วงจรย่อยสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า

แนวคิดพื้นฐาน

มอเตอร์ไฟฟ้ามีลักษณะทางไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจง โดยเฉพาะการดึงกระแสขณะสตาร์ท (Inrush หรือ Locked-Rotor Current) ที่สูงมาก ซึ่งอาจสูงถึง 6 ถึง 8 เท่าของกระแสพิกัดโหลดเต็มที่ (FLC) ด้วยเหตุนี้ กฎการเลือกขนาดสายและอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินแบบทั่วไปจึงไม่สามารถนำมาใช้โดยตรงได้ วงจรย่อยมอเตอร์ต้องการการพิจารณาแยกต่างหากระหว่าง การป้องกันโหลดเกิน (Overload Protection - เพื่อป้องกันตัวมอเตอร์) และ การป้องกันการลัดวงจร/ไฟรั่วลงดิน (Short-Circuit/Ground-Fault Protection - เพื่อป้องกันสายไฟ)

วิธีการคำนวณ

ในการเลือกขนาดตัวนำของวงจรย่อยสำหรับมอเตอร์ตัวเดียวที่ทำงานต่อเนื่อง พิกัดทนกระแสต้องไม่น้อยกว่า 125% ของพิกัดกระแสโหลดเต็มที่ของมอเตอร์ (โดยอ้างอิงจากตารางมาตรฐาน ไม่ใช่แค่ป้ายเนมเพลท): $I_{conductor} \ge 1.25 \times FLC$ สำหรับการป้องกันการลัดวงจร (เช่น การใช้เบรกเกอร์ชนิด Inverse-Time) ขนาดพิกัดจะถูกเลือกให้ใหญ่กว่าพิกัดสายไฟมาก เพื่อให้มอเตอร์สามารถสตาร์ทได้โดยไม่เกิดการทริปที่ผิดพลาด ซึ่งมักจะอนุญาตให้สูงถึง 250% ของ FLC: $I_{SC/GF} \le 2.50 \times FLC$ (ข้อสังเกต: ตัวคูณเหล่านี้แตกต่างกันไปตามประเภทของมอเตอร์และประเภทของอุปกรณ์ป้องกัน)

การประยุกต์ใช้ทางวิศวกรรม

การแยกฟังก์ชันการป้องกันเป็นจุดเด่นของการออกแบบวงจรมอเตอร์ โอเวอร์โหลดรีเลย์ (Overload Relay) จะถูกตั้งค่าให้ใกล้เคียงกับกระแสพิกัดบนเนมเพลทเพื่อป้องกันขดลวดมอเตอร์จากกระแสเกินแบบต่อเนื่อง ในขณะที่เบรกเกอร์หรือฟิวส์ที่อยู่ต้นทางจะถูกเลือกให้ใหญ่พอที่จะทนต่อกระแสกระชากขณะสตาร์ทได้ โดยมอบหน้าที่การป้องกันกระแสโหลดเกินระยะยาวให้กับโอเวอร์โหลดรีเลย์ แนวทางที่สอดประสานกันนี้ช่วยให้มั่นใจได้ทั้งการทำงานที่ราบรื่นและความปลอดภัยจากความผิดพร่องรุนแรง