ชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบ่งออกเป็น
2 ชนิดใหญ่ ๆ คือ มอเตอร์อะซิงโครนัสและมอเตอร์ซิงโครนัส
ซึ่งที่กล่าวในบทนี้จะเป็นมอเตอร์อะซิงโครนัส ที่เรียกว่ามอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำ ซึ่งจะมีขนาดตั้งแต่เล็ก
ๆไปจนถึงขนาดหลายร้อยแรงม้า
มอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำมีทั้งที่เป็นมอเตอร์ชนิด 1 เฟสและชนิดที่เป็นมอเตอร์ 3 เฟส
มอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำนั้นส่วนมากแล้วจะหมุนด้วยความเร็วคงที่แต่ก็มีบางชนิดที่สามารถเปลี่ยนแปลงความเร็วได้
เช่น มอเตอร์สลิปริงหรือมอเตอร์ชนิดขดลวดพัน
ซึ่งจะเป็นมอเตอร์ชนิด 3 เฟส
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิดเหนี่ยวนำเป็นเครื่องกลไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล
ในการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกลนี้
โรเตอร์ไม่ได้รับพลังงานไฟฟ้าโดยตรงแต่จะได้จากการเหนี่ยวนำ
ดังนั้นจึงเรียกว่ามอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1
มอเตอร์ชนิดกรงกระรอก
ซึ่งมีทั้งที่เป็นมอเตอร์
1
เฟสและชนิดที่เป็น 3 เฟส
2
มอเตอร์ชนิดขดลวดพันหรือชนิดวาวนด์หรือมอเตอร์สลิปริง ซึ่งจะเป็นมอเตอร์ชนิด 3 เฟส
โดยทั่วไป มอเตอร์ทุกประเภทจะมีส่วนประกอบหลัก
หรือส่วนประกอบเบื้องต้นคล้ายกันคือสเตเตอร์หรือตัวที่อยู่กับที่และโรเตอร์หรือตัวหมุน
แต่จะแตกต่างกันในเรื่องของรายละเอียดของส่วนประกอบปลีกย่อยอื่นๆ
ส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
1 สเตเตอร์หรือตัวอยู่กับที่ ( Stator ) จะเป็นส่วนที่อยู่กับที่ซึ่งจะประกอบด้วยโครงของมอเตอร์ แกนเหล็กสเตเตอร์ และขดลวด
1.1 โครงมอเตอร์
( Frame or Yoke ) จะทำด้วยเหล็กหล่อทรงกระบอกกลวง
ฐานส่วนล่งจะเป็นขาตั้ง
มีกล่องสำหรับต่อสายไฟอยู่ด้านบนหรือด้านข้าง ดังแสดงในรูปที่ 2
โครงจะทำหน้าที่ยึดแกนเหล็กสเตเตอร์ให้แน่นอยู่กับที่ผิวด้านนอกของโครงมอเตอร์ จะออกแบบให้มีลักษณะเป็นครีบ เพื่อช่วยในการระบายความร้อน
ในกรณีที่เป็นมอเตอร์ขนาดเล็ก ๆ โครงจะทำด้วยเหล็กหล่อ แต่ถ้าเป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่ โครงจะทำด้วยเหล็กหล่อเหนียว
ซึ่งจะทำให้มอเตอร์มีขนาดเล็กกะทัดรัดมากขึ้น แต่ถ้าใช้เหล็กหล่อก็จะให้มีขาดใหญ่ นำหนักมาก
นอกจากนี้แล้วโครงของมอเตอร์ยังอาจทำด้วยเหล็กหล่อเหนียวม้วนเป็นแผ่นม้วนรูปทรงกระบอก แล้วเชื่อมติดกันให้มีความแข็งแรง เช่น
มอเตอร์สปลิตเฟส
เป็นต้น
1.2 แกนเหล็กสเตเตอร์ ( Stator Core )
ทำด้วยแผ่นเหล็กบาง ๆ มีลักษณะกลม เจาะตรงกลางและเซาะร่องภายในโดยรอบ แผ่นเหล็กชนิดนี้เรียกว่า ลามิเนท ซึ่งจะถูกเคลือบด้วย ซิลิกอน
เหล็กแต่ละแผ่นจะมีความหนาประมาณ 0.025 นิ้ว ดังแสดงในรูป ที่ 3 ( A ) หลังจากนั้นจึงนำไปอัดเข้าด้วยกันจนมีความหนาที่เหมาะสม เรียกว่าแกนเหล็กสเตเตอร์ ดังแสดงในรูปที่ 3 ( B )
1.3 ขดลวด
( Stator Winding ) จะมีลักษณะป็นเส้นลวดทองแดงเคลือบฉนวนที่เรียกว่า อีนาเมล ( Enamel
) พันอยู่ในร่องของแกนเหล็กสเตเตอร์ตามรูปแบบต่าง ๆ
ของการพันมอเตอร์
2 โรเตอร์หรือตัวหมุน ( Rotor ) มอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำจะมีโรเตอร์ 2 ชนิด คือ
โรเตอร์แบบกรงกระรอกและโรเตอร์แบบขดลวดพันหรือแบบวาวนด์ ซึ่งจะมีส่วนประกอบดังนี้คือ แกนเหล็ก
โรเตอร์ ขดลวด ใบพัด และเพลา
ดังจะไดกล่าวรายละเอียดต่อไป
2.1 โรเตอร์แบบกรงกระรอก ( Squirrel cage
rotor ) จะประกอบด้วยแผ่นเหล็กบาง ๆ
ที่เรียกว่าแผ่นเหล็กลามิเนท
ซึ่งจะเป็นแผ่นเหล็กชนิดเดียวกันกับสเตเตอร์ มีลักษณะเป็นแผ่นกลม ๆ
เซาะร่องผิวภายนอกเป็นร่องโดยรอบ
ตรงกลางจะเจาะรูสำหรับสวมเพลา
และจะเจาะรูรอบ ๆ
รูตรงกลางที่สวมเพลาทั้งนี้เพื่อช่วยให้ในการระบายความร้อน และยังทำให้โรเตอร์มีน้ำหนักเบาลง
เมื่อนำแผ่นเหล็กไปสวมเข้ากับแกนเพลาแล้วจะได้เป็นแกนเหล็กโรเตอร์
หลังจากนั้นก็จะใช้แท่งตัวทองแดงหรือแท่งอะลูมิเนียมหล่ออัดเข้าไปในร่องของแกนเหล็กสเตเตอร์เข้าไปวางทั้งสองด้านด้วย
วงแหวนตัวนำทั้งนี้เพื่อให้ขดลวดครบวงจรไฟฟ้าหรืออาจนำแกนเหล็กสเตเตอร์เข้าไปในแบบพิมพ์แล้วฉีดอะลูมิเนียมเหลวเข้าไปในร่อง
ก็จะได้อะลูมิเนียมอัดแน่นอยู่ในร่องจนเต็มและจะได้ขดลวดตัวนำแบบกรงกระรอกฝังอยู่ในแกนเหล็ก ดังแสดงในรูปที่ 4
ขดลวดในโรเตอร์นั้นจะเป็นลักษณะของตัวนำที่เป็นแท่งซึ่งอาจใช้ทองแดง
หรืออะลูมิเนียมประกอบเข้าด้วยกันเป็นลักษณะคล้ายกรงนกหรือกรงกระรอก
2.2 โรเตอร์แบบขดลวดพันหรือแบบวาวนด์ ( Wound Rotor )
โรเตอร์ชนิดนี้จะมีส่วนประกอบคล้าย ๆ
กับโรเตอร์แบบกรงกระรอก คือ
มีแกนเหล็กที่เป็นแผ่นลามิเนทอัดเข้าด้วยกันแล้วสวมเข้าที่เพลา แต่จะแตกต่างกันตรงที่ขดลวด
จะเป็นเส้นลวดชนิดที่หุ้มด้วยน้ำยาฉนวนอีนาเมลพันลงไปในร่องสล็อตของโรเตอร์จำนวน
3 ชุด
ซึ่งจะมีลักษณะเหมือนกับที่พันบนสเตเตอร์ของมอเตอร์ 3 เฟสแล้วต่อวงจรขดลวดเป็นแบบสตาร์
โดยนำปลายทั้ง 3 ที่เหลือต่อเข้ากับวงแหวนตัวนำ
ทั้งนี้เพื่อให้สามารถต่อวงจรของขดลวดของโรเตอร์เข้ากับตัวต้านทานที่ปรับค่าได้ที่อยู่ภายนอกตัวมอเตอร์ เพื่อการปรับค่าความต้านทานของโรเตอร์ ซึ่งจะสามารถควบคุมความเร็วของโรเตอร์ได้ ดังแสดงในรูปที่ 6
3 ฝาครอบ
( End Plate ) ส่วนมากจะทำด้วยเหล็กหล่อ
เจาะรูตรงกลางและคว้านเป็นรูกลมใหญ่เพื่อัดแบริ่งหรือตลับลูกปืนรองรับแกนเพลาของโรเตอร์ ดังแสดงในรูปที่ 1
4. ฝาครอบใบพัด ( Fan
End Plate ) จะมีลักษณะเป็นแผ่นเหล็กเหนียวขึ้นรูปให้มีขนาดสวมฝาครอบได้พอดี มีรูเจาะเพื่อระบายอากาศ และยึดติดกับฝาครอบด้านที่มีใบพัด ส่วนใหญ่จะมีในมอเตอร์ 3
เฟสและมอเตอร์ 1 เฟสขนาดใหญ่
5. ใบพัด
( Fan ) จะทำด้วยเหล็กหล่อ
มีลักษณะเท่ากันทุกครีบเท่ากันทุกครีบ
จะสวมยึดอยู่บนเพลาด้านตรงข้ามกันกับเพลางาน
ใบพัดนี้จะช่วยในการระบายอากาศและความร้อนได้มากทีเดียวใบพัดนี้ส่วนใหญ่จะมีในมอเตอร์
3 เฟสและมอเตอร์ 1 เฟสขนาดย่อยถึงขนาดใหญ่
เช่นเดียวกับฝาครอบใบพัด
6. สลักเกลียว ( Bolt ) จะทำด้วยเหล็กเหนียวจะมีลักษณะเป็นเกลียวตลอด ถ้าเป็นมอเตอร์ 3
เฟส จะประกอบด้วยสลักเกลียว 8 ตัว
ทำหน้าที่ยึดฝาครอบให้ติดกับโครง
ถ้าเป็นมอเตอร์ 1 เฟสขนาดเล็ก เช่น
มอเตอร์สปลิตเฟสจะเป็นสลักเกลียวยาวตลอดความยาวของตัวมอเตอร์ ทำเกลียวเฉพาะด้านปลายและมีน็อตขันยึดไว้ ดังนั้นจึงมีเพียง 4
ตัว
บทสรุป
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
จะมี 2ประเภทใหญ่ ๆ
คือ
1.
มอเตอร์อะซิงโครนัส
( Asynchronous motor
)
2.
มอเตอร์ซิงโครนัส
(Synchronous motor ) ซึ่งจะเป็นมอเตอร์ประเภทที่อาศัยหลักการเหนี่ยวนำ
โรเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ
จะมี 2 ประเภท คือ
1.
โรเตอร์แบบกรงกระรอก
( Squirrel cage rotor )
ซึ่งจะมีลักษณะเป็นตัวนำหลายตัวประกอบเข้าด้วยกันเป็นรูปทรงกระบอก แล้วลัดวงจรหัวท้ายด้วยวงแหวนตัวนำ
2.
โรเตอร์แบบขดลวดพันหรือแบบวาวนด์ ( Wound
rotor ) จะมีลักษณะเป็นขดลวดพันในร่องสล็อตของโรเตอร์จำนวน 3
ชุด
ขดลวดด้านปลายต่อเข้าด้วยกันเป็นแบบสตาร์
ด้านต้นต่อเข้ากับวงแหวนลื่นหรือสลิปริง ( Slip ring )
ส่วนประกอบทั่วไปของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
จะประกอบด้วย
1.
สเตเตอร์หรือตัวอยู่กับที่ ( Stator ) มีลักษณะเป็นแผ่นลามิเนทประกอบเข้าด้วยกันเป็นแกนเหล็ก
มีร่องเอาไว้สำหรับพันขดลวดเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกำเนิดสนามแม่เหล็กและเป็นวงจรปม่เหล็ก
2.
โรเตอร์หรือตัวหมุน
( Rotor ) มีลักษณธเป็นแกนเหล็กทรงกระบอกจะหมุนอยู่ในช่องสเตเตอร์ซึ่งจะทำหน้าที่กำเนิดกำลังกลเพื่อส่งไปขับโหลด
3.
ฝาครอบทั้ง 2 ด้าน ( End
Plate ) จะมีหน้าที่ยึดโรเตอร์ให้หมุนอยู่ในช่องของ สเตเตอร์อย่างสมดุล
ความคิดเห็น