English
  
 
  -A   +A
 
1.

      AC Induction Motor คือ ?

2. ส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับมีอะไรบ้าง ?
3.

     มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส มีกี่แบบ แต่ละแบบทำงานอย่างไร ?

4. ประสิทธิภาพของมอเตอร์คืออะไร ?
 

1.

      AC Induction Motor คือ ?

 

มอเตอร์อะซิงโครนัส หรือที่เรียกว่ามอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำ (Induction Motor) ซึ่งจะมีขนาดตั้งแต่เล็กๆ ไปจนถึงขนาดหลายร้อยแรงม้า มอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำมีทั้งที่เป็นมอเตอร์ชนิด 1 เฟส (Single Phase) และชนิดที่เป็นมอเตอร์ 3 เฟส (Three Phase) มอเตอร์เหนี่ยวนำเป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่มีคุณสมบัติที่ดี คือ มีความเร็วรอบ คงที่ เนื่องจากความเร็วรอบของมอเตอร์เหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับความถี่ (Frequency) ของแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ มีราคาถูก โครงสร้างไม่ซับซ้อน สะดวกในการบำรุงรักษา เพราะไม่มีแปรงถ่าน และ คอมมิวเตเตอร์เหมือนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อใช้ร่วมกับเครื่องควบคุมความเร็วแบบอินเวอร์เตอร์ (Inverter) สามารถควบคุมความเร็ว (Speed) ได้ตั้งแต่ศูนย์จนถึงความเร็วตามพิกัดของมอเตอร์ นิยมใช้ เป็นต้นกาลังในโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อขับเคลื่อนลิฟท์ ขับเคลื่อนสายพานลำเลียง ขับเคลื่อนเครื่องจักร ไฟฟ้า เช่น เครื่องไส เครื่องกลึง เป็นต้น มอเตอร์เหนี่ยวนำมี 2 แบบ แบ่งตามลักษณะของตัวหมุน คือมอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีโรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel Cage Induction Motor) และมอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีโรเตอร์แบบขดลวด (Wound Rotor Induction Motor)

Goto topGo to top
2. ส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับมีอะไรบ้าง ?
 

-     โครงมอเตอร์ (Frame) ทำจากเหล็กหล่อเหนียว หรือเหล็กเหนียวเป็นรูปทรงกระบอกกลวงมีฐานเป็นขาตั้ง ด้านข้างตัวมอเตอร์จะมีกล่องสำหรับต่อสายไฟ (Terminal Box) โครงทำหน้าที่จับยึดแกนเหล็กที่พันขดลวดให้แน่นอยู่กับที่ และรองรับน้ำหนักทั้งหมดของมอเตอร์ที่ผิวด้านนอกของโครงจะออกแบบให้มีครีบ เพื่อช่วยในการระบายความร้อนของมอเตอร์

 

รูปโครงมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส

-     แกนเหล็กสเตเตอร์ (Stator core) ทำมาจากแผ่นเหล็กบางๆ อัดซ้อนกันและยึดติดเข้ากับโครงของมอเตอร์  มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอก และด้านในทำเป็นสลอต ไว้สำหรับพันขดลวด นอกจากนี้แกนเหล็กยังทำหน้าที่เป็นทางเดินของวงจรแม่เหล็ก



รูปแกนเหล็กสเตเตอร์และขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส

-     ขดลวดสเตเตอร์ (Stator Winding) ซึ่งเป็นขดลวดทองแดงที่พันอยู่ในสลอตของแกนเหล็กสเตเตอร์ และเป็นลวดทองแดงที่เคลือบด้วยฉนวนไฟฟ้าอย่างดี เมื่อพันเสร็จแล้วจะอาบด้วยน้ำมันวานิชและอบให้แห้งอีกครั้งหนึ่ง

      มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส ที่สเตเตอร์มีขดลวดพันอยู่ 3 ชุด หรือ 3 เฟส ซึ่งแต่ละเฟสจะทำมุมห่างกัน 120 องศาไฟฟ้า และขดลวดแต่ละเฟสจะต่ออนุกรมกันเหมือนกับขดลวดอาร์เมเจอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ แต่ละเฟสมีกลุ่มของขดลวดอีก เช่น มอเตอร์ที่มี 36 สลอต (Slot) 4 ขั้วแม่เหล็ก (Pole) 3 เฟส (Phase)

      จำนวนสลอตต่อขั้ว (Slot/Pole) จะมีค่าเท่ากับ 9 สลอต ดังนั้นจำนวนกลุ่มของขดลวดในหนึ่งขั้วแม่เหล็กต้องเท่ากับ 9 ขด และแบ่งจำนวนกลุ่มของขดลวดต่อหนึ่งเฟสจะมีค่าเป็น 3 ขด ในการพันขดลวดทั้งสามขดของแต่ละเฟสนี้จะพันลงสลอตเรียงกันไป 3 สลอต และการพันขดลวดทั้ง 9 ขดในหนึ่งขั้วจะพันเรียงกันไป 9 สลอต


    ก.กลุ่มของขดลวดต่อเฟส             ข.กลุ่มของขดลวด 3 เฟสต่อหนึ่งขั้ว

รูปการพันขดลวดมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟสแบบแลป (Lap Winding)

            เมื่อพันขดลวดจนครบทั้ง 36 ขดแล้ว จะสังเกตเห็นว่าในหนึ่งสลอตจะมีขดลวด 2 ขด ซึ่งเป็นด้านของขดลวดที่ต่างกัน เรียกว่า การพันขดลวดแบบสองชั้น (Two Layer) เป็นที่นิยมพันกันโดยทั่วไป

            เนื่องจากลักษณะการพันขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์จะเหมือนกับขดลวดอาร์เมเจอร์ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งระยะพิตช์ (Pitch) ของขดลวดสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 แบบ ได้แก่ ขดลวดที่มีระยะพิตช์เต็ม (Full Pitch) และระยะพิตช์เศษส่วน (Fractional Pitch or Short Pitch)

            การพันขดลวดของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส ส่วนมากพันขดลวดเป็นแบบพิตช์เศษส่วน ซึ่งมีข้อดีดังนี้

1) เพื่อลดค่าลีคเกจรีแอกแตนซ์ ทำให้มอเตอร์มีค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์สูงขึ้น

2) การพันขดลวดมีความแข็งแรงขึ้น เนื่องจากความกว้างของขดลวดแคบลง

3) ประหยัดขดลวดทองแดงที่ใช้พันมอเตอร์

4) ลดกำลังไฟฟ้าสูญเสียในขดลวดทองแดง (Copper Losses) 

-   ฝาปิดหัวท้าย (End Plate) ทำจากเหล็กหล่อเหนียวหรือเหล็กเหนียว ฝาปิดนี้จะถูกยึดติดอยู่กับโครงมอเตอร์ด้วยสลักเกลียว มีแบริ่งอยู่ตรงกลางสำหรับรองรับเพลาเพื่อให้โรเตอร์ หมุนอยู่ในแนวศูนย์กลางพอดี


รูปฝาปิดหัวท้าย

             ส่วนที่เคลื่อนที่มีอยู่ 2 แบบ ได้แก่ โรเตอร์แบบกรงกระรอกและโรเตอร์แบบพันขดลวด ซึ่งโรเตอร์ทั้งสองแบบนี้ ประกอบด้วยส่วนที่สำคัญ คือ แกนเหล็กโรเตอร์ขดลวดทองแดง ใบพัด และเพลา

             1.โรเตอร์กรงกระรอก (Squirrel cage Rotor) ประกอบด้วยแกนเหล็กที่ทำมาจากแผ่นเหล็กบางๆ มีลักษณะกลมอัดซ้อนกันโดยมีเพลาร้อยทะลุ เพื่อยึดให้แน่นที่ผิวของโรเตอร์นี้จะมีสลอตไปตามทางยาวและในสลอตจะมีแท่งตัวนำทองแดงหรืออะลูมิเนียมฝังอยู่โดยรอบที่ส่วนปลายของแท่งตัวนำจะเชื่อมติดกับวงแหวนโลหะ ซึ่งจะมีลักษณะคล้ายกรงกระรอก ดังนั้นจึงมีชื่อเรียกว่า โรเตอร์แบบกรงกระรอก ในปัจจุบันตัวนำที่ฝังอยู่ในสลอตของโรเตอร์จะใช้วิธีหล่อตัวนำที่เป็นโลหะผสมหรืออะลูมิเนียมเข้าไปเลย รวมทั้งหล่อวงแหวนตัวนำที่มีครีบช่วยระบายความร้อนเชื่อมเข้ากับปลายตัวนำแต่ละด้านของโรเตอร์ด้วย 

                      

รูปโรเตอร์แบบกรงกระรอก

2.โรเตอร์พันขดลวด (Wound Rotor) เป็นโรเตอร์ที่มีส่วนประกอบคล้ายกับโรเตอร์กรงกระรอก แตกต่างกันตรงที่ตัวนำที่ใช้จะพันด้วยขดลวดทองแดงเคลือบด้วยฉนวนไฟฟ้าอย่างดี จำนวน 3 ชุด หรือ 3 เฟส พันอยู่ในสลอต แต่ละเฟสจะวางทำมุมห่างกัน 120 องศาไฟฟ้า และต้องพันขดลวดให้มีจำนวนขั้วแม่เหล็กเท่ากับจำนวนขั้วแม่เหล็กที่สเตเตอร์ด้วย ขดลวดทั้ง 3 ชุดจะต่อกันแบบสตาร์ (Star) และปลายอีกด้านหนึ่งต่อเข้ากับสลิปริง (Slip ring) 3 วงที่ติดอยู่บนเพลาด้านหนึ่ง ซึ่งจะมีแปรงถ่านสัมผัสอยู่เพื่อต่อไปยังอุปกรณ์ควบคุมภายนอก(ตัวต้านทานปรับค่าได้)

ดังนั้นมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส ที่มีโรเตอร์แบบนี้จึงนิยมเรียกว่า สลิปริงมอเตอร์(Slip ring Motor) และการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ทำได้โดยการเพิ่มหรือลดค่าความต้านทานภายนอกที่ต่อผ่านทางสลิปริง มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟสที่มีโรเตอร์แบบพันขดลวดจะให้แรงบิดเริ่มเดินสูง เมื่อมอเตอร์หมุนเข้าสู่ความเร็วปกติ สลิปริงจะถูกลัดวงจร ทำให้โรเตอร์ทำงานแบบกรงกระรอก


รูปโรเตอร์แบบพันขดลวด




Goto topGo to top
3.

     มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส มีกี่แบบ แต่ละแบบทำงานอย่างไร ?

 

-    มอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีโรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel Cage Induction Motor)

ตัวโรเตอร์จะมีโครงสร้างแบบกรงกระรอก เหมือนกับโรเตอร์ของสปลิทเฟสมอเตอร์ สำหรับตัว สเตเตอร์เป็นโครงสร้างเหล็กหล่ออยู่ภายนอก และภายในเป็นเหล็กแผ่นบาง ๆ อัดซ้อนกันมีร่องและมีการพันขดลวดสเตเตอร์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุน จำนวน 3 ขด ตามจำนวนของลำดับเฟสของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ


มอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีโรเตอร์แบบกรงกระรอก

-    การทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส โรเตอร์แบบกรงกระรอก 

เมื่อป้อนกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสให้กับขดลวดสเตเตอร์จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนขึ้นที่สเตเตอร์ด้วยความเร็วซิงโครนัส (Ns) สนามแม่เหล็กหมุนนี้จะเคลื่อนที่ตัดขดลวดที่โรเตอร์ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นที่ตัวนำบนโรเตอร์  แต่ตัวนำบนโรเตอร์นี้ได้ถูกลัดวงจรไว้  ทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลที่ตัวนำนี้  ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่โรเตอร์เกิดขั้วเหนือและขั้วใต้ขึ้น ในโรเตอร์เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นที่สเตเตอร์ผลรวมของเส้นแรงแม่เหล็กที่สเตเตอร์กับเส้นแรงแม่เหล็กรอบตัวนำที่โรเตอร์ทำให้เกิดแรงบิดขึ้นที่โรเตอร์  และทำให้โรเตอร์หมุนไปได้และมีทิศทางตามทิศทางของสนามแม่เหล็กหมุนที่สเตเตอร์


          รูปการเกิดแรงบิดที่ตัวนำของโรเตอร์

-     มอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีโรเตอร์แบบขดลวด (Wound Rotor Induction Motor)

ตัวโรเตอร์จะทำจากเหล็กแผ่นบาง ๆอัดซ้อนกัน เป็นตัวทุ่นคล้ายอาร์เมเจอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้า กระแสตรง มีร่องสำหรับวางขดลวดของตัวโรเตอร์เป็นขดลวด 3 ชุด สำหรับสร้างขั้วแม่เหล็ก 3 เฟส เช่นกัน ปลายของขดลวดทั้ง 3 ชุดต่อกับสลิปริง (Slip Ring) จำนวน 3 อัน สำหรับเป็นทางให้ กระแสไฟฟ้าครบวงจรทั้ง 3 เฟส ส่วนประกอบอื่น ๆ ของมอเตอร์ชนิดนี้เหมือนกันกับชนิดที่มีโรเตอร์ แบบกรงกระรอก



  รูปมอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีโรเตอร์แบบขดลวด

-   การทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส โรเตอร์แบบพันขดลวดอาศัยหลักการเกิดสนามแม่เหล็กหมุนที่สเตเตอร์และทำให้โรเตอร์หมุนไปได้นั้นจะเหมือนกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส แบบโรเตอร์กรงกระรอกจะแตกต่างกันเฉพาะตอนเริ่มเดินมอเตอร์เท่านั้น

รูปการเริ่มเดินมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟสแบบโรเตอร์พันขดลวด

    จากรูปขณะเริ่มเดินมอเตอร์ต้องปรับความต้านทานภายนอกไว้ที่ตำแหน่งมีค่าความต้านทานสูงสุด จะทำให้ได้ค่าแรงบิดเริ่มเดินมีค่าสูงสุด กระแสเริ่มเดินจะลดลงและเมื่อความเร็วของมอเตอร์เพิ่มขึ้นแล้วค่อยๆ ลดความต้านทานภายนอกลง ขณะเดียวกันมอเตอร์จะมีอัตราการหมุนเร็วขึ้น และเมื่อลดความต้านทานภายนอกลงจนหมดสลิปริงจะถูกลัดวงจร ขณะนี้มอเตอร์จะมีความเร็วสูงสุด



Goto topGo to top
4. ประสิทธิภาพของมอเตอร์คืออะไร ?
 
             ประสิทธิภาพของมอเตอร์ขึ้นอยู่กับค่าของการสูญเสียที่เกิดขึ้นในตัวมอเตอร์ โดยทั่วไปการสูญเสียในมอเตอร์เกิดจากการสูญเสียทางไฟฟ้า (Electrical loss) การสูญเสียจากภาระการใช้งาน (Stray loss) ซึ่งแบ่งเป็นการสูญเสียที่มีค่าคงที่และการสูญเสียที่เปลี่ยนแปลงตามภาระของมอเตอร์    
ค่าประสิทธิภาพของมอเตอร์หาได้ดังนี้

ประสิทธิภาพ (%) = (กำลังเอาต์พุต/กำลังอินพุต) × 100

               เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดควรจัดการให้มอเตอร์ขับภาระที่ประมาณ 80-100% ของภาระเต็มที่ (Fullload) หรือค่าแรงม้า (Horse power) ที่บอกไว้ในป้ายชื่อ (Name plate) เป็นค่าของกำลังเอาต์พุต ส่วนค่ากำลังที่นำมาใช้จริง คือ ค่ากำลัง อินพุต ปริมาณของพลังงานอินพุตที่ใช้ผลิตแรงม้าตามพิกัด นั้น จะแตกต่างกัน ไปสำหรับมอเตอร์แต่ละตัว มอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าจะต้องการกำลังอินพุตน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าที่ให้เอาต์พุตเท่ากัน      
ข้อควรระวังคือ ไม่ควรให้มอเตอร์รับภาระเกินกำลัง (Over load) เพราะจะทำให้ประสิทธิภาพต่ำลงและความร้อนจะเพิ่มสูงขึ้น

Goto topGo to top

   

หน้าหลัก

  /

เกี่ยวกับเรา

  /

บทความน่าอ่าน

  / สินค้า   /

ติดต่อ,แผนที่

 
Web hosting | website builder |เว็บไซต์สำเร็จรูป by ninenic ©Copyright 2002-2020 All rights reserved.
บริษัท เอ็นเนอร์ทริค จำกัด
22 ซอยเคหะร่มเกล้า 74 แยก 6 แขวงราษฏร์พัฒนา เขตสะพานสูง กรุงเทพมหานคร 10240
Tel : 0 2041 8187, 0 2160 0232, 088 087 8288 Fax: 0 2160 0232
Email : et@enertric.com