   |
|
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ. |
|
||||||
| ผู้ผลิตมอเตอร์ส่วนใหญ่จะเสนอมอเตอร์เหนี่ยวนำหลายเฟส ตามพื้นฐานการสร้างเป็น 3 ประเภท มอเตอร์กรงกระรอก | ||
| ความเร็วคงที่
(Constant-speed Squirrel-cage Motor) เป็นแบบที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวาง
จริง ๆ แล้ว ความเร็ว ของมอเตอร์ แบบนี้จะเปลี่ยนแปลงไปตามภาระเพียงเล็กน้อย แต่น้อยเกินกว่าที่จะเปลี่ยนแปลงจากต้นกำลังอื่น ๆ ของกำลังทางกล เช่นมอเตอร์ไฟฟ้า กระแสตรง อย่างไรก็ตาม ยังมีมอเตอร์กรงกระรอก ความเร็วหลายระดับที่จะให้ความเร็ว 2 ระดับขึ้นไปการ สร้างมอเตอร์แบบที่ 2 จะสามารถควบคุมความเร็วในขณะที่รับภาระเต็มพิกัดได้หลาย ๆ ช่วงโดยตรง มอเตอร์แบบนี้ได้แก่ มอ เตอร์แบบ Wound-rotor ประเภทที่ 3 ได้แก่ Synchronous Motor ซึ่งให้ความเร็วเดินเครื่องคงที่อย่างสมบูรณ์ |
||
| สมการพื้นฐานที่สามารถใช้สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับคือ : |
|
a. เฟสเดียว P = |
|
= กำลัง หน่วยเป็น kW. |
|
|
 |
= กำลัง หน่วยเป็น kW. |
|
|
 |
= กำลัง หน่วยเป็น kW. |
| ซึ่ง : |
| E
= แรงเคลื่อนระหว่างขดลวด (Volts) I = กระแสไฟฟ้าต่อขดลวด 1 ขด (Amperes) P = กำลัง หน่วยเป็น kW. f = การเคลื่อนที่เชิงมุมจากตำแหน่งเดิมระหว่างกระแสและแรงเคลื่อน |
|||
| PF = แฟคเตอร์กำลัง (Power Factor) = |
|
= cos f | |
| สูตร ( c ) จะถูกต้องสำหรับมอเตอร์สองเฟส 3 ขดลวด เมื่อ I = กระแสในเส้นลวดนอกสุดหน่วยเป็น Amperes ในกรณีนี้ |
 |
.I = กระแสในเส้นลวดรวม หน่วยเป็น Amperes |
|
A. มอเตอร์กรงกระรอก (Squirrel-Cage Motors) มอเตอร์ไฟฟ้าธรรมดาส่วนใหญ่สำหรับการขับอุปกรณ์ขนถ่าย จะเป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบกรงกระรอก มอเตอร์เหล่านี้จะ ถูกสตาร์ท |
||
| ด้วยแรงเคลื่อนไฟฟ้าโดยตรง
หรือที่แรงเคลื่อนที่ลดลง โดยอาศัยหม้อแปลงอัตโนมัติหรืออุปกรณ์ Solid- state
แบบ อื่น ความต้องการ ความเร็ว กำลังม้า แรงบิด จำนวนมากของการใช้งาน สามารถที่จะทำให้พอได้ด้วยการออกแบบแยกประเภท ของ NEMA แบบใด แบบหนึ่งใน 4 แบบ ดูหัวข้อ เส้นโค้งแรงบิดของมอเแรงบิดของมอเตอร์ (Motor Torque Curves) แต่ ละแบบจะให้แรงบิด ความเร็ว และกระแส แตกต่างกันไป เพื่อให้ได้การทำงานแบบต่าง ๆ ที่ต้องการ ทั้ง 4 แบบ สามารถที่จะทน ต่อแรงเคลื่อนเต็มพิกัดในการสตาร์ท ในขณะที่เชื่อมต่อเข้ากับต้นกำลังโดยตรง โครงสร้างทางกลจะแข็งแรงพอต่อผลของความ เค้นของสนามแม่เหล็ก และแรงบิดในการล้อค Rotor เมื่อสวิทช์ปิดวงจรไฟฟ้าอย่างทันทีทันใด |
||
| แม้ว่ามอเตอร์กรงกระรอกจะถูกพิจารณาในเรื่องอุปกรณ์ความเร็วคงที่ เช่นเดียวกับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง แต่ก็มีหลายวิธี ที่จะ | ||
| เปลี่ยนแปลงความเร็วได้
ด้วยการเพิ่มหรือลดความถี่หรือแรงเคลื่อน ความเร็วขาออกของมอเตอร์สามารถที่จะเพิ่มหรือลดลง
โดยผ่าน ช่วงความเร็วต่าง ๆ ได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อทั้งมอเตอร์และชุดควบคุมสำหรับวิธีการนี้ในการเปลี่ยนความเร็วจะต้องระมัด ระวังเรื่องการ เข้ากันได้ (Matching) และ การออกแบบ และทดสอบแบบพิเศษ ระบบเหล่านี้จะมีราคาสูงและเหมาะกับสภาวะ บางอย่างโดยเฉพาะ สำหรับรายละเอียดให้ดูในหัวข้อ"ชุดขับปรับความเร็วได้"วิธีเปลี่ยนแปลงความเร็วของมอเตอร์กรงกระรอกที่นิยมใช้กันอย่างกว้าง ขวางคือ การเปลี่ยนแปลง ขั้ว แม่เหล็ก โดยการเชื่อม ต่อขดลวดอีกครั้ง (ออกแบบมาสำหรับจุดประสงค์นี้) หรือการเพิ่มขวดลวด แต่ละ ขดจะสามารถทำให้ความเร็วคงที่ได้ในแต่ละ ขด ขดลวดที่เชื่อมต่ออีกครั้ง (รู้จักในชื่อขดลวดที่ที่เกิดจากขั้วแม่เหล็กConsequent-pole Windings) จะได้ความเร็ว 2 ระดับในอัตราส่วน 2 : 1 ตัวอย่างความที่สอดคล้องกัน สำหรับมอเตอร์ความถี่ 60 Hz คือ 3,600/1,800 RPM (2/4 pole) 1,800/900 RPM (4/8 pole) และ 1,200/600 RPM (6/12 pole) มอเตอร์แบบ Reconnected Winding นี้ มัก จะมีโครงไม่ใหญ่ไปกว่ามอเตอร์ความเร็วเดียวเท่าไหร่ |
||
|
B.มอเตอร์แบบ (Wound-Rotor) มอเตอร์แบบแกนหมุนพันขดลวด (Wound-rotor) หรือแบบ Slip-ring จะมีแกนหมุนพันขดลวดที่มีตัวนำไฟฟ้านำไปสู่ |
||
| Slip Rings เพื่อสอดแทรกตัวความต้านทางไว้เพิ่มแรงบิดในขณะสตาร์ทและลดกระแสในการสตาร์ทและยังวางใจได้ต่อการ ลดความเร็วลง 50% ภายใต้แรงบิดขณะรับภาระเต็มที่ มอเตอร์แบบนี้ เหมาะกับอุปกรณ์ขนถ่ายทุกชนิดที่ต้องควบคุมแรงบิดใน ขณะสตาร์ท | ||
| มาตรฐานสำหรับมอเตอร์แกนหมุนพันขดลวด (Wound-Rotor Motors) กำหนดขึ้นโดย NEMA เพียงเพื่อคุณลักษณะ เฉพาะ | ||
| บางอย่าง
สำหรับมอเตอร์ความเร็วสูงและขนาดกำลังม้าต่ำ จะมีการเพิ่มแรงบิดที่ต้องการ
การใช้งานของมอเตอร์แบบ Wound-rotor จะแตกต่างจากมอเตอร์กรงกระรอกเป็นอย่างมาก
เนื่องจากทางเข้าของวงจรในแกนหมุนสำหรับการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของมอเตอร์
จากการที่สอดแทรกความต้านทานค่าต่าง ๆ เข้าไปในวงจรของ แกนหมุน จะได้เส้น Curves ชุดหนึ่ง ดูรูป 3 เส้นCurvesเหล่านี้บาง เส้น จะเปรียบเทียบ ให้เห็นความแตกต่างสำหรับมอเตอร์ กรงกระรอกแบบ A, B และ C เนื่องจากมอเตอร์แบบ Wound-rotor อาจจะใช้เส้น Curves เส้นใดเส้นหนึ่งในกลุ่มนี้ได้อย่าง เหมาะสม เส้น Curves นี้จึงใช้งานได้หลายอย่าง ซึ่งเป็นข้อดีใน การใช้งาน ได้มาก |
||
| มอเตอร์แบบ Wound-rotor อาจจะใช้เป็นมอเตอร์ความเร็วคงที่ หรือเป็นมอเตอร์ปรับความเร็วได้ทั้ง 2 แบบ มอเตอร์แบบ |
| Wound-rotor
สามารถควบคุมแรงบิดในขณะช่วงเวลาการสตาร์ทได้โดยการเพิ่มความต้านทานภายนอก
เข้าไปในขดลวดทุติยภูมิ (Secondary Winding) ของมอเตอร์ ผ่านทาง Slip Rings
ทำให้สามารถกำหนดโปรแกรมแรง บิด ระหว่างการสตาร์ท ให้ เหมาะสมกับมอเตอร์ที่ขับอุปกรณ์ขนถ่ายแต่ละแบบ การขับประเภทนี้ได้มีการใช้กันอย่างกว้างขวางใน สายพานลำเลียงขนาดใหญ่ ๆ |
||
 |
|
|
รูป
3 โปรแกรมแรงบิด-ความเร็วสำหรับการสตาร์ทของมอเตอร์แบบ Wound-rotor
|
| หมายเหตุ : เส้นฟันปลาแทนการเปลี่ยนแปลงแรงบิดเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นและความต้านทานในขดลวดทุติยภูมิ ( R ) ถูกลดลงเป็นช่วง ๆ |
| กำหนดโปรแกรมแรงบิดโดยทั่วไปมีดังนี้ |
| 1.ในขณะมอเตอร์หยุดนิ่งให้มีแรงบิดมากพอที่จะเอาชนะแรงสถิต (Static Forces) และ 2.ให้มีแรงบิดเพียงพอในการเร่งอุปกรณ์ลำเลียงที่รับภาระอยู่ให้มีความเร็วเดินเครื่องปกติในเวลาอันสมควร | ||
| ปกติแล้ว แรงบิด 140 ถึง 150 % ของแรงบิดขณะที่อุปกรณ์ขนถ่ายเดินเครื่องรับภาระตามปกติ ก็มีค่ามากพอที่จะสตาร์ท เครื่องตาม |
| โปรแกรมแรงบิดได้
ช่วงเวลาในการเร่งที่พอเหมาะคือ 50 ถึง60 วินาที การคำนวณแต่ละครั้งจะบอกช่วงเวลาที่ต้อง
การสำหรับ การ สตาร์ท เพื่อจำกัดแรงในการเร่งให้ได้ค่าที่ยอมรับได้ของสายพาน น้ำหนักถ่วง เส้น Curves แนวดิ่ง หรือข้อ พิจารณาที่ต้องใช้ความ ระมัดระวังในการออกแบบอื่น ๆ |
||
| เส้น Curves ความเร็ว-แรงบิดในรูป 7.6 แสดงประเภทของโปรแกรมการสตาร์ทที่ใช้สำหรับมอเตอร์แบบ Wound -rotor |
| ในการขับสายพานลำเลียง
โดยการเปลี่ยนค่าความต้านทานในขดลวดทุติยภูมิ 7 ค่า จุด A, B และ C แสดงให้เห็นว่า
ความเร็วเท่าไร ที่ซึ่งมอเตอร์รับภาระเต็มพิกัดจะลดลงโดยการเพิ่มความต้านทานในขด ลวดทุติยภูมิ คุณลักษณะเฉพาะนี้จะใช้ปรับการกระจาย ภาระ ในชุดขับมอเตอร์ 2 ตัว คือ ความเร็วของมอเตอร์ตัวที่สองสามารถที่จะลดลงได้เล็กน้อยและมันจะแบ่งให้ภาระทั้งหมดลดลง โดยการเพิ่ม ความต้านทานขดลวดทุติยภูมิ |
||
|
C.มอเตอร์แบบ (Synchronous) มอเตอร์แบบ Synchronous ถูกสร้างให้มีความเร็วเฉลี่ยเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ของแหล่งต้นกำลังและเป็นสัด ส่วนกลับ |
||
| กับจำนวนขั้วแม่เหล็กในขดลวดที่อยู่กับที่ (Stator) และตามส่วนกันในแกนหมุน (Rotor) | ||
| มอเตอร์แบบ Synchronous มี 2 ประเภทหลัก ๆ คือ แบบไม่มีการกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า (Non-excited)และแบบ กระตุ้นด้วย | ||
| ไฟฟ้ากระแสตรง | ||
| 1.
มอเตอร์แบบไม่มีการกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า (Non-excited Motors) ถูกออกแบบ
ให้เป็นแบบความฝืดแม่เหล็ก (Reluctance) และแบบ Hysteresis มอเตอร์แบบ นี้จะใช้วงจรสตาร์ทในตัวเอง
และไม่ต้องมีกระแสไฟฟ้าจาก ภายนอกมา กระตุ้น 2. มอเตอร์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงมากระตุ้น จะมีขนาดใหญ่กว่า 1 HP และต้องมีไฟฟ้า กระแสตรงจ่ายผ่าน Slip Rings สำหรับ การกระตุ้น ไฟฟ้ากระแสตรงอาจจะส่ง มาจากแหล่งจ่ายซึ่งแยกอยู่ต่างหาก หรือ สามารถที่จะส่งมาจากเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า กระแสตรงซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงเข้ากับ เพลาของมอเตอร์ |
| มอเตอร์แบบ Synchronous อาจจะมีเฟสเดียวหรือหลายเฟสก็ได้ มันไม่สามารถสตาร์ทด้วยตัวมันเองได้โดยปราศจาก การถูกขับ | ||
| หรือการมีแกนหมุนเชื่อมต่อกัน ในรูปของวงจรการสตาร์ทด้วยตัวเอง เนื่องจากสนามแม่เหล็กจะหมุนด้วยความเร็วที่เท่ากัน (Synchronous Speed) มอเตอร์จึงต้องถูกเร่งขึ้นก่อนที่จะขึ้นถึงความเร็ว Sychronous การเร่งความเร็วจากศูนย์ รอบ ต่อนาที ต้องการลื่นไถลจนกระทั่วขึ้นถึงความเร็ว Synchronous ด้วยเหตุนี้จึงต้องมีการใช้พาหนะในการสตาร์ท (Starting Means) | ||
Head
|
G. PRECISION ENGINEERING LTD.,PART. 26/27 MOO.9 BYPASS ROAD , TUMBOL NAPA AMPHUR MUANG ,CHONBURI 20000 THAILAND. TEL :038-441-348 , 087-9182311 , 081-6446767 FAX : 038-441-349 Website : http://www.Gprecision.net E-mail : info@gprecision.net |