วิธีคำนวณความจุของทรานสฟอร์เมอร์แบบโซลิดสเตตอย่างถูกต้อง

ความจุของหม้อแปลงหมายถึงกำลังฟัมเพาที่ตำแหน่งแทปหลักของหม้อแปลง และความจุที่ระบุบนแผ่นชื่อหม้อแปลงคือความจุที่กำหนด ในระหว่างการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า มีกรณีของการโหลดต่ำเนื่องจากความจุมากเกินไป รวมถึงกรณีของการโหลดเกินหรือการดำเนินงานด้วยกระแสเกินทำให้อุปกรณ์ร้อนและอาจไหม้ได้ การจับคู่ความจุที่ไม่เหมาะสมเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือและความประหยัดในการจ่ายไฟในระบบไฟฟ้า ดังนั้น การกำหนดความจุหม้อแปลงที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันการทำงานของระบบไฟฟ้าอย่างน่าเชื่อถือและประหยัด

การคำนวณความจุสำหรับหม้อแปลงแบบแข็งต้องพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:

• แรงดันไฟฟ้าขาเข้า: แรงดันไฟฟ้าขาเข้าหมายถึงค่าแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับหม้อแปลง หม้อแปลงแบบแข็งมักจะมีช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่กำหนด (เช่น 220V ~ 460V) และควรเลือกหม้อแปลงที่เหมาะสมตามช่วงนี้

• แรงดันไฟฟ้าขาออก: แรงดันไฟฟ้าขาออกหมายถึงค่าแรงดันไฟฟ้าที่หม้อแปลงส่งออกมา หม้อแปลงแบบแข็งยังมีช่วงแรงดันไฟฟ้าขาออกที่กำหนด (เช่น 80VAC ~ 480VAC) ซึ่งต้องพิจารณาเมื่อเลือกหม้อแปลงที่เหมาะสม

• ความจุที่กำหนด: ความจุที่กำหนดแสดงถึงความจุโหลดสูงสุดที่หม้อแปลงสามารถรับได้ โดยทั่วไปจะแสดงเป็นกิโลโวลต์แอมแปร์ (kVA) ความจุที่กำหนดมักจะกำหนดตามความต้องการ หากโหลดต้องการกระแสรวมที่ใหญ่ จำเป็นต้องเลือกหม้อแปลงที่มีความจุมากขึ้น

• กำลังไฟฟ้าขาเข้า: กำลังไฟฟ้าขาเข้าเท่ากับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าคูณด้วยกระแสไฟฟ้าขาเข้า โดยทั่วไปจะแสดงเป็นกิโลวัตต์ (kW)

ดังนั้น เมื่อพิจารณาปัจจัยเหล่านี้ สูตรคำนวณความจุสำหรับหม้อแปลงแบบแข็งสามารถแสดงได้ว่า:
ความจุ (kVA) = แรงดันไฟฟ้าขาเข้า (V) × กระแสไฟฟ้าขาเข้า (A) / 1000.

หมายเหตุ: หม้อแปลงแบบแข็งแตกต่างจากหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเดิม หม้อแปลงแบบแข็งเป็นการรวมของคอนเวอร์เตอร์และหม้อแปลง ทำให้มันเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในการแปลงพลังงานสถิติ แต่วิธีการคำนวณของมันแตกต่างจากหม้อแปลงแบบเดิม

วิธีการคำนวณความจุสำหรับหม้อแปลงเฟสเดียวและสามเฟสมีความคล้ายคลึงกัน การอธิบายต่อไปนี้ใช้การคำนวณความจุหม้อแปลงสามเฟสเป็นตัวอย่าง ขั้นตอนแรกในการคำนวณความจุหม้อแปลงคือการกำหนดกำลังสูงสุดต่อเฟสของโหลด (สำหรับหม้อแปลงเฟสเดียว นี่คือกำลังโหลดเฟสเดียวสูงสุด)

รวมกำลังโหลดแยกกันสำหรับแต่ละเฟส (A, B, และ C) ตัวอย่างเช่น หากกำลังโหลดรวมบนเฟส A เป็น 10 kW เฟส B เป็น 9 kW และเฟส C เป็น 11 kW ให้ใช้ค่าสูงสุด ซึ่งคือ 11 kW

หมายเหตุ: สำหรับอุปกรณ์เฟสเดียว ใช้กำลังต่อหน่วยเป็นค่าสูงสุดที่ระบุบนแผ่นชื่ออุปกรณ์ สำหรับอุปกรณ์สามเฟส หารกำลังรวมด้วย 3 เพื่อได้กำลังต่อเฟส ตัวอย่างเช่น:
กำลังโหลดรวมบนเฟส C = (300W × 10 เครื่องคอมพิวเตอร์) + (2kW × 4 เครื่องปรับอากาศ) = 11 kW

ขั้นตอนที่สองในการคำนวณความจุหม้อแปลงคือการกำหนดกำลังรวมสามเฟส ใช้กำลังเฟสเดียวสูงสุดในการคำนวณกำลังรวมสามเฟส:
กำลังเฟสเดียวสูงสุด × 3 = กำลังรวมสามเฟส

โดยใช้กำลังโหลดเฟส C สูงสุด 11 kW:
11 kW × 3 (เฟส) = 33 kW ดังนั้น กำลังรวมสามเฟสคือ 33 kW

ปัจจุบัน มากกว่า 90% ของหม้อแปลงที่มีจำหน่ายในตลาดมีแฟคเตอร์พลังงานเพียง 0.8 ดังนั้น ต้องหารกำลังรวมด้วย 0.8:
33 kW / 0.8 = 41.25 kW (กำลังฟัมเพาที่ต้องการของหม้อแปลงใน kW)

ตามคู่มือการออกแบบวิศวกรรมไฟฟ้า ความจุของหม้อแปลงควรถูกเลือกตามโหลดที่คำนวณ สำหรับหม้อแปลงเดียวที่จ่ายโหลดคงที่ ค่าโหลด β ทั่วไปจะถูกกำหนดไว้ประมาณ 85% ซึ่งแสดงเป็น:
β = S / Se
โดยที่:
S — ความจุโหลดที่คำนวณ (kVA);
Se — ความจุของหม้อแปลง (kVA);
β — ค่าโหลด (โดยทั่วไป 80% ถึง 90%)

ดังนั้น:
41.25 kW (ความต้องการกำลังฟัมเพา) / 0.85 = 48.529 kVA (ความจุหม้อแปลงที่ต้องการ)ดังนั้น หม้อแปลง 50 kVA จะเหมาะสม