แนวข้อสอบ กว. Electrical Machines พร้อมเฉลย

หัวข้อ “Electrical Machines” เป็นส่วนหนึ่งของการสอบใบอนุญาตภาคีวิศวกร (กว.) บน TUE.expert มีข้อซ้อมหัวข้อนี้ 25 ข้อ อยู่ใน 1 ชุดซ้อม ด้านล่างคือตัวอย่าง 5 ข้อ พร้อมเฉลยและคำอธิบาย ลองตอบเองก่อน แล้วกด “ดูเฉลย” ใต้แต่ละข้อเพื่อตรวจคำตอบ

ตัวอย่างข้อสอบ Electrical Machines 5 ข้อ

1. 1. เหตุผลใดที่มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวแบบขดลวดเดียว (ไม่มีขดลวดช่วยสตาร์ต) ไม่สามารถหมุนสตาร์ตได้ด้วยตัวเอง

   • A. สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นเป็นสนามแม่เหล็กแบบสั่น ไม่ใช่สนามแม่เหล็กหมุน จึงไม่เกิดแรงบิดสุทธิขณะสลิปเท่ากับ 1
   • B. ขดลวดสเตเตอร์มีความต้านทานสูงเกินไปจนกระแสไม่เพียงพอต่อการสตาร์ต
   • C. โรเตอร์แบบกรงกระรอกมีความเฉื่อยสูงเกินกว่าแรงบิดที่มอเตอร์เฟสเดียวผลิตได้
   • D. แรงดันไฟฟ้าเฟสเดียวมีขนาดต่ำกว่าสามเฟสจึงไม่พอสำหรับการสตาร์ต
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ A — สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นเป็นสนามแม่เหล็กแบบสั่น ไม่ใช่สนามแม่เหล็กหมุน จึงไม่เกิดแรงบิดสุทธิขณะสลิปเท่ากับ 1

   ขดลวดเฟสเดียวเพียงขดเดียวสร้างสนามแม่เหล็กแบบสั่นซึ่งแยกได้เป็นสนามหมุนสองทิศทางเท่ากัน หักล้างแรงบิดกันที่สลิปเท่ากับ 1 ทำให้แรงบิดสุทธิขณะสตาร์ตเป็นศูนย์ ต่างจากข้อลวงที่กล่าวถึงความต้านทานหรือความเฉื่อยซึ่งไม่ใช่สาเหตุทางทฤษฎีที่แท้จริง

2. 2. หม้อแปลงไฟฟ้าเฟสเดียวพิกัดแรงดันด้านปฐมภูมิ 220V ด้านทุติยภูมิ 110V ถ้าขดลวดปฐมภูมิมีจำนวนรอบ 400 รอบ จำนวนรอบขดลวดทุติยภูมิเป็นเท่าใด (สมมติหม้อแปลงอุดมคติ)

   • A. 100 รอบ
   • B. 200 รอบ
   • C. 400 รอบ
   • D. 800 รอบ
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ B — 200 รอบ

   อัตราส่วนแรงดันเท่ากับอัตราส่วนจำนวนรอบ N2 = N1×(V2/V1) = 400×(110/220) = 200 รอบ ตัวเลือก 400 รอบเป็นค่าที่เข้าใจผิดว่าจำนวนรอบทั้งสองด้านเท่ากัน

3. 3. อุปกรณ์ป้องกันชนิดใดติดตั้งในท่อระหว่างถังหม้อแปลงกับถังพักน้ำมัน (conservator) ของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบระบายความร้อนด้วยน้ำมัน เพื่อตรวจจับก๊าซที่เกิดจากความผิดปกติภายในก่อนเกิดความเสียหายรุนแรง

   • A. รีเลย์กระแสเกิน (overcurrent relay)
   • B. รีเลย์ผลต่าง (differential relay)
   • C. รีเลย์บุคโฮลซ์ (Buchholz relay)
   • D. รีเลย์ความถี่ (frequency relay)
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ C — รีเลย์บุคโฮลซ์ (Buchholz relay)

   รีเลย์บุคโฮลซ์อาศัยการสะสมของก๊าซที่เกิดจากการอาร์กหรือความร้อนผิดปกติภายในน้ำมันหม้อแปลง ทำให้ตรวจจับความผิดปกติระยะเริ่มต้นได้ก่อนเกิดความเสียหายรุนแรง ต่างจากรีเลย์ผลต่างซึ่งเปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าเข้าออกเพื่อตรวจจับฟอลต์ลัดวงจรโดยตรง

4. 4. มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสมีความเร็วซิงโครนัส 1500 รอบต่อนาที ขณะรับโหลดวัดความเร็วโรเตอร์ได้ 1440 รอบต่อนาที ค่าสลิปของมอเตอร์มีค่าเท่าใด

   • A. 0.02
   • B. 0.04
   • C. 0.06
   • D. 0.08
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ B — 0.04

   สลิป s = (Ns−N)/Ns = (1500−1440)/1500 = 0.04 หรือคิดเป็น 4% ตัวเลือก 0.08 เกิดจากการคำนวณผิดโดยใช้ N เป็นตัวหารแทน Ns

5. 5. หม้อแปลงไฟฟ้าขนาด 100kVA มีความสูญเสียในแกนเหล็ก 1kW และความสูญเสียทองแดงที่พิกัดโหลดเต็ม 2kW เมื่อจ่ายโหลดเต็มพิกัดที่ตัวประกอบกำลัง 0.8 ล้าหลัง ประสิทธิภาพของหม้อแปลงมีค่าประมาณเท่าใด

   • A. 96.39%
   • B. 97.12%
   • C. 95.24%
   • D. 93.02%
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ A — 96.39%

   กำลังไฟฟ้าออก = 100×0.8 = 80kW ความสูญเสียรวม = 1+2 = 3kW กำลังไฟฟ้าเข้า = 80+3 = 83kW ประสิทธิภาพ = 80/83×100 ≈ 96.39% ผู้ที่คำนวณผิดมักลืมรวมความสูญเสียทั้งสองส่วนหรือใช้พิกัด kVA แทนกำลังไฟฟ้าจริงโดยไม่คูณตัวประกอบกำลัง

ชุดซ้อมที่มีหัวข้อ Electrical Machines

• กว. ภาคีวิศวกรไฟฟ้ากำลัง หมวดวิชาเฉพาะ — ชุดจำลองสอบเต็ม 100 ข้อ100 ข้อ
  ฿159

หัวข้ออื่นในแนวข้อสอบ กว.