เครื่องคำนวณ kVA

เครื่องคำนวณ kVA แปลงค่าระหว่าง kVA (กำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ), kW (กำลังไฟฟ้าจริง), แอมแปร์ (กระแสไฟฟ้า) และ โวลต์ (แรงดันไฟฟ้า) สำหรับระบบ DC, 1 เฟส และ 3 เฟส ป้อนค่าที่ทราบ 2 ค่าใดๆ แล้วระบบจะแสดงภาพรวมทั้งหมดทันที ทั้งกำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ กำลังไฟฟ้าจริง กำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ (kVAR) กระแสไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้า แสดงบน สามเหลี่ยมกำลังไฟฟ้า ที่ปรับขนาดตามจริงและมีแอนิเมชัน พร้อมคำแนะนำในการเลือกขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและ UPS

kVA คืออะไร?

kVA ย่อมาจาก กิโลโวลต์-แอมแปร์ (kilovolt-amperes) เป็นหน่วยวัด กำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ (Apparent Power) ซึ่งก็คือกำลังไฟฟ้ารวมที่ไหลในวงจร เกิดจากผลคูณของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า ค่านี้เป็นตัวเลขที่ใช้ในการระบุพิกัดของหม้อแปลง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และเครื่อง UPS เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้ต้องรองรับกระแสไฟฟ้ารวมทั้งหมด ไม่ว่ากระแสส่วนนั้นจะถูกนำไปใช้งานจริงมากน้อยเพียงใดก็ตาม

kVA vs kW vs kVAR

• kVA (กำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ) — กำลังไฟฟ้ารวมที่จ่ายเข้ามา คิดจาก โวลต์ × แอมแปร์ ซึ่งเป็นค่าที่สายไฟ หม้อแปลง และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องรองรับ
• kW (กำลังไฟฟ้าจริง) — ส่วนของกำลังไฟฟ้าที่ทำงานจริง เช่น การหมุนมอเตอร์ หรือการให้ความร้อน โดย kW = kVA × ตัวประกอบกำลัง
• kVAR (กำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ) — กำลังไฟฟ้าที่ไหลกลับไปกลับมาเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กในมอเตอร์และหม้อแปลง แต่ไม่ได้ทำงานจริง โดย kVAR = √(kVA² − kW²)

ทั้งสามค่านี้รวมกันเป็น สามเหลี่ยมกำลังไฟฟ้า (Power Triangle): โดยมี kW เป็นด้านฐานนอน, kVAR เป็นด้านตั้ง และ kVA เป็นด้านตรงข้ามมุมฉาก มุมระหว่าง kW และ kVA คือมุมเฟส φ โดยที่ตัวประกอบกำลังจะเท่ากับ cos φ

สูตร kVA

วิธีแปลง kVA เป็น แอมแปร์

เมื่อจัดรูปสูตรด้านบนใหม่เพื่อหากระแสไฟฟ้า จะได้:

ตารางอ้างอิง kVA เป็น แอมแปร์ (ระบบ 3 เฟส, 400 V)

กระแสไฟฟ้าขณะใช้งานเต็มโหลดทั่วไปสำหรับพิกัด kVA ระบบ 3 เฟส ที่แรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย 400 V:

ตัวประกอบกำลัง (Power Factor) คืออะไร?

ตัวประกอบกำลัง คืออัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าจริงต่อกำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ (kW ÷ kVA) เป็นตัวเลขระหว่าง 0 ถึง 1 ซึ่งอธิบายถึงประสิทธิภาพในการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าเป็นการทำงานจริง โหลดความต้านทานบริสุทธิ์ เช่น เครื่องทำความร้อน และหลอดไส้ จะมีตัวประกอบกำลังใกล้เคียง 1 ทำให้ค่า kVA และ kW เกือบจะเท่ากัน โหลดเหนี่ยวนำ เช่น มอเตอร์ หม้อแปลง และบัลลาสต์หลอดฟลูออเรสเซนต์ มักจะทำงานที่ตัวประกอบกำลัง 0.7–0.9 ซึ่งหมายความว่าพวกมันดึงค่า kVA มากกว่า kW ที่ส่งออกมาจริง

วิธีเลือกขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือ UPS เป็น kVA

เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและ UPS ถูกระบุพิกัดเป็น kVA (หรือ VA) คุณจึงต้องเลือกขนาดตาม กำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ ของโหลด ไม่ใช่แค่ kW เพียงอย่างเดียว แนวทางทั่วไปมีดังนี้:

• รวมโหลดการทำงานทั้งหมด ในหน่วย kVA ของอุปกรณ์ที่จะทำงานพร้อมกัน
• เผื่อระยะปลอดภัย (Headroom) — โดยทั่วไปประมาณ 25% เป็นระยะเผื่อมาตรฐานสำหรับกระแสกระชากและการเติบโตในอนาคต เครื่องมือนี้จะแนะนำพิกัดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบทำงานต่อเนื่องโดยใช้เกณฑ์นี้
• คำนึงถึงการสตาร์ทมอเตอร์ — มอเตอร์สามารถดึงกระแสสูงกว่ากระแสทำงานปกติ 3–6 เท่าในขณะสตาร์ท ดังนั้นโหลดที่มีมอเตอร์จำนวนมากจึงต้องเผื่อระยะไว้เป็นพิเศษ
• เครื่อง UPS มีพิกัดเป็น VA ให้จับคู่พิกัด VA ให้ครอบคลุมโหลด kVA โดยเผื่อระยะไว้ประมาณ 20% และตรวจสอบระยะเวลาสำรองไฟจากแบตเตอรี่ที่คุณต้องการ

นี่เป็นเกณฑ์ประมาณการเบื้องต้นเท่านั้น ควรยืนยันพิกัดสุดท้ายกับข้อมูลบนแผ่นป้ายชื่ออุปกรณ์ (Nameplate) และวิศวกรไฟฟ้าผู้เชี่ยวชาญเสมอ

วิธีใช้งานเครื่องคำนวณนี้

1. เลือกสิ่งที่ต้องการคำนวณ: กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์), แรงดันไฟฟ้า (โวลต์) หรือกำลังไฟฟ้า (kVA/kW)
2. เลือกระบบไฟฟ้า: DC, AC 1 เฟส หรือ AC 3 เฟส และป้อนค่าตัวประกอบกำลังสำหรับระบบ AC
3. ป้อนค่าที่ทราบ 2 ค่า เช่น kVA และแรงดันไฟฟ้า หรือแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า
4. ตรวจสอบผลลัพธ์: สรุปค่า kVA, kW, kVAR, โวลต์ และ แอมแปร์ แบบครบถ้วน พร้อมสามเหลี่ยมกำลังไฟฟ้าแบบแอนิเมชัน แถบการใช้ตัวประกอบกำลัง และคำแนะนำขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า / UPS

คำถามที่พบบ่อย

kVA กับ kW ต่างกันอย่างไร?

kVA คือกำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ ซึ่งเป็นกำลังไฟฟ้ารวมที่จ่ายให้กับวงจร ส่วน kW คือกำลังไฟฟ้าจริง ซึ่งเป็นส่วนที่ทำงานได้จริง ทั้งสองเชื่อมโยงกันด้วยตัวประกอบกำลัง: kW = kVA × ตัวประกอบกำลัง ในโหลดความต้านทานสมบูรณ์ ตัวประกอบกำลังจะเป็น 1 ดังนั้น kVA และ kW จะเท่ากัน แต่ในโหลดที่มีรีแอคแตนซ์ เช่น มอเตอร์ ตัวประกอบกำลังจะน้อยกว่า 1 ทำให้ kVA มีค่ามากกว่า kW

แปลง kVA เป็น แอมแปร์ อย่างไร?

สำหรับระบบ 1 เฟส, แอมแปร์ = kVA × 1000 ÷ โวลต์ สำหรับระบบ 3 เฟส, แอมแปร์ = kVA × 1000 ÷ (1.732 × โวลต์) โดยที่โวลต์คือแรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย ตัวอย่างเช่น 10 kVA ที่ 240 V ระบบ 1 เฟส จะใช้กระแสประมาณ 41.7 แอมแปร์

แปลง kVA เป็น kW อย่างไร?

คูณ kVA ด้วยตัวประกอบกำลัง: kW = kVA × ตัวประกอบกำลัง ตัวอย่างเช่น 25 kVA ที่ตัวประกอบกำลัง 0.8 เท่ากับ 20 kW หากต้องการแปลงกลับ ให้หาร kW ด้วยตัวประกอบกำลัง: kVA = kW ÷ ตัวประกอบกำลัง

ตัวประกอบกำลัง (Power Factor) คืออะไร?

ตัวประกอบกำลัง คืออัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าจริง (kW) ต่อกำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ (kVA) มีค่าระหว่าง 0 ถึง 1 เป็นตัววัดประสิทธิภาพในการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าเป็นการทำงานจริง โหลดความต้านทาน เช่น เครื่องทำความร้อน มีตัวประกอบกำลังใกล้เคียง 1 ในขณะที่โหลดเหนี่ยวนำ เช่น มอเตอร์และหม้อแปลง มักจะทำงานที่ 0.7 ถึง 0.9

เลือกขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็น kVA อย่างไร?

รวมโหลดการทำงานในหน่วย kVA แล้วบวกระยะเผื่อสำหรับกระแสกระชากและการเติบโตในอนาคต โดยทั่วไปประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ มอเตอร์สามารถดึงกระแสมากกว่าปกติหลายเท่าขณะสตาร์ท ดังนั้นโหลดที่มีมอเตอร์จำนวนมากจึงต้องเผื่อระยะไว้มากกว่า เครื่องคำนวณนี้จะแนะนำขนาดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบทำงานต่อเนื่องที่เผื่อระยะไว้ 25 เปอร์เซ็นต์เป็นจุดเริ่มต้น

kVA มีค่ามากกว่า kW หรือไม่?

kVA จะเท่ากับหรือมากกว่า kW เสมอ เนื่องจาก kW = kVA × ตัวประกอบกำลัง และตัวประกอบกำลังมีค่าสูงสุดคือ 1 ทำให้ kW ไม่มีทางเกิน kVA ได้ ทั้งสองจะเท่ากันก็ต่อเมื่อตัวประกอบกำลังเท่ากับ 1 พอดี เช่น ในวงจรความต้านทานบริสุทธิ์หรือวงจร DC

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

• AC Power (apparent, real, reactive) - Wikipedia
• Power Factor - Wikipedia