หลักการทำงานของเอซีมอเตอร์1. ภาพรวมของเอซีมอเตอร์เอซีมอเตอร์ คือ มอเตอร์ไฟฟ้าที่หมุนโดยใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟเอซี มอเตอร์ประเภทนี้สามารถใช้งานง่ายและมีราคาไม่สูง ซึ่งมีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ไฟฟ้าหลากหลายชนิด Show
1.1 ใช้งานง่ายและต้นทุนต่ำเอซีมอเตอร์ใช้งานง่ายเพียงแค่เชื่อมต่อมอเตอร์เข้ากับแหล่งจ่ายไฟเอซี จึงมีต้นทุนต่ำ สำหรับมอเตอร์ 1 เฟสจะต้องมีการเชื่อมต่อกับตัวคาปาซิเตอร์ระหว่างแหล่งจ่ายไฟและตัวมอเตอร์ 1.2 โครงสร้างของเอซีมอเตอร์โครงสร้างของเอซีมอเตอร์ตามรุปดังต่อไปนี้ 1. ฝาปิดด้านหน้ามอเตอร์ เป็นอลูมิเนียมหล่อขึ้นรูปที่ผ่านการกลึง และนำมาประกอบเข้ากับเคสของมอเตอร์ 2. สเตเตอร์ จะประกอบด้วยแกนสเตเตอร์ที่ทำจากแผ่นโลหะแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดทองแดงถูกเคลือบด้วยโพลีเอสเตอร์และแผ่นฟิล์มฉนวน 3. เคสมอเตอร์ ผลิตจากอลูมิเนียมหล่อขึ้นรูปที่ผ่านการกลึงทางด้านใน 4. โรเตอร์ ผลิตจากแผ่นโลหะแม่เหล็กไฟฟ้าและอลูมิเนียมหล่อขึ้นรูป 5. เพลามอเตอร์ มีให้เลือกทั้งเพลาแบบกลม และ เพลาแบบพิเนียน โลหะที่ใช้ในการผลิตเพลาคือ S45C ประเภทเพลาแบบกลมนั้นเพลาจะถูกปาดเรียบ (ขนาดกำลัง 25 W และมากกว่า) ในขณะที่ประเภทเพลาแบบพิเนียนนั้นเป็นเฟืองที่มีความแม่นยำสูง 6. ลูกปืน 7. สายไฟมอเตอร์ ต้านทานความร้อนด้วยการเคลือบด้วยโพลีเอทิลีน 8. สี เรซิ่นอะคริลิก หรือ เรซิ่นเมลามีนที่ผ่านการอบ 1.3 หลักการทำงานของเอซีมอเตอร์ 1 (Arago’s Disk)เอซีมอเตอร์จะสร้าง “สนามแม่เหล็ก” และ “กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ” ภายในตัวมอเตอร์ด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์ซึ่งทำให้เกิดแรงหมุน หลักการทำงานของเอซีมอเตอร์สามารถอธิบายได้ด้วยการใช้ Arago’s Disk Arago’s disk คือ ปรากฏการณ์เมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวของดิสก์โลหะ ดิสก์จะหมุนตามแม่เหล็ก ขั้นแรกให้เตรียมแผ่นทองแดงกลมที่สามารถหมุนได้อย่างอิสระและแม่เหล็ก วางแผ่นทองแดงกลมไว้ระหว่างขั้วแม่เหล็ก โดยที่แม่เหล็กไม่สัมผัสกับแผ่นทองแดง จากนั้นเลื่อนแม่เหล็กรูปตัวยูไปตามขอบของแผ่นทองแดง แผ่นทองแดงจะเริ่มหมุนตามการเคลื่อนที่ของแม่เหล็ก หลักการของ Arago’s diskหลักการของ Arago’s Disk สามารถอธิบายได้โดยการใช้ “กฏมือขวาของ Fleming” และ “กฎมือซ้ายของ Fleming” “กฎมือขวาของ Fleming” ระบุทิศทางของกระแสไฟฟ้า (สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) เมื่อตัวนำเคลื่อนที่ผ่านเส้นแรงของสนามแม่เหล็ก “กฎมือซ้ายของ Fleming” ระบุทิศทางของแรงเคลื่อนไฟฟ้า (สำหรับมอเตอร์) เมื่อตัวนำเคลื่อนที่ผ่านเส้นแรงของสนามแม่เหล็ก เเราจะใช้กฎทั้งสองนี้เพื่อแสดงความสัมพันธ์ระหว่างแผ่นทองแดงและแม่เหล็ก โดยใช้กฎมือขวาจากนั้นใช้กฎมือซ้าย ความเร็วในการหมุนของแผ่นดิสก์ทองแดงจะช้ากว่าแม่เหล็กเล็กน้อย สิ่งนี้ช่วยให้เกิดแรงหมุนที่เกิดจากตัวนำเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก 1.4 หลักการทำงานของเอซีมอเตอร์ 2 (การหมุนของสนามแม่เหล็ก)แทนที่ Arago's Disk ด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์ หลักการทำงานของเอซีมอเตอร์ สามารถอธิบายได้โดยการแทนที่ Arago’s Disk ด้วยโครงสร้างภายในของเอซีมอเตอร์ แม่เหล็กไฟฟ้าขั้ว N และขั้ว S เป็นแบบจำลองอย่างง่ายของสเตเตอร์ ขดลวดปิดที่อยู่ตรงกลางเป็นแบบจำลองอย่างง่ายของโรเตอร์ในการนำไฟฟ้า วางขดลวดปิดในสนามแม่เหล็กวงจรปิดและหมุนแม่เหล็กด้านนอกในทิศทางตามเข็มนาฬิกา จากนั้นกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะไหลในขดลวด เมื่อมีการไหลของกระแสไฟฟ้า จะเกิดปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กและสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวด ขดลวดจะเริ่มหมุนไปในทิศทางเดียวกับแม่เหล็ก ในมอเตอร์จริงนั้นโรเตอร์เปรียบเสมือนขดลวดที่ซ้อนทับกันหลายชุดที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงสามารถสร้างแรงหมุนได้อย่างสม่ำเสมอ โรเตอร์กรงกระรอกเป็นโรเตอร์ที่มีอลูมิเนียมแนวเอียงหลายชิ้นและแท่งเหล็ก ในโรเตอร์กรงกระรอกกระแสไฟฟ้าจะไหลในส่วนอลูมิเนียม สนามแม่เหล็กหมุน (แหล่งจ่ายไฟ 1 เฟส, แหล่งจ่ายไฟ 3 เฟส)เมื่อสเตเตอร์สร้างสนามแม่เหล็กหมุนรอบโรเตอร์ โรเตอร์จะหมุน แหล่งจ่ายไฟ 1 เฟส - การเปลี่ยนเฟสโดยใช้ตัวเก็บประจุภายในมอเตอร์ 1 เฟส มีขดลวดสองชุดคือขดลวดหลักและขดลวดรอง เชื่อมต่อขดลวดหลักเข้ากับแหล่งจ่ายไฟและต่อขดลวดรองเข้ากับแหล่งจ่ายไฟโดยต่อผ่านตัวคาปาซิเตอร์ กระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟจะตรงไปยังขดลวดหลัก และในทางกลับกันกระแสไฟฟ้าจะไหลไปขดลวดรองโดยผ่านตัวคาปาซิเตอร์ก่อน เมื่อใช้งานกับแหล่งจ่ายไฟ 1 เฟส เราใช้ตัวคาปาซิเตอร์ในการเพิ่มเฟสเพื่อสร้างรูปคลื่นให้ใกล้เคียงกับแหล่งจ่ายไฟ 2 เฟสและสร้างสนามแม่เหล็กหมุน เมื่อเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ 1 เฟส ให้ทำซ้ำปรากฏการณ์ ① ถึง ④. ①แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับขดลวดหลักแรงดันไฟฟ้าจะไม่ใช้กับขดลวดเสริม ขั้ว N และเสา S ถูกสร้างขึ้นในขั้วแม่เหล็กของขดลวดหลัก ②แรงดันไฟฟ้าถูกส่งไปยังขดลวดรอง แรงดันไฟฟ้าจะไม่ถูกส่งไปยังขดลวดหลัก ขั้ว N และขั้ว S ถูกสร้างขึ้นในขั้วแม่เหล็กของขดลวดรอง ③แรงดันไฟฟ้าถูกส่งไปยังขดลวดหลัก แรงดันไฟฟ้าจะไม่ถูกส่งไปยังขดลวดรอง ขั้วแม่เหล็กที่ตรงข้ามกับ ① จะถูกสร้างขึ้นในขั้วแม่เหล็กของขดลวดหลัก ④แรงดันไฟฟ้าถูกส่งไปยังขดลวดรอง แรงดันไฟฟ้าจะไม่ถูกส่งไปยังขดลวดหลัก ขั้วแม่เหล็กที่ตรงข้ามกับ ② จะถูกสร้างขึ้นในขั้วแม่เหล็กของขดลวดรอง ด้วยวิธีนี้สนามแม่เหล็กที่ถูกสร้างขึ้นในสเตเตอร์จะเปรียบเสมือนการหมุนในทิศทางตามเข็มนาฬิกาา สำหรับแหล่งจ่ายไฟ 3 เฟส – การเลื่อนเฟสของแหล่งจ่ายไฟในมอเตอร์ 1 เฟส มีขดลวดสองชุด คือ ขดลวดหลักและขดลวดรอง แต่มอเตอร์ 3 เฟสประกอบด้วยขดลวดสามชุด สมมุติว่าเฟส U, V, W ทางด้านแหล่งจ่ายไฟ และมีสามเส้นทางที่กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้ UV, VW, WU เชื่อมต่อขดลวดเหล่านี้เข้ากับแหล่งจ่ายไฟโดยตรง
1.5 ประเภทของเอซีมอเตอร์อินดัคชั่นมอเตอร์อินดัคชั่นมอเตอร์เหมาะกับงานที่หมุนอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียว รีเวิรซซิเบิลมอเตอร์รีเวิรซซิเบิลมอเตอร์เหมาะกับการใช้งานที่มีลักษณะหมุนเปลี่ยนสองทิศทางแบบซ้ำๆ • โครงสร้างของเบรกแบบธรรมดา รีเวิรซซิเบิลมอเตอร์จะมีกลไกเบรกแบบธรรมดา (เบรกจากแรงเสียดทาน) ที่ด้านหลังของมอเตอร์ กลไกเบรกจะใช้แรงกดไปยังแผ่นเบรกอย่างต่อเนื่องซึ่งจะเสียดสีกับจานเบรก เมื่อมอเตอร์หยุดทำงาน โอเวอร์รันของมอเตอ์จะลดลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับอินดัคชั่นมอเตอร์ มอเตอร์เบรกแม่เหล็กไฟฟ้ามอเตอร์เบรกแม่เหล็กไฟฟ้าเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องมีการตรึงภาระไว้ เช่น การทำงานในแนวดิ่ง มอเตอร์เบรกแม่เหล็กไฟฟ้ามีให้เลือกทั้งในอินดัคชั่นมอเตอร์และรีเวิรซซิเบิลมอเตอร์ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส มีอะไรบ้าง2.1.1 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิด 1 เฟส
สามารถแบ่งออกได้เป็น 5 ชนิดคือ (1) สปลิทเฟส มอเตอร์ (Split-Phase motor) (2) คาปาซิเตอร์มอเตอร์ (Capacitor motor) (3) รีพัลชั่นมอเตอร์ (Repulsion motor) (4) ยูนิเวอร์แซลมอเตอร์ (Universal motor) (5) เช็ดเด็ดโพลมอเตอร์ (Shaded-pole motor)
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส ต้องการแรงดันไฟฟ้าเท่าไร1. ระบบจ าหน่ายไฟฟ้าแรงดันต ่า คือ ระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 1,000 โวลต์ โดย ระดับแรงดันมาตรฐานที่ใช้ในประเทศไทยนั้นสามารถแบ่งออกเป็น ระบบ 1 เฟส (Single Phase) ซึ่งขนาดแรงดันใช้งานอยู่ที่ 220 V ความถี่ 50 Hz และ ระบบ 3 เฟส (Three Phase) ซึ่งขนาดแรงดัน ใช้งานอยู่ที่ 380 V ความถี่ 50 Hz.
มอเตอร์แบบหนึ่งเฟสนิยมใช้ที่ใด1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิด 1 เฟส (Single Phase)
-แบบ Horizontal Type ขายึด 1PHASEชนิดธรรมดา 220 V ไม่มีคาปาซิสเตอร์ เหมาะกับการใช้งานที่ไม่หนักมาก เช่น ปั๊มชัก พัดลม เครื่องเป่าลม โบวเวอร์ต่างๆ Single Phase Induction Motor 220V 4P ขนาดตั้งแต่ 1/4HP – 1/2HP IP20 Split Phase Start Type.
สปลิทเฟสมอเตอร์มีขนาดกี่แรงม้ามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวแบบสปลิทเฟสมอเตอร์ มีนาดแรงม้าตั้งแต่ 1/4 แรงม้า, 1/3 แรงม้า, 1/2 แรงม้า แต่จะมีขนาดไม่เกิน 1 แรงม้า บางทีนิยมเรียกว่าอินดักชั่นมอเตอร์ (Induction Motor) มอเตอร์ชนิดนี้นิยมใช้งานมากในตู้เย็น เครื่องสูบน ้าขนาดเล็ก เครื่องซักผ้า เป็น ต้น รูปที่ 2.2 สปลิทเฟสมอเตอร์ [14]
|