การปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสม หมายถึง การลดแรงดันไฟฟ้าที่ผู้ใช้พลังงานได้รับอย่างเป็นระบบและควบคุมได้ เพื่อลดการใช้พลังงาน ความต้องการกำลังไฟฟ้า และความต้องการกำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยา อุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมบางชนิดมีการปรับแรงดันไฟฟ้าแบบคงที่ ในขณะที่บางชนิดควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยอัตโนมัติด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์

โดยทั่วไปแล้ว ระบบปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมจะติดตั้งแบบอนุกรมกับสายส่งไฟฟ้าหลักของอาคาร เพื่อให้อุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดในอาคารได้รับประโยชน์จากแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสม

การปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมเป็นเทคนิคการประหยัดพลังงานไฟฟ้า ซึ่งส่วนใหญ่จะติดตั้งแบบอนุกรมกับ แหล่งจ่าย ไฟหลักเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับอุปกรณ์ในสถานที่นั้นๆ โดยทั่วไปแล้ว การปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมสามารถปรับปรุงคุณภาพของพลังงานได้โดยการปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าในแต่ละเฟส และกรองฮาร์โมนิกและสัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟ แม้ว่าจะไม่ใช่ทุกกรณีก็ตาม อุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมนั้นโดยพื้นฐานแล้วคือหม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้ในการจ่ายพลังงานที่แรงดันไฟฟ้าลดลงจากแหล่งจ่ายไฟหลัก

คำว่า "การปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสม" มักถูกใช้ผิดความหมาย เนื่องจากคำนี้มักสื่อถึงการลดแรงดันไฟฟ้าแบบเลือกเฉพาะจุด ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการใช้พลังงานภายในอาคาร แต่โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์เหล่านี้ประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าภายในกล่อง ซึ่งไม่มีความสามารถในการเลือกเฉพาะจุด และลดแรงดันไฟฟ้าในทุกแหล่งจ่ายไฟ ไม่ว่าจะมีประโยชน์ในเชิงพาณิชย์หรือไม่ก็ตาม อุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมบางตัวถูกติดตั้งในวงจรไฟส่องสว่างความถี่สูง ซึ่งให้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ดังนั้นจึงต้องระมัดระวังเมื่อใช้คำนี้

โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์ลดแรงดันไฟฟ้า (VO) มักติดตั้งในอาคารพาณิชย์ ระหว่างหม้อแปลงไฟฟ้าหลักและแผงจ่าย ไฟแรงดันต่ำหลัก อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ไม่สามารถเลือกใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และในทางวิศวกรรมไฟฟ้าถือว่าเป็นวิธีที่ไม่ดี ผู้จัดการอาคารและบริษัทผู้ผลิต VO ควรทำการศึกษาอย่างละเอียดเพื่อเลือกแหล่งจ่ายไฟที่จะเป็นประโยชน์ต่อเจ้าของโดยการลดแรงดันไฟฟ้า และแหล่งจ่ายไฟที่ไม่มีประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ ด้วยวิธีนี้ เจ้าของจะซื้อ VO ที่มีขนาดเหมาะสมเท่านั้น ไม่ใช่ซื้อ VO สำหรับทุกแหล่งจ่ายไฟ การติดตั้งอุปกรณ์ VO เพื่อ "เพิ่มประสิทธิภาพ" ทุกแหล่งจ่ายไฟจะทำให้ผลตอบแทนจากการลงทุนยาวนานขึ้น มีต้นทุนเริ่มต้นสูงขึ้น และไม่สมเหตุสมผลในเชิงพาณิชย์

แรงดันไฟฟ้าต่ำที่ประกาศใช้ในสหราชอาณาจักรตามข้อบังคับด้านความปลอดภัย คุณภาพ และความต่อเนื่องทางไฟฟ้า พ.ศ. 2545 คือ 230 โวลต์ โดยมีค่าความคลาดเคลื่อน +10% ถึง -6% ซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายอาจอยู่ระหว่าง 216 โวลต์ ถึง 253 โวลต์ ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในพื้นที่ อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยที่จ่ายจากโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ (ในสหราชอาณาจักรแผ่นดินใหญ่) คือ 242 โวลต์^{[ 1 ]}เมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าทั่วไปของยุโรปที่ 218-222 โวลต์ (แรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยในไอร์แลนด์เหนืออยู่ที่ประมาณ 239 โวลต์ และ 235 โวลต์ในสาธารณรัฐไอร์แลนด์^{[ 2 ]} )

อุปกรณ์ไฟฟ้าเก่าที่ผลิตสำหรับสหราชอาณาจักรมีพิกัดแรงดัน 240 V และอุปกรณ์เก่าที่ผลิตสำหรับทวีปยุโรปมีพิกัดแรงดัน 220 V (ดูแรงดันไฟเมนทั่วโลก ) อุปกรณ์ใหม่ควรได้รับการออกแบบสำหรับ 230 V อาจพบอุปกรณ์ที่หลากหลายในอาคารเก่า อุปกรณ์ทั้งหมดที่วางจำหน่ายในสหภาพยุโรปตั้งแต่การปรับแรงดันไฟให้สอดคล้องกันในปี 1995 ควรทำงานได้อย่างน่าพอใจที่แรงดันไฟในช่วง 230 V +/-10% อุปกรณ์ที่มีพิกัดแรงดัน 220 V ควรทำงานได้อย่างน่าพอใจจนถึง 200 V ^{[ 3 ]}ด้วยการนำแรงดันไฟที่จ่ายมาสู่ช่วงแรงดันไฟต่ำสุดตามกฎหมายอย่างมีประสิทธิภาพ เทคโนโลยีการปรับแรงดันไฟให้เหมาะสมสามารถประหยัดพลังงานได้โดยเฉลี่ยประมาณ 13%

ยิ่งแรงดันไฟฟ้าสูง การใช้พลังงานก็จะยิ่งสูงขึ้นในกรณีของโหลดความต้านทานบริสุทธิ์ การลดแรงดันไฟฟ้าจะไม่ส่งผลกระทบต่อพลังงานที่ใช้โดยเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนที่ใช้โหลดความต้านทาน ยกเว้นในอุปกรณ์เช่นกาต้มน้ำและเครื่องปิ้งขนมปังซึ่งจะใช้เวลานานขึ้นในการทำงานเนื่องจากการสูญเสียในบรรยากาศ ประโยชน์เชิงพาณิชย์หลักเมื่อติดตั้งหน่วย VO คือโหลดเหนี่ยวนำ เช่น มอเตอร์ที่ขับเคลื่อนปั๊ม พัดลม และอื่นๆ ในบ้าน การประหยัดพลังงานที่อาจเกิดขึ้นได้นั้นสูงถึง 12% ในบิลค่าไฟฟ้า อุปกรณ์ VO จะลดแรงดันไฟฟ้าลงสู่ระดับที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเพื่อเพิ่มการประหยัดพลังงานไฟฟ้าให้สูงสุด ดังนั้นคุณอาจสังเกตเห็นว่าบางสิ่งใช้เวลานานขึ้นเล็กน้อย เช่น กาต้มน้ำอาจใช้เวลานานขึ้นเล็กน้อยในการต้มน้ำให้เดือด^{[ 4 ]}

เป็นความเข้าใจผิดที่พบได้ทั่วไปว่า ตู้เย็นและตู้แช่แข็งไม่ประหยัดพลังงานจากการปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสม เพราะมีเทอร์โมสตัทติดตั้งอยู่ ตู้เย็นและตู้แช่แข็งทำงานแตกต่างจาก อุปกรณ์ ทำความร้อนแบบต้านทานโดยสิ้นเชิง หากอุปกรณ์ทำความร้อนแบบต้านทานทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าสูง ผลที่ได้คือความร้อน ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้ (การทำความร้อน) หากตู้เย็นหรือตู้แช่แข็งทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าสูง ผลที่ได้ก็คือความร้อนเช่นกัน แต่ความร้อนนี้ไม่เป็นประโยชน์ต่อวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้ (การทำความเย็น) กำลังไฟฟ้าของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์จะลดลงเล็กน้อยเมื่อปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสม ดังนั้นเทอร์โมสตัทของตู้เย็น/ตู้แช่แข็งจะทำให้มอเตอร์ทำงานนานขึ้นเล็กน้อย แต่โดยรวมแล้ว มอเตอร์จะทำงานได้นานขึ้นเล็กน้อยโดยมีการสูญเสียน้อยลงมาก การทดสอบที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิของมอเตอร์ลดลง 10 องศาเซลเซียสภายใต้การปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสม เนื่องจากการสูญเสียในมอเตอร์ลดลง

แรงดันไฟฟ้าเกิน หมายถึง แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์ได้รับการออกแบบให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด แรงดันไฟฟ้าเกินอาจทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์ลดลงและสิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้นโดยที่ประสิทธิภาพการทำงานไม่ดีขึ้น คำอธิบายเกี่ยวกับข้อกำหนดด้านการเดินสายไฟBS 7671กล่าวถึงแรงดันไฟฟ้าเกินไว้ดังนี้: "หลอดไฟที่ใช้แรงดัน 230 โวลต์ แต่ถ้าใช้กับแรงดัน 240 โวลต์ จะมีอายุการใช้งานเพียง 55% ของอายุการใช้งานที่กำหนด" (หมายถึงหลอดไฟไส้ ) และ "เครื่องใช้ไฟฟ้าแบบเส้นตรงที่ใช้แรงดัน 230 โวลต์ กับแหล่งจ่ายไฟ 240 โวลต์ จะใช้กระแสไฟเพิ่มขึ้น 4.3% และสิ้นเปลืองพลังงานเพิ่มขึ้นเกือบ 9%"

เทคโนโลยีต่างๆ สามารถนำมาใช้เพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันไฟฟ้าเกินได้ แต่ต้องทำอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อไม่ให้การประหยัดพลังงานที่เกิดจากการใช้แรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องนั้นถูกหักล้างด้วยพลังงานที่สูญเสียไปภายในอุปกรณ์ที่ใช้ในการทำเช่นนั้น ความน่าเชื่อถือก็มีความสำคัญเช่นกัน และอาจมีปัญหาที่เกิดขึ้นได้จากการใช้กำลังไฟฟ้าเต็มพิกัดผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้าเชิงกล เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าแบบปรับค่าได้ที่ควบคุมด้วยเซอร์โว

แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าเกณฑ์ หมายถึง แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์ได้รับการออกแบบให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด หากการออกแบบ VO ไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมระยะทางไปยังผู้ใช้ไฟฟ้าที่อยู่ห่างไกล อาจนำไปสู่ความเสียหายของอุปกรณ์ก่อนกำหนด การไม่สามารถเริ่มต้นทำงาน อุณหภูมิสูงขึ้นในกรณีของขดลวดมอเตอร์ และการหยุดชะงักของบริการ

ฮาร์โมนิกส์คือรูปคลื่นกระแสและแรงดันที่ความถี่หลายเท่าของความถี่พื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟหลัก 50 Hz (หรือ 60 Hz) ฮาร์โมนิกส์เกิดจากโหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้น ซึ่งรวมถึงแหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ตัวขับความเร็วแปรผัน และหลอดไฟปล่อยประจุ ฮาร์โมนิกส์ "สามเท่า" (ตัวคูณคี่ของฮาร์โมนิกส์ที่สาม) เกิดขึ้นเมื่อแรงดันเฟสไม่สมดุลในระบบไฟฟ้าสามเฟส และรวมเข้ากับสายกลาง ทำให้เกิดกระแสไหลที่สิ้นเปลือง^{[ 5 ]}

ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นหากระดับฮาร์โมนิกส์ หรือที่เรียกว่าความผิดเพี้ยนฮาร์โมนิกส์รวมสูงเกินไป ได้แก่ ความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อความเสียหาย^{[ 5 ]}และการลดลงของประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง^{[ 6 ]}ประสิทธิภาพของโหลดไฟฟ้าสามารถปรับปรุงได้โดยการลดฮาร์โมนิกส์ที่แหล่งจ่ายไฟ หรือโดยการป้องกันการเกิดฮาร์โมนิกส์ อุปกรณ์เพิ่มประสิทธิภาพแรงดันไฟฟ้าบางชนิดยังช่วยลดฮาร์โมนิกส์ ลดการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับปริมาณฮาร์โมนิกส์ในระบบไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้า ชั่วขณะ (Transient)คือการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว มีขนาดใหญ่ และอาจก่อให้เกิดความเสียหายได้ สาเหตุของแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ ได้แก่ ฟ้าผ่า การสลับการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ เช่น มอเตอร์ หม้อแปลง และไดรฟ์ไฟฟ้า รวมถึงการสลับแหล่งผลิตพลังงานเพื่อปรับสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทาน แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะจะเกิดขึ้นเพียงเศษหนึ่งพันหรือหนึ่งล้านของวินาที แต่ก็สามารถสร้างความเสียหายให้กับระบบอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้ข้อมูลสูญหายชิ้นส่วนอุปกรณ์เสื่อมสภาพ และอายุการใช้งานของอุปกรณ์สั้นลง อุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าบางชนิดมีระบบป้องกันแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะด้วย

ไซต์อุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ได้รับการจ่ายไฟฟ้าแบบ 3 เฟสความไม่สมดุลระหว่างเฟสทำให้เกิดปัญหา เช่น ความร้อนในมอเตอร์และสายไฟที่มีอยู่ ส่งผลให้สิ้นเปลืองพลังงาน^{[ 7 ]}อุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าบางชนิดสามารถปรับปรุงความสมดุลในการจ่ายไฟฟ้าของอาคาร ลดการสูญเสีย และปรับปรุงอายุการใช้งานของมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบ 3 เฟส

ไฟตกคือการลดลงของแรงดันไฟฟ้า ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ (<300 มิลลิวินาที) แต่บางครั้งอาจนานกว่านั้น อาจก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ กับอุปกรณ์ เช่น คอนแทคเตอร์และรีเลย์อาจทำงานผิดปกติ ทำให้เครื่องจักรหยุดทำงาน มี เทคนิค การรับมือกับแรงดันไฟฟ้าต่ำ หลาย วิธี เช่น เครื่องสำรองไฟ (UPS) การใช้ตัวเก็บประจุในวงจรควบคุมกระแสตรงแรงดันต่ำ และการใช้ตัวเก็บประจุบนบัส DC ของอุปกรณ์ปรับความเร็วรอบได้ ต้องระมัดระวังไม่ให้มาตรการปรับแรงดันไฟฟ้าลดแรงดันไฟฟ้าลงมากเกินไปจนทำให้อุปกรณ์มีความเสี่ยงต่อไฟตกมากขึ้น

ตัวประกอบกำลังของแหล่งจ่ายไฟฟ้า คือ อัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าจริงต่อ กำลังไฟฟ้า ปรากฏของแหล่งจ่ายไฟฟ้า โดยคำนวณจากกำลังไฟฟ้าที่ใช้ได้จริงหารด้วยกำลังไฟฟ้าทั้งหมดที่ดึงมาใช้ ซึ่งรวมถึงกำลังไฟฟ้าที่ใช้ไม่ได้ด้วย ดังนั้น ตัวประกอบกำลังที่ 1 จึงเป็นค่าที่ต้องการ ตัวประกอบกำลังต่ำหมายความว่า ผู้จ่ายไฟฟ้าจะจ่ายพลังงานมากกว่าที่บิลค่าไฟฟ้าของผู้บริโภคระบุไว้ และผู้จ่ายไฟฟ้ามีสิทธิ์คิดค่าบริการสำหรับตัวประกอบกำลังต่ำได้

กำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยาคือ กำลังไฟฟ้าที่ไม่สามารถใช้งานได้ในระบบไฟฟ้า แต่ใช้ในการชาร์จตัวเก็บประจุหรือสร้างสนามแม่เหล็กโดยรอบตัวเหนี่ยวนำ กำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยาจำเป็นต้องถูกสร้างและกระจายผ่านวงจรเพื่อให้มีกำลังไฟฟ้าจริงเพียงพอสำหรับการทำงานต่างๆ กำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น เนื่องจากค่ารีแอกแทนซ์ของอุปกรณ์เพิ่มขึ้น ดังนั้น การแก้ไขปัญหานี้ด้วยการปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมจะนำไปสู่การลดกำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยาและปรับปรุงค่าตัวประกอบกำลัง

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยเกี่ยวกับเรื่องการปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมคือ การคิดว่าการลดแรงดันไฟฟ้าจะส่งผลให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น และดังนั้นกำลังไฟฟ้าจะคงที่ แม้ว่าจะเป็นเช่นนั้นสำหรับโหลดที่มีกำลังไฟฟ้าคงที่บางประเภท แต่โดยทั่วไปแล้วไซต์งานส่วนใหญ่มีโหลดที่หลากหลาย ซึ่งจะได้รับประโยชน์จากการประหยัดพลังงานในระดับมากหรือน้อยแตกต่างกันไปในแต่ละไซต์งานโดยรวม ประโยชน์ที่อุปกรณ์ทั่วไปจะได้รับในไซต์งานสามเฟสจะกล่าวถึงในรายละเอียดด้านล่าง

มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสน่าจะเป็นโหลดสามเฟสประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด และใช้ในอุปกรณ์หลากหลายประเภท รวมถึงระบบทำความเย็น ปั๊ม เครื่องปรับอากาศ ระบบขับเคลื่อนสายพานลำเลียง ตลอดจนการใช้งานที่เห็นได้ชัดเจนอื่นๆ ผลกระทบจากการลดกำลังของแรงดันไฟฟ้าเกินและความไม่สมดุลของสามเฟสในมอเตอร์ AC นั้นเป็นที่รู้จักกันดี^{[ 7 ]}แรงดันไฟฟ้าเกินมากเกินไปส่งผลให้แกนเหล็กอิ่มตัว ทำให้สูญเสียพลังงานผ่านกระแสไหลวนและเพิ่มการสูญเสียฮิสเทอรีซิส การดึงกระแสมากเกินไปส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกินไปเนื่องจากการสูญเสียทองแดง ความเครียดเพิ่มเติมจากแรงดันไฟฟ้าเกินในมอเตอร์จะลดอายุการใช้งานของมอเตอร์^{[ 8 ]}

การหลีกเลี่ยงแรงดันไฟฟ้าเกินที่สูงพอที่จะทำให้เกิดการอิ่มตัวไม่ได้ลดประสิทธิภาพ^{[ 9 ]}ดังนั้นจึงสามารถประหยัดพลังงานได้อย่างมากโดยการลดการสูญเสียเหล็กและทองแดง อย่างไรก็ตาม มอเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (เช่น 400 V) ควรจะสามารถรับมือกับการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าปกติภายในขีดจำกัดของแหล่งจ่ายไฟ (+/-10%) โดยไม่เกิดการอิ่มตัว ดังนั้นนี่จึงไม่น่าจะเป็นปัญหาสำคัญ

การลดแรงดันไฟฟ้าให้กับมอเตอร์เหนี่ยวนำจะส่งผลต่อความเร็วของมอเตอร์เล็กน้อย เนื่องจากค่าสลิปจะเพิ่มขึ้น แต่ความเร็วส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความถี่ของแหล่งจ่ายไฟและจำนวนขั้ว ประสิทธิภาพของมอเตอร์จะดีที่สุดที่โหลดที่เหมาะสม (โดยทั่วไป 75%) และที่แรงดันไฟฟ้าที่ออกแบบไว้ และจะลดลงเล็กน้อยเมื่อแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยทั้งสองด้านของค่านี้ การเปลี่ยนแปลงที่มากขึ้นจะส่งผลต่อประสิทธิภาพมากกว่า

มอเตอร์ที่มีภาระน้อยมาก (<25%) และมอเตอร์ขนาดเล็กจะได้รับประโยชน์มากที่สุดจากการลดแรงดันไฟฟ้า^{[ 9 ]}

สำหรับมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวควบคุมความเร็วรอบแบบแปรผัน (Variable Speed ​​Drives: VSD) เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าลดลง แรงดันไฟฟ้าขาออกจาก VSD ก็จะลดลงตามสัดส่วน ทำให้มอเตอร์ดึงกระแสไฟฟ้าน้อยลงและใช้พลังงานน้อยลง อย่างไรก็ตาม หากมอเตอร์ทำงานที่โหลดสูง (>80%) การลดลงของแรงดันไฟฟ้าจะส่งผลให้แรงบิดลดลง และมอเตอร์จะดึงกระแสไฟฟ้าและใช้พลังงานมากขึ้น

เมื่อโหลดแสงสว่างถูกใช้งานเป็นเวลานาน การประหยัดพลังงานในอุปกรณ์แสงสว่างจึงมีค่าอย่างยิ่ง เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง หลอดไฟไส้จะใช้กำลังไฟลดลงอย่างมาก ปริมาณแสงที่ส่องออกมาลดลงอย่างมาก และอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ดังที่ข้อความก่อนหน้านี้จากคู่มือช่างไฟฟ้าได้แสดงให้เห็น เนื่องจากปริมาณแสงที่ส่องออกมาจะลดลงมากกว่าการใช้กำลังไฟที่ลดลง ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน - ประสิทธิภาพการส่องสว่าง - ของแสงสว่างจึงจะลดลง^{[ 10 ]}

อย่างไรก็ตาม ระบบไฟส่องสว่างประเภทอื่น ๆ ก็สามารถได้รับประโยชน์จากคุณภาพพลังงานที่ดีขึ้นได้เช่นกัน รวมถึงระบบที่มีบัลลาสต์แบบต้านทานหรือแบบรีแอคทีฟ ไฟฟลูออเรสเซนต์และไฟปล่อยประจุมีประสิทธิภาพมากกว่าไฟหลอดไส้ ไฟฟลูออเรสเซนต์ที่มีบัลลาสต์แม่เหล็กแบบดั้งเดิมจะมีการใช้พลังงานลดลง แต่ปริมาณแสงที่ออกมาจากหลอดก็ลดลงด้วย หลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ใช้บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จะใช้พลังงานประมาณเท่าเดิมและให้แสงสว่างเท่าเดิม^{[ 3 ]}

เพื่อให้ได้กำลังวัตต์เท่าเดิมที่แรงดันไฟฟ้าลดลง จะต้องใช้กระแสไฟฟ้ามากขึ้นและทำให้เกิดการสูญเสียในสายเคเบิลมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ตัวควบคุมแสงสว่างและบัลลาสต์เป็นสาเหตุของการเกิดความผิดเพี้ยนฮาร์มอนิกในระดับสูง ซึ่งสามารถกรองได้ด้วยตัวปรับแรงดันไฟฟ้าบางประเภท นอกจากนี้ยังช่วยลดความจำเป็นในการใช้ตัวควบคุมแสงสว่างอีกด้วย^{[ 3 ]} ข้อกังวลทั่วไปคือไฟบางดวงอาจไม่ติดที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ไม่ควรเกิดขึ้น เนื่องจากเป้าหมายของการปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมนั้นไม่ใช่เพียงแค่ลดแรงดันไฟฟ้าให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่เป็นการนำแรงดันไฟฟ้าไปสู่ระดับการใช้งานที่ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

เครื่องทำความร้อนแบบธรรมดาจะใช้พลังงานน้อยลง แต่ให้ความร้อนน้อยลง ส่วนเครื่องทำความร้อนในห้องหรือเครื่องทำน้ำอุ่นที่ควบคุมด้วยเทอร์โมสตัทจะใช้พลังงานน้อยลงขณะทำงาน แต่จะต้องทำงานนานขึ้นในแต่ละชั่วโมงเพื่อให้ได้ความร้อนตามที่ต้องการ ส่งผลให้ไม่ประหยัดพลังงาน

แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมดจะใช้พลังงานเท่าเดิม แต่จะดึงกระแสไฟฟ้ามากขึ้นเล็กน้อยเพื่อให้ได้พลังงานนั้น ส่งผลให้มีการสูญเสียในสายเคเบิลเพิ่มขึ้นเล็กน้อย และมีความเสี่ยงเล็กน้อยที่กระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจะทำให้เบรกเกอร์วงจรขนาดเล็ก(MCB)ตัด วงจร

การประหยัดพลังงานที่ได้จากการปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมนั้น เป็นผลรวมของการเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทั้งหมดในสถานที่นั้นๆ อันเป็นผลมาจากการปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าตามที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น นับเป็นเทคนิคที่อาจช่วยประหยัดพลังงานได้ในบางสถานการณ์

งานวิจัยในไต้หวัน^{[ 11 ]}ชี้ให้เห็นว่า สำหรับการจ่ายไฟในภาคอุตสาหกรรม การลดแรงดันไฟฟ้าก่อนหม้อแปลงจะทำให้การใช้พลังงานลดลง 0.241% เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง 1% และเพิ่มขึ้น 0.297% เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 1% โดยสมมติว่ามีโหลดผสมกัน ได้แก่ หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ 7%, หลอดไฟไส้ 0.5%, เครื่องปรับอากาศสามเฟส 12.5%, มอเตอร์ 5%, มอเตอร์สามเฟสขนาดเล็ก 22.5% และมอเตอร์สามเฟสขนาดใหญ่ 52.5%

เป็นไปได้ว่าระบบติดตั้งที่ทันสมัยจะมีโอกาสน้อยลง: แทบไม่มีหลอดไฟไส้ มีเพียงหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ความถี่สูงบางส่วน (ไม่ประหยัดพลังงาน) มีการใช้ตัวขับความเร็วแปรผันบางส่วน (ไม่ประหยัดพลังงาน) ประสิทธิภาพของมอเตอร์สูงขึ้น (ดังนั้นจึงมีของเสียให้ประหยัดน้อยลง) ระบบติดตั้งในยุโรปเหนือจะไม่มีมอเตอร์ไฟฟ้าเฟสเดียวขนาดเล็กจำนวนมากสำหรับเครื่องปรับอากาศ

การประหยัดพลังงานนั้นเป็นไปได้ด้วยระบบไฟส่องสว่างแบบเก่า แต่จะแลกมาด้วยปริมาณแสงที่ลดลง (เช่น หลอดไส้ หลอดฟลูออเรสเซนต์ และหลอดปล่อยประจุที่มีบัลลาสต์หรืออุปกรณ์ควบคุมที่ไม่มีประสิทธิภาพ) ดังนั้น อาคารพาณิชย์และสำนักงานเก่าอาจประหยัดพลังงานได้มากกว่าอาคารสมัยใหม่หรือโรงงานอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ระบบไฟส่องสว่างสมัยใหม่ (โดยทั่วไปคือ LED) จะประหยัดพลังงานได้มากกว่าอย่างเห็นได้ชัด เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงกว่าพลังงานที่ประหยัดได้จากระบบไฟส่องสว่างแบบเก่าหลังจากติดตั้งตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแล้ว

การประหยัดพลังงานด้วยตัวปรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับระบบไฟส่องสว่างสมัยใหม่นั้นเป็นเรื่องที่น่าสงสัยมาก ตัวควบคุมการสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่สำหรับระบบไฟ LED หรือหลอดฟลูออเรสเซนต์ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ไฟทำงานที่ความสว่างสูงสุดและอายุการใช้งานยาวนานที่สุดด้วยประสิทธิภาพสูง ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าจึงไม่มีผลต่อการใช้พลังงานโดยรวมของหลอดไฟประเภทนี้ อย่างไรก็ตาม มีตัวควบคุมหลอด LED และหลอดฟลูออเรสเซนต์ราคาประหยัดบางประเภทที่ลดแรงดันไฟฟ้าโดยการระบายความร้อน (เช่น LED หลายตัวต่ออนุกรมกับตัวต้านทานอนุกรม) การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าจะส่งผลต่อพลังงานที่ใช้โดยหลอดไฟประเภทนี้ แต่โดยทั่วไปแล้วหลอดไฟประเภทนี้ใช้พลังงานต่ำ และความสว่างก็จะได้รับผลกระทบเช่นกัน

หลอดไฟไส้ขนาด 100 วัตต์ทั่วไปมีประสิทธิภาพไม่เกิน 17.5 ลูเมนต่อวัตต์ (ล/ว) ดังนั้นจึงให้แสงสว่าง 1750 ลูเมนที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ส่วนหลอดไฟ LED สมัยใหม่ทั่วไปมีประสิทธิภาพประมาณ 150 ลูเมนต่อวัตต์ ดังนั้นจึงใช้พลังงานไม่เกิน 12 วัตต์เพื่อให้ได้แสงสว่างเท่ากัน ตาม สูตร การปรับกำลังไฟของหลอดไฟการลดแรงดันไฟฟ้าของหลอดไฟไส้ลง 10% จะลดกำลังไฟ (และพลังงาน) ลงประมาณ 16% และลดปริมาณแสงสว่างลงประมาณ 31%

ดังนั้น อุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าที่ลดแรงดันไฟฟ้าของหลอดไฟไส้ลง 10% จะลดการใช้พลังงานลง 16% และลดปริมาณแสงลง 31% เหลือเพียง 1210 ลูเมน และใช้พลังงาน 84 วัตต์ การเปลี่ยนหลอดไฟไส้เป็นหลอด LED ที่มีปริมาณแสงใกล้เคียงกันจะช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า เหลือเพียง 12 วัตต์ นอกจากนี้ เนื่องจากปริมาณแสงลดลงมาก การประหยัดพลังงานที่มากขึ้นสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนไปใช้หลอดไฟไส้ 75 วัตต์โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้า (1312.5 ลูเมน โดยสมมติว่าอัตราส่วนลูเมนต่อพลังงานอยู่ที่ 17.5) หลอด LED ก็สามารถลดขนาดลงเหลือ 8 วัตต์ได้ หากต้องการเพียง 1210 ลูเมนเท่านั้น

• การประหยัดพลังงาน
• การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ
• เครื่องปรับสภาพไฟฟ้า
• การปรับขนาดแรงดันไฟฟ้า