มอเตอร์กระแสสลับและมอเตอร์กระแสตรง
ประเภทของมอเตอร์
มอเตอร์กระแสตรง
ใช้หลักการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเข้าทั้งขดลวดที่อยู่กับที่และที่เคลื่อนที่ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าผลักดันขึ้นทำให้มอเตอร์หมุน สามารถควบคุมความเร็วรอบได้อย่างแม่นยำ จึงใช้ในงานที่ต้องการความแม่นยำในการควบคุมความเร็วรอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องจักรขนาดใหญ่
มอเตอร์กระแสสลับ
เป็นมอเตอร์ที่ใช้แพร่หลายมากที่สุดในปัจจุบัน เนื่องจากราคาไม่สูง บำรุงรักษาน้อย และไม่จำเป็นต้องมีชุดขับเคลื่อนเหมือนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง โครงสร้างของมอเตอร์เหนี่ยวนำประกอบด้วยขดลวดชุดที่อยู่กับที่ (Stator) และตัวนำอยู่ที่โรเตอร์ สนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์จะเหนี่ยวนำให้กระแสไหลและเกิดสนามแม่เหล็กที่โรเตอร์ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจากตัวนำทั้งสองชุดดึงดูดกัน ทำให้เกิดการหมุน ด้วยข้อได้เปรียบในเรื่องการบำรุงรักษาที่ง่าย และเทคโนโลยีการควบคุมความเร็วรอบที่ดีขึ้น ทำให้มอเตอร์เหนี่ยวนำถูกนำไปใช้งานอย่างกว้างขวาง
หลักการทำงาน
มอเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล มอเตอร์มีหลายขนาด หรือ พิกัด ตั้งแต่ขนาดไม่กี่สิบวัตต์จนถึงหลายเมกกะวัตต์ ขนาดของมอเตอร์จะพิจารณาที่กำลังงานทางกลที่มอเตอร์ตัวนั้นออกแบบมาให้ทำงานได้สูงสุด เช่น มอเตอร์ขนาด 45 กิโลวัตต์จะออกแบบมาให้จ่ายกำลังงานกลได้สูงสุด 45 กิโลวัตต์ มิได้หมายความว่ามอเตอร์ไฟฟ้ากินไฟ 45 กิโลวัตต์
การใช้พลังงานของมอเตอร์
กำลังไฟฟ้าที่มอเตอร์ใช้จะขึ้นอยู่กับภาระทางกลของมอเตอร์นั้น ถ้าภาระทางกลมากจะใช้พลังงานไฟฟ้าสูงและต่ำลงเมื่อภาระทางกลลดลง พลังงานไฟฟ้าที่มอเตอร์ใช้จะขึ้นกับกำลังไฟฟ้า (กิโลวัตต์) ที่มอเตอร์ใช้และช่วงเวลาที่ทำงานถ้ากำลังไฟฟ้าสูงก็จะใช้พลังงานมากหรือชั่วโมงการทำงานสูงก็จะใช้พลังงานมากเช่นกัน
ความสัมพันธ์ของมอเตอร์และอุปกรณ์ขับเคลื่อนต่างๆ
แผ่นป้ายประจำมอเตอร์ (Name Plate)
การใช้งานมอเตอร์อย่างถูกต้องเหมาะสม มีข้อมูลในการใช้งานหลายอย่างที่กำหนดไว้ที่แผ่นป้ายประจำมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งข้อมูลหลักๆ ได้แก่
หมายเลข 1: OUTPUT บอกขนาดกำลังงานกลของมอเตอร์ที่ทำงานได้สูงสุด (full-load) บอกแรงม้า (Horse power)
หมายเลข 2: VOLTS บอกขนาดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ในที่นี้เท่ากับ 380 โวลท์
หมายเลข 3: AMP’S บอกขนาดของกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่มอเตอร์ใช้ทำงานที่พิกัด
หมายเลข 4: R.P.M. เป็นค่าความเร็วรอบสูงสุดที่เพลาของมอเตอร์ ในที่นี้เท่ากับ 1,445 รอบ/นาที
หมายเลข 5: IP-55 เป็นค่าระบุระดับการป้องกันของมอเตอร์ IP 55 คือการป้องกันฝุ่นและน้ำ
หมายเลข 6: CONNECTION ระบุการต่อขั้วสายของมอเตอร์ในการเลือกการใช้งานที่สอดคล้องกับระบบไฟฟ้าที่ใช้
ข้อควรระวังในการเลือกใช้มอเตอร์
1) การเลือกระดับการป้องกันฝุ่นและน้ำ (IP) ให้เหมาะสมกับสภาพของพื้นที่ที่ติดตั้งมอเตอร์ โดยทั่วไปจะอ้างอิงมาตรฐาน IEC ซึ่งใช้รหัสตัวเลข 2 ตัว แสดงระดับการป้องกันฝุ่น และกันน้ำ ตามลำดับ ดังนี้
ตารางที่ 1 การป้องกันฝุ่นและกันน้ำตามมาตรฐาน IEC
ตามตัวอย่าง IP55 แสดงว่าป้องกันฝุ่นทั่วๆ ไป และป้องกันน้ำที่ลงมาในแนวดิ่ง โดยทั่วไปมอเตอร์ที่ใช้งานในร่มมักจะเลือก IP54 และใช้งานกลางแจ้งจะเป็น IP65 เป็นต้น
2) การต่อขั้วสายของมอเตอร์ (CONNECTION) ซึ่งจะบอกค่าแรงดันไฟฟ้า ของมอเตอร์ซึ่งจะต้องสอดคล้องกับระดับแรงดันไฟฟ้าภายในโรงงาน เช่น ถ้าแผ่นป้ายระบุ D 380 V / Y 660 V หมายถึง ถ้าเข้าสายที่ขั้วมอเตอร์แบบ D จะใช้กับแรงดัน 380 V ถ้าเข้าสายแบบ Y จะใช้กับแรงดัน 660 V เป็นต้น ตามตัวอย่างแผ่นป้ายประจำมอเตอร์ จะต่อกับแรงดันไฟฟ้าแบบ D 380 V
การต่อสายเข้ามอเตอร์
ประสิทธิภาพและการสูญเสียของมอเตอร์
ประสิทธิภาพของมอเตอร์ขึ้นอยู่กับค่าของการสูญเสียที่เกิดขึ้นในตัวมอเตอร์ โดยทั่วๆ ไปแล้วการสูญเสียในมอเตอร์จะมาจาก 2 ส่วนคือ
- ค่าการสูญเสียขณะที่มอเตอร์ไม่มีภาระ (No-Load Losses) เป็นการสูญเสียที่มีค่าคงที่และไม่ขึ้นกับโหลดของมอเตอร์เป็นการสูญเสียที่แกนเหล็ก (Core loss) การสูญเสียจากแรงลมและแรงเสียดทาน (Windage and Friction loss)
- ค่าการสูญเสียขณะมีภาระ (Load Losses) ซึ่งเป็นการสูญเสียที่สเตเตอร์ (Stator loss) โรเตอร์ (Rotor loss) และจากภาระการใช้งาน (Stray loss)
กราฟแสดงประสิทธิภาพของมอเตอร์แบบเหนี่ยวนำเทียบกับภาระ
เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดควรให้มอเตอร์ทำงานที่ประมาณ 80-100%ของพิกัด แต่อย่าให้เกินพิกัด เพราะจะทำให้เกิดความร้อนเพิ่มสูงขึ้นอาจทำให้มอเตอร์เสียหายได้
>>Credit<<
