Article by: Pornphimol Winyuchakrit (Ph.D.) & MEGA Tech

กลุ่มวิจัยเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน
คณะพลังงานสิ่งแวดล้อมและวัสดุ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ในปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมมีการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นต้นกำลังในกระบวนการผลิตอยู่เป็นจำนวนมาก มอเตอร์ไฟฟ้าจึงจัดเป็นอุปกรณ์ใช้พลังงานหลักของอุตสาหกรรมรวมถึงอาคารธุรกิจต่างๆ  แต่การประเมินค่าประสิทธิภาพและการติดตามการใช้งานมอเตอร์นั้นทำได้ค่อนข้างยาก เนื่องจากประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าจำเป็นต้องทราบงานทางกลที่มอเตอร์ส่งออกมา แต่การตรวจวัดที่แม่นยำจำเป็นต้องทำการถอดมอเตอร์แล้วนำไปทดสอบในห้องทดสอบเท่านั้น จึงเป็นไปได้ยากที่จะตรวจวัดประสิทธิภาพมอเตอร์ที่ติดตั้งใช้งานแล้ว  ดังนั้นในปัจจุบันการตรวจวัดประสิทธิภาพของมอเตอร์จึงมีเพียงการวัดการใช้กระแสไฟฟ้าที่มอเตอร์ใช้ขณะทำงานซึ่งจะแปรเปลี่ยนตามภาระที่มอเตอร์ขับและสภาพการทำงาน ซึ่งมีความคลาดเคลื่อนค่อนข้างมาก ทำให้ไม่ทราบถึงประสิทธิภาพที่แท้จริง ส่งผลให้มีการใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างสิ้นเปลือง รวมถึงมีส่วนทำให้ความสนใจที่จะเปลี่ยนมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงน้อยลงด้วย เพราะคิดว่ามอเตอร์ที่ใช้อยู่มีประสิทธิภาพดีอยู่แล้ว

หากสามารถประเมินค่าประสิทธิภาพของมอเตอร์ที่ใช้งานอยู่ได้และแม่นยำพอสมควร จะทำให้สถานประกอบการทราบถึงความสิ้นเปลืองและความคุ้มค่าในการปรับปรุงมอเตอร์ให้ประสิทธิภาพสูงขึ้น สอดคล้องกับการส่งเสริมการใช้งานมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจะประสบผลสำเร็จยิ่งขึ้น รวมถึงผู้ประกอบการสามารถเฝ้าระวังการใช้งานมอเตอร์ให้มีประสิทธิภาพได้ตลอดเวลา

ในปี พ.ศ.2556 สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ร่วมกับการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ได้ให้การสนับสนุน กลุ่มวิจัยเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ในการพัฒนาโปรแกรมประเมินประสิทธิภาพมอเตอร์ กลุ่มวิจัยจึงได้จัดทำโปรแกรมประเมินประสิทธิภาพมอเตอร์ในลักษณะ  Web-based ขึ้นชื่อ MotorEFF  ขึ้น ขณะนี้เปิดให้ทดลองใช้งานแล้ว

ระบบตรวจวัดประสิทธิภาพมอเตอร์  MotorEFF คืออะไร

MotorEFF เป็นระบบประเมินประสิทธิภาพมอเตอร์แบบออนไลน์ ผู้ใช้สามารถใช้เครื่องมือตรวจวัดค่าทางไฟฟ้า แล้วป้อนข้อมูลผ่านโทรศัพท์มือถือ หรือ แทปเล็ต หรือ ติดอุปกรณ์เก็บข้อมูลอัตโนมัติส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ต (IoT)  โปรแกรม MotorEFF บนเครื่องแม่ข่ายจะประเมินค่าประสิทธิภาพมอเตอร์ และแสดงผล และบันทึกค่าลงในฐานข้อมูล ผู้ใช้งานสามารถเข้ามาดูข้อมูลที่บันทึกไว้ได้ผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ในการประเมินประสิทธิภาพมอเตอร์ของโปรแกรม MotorEFF  ผู้ใช้งานจำเป็นต้องกรอกค่าทางไฟฟ้าของมอเตอร์ 2 จุดทำงาน และความเร็วรอบแต่ละจุด และค่าความต้านทานของขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ จากนั้นโปรแกรมจะใช้เทคนิค Optimization หาคำตอบชุดพารามิเตอร์ในวงจรสมมูลย์ที่ใกล้เคียงที่สุด แล้วนำคำตอบที่ได้มาคำนวณและแสดงค่าประสิทธิภาพของมอเตอร์ให้แก่ผู้ใช้งานในเวลาเพียงไม่กี่วินาที

MotorEFF ใช้งานอย่างไร

โปรแกรม MotorEFF ใช้งานได้ใน 3 ลักษณะ คือ

• แบบที่ป้อนข้อมูลและคำนวณจากเว็บไซด์ในลักษณะของเครื่องคิดเลข โดยไม่เก็บค่าเก่าไว้
• แบบที่ผู้ใช้ตรวจวัด และป้อนข้อมูลและให้มีการบันทึกค่าแบบ LOGBOOK และสามารถดูแนวโน้มได้
• แบบติดตั้งกล่องส่งข้อมูลแบบอัตโนมัติและส่งข้อมูลออนไลน์

โปรแกรม MotorEFF มีความสามารถ

• สามารถสร้างฐานข้อมูลของมอเตอร์  และ QR Code เพื่อติดที่มอเตอร์และใช้ Smart phone อ่านและกรอกข้อมูลตรวจวัดได้อย่างรวดเร็ว
• สามารถสร้าง Dashboard แสดงรายมอเตอร์ หรือภาพรวมของมอเตอร์ได้
• บันทึกค่าที่เคยตรวจวัดและย้อนดูค่าในอดีตได้
• สามารถตั้งเงื่อนไขการเตือนเมื่อมีการทำงานผิดปกติได้
• สามารถประเมินผลประหยัดหากจะเปลี่ยนมอเตอร์เป็นมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงได้

การเข้าทดลองใช้งาน ขณะนี้โปรแกรม Motoreff  อยู่ในช่วงทดลองใช้งาน ไม่มีค่าใช้จ่ายสำหรับการใช้งานแบบเครื่องคิดเลข หรือ แบบบันทึกค่าผ่านโทรศัพท์  สำหรับการใช้งานแบบส่งข้อมูลอัตโนมัติ จะมีค่าใช้จ่ายในส่วนของกล่องส่งข้อมูลการใช้ไฟฟ้า และความเร็วรอบบ้าง  ผู้สนใจสามารถติดต่อมาทางโครงการทาง “http://www.motoreff.com” เพื่อขอเข้าใช้งาน

Article by: Pornphimol Winyuchakrit (Ph.D.) & MEGA Tech

School of Energy Environment and Materials
King Mongkut’s University of Technology Thonburi (KMUTT)

Now a day, motors are main electrical energy consumption equipment in Industry and commercial buildings.  Motor efficiency measurement is likely to observe the energy consumption and the mechanical power output at working conditions.  In fact, the accurate efficiency measurement is virtually limited in testing laboratories.  Therefore, it is difficult to discover the efficiency the on-site motor due to the measurement on the mechanical power output.  At present, the on-site motor efficiency is usually estimated by using the current method which has some errors.  This may not only lead to the misunderstanding that the motors are still in the good condition but also make the more energy consumption expenses.  Moreover, this also obstructs the promotion motor efficiency improvement as it should.

If the onsite measurement is possible, maintenance teams will know their motor efficiency and can evaluate cost effectiveness of replacement or using high efficiency motors.  In 2018, Thailand Science Research and Innovation (TSRI) funded EnConLab, one of KMUTT research units to develop a web-based motor efficiency evaluator program, MotorEFF.  Now the program is available online for trial use. 

What the motorEFF system is?

MotorEFF is an online system or program to evaluate your motor efficiency.  Users can measure the motor operating parameters and input them into the system via Smart phones, Tablets or install Sensor boxes to send real-time data automatically.  The server will analyze the efficiency values, display and record data into databases.  Users can login via internets to monitor their recorded data.

In analysis method, MotorEFF need electrical parameters of 2 operating points (P, I, V), its rotational speeds and stator resistance and then use Optimization technique to find the most fit electrical parameters of the motors. From the solution, Program can calculate motor efficiency at those operating points.  

How to use MotorEFF Program?

Users can use MotorEFF in 3 modes as Calculator mode: users can go straight to the website and open “calculation”, then input required data, the Program will evaluate the efficiency value for those inputs.  The result is not recorded.

Manual Logbook mode: users use instruments to measure electrical data, speed and stator resistance and input these data via Smart phones.  The program will evaluate the efficiency and record it into user’s database.

Automatic Logbook mode: users have to install Power boxes and Speed boxes to measure operating data every period. The program will regularly evaluate the efficiency and record it into user’s database.

MotorEFF also has capabilities to 

• Create database of motor and its QR code for speed access.
• Create Dashboard for Overview and trend monitoring.
• Record previous analysis data and show historical trend.
• Set alarm condition such as too low loading or too low efficiency.
• Evaluate saving and payback period of high efficiency motor replacement.

How to try MoterEFF?

MotorEFF is in testing phase and ones who has motors and would like to monitor their efficiency can join our program and test it. If users use it in calculation mode or manual logbbok mode, it is free service but for automatic mode, it will have some cost for Power and Speed boxes. Ones who are interested in MotorEFF , can contact us via  “http://www.motoreff.com”.

Article by: Pornphimol Winyuchakrit (Ph.D.) & MEGA Tech

エネルギー環境およびに素材学院
キングモンクット工業大学トンブリ校（ＫＭＵＴＴ）

今日、モーターは産業および商業ビルの主要な電気エネルギー消費機器です。モーター効率の測定は往々にして動作条件下におけるエネルギー消費と機械的出力の観察で行なわれます。実際には正確な効率測定は事実上試験所内に限られるでしょう。従って実際の現場における機械的出力効率の測定は困難なのです。現在、現場でのモーター効率の測定即ち推定は誤差のある方法で行なわれています。これのやり方はモーターがまだ良好な状態にあるという誤解に繋がるだけに留まらずより多くのエネルギー消費の費用を発生させる可能性があります。更にこれはまた本来あるべき推進運動効率の改善を妨げる事にもなります。

現場におけるオンサイト測定が可能な場合、メンテチームはモーター効率を把握し、交換または高効率モーターの使用場合の費用対効果の評価が可能です。2018年にタイ科学研究革新（TSRI）はKMUTT研究ユニットの一つであるEnConLabに資金提供し、Webベースのモーター効率評価プログラムであるMotorEFFを設立しました。これでプログラムはオンライン上で試用可能となりました。

モーターＥＦＦシステムとは？

モーターＥＦＦはモーター効率の評価をするためのオンラインシステムまたはプログラムです。ユーザーは、モーターの動作パラメーターを測定してスマートフォンやタブレットを介してシステムに入力したりセンサーボックスを導入してリアルタイムデータを自動的に送信したりできるのです。サーバーは効率値を分析しデータを表示してデータベースに記録します。ユーザーはインターネット経由でログインして記録されたデータのモニタリングが可能です。

解析方法においてモーターＥＦＦは2つの作動点（P、I、V）、その回転速度そして固定子抵抗を利用して最適化手法によってモーターの最も適切な電気的パラメーターを見つけます。このソリューションでプログラムはこれらの作動点におけるモーター効率が計算できるのです。

モーターＥＦＦプログラムの利用方法は？

ユーザーは計算モードとして3つのモードでモーターＥＦＦの利用が可能：ユーザーはWebサイトに直接アクセスして「計算」を開き、必要なデータを入力するとプログラムはそれらの入力の効率値を評価します。結果は記録されません。

手動ログブックモード：ユーザーは機器を使用して電気データ、速度、固定子抵抗を測定し、スマートフォンを介してこれらのデータを入力。プログラムは効率を評価し、それをユーザーのデータベースに記録します。

自動ログブックモード：ユーザーはパワーボックスとスピードボックスをインストールして、期間ごとに動作データを測定しなくてはなりません。プログラムは定期的に効率を評価し、それをユーザーのデータベースに記録します。

モーターＥＦＦは以下の性能も兼ね備えている　　

• モーターのデータベースおよびにスピードアクセスのためのQRコードの作成。
• 全体およびにトレンドモニタリング用のダッシュボードを作成。
• 以前の分析データを記録し過去の傾向を表示。
• 負荷の低すぎ時、効率の低すぎ時などのアラーム条件の設定。
• 高効率モーター交換時における節約額と回収期間の評価。

モーターＥＦＦのトライ方法は？

モーターＥＦＦはテスト段階に在るのでモーターを所有していてその効率のモニターを希望する方々は我々のプログラムに参加してテストする事が可能です。ユーザーが計算モードまたは手動logbbokモードで使用する場合には無料サービスですが自動モードの場合はパワーボックスとスピードボックスに多少のコストが掛かります。モーターＥＦＦに興味のある方は「http://www.motoreff.com」にてお問い合わせください。