เชื่อว่าหลายคนคงรู้จักเครื่องปรับอากาศหรือที่เราเรียกกันว่า แอร์ เพราะเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่สามารถอำนวยความสะดวกสบายภายในบ้าน แต่จะมีสักกี่คนที่รู้จักเครื่องปรับอากาศดีและรู้ว่ามันทำงานอย่างไรที่สำคัญอุปกรณ์ของแอร์มีส่วนไหนสำคัญบ้าง โดยในวันนี้เราจะมาพูดถึงอุปกรณ์หลักของแอร์อย่าง คาปาซิเตอร์ แอร์ และหลักการทำงานว่ามีหน้าที่อย่างไรบ้าง ดังนั้นบทความนี้เราจะพามาทำความรู้จักเจ้าตัวนี้กัน หากพร้อมแล้วก็ตามมาอ่านกันเลย
คาปาซิเตอร์ แอร์ คืออะไร?
Capacitor ( คาปาซิเตอร์ ) คือ ตัวเก็บประจุ บ้างเรียก คาปาซิเตอร์ บ้างก็เรียกกันว่า คอนเดนเซอร์ ซีแคป ซึ่งเจ้าสิ่งนี้ก็คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่งที่ถูกออกแบบมาเพื่อหน้าที่เก็บพลังงานในรูปแบบของสนามไฟฟ้า โดยส่วนใหญ่แล้วเราสามารถพบเจ้าสิ่งนี้ได้บนแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ แทบทุกวงจร อย่างเช่น เครื่องปรับอากาศ จึงถือได้ว่าเจ้าสิ่งนี้เป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญตัวหนึ่งของแอร์เลยก็ว่าได้
หลักการทำงานของ คาปาซิเตอร์ แอร์
โครงสร้างของตัวเก็บประจุไฟฟ้าจะมีตัวนำ 2 แผ่นวางอยู่ติดกัน โดยมีฉนวนกั้นกลางมีขั้วใช้งาน 2 ขั้วต่อจากแผ่นตัวนำที่มีความยาวมาก จึงใช้วิธีการม้วนเก็บไว้ในตัวถังอลูมิเนียมหรือวัสดุอย่างอื่นทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับชนิดของตัวเก็บประจุด้วย ซึ่งตัวเก็บประจุจะมีคุณสมบัติไม่ให้ไฟฟ้ากระแสตรงไหลผ่านแต่จะยอมให้ไฟฟ้ากระแสสลับไหลผ่านได้
สำหรับค่าความเก็บประจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศหรือแอร์ จะมีหน่วยเป็นไมโครฟารัด โดยทั่วไปแล้วช่างจะเรียกว่า คาปาซิเตอร์ เป็นโหลดทางไฟฟ้าที่ทำให้เกิดผลต่างเฟสโดยค่าของกระแสไฟฟ้าจะมีทิศทางนำหน้าแรงดันไฟฟ้า โดยตัวคอมเพรสเซอร์จะได้รับประโยชน์จากการใช้ คาปาซิเตอร์แอร์ คือ เพื่อปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ทำให้การใช้งานมีประสิทธิภาพสูงขึ้นกินไฟฟ้าน้อยลงและลดการสิ้น เปลืองพลังงานไฟฟ้า ซึ่งสามารถแบ่งตามการใช้งานได้ 2 ชนิด ดังนี้
1. คาปาซิเตอร์รัน สำหรับตัวคาปาซิเตอร์รันจะต่อแบบอนุกรมอยู่ในขดลวดสตาร์ตของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ เช่นเดียวกับมอเตอร์พัดลมที่ใช้ระบบไฟฟ้า 1 เฟส ส่วนขั้วอีกด้านหนึ่งของคาปาซิเตอร์รันจะต่ออยู่กับสายนิวตรอนของแหล่งจ่ายไฟฟ้า โดยค่าความเก็บประจุของคาปาซิเตอร์รันจะมีค่าไม่สูงมาก เช่น 2,3,4 ไปจนถึง 60 ไมโครฟารัด ส่วนตัวถังคาปาซิเตอร์รันจะสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าได้สูงและยังทนต่อการทำงานได้เป็นเวลานานๆ อีกด้วย
ดังนั้นคาปาซิเตอร์รันที่ใช้ในมอเตอร์คอมเพรสเซอร์จึงเป็นชนิด MF ที่สามารถซ่อมตัวเองได้เมื่อเกิดการรั่วของประจุไฟฟ้าขึ้น แต่ข้อเสียก็คือสามารถลุกติดไฟได้ และเพื่อความปลอดภัยควรติดตั้งไว้ในตัวถังที่เป็นโลหะ โดยต้องมีระยะห่างที่ขั้วไฟฟ้าอย่างน้อย 1 เซนติเมตร ตัว คาปาซิเตอร์แอร์ จะมีค่าพิกัดแรงดันใช้งานสูง เพราะต้องต่ออยู่ในวงจรตลอดเวลาขณะที่คอมเพรสเซอร์ทำงาน เช่น 370 VAC. หรือ 440 VAC. เป็นต้น
2. คาปาซิเตอร์สตาร์ต ทำหน้าที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเริ่มสตาร์ตให้กับคอมเพรสเซอร์ เช่นสามารถเริ่มสตาร์ตได้ดีที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ หรือในสภาวะความดันของน้ำยาด้านสูงและด้านต่ำไม่เท่ากัน โดยคาปาซิเตอร์สตาร์ตจะทำงานไปพร้อมๆ กับขดลวดสตาร์ตและจะถูกตัดออกจากวงจรด้วยโพเทนเชียลรีเลย์ทันที เมื่อความเร็วรอบของมอเตอร์หมุนไปได้ประมาณ 75 เปอร์เซ็นต์ของความเร็วสูงสุดของมอเตอร์ ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่สั้นมากๆ
ในส่วนของตัวถังของคาปาซิเตอร์สตาร์ตจะเป็นพลาสติก ผู้ผลิตบางรายจะทำรูไว้ใกล้ๆ กับขั้วของคาปาซิเตอร์ ในกรณี คาปาซิเตอร์แอร์ ทำงานผิดปกติหรือระเบิดสารอิเล็กโตรไลท์จะพุ่งออกมาตามรูดังกล่าว ดังนั้นเพื่อความปลอดภัยจากการลุกติดไฟควรติดตั้งไว้ในตัวถังที่เป็นโลหะ โดยมีระยะห่างที่ขั้วไฟฟ้าอย่างน้อย 1 เซนติเมตร สำหรับค่าความเก็บประจุของคาปาซิเตอร์สตาร์ตจะมีค่าสูง เช่น 88 – 108 ไมโครฟารัด ซึ่งกำหนดเป็นค่าต่ำสุดและค่าสูงสุดของการใช้งาน โดยค่าความเก็บประจุจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 21 – 995 ไมโครฟารัด ส่วนค่าพิกัดแรงดันจะต่ำกว่าคาปาซิเตอร์รัน เช่น 250 VAC. หรือ 330 VAC. เป็นต้น
คาปาซิเตอร์แบบสตาร์ตจะต่อแบบอนุกรมอยู่กับหน้าสัมผัสของโพเทนเชียลรีเลย์ และขดลวดสตาร์ต ส่วนขั้วอีกด้านหนึ่งของ คาปาซิเตอร์แอร์ ต่ออยู่กับสายนิวตรอนของแหล่งจ่ายไฟฟ้า เนื่องจากคาปาซิเตอร์สตาร์ตต่ออนุกรมกับหน้าสัมผัสของรีเลย์ขณะทำงาน จึงมีโอกาสที่จะเกิดประกายไฟที่หน้าสัมผัสทำให้เกิดการเสียหายที่หน้าสัมผัสของโพเทนเชียลรีเลย์ได้ จึงมักจะต่อตัวต้านทานค่า15 k ถึง18 k ขนาด 2 W ต่อคร่อมระหว่างขั้วทั้งสองของคาปาซิเตอร์สตาร์ต เพื่อทำหน้าที่คายประจุออกจากตัวคาปาซิเตอร์
จบกันไปแล้วกับความรู้ในเรื่องของ อุปกรณ์สำคัญของเครื่องปรับอากาศอย่าง คาปาซิเตอร์แอร์ สำหรับใครที่อ่านจบมาถึงตรงนี้ก็คงทราบกันแล้วว่าเจ้าตัวนี้คืออะไรและมีหน้าที่อย่างไรบ้าง ซึ่งสิ่งเหล่านี้แม้จะดูเหมือนเป็นเรื่องไกลตัวแต่จริงๆ แล้วเป็นเรื่องที่ถือว่าใกล้ตัวสำหรับทุกคนมาก ดังนั้นมีความรู้ติดตัวไว้ไม่เสียหายแน่นอน
รูปภาพประกอบ : my-best.in.th
รูปภาพประกอบ : ldalai.com
อ่านต่อที่ แอร์ติดผนัง แอร์สี่ทิศทาง แอร์แขวน
Credit : เด็ก, แบบบ้าน, แอลกอฮอล์, มอเตอร์ไซค์, เครื่องดนตรีสากล
