยของมอเตอร์
q ความเร็วรอบของมอเตอร์
q แรงบิดของมอเตอร์
q ความต้านทานเฉลี่ยของขดลวด Stator
ปลด Coupling ออกจากมอเตอร์ และให้มอเตอร์เดินตัวเปล่าที่แรงดัน และความถี่พิกัด จนกระทั่งค่ากำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์คงที่ ให้วัดและบันทึกค่าต่อไปนี้
q กำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์
q กระแสเฉลี่ยของมอเตอร์
q ความต้านทานเฉลี่ยของขดลวด Stator

4. การทดสอบ No-load Test
ปลดโหลดมอเตอร์และให้มอเตอร์เดินตัวเปล่าที่แรงดัน และความถี่พิกัด จนกระทั่งค่ากำลังไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์ และอุณหภูมิของขดลวด Stator คงที่ (ค่ากำลังไฟฟ้าขณะไม่มีโหลดของมอเตอร์ถือว่าคงที่เมื่อค่ากำลังไฟฟ้าที่อ่านได้ในช่วงเวลา ½ ชม. เปลี่ยนแปลงไม่เกิน 3%) ป้อนแรงดันไฟฟ้าที่มีความถี่ตามพิกัดของมอเตอร์ที่ 125%, 100%, 75%, 60%, 50%, 35%, 20% ของแรงดันตามพิกัดหรือถึงจุดที่กระแสมอเตอร์มีค่าต่ำสุดและเริ่มไม่เสถียรภาพ แต่ละจุดของแรงดันให้วัดและบันทึกค่าต่อไปนี้
q ค่าเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์
q กระแสไฟฟ้าเฉลี่ยของมอเตอร์
q กำลังไฟฟ้าไม่มีโหลดของมอเตอร์
q อุณหภูมินของขดลวด Stator
q อุณหภูมิโดยรอบของมอเตอร์
ข้อมูลที่ต้องบันทึก
Form B- Method B



วิธีคำนวณ
จากผลการทดสอบที่ได้ นำมาคำนวณเพื่อบันทึกข้อมูลใน Form B- Method B

(1) Average Cold Stator Winding Resistance Between Terminal in Ohms = จากการวัด
(2) Stator Winding Temperature before running the motor in OC = จากการวัด
(3) Rated Load Heat Run Stator Winding Resistance Between Terminal in Ohms = จากการวัด
(4) Stator Winding Temperature after Rated Load Heat Run in OC = จากการวัด
(5) Ambient Temperature in OC = จากการวัด
(6) Ambient Temperature in OC = จากการวัด
(7) Stator Winding Temperature (tt) in OC = จากการวัด
(8) Frequency in Hz = จากการวัด
(9) Synchronous Speed in r/m = 120x(8)/number of poles
(10)Slip Speed in r/m = (9)-(11) when speed is measured
(11)Speed in r/m = จากการวัด
(12)Line to line Voltage in V = จากการวัด
(13)Line Current in A = จากการวัด
(14) Stator Power in W = จากการวัด
(15)Core loss in W = จากการ Plot Curve A ตามรูป

(16)Stator I2R Loss in W at (tt) OC = 1.5x(13)2x(1)x[k1+(7)]/[k1+(2)]
เมื่อ k1 = 234.5 for 100% IACS conductivity copper
(17) Power Across Air Gap, in W = (14)-(15)-(16)
(18)Rotor I2R Loss, in W = [(17)x(10)]/(9)
(19)Friction and Windage Loss, in W = จากการ Plot Curve A ตามรูป
(20)Total Conventional Loss in W = (15)+(16)+(18)+(19)
(21)Torque = จากการวัด
(22)Dynamometer Correction =
เมื่อ WA = (P1-W1-Wh)x(1-s1)
WB = P0-W0-Wh
P1 = Input power (W) required to drive motor when coupled to
dynamometer with dynamometer armature circuit open (Test “A”)
W1 = stator I2R loss (W) during Test “A”
s1 = slip, in pu, during Test “A”
P0 = Input power (W) required to drive machine as a motor running
Free and uncoupled Test “B”
W0 = stator I2R loss (W) during Test “B”
Wh = core loss (W)
C = torque output registered by dynamometer during Test “A”
k = 9.549 for torque (N-m)
n = rotational speed (r/min) during Test “A”
(23)Corrected Torque in Nm = (21)+(22)
(24)Shaft Power in W = [(23)x(11)]/594.9
(25)Apparent Total Loss in W = (14)-(24)
(26)Stray-Load Loss in W = (25)-(20)
(27)Stator I2R Loss in W, at (ts) OC = 1.5x(13)2x(3)x[k1+(4)-(5)+25 OC]/[k1+(4)]
(28)Corrected Power Across Air Gap in W = [(29)/(9)]x[(14)-(27)-(15])




(29)Corrected Slip in r/m = St x (ts+k)/(tt+k)
เมื่อ St = Slip measured at stator winding temperature tt
ts = Specified temperature for resistance correction in OC
tt = Observed stator winding temperature during test OC
k = 234.5 for 100%Loss conductivity copper
(30)Corrected speed in r/m = Synchronous speed –(29)
(31)Rotor I2R Loss in W, at (ts) OC = (28)x(29)/(9)
(32)Corrected Stray-Load Loss, in W = AT2
เมื่อ A = slope ของ Curve (26) vs (23)2
T = Corrected torque = (23)
(33)Corrected Total Loss , in W = (15)+(19)+(27)+(31)+(32)
(34)Corrected Shaft Power, in W = (14)-(33)
(35)Shaft Power, in hp = (34)/745.7
(36)Efficiency, in % = 100x(34)/(14)
(37)Power Factor, in % = [(14)x100]/[Ö3x(12)x(13)]