มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส แบบอินดักชั่น

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ  หมายถึง  มอเตอร์ที่ใช้กับระบบไฟฟ้ากระแสสลับ  เป็นเครื่องกลไฟฟ้าที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล  ส่วนที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าคือขดลวดในสเตเตอร์และส่วนที่ทำหน้าที่ให้พลังงานกล คือ ตัวหมุนหรือโรเตอร์  ซึ่งเมื่อขดลวดในสเตเตอร์ได้รับพลังงานไฟฟ้าก็จะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมาในตัวที่อยู่กับที่หรือสเตเตอร์  ซึ่งสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นนี้จะมีการเคลื่อนที่หรือหมุนไปรอบๆสเตเตอร์เนื่องจากการต่างเฟสของกระแสไฟฟ้าในขดลวดและการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า

ในขณะที่สนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ไปสนามแม่เหล็กจากขั้วเหนือก็จะพุ่งเข้าหาขั้วใต้ ซึ่งจะไปตัดกับตัวนำที่เป็นวงจรปิดหรือขดลวดกรงกระรอกของตัวหมุนหรือโรเตอร์ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำของกระแสไฟฟ้าขึ้นในขดลวดของโรเตอร์ ซึ่งสนามแม่เหล็กของโรเตอร์นี้จะเคลื่อนที่ตามทิศทางการเคลื่อนที่จองสนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์  ก็จะทำให้โรเตอร์ของมอเตอร์เกิดจะพลังงานกลสามารถนำไปขับภาระที่ต้องการหมุนได้

ชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

             มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบ่งออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ ๆ คือ มอเตอร์อะซิงโครนัสและมอเตอร์ซิงโครนัส  ซึ่งที่กล่าวในบทนี้จะเป็นมอเตอร์อะซิงโครนัส  ที่เรียกว่ามอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำ  ซึ่งจะมีขนาดตั้งแต่เล็ก ๆไปจนถึงขนาดหลายร้อยแรงม้า  มอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำมีทั้งที่เป็นมอเตอร์ชนิด 1 เฟสและชนิดที่เป็นมอเตอร์3เฟสมอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำนั้นส่วนมากแล้วจะหมุนด้วยความเร็วคงที่แต่ก็มีบางชนิดที่สามารถเปลี่ยนแปลงความเร็วได้ 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 โครงจะทำหน้าที่ยึด

แกนเหล็กสเตเตอร์ให้แน่นอยู่กับที่ผิวด้านนอกของโครงมอเตอร์  จะออกแบบให้มีลักษณะเป็นครีบ  เพื่อช่วยในการระบายความร้อน

2

ในกรณีที่เป็นมอเตอร์ขนาดเล็ก ๆ โครงจะทำด้วยเหล็กหล่อ  แต่ถ้าเป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่  โครงจะทำด้วยเหล็กหล่อเหนียว  ซึ่งจะทำให้มอเตอร์มีขนาดเล็กกะทัดรัดมากขึ้น  แต่ถ้าใช้เหล็กหล่อก็จะให้มีขาดใหญ่ นำหนักมาก

นอกจากนี้แล้วโครงของมอเตอร์ยังอาจทำด้วยเหล็กหล่อเหนียวม้วนเป็นแผ่นม้วนรูปทรงกระบอก  แล้วเชื่อมติดกันให้มีความแข็งแรง  เช่น  มอเตอร์สปลิตเฟส  เป็นต้น

1.2  แกนเหล็กสเตเตอร์  ( Stator  Core )  ทำด้วยแผ่นเหล็กบาง ๆ มีลักษณะกลม  เจาะตรงกลางและเซาะร่องภายในโดยรอบแผ่นเหล็กชนิดนี้เรียกว่าลามิเนท  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

3

1. ฝาครอบใบพัด  ( Fan  End  Plate )  จะมีลักษณะเป็นแผ่นเหล็กเหนียวขึ้นรูปให้มีขนาดสวมฝาครอบได้พอดี  มีรูเจาะเพื่อระบายอากาศ  และยึดติดกับฝาครอบด้านที่มีใบพัด  ส่วนใหญ่จะมีในมอเตอร์ 3 เฟสและมอเตอร์ 1 เฟสขนาดใหญ่
2. ใบพัด  ( Fan )  จะทำด้วยเหล็กหล่อ  มีลักษณะเท่ากันทุกครีบเท่ากันทุกครีบ  จะสวมยึดอยู่บนเพลาด้านตรงข้ามกันกับเพลางาน  ใบพัดนี้จะช่วยในการระบายอากาศและความร้อนได้มากทีเดียวใบพัดนี้ส่วนใหญ่จะมีในมอเตอร์ 3 เฟสและมอเตอร์ 1 เฟสขนาดย่อยถึงขนาดใหญ่  เช่นเดียวกับฝาครอบใบพัด
3. 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 )ชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ(Type of A.C. Motor) 

   มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ เป็นเครื่องกลไฟฟ้ากระแสสลับที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ใช้เป็นตัวต้นกำลังหมุนขับโหลดชนิดต่าง ๆได้มีใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในที่อยู่อาศัย สำนักงานและโรงงานอุตสาหกรรม ใช้ได้ง่าย บำรุงรักษาน้อยและใช้งานสะดวกกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าของประเทศไทย ซึ่งเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ และ 380 โวลต์ ตามลำดับและจากการสำรวจชนิดของมอเตอร์ในทวีปอเมริกา เมื่อปี ค.ศ. 2000 จะมีการใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับมากขึ้นถึง 53 % โดยที่มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงจะลดจำนวนการใช้น้อยลง ดังแสดงในรูปที่ 2.1

   

   รูปที่ 2.1 มอเตอร์ที่ใช้งานในทวีปอเมริกา ปี ค.ศ. 2000

   • ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

   มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบ่งตามระบบการป้อนไฟฟ้ากระแสสลับให้กับมอเตอร์ ซึ่งมีอยู่                         2 ประเภทคือ มอเตอร์แบบหนึ่งเฟส (Single Phase Motor) และมอเตอร์แบบสามเฟส (Three Phase Motor)

   • มอเตอร์แบบหนึ่งเฟส

   มอเตอร์เหนี่ยวนำหนึ่งเฟส ส่วนใหญ่เป็นมอเตอร์ขนาดเล็กมีกำลังพิกัดต่ำกว่า 1 แรงม้า ขนาดใหญ่สุดไม่เกิน 5 แรงม้า มีการพันขดลวดเป็นแบบหนึ่งเฟสและต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟฟ้าหนึ่งเฟส สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นที่สเตเตอร์ จึงไม่ใช้สนามแม่เหล็กหมุนด้วยความเร็วซิงโครนัสเหมือนกับในมอเตอร์สองเฟส หรือสามเฟส ซึ่งเป็นเหตุให้สนามแม่เหล็กที่เกิดการกลับไปกลับมาอยู่ที่สเตเตอร์ มอเตอร์เหนี่ยวนำหนึ่งเฟส ไม่สามารถเริ่มเดินด้วยตัวเองได้ จะสามารถเดินได้เมื่อมีตัวช่วยเดิน โดยการเพิ่มขดลวดอีก 1 ชุด คือ ขดลวดช่วยเดิน (Auxiliary Winding) มอเตอร์เหนี่ยวนำหนึ่งเฟสแบ่งตามลักษณะโครงสร้าง และลักษณะการเริ่มเดินได้ 2 กลุ่ม ดังนี้

   • กลุ่มที่ 1 เป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำหนึ่งเฟส (Single Phase Induction) ได้แก่ สปลิตเฟสมอเตอร์ (Split  Phase Motor) คาปาซิเตอร์มอเตอร์ (Capacitor Motor) และเช็คเดดโพลมอเตอร์ (Shaded Pole Motot) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่ามอเตอร์แบบบังขั้ว
   • กลุ่มที่ 2 เป็นมอเตอร์หนึ่งเฟสที่มีตัวหมุนลักษณะเป็นทุ่นอาร์เมเจอร์ใช้ขดลวดทองแดงพันปลายสายต่อเข้ากับคอมมิวเตเตอร์ ได้แก่ รีพัลชั่นมอเตอร์ (RepulsionMotor) และ ยูนิเวอร์แซลมอเตอร์ (Universal Motor)
     

     รูปที่ 2.2 มอเตอร์เหนี่ยวนำ 1 เฟส

     • มอเตอร์แบบสามเฟส

     มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส เป็นมอเตอร์ที่นิยมใช้กันโดยทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรม มีกำลังพิกัดต่ำกว่า 1 แรงม้าจนถึงขนาดแรงม้ามากๆ มีการพันขดลวดที่สเตเตอร์ 3 ชุด ต่อใช้งานกับระบบไฟสามเฟส 380 โวลต์ เพื่อทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนที่สเตเตอร์และโรเตอร์จะหมุนตาม ทิศทางของสนามแม่เหล็กหมุน ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด ดังนี้

     • มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสโรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel Cage Rotor Induction Motor) เป็นชนิดที่นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรม สร้างง่าย บำรุงรักษาน้อย ทนทานและราคาถูก
       

       รูปที่ 2.3 มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสแบบกรงกระรอก

       • มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสโรเตอร์แบบพันขดลวด (Wound Rotor Induction Motor) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าสลิปริงมอเตอร์ (Slip Ring Motor) การพันขดลวดสเตเตอร์มีลักษณะเดียวกันกับแบบแรก แตกต่างเฉพาะส่วนที่เป็นโรเตอร์จะพันด้วยขดลวดทองแดงสามเฟสและต่อแบบสตาร์ ปลายสายของขดลวดทั้งสามเฟสจะต่อเข้ากับสลิปริงสามวงผ่านแปรงถ่านเข้ากับความต้านทานภายนอกที่ปรับค่าได้ (External Variable Resistance) ที่ใช้ในการเริ่มเดิน นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรมหนัก เช่น ใช้ในการขับลูกกลิ้ง ลูกรีด โรงงานถลุงเหล็ก แปรรูปเหล็ก
         

         รูปที่ 2.4 สลิปริงมอเตอร์

         • ซิงโครนัสมอเตอร์ (Synchronous Motor) เป็นมอเตอร์สามเฟสชนิดหนึ่งมีส่วนประกอบเช่นเดียวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ และสามารถทำเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้ ขดลวดที่สเตเตอร์ของมอเตอร์จะมีลักษณะเดียวกับสองแบบแรก แตกต่างเฉพาะส่วนที่เป็นโรเตอร์จะเป็นแบบขั้วแม่เหล็กยื่น (Salient Pole) มีขดลวดพันอยู่ที่ขั้วแต่ละขั้วต่อเรียงกันเพื่อให้เกิดขั้วแม่เหล็ก (N, S) ปลายสายต่อเข้ากับสลิปริงจำนวนสองวง รับแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงจากภายนอกมากระตุ้น หรืออาจจะเป็นการกระตุ้นด้วยตนเองแบบไร้แปรงถ่านก็ได้ และที่ผิวด้านหน้าของแต่ละขั้วจะมีขดลวดแดมเปอร์ฝังอยู่ เพื่อใช้ช่วยหมุนมอเตอร์ มอเตอร์ชนิดนี้นิยมใช้ในอุตสาหกรรมหนัก เช่นใช้ขับลูกโม่ในการโม่หิน และยังใช้ในการปรับปรุงตัวประกอบกำลัง(Power Factor)ของระบบไฟฟ้าได้ด้วย
           

           รูปที่ 2.5 ซิงโครนัสมอเตอร์

           • แผนภูมิมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
             

             รูปที่ 2.6 แผนภูมิมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

             ที่กล่าวมาข้างต้นจะเห็นว่ามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับจะนิยมนำมาใช้งานเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ แทนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดมีแปรงถ่าน มีทั้งชนิดหนึ่งเฟส และสามเฟส จะนำไปใช้กับงานชนิดใดต้องพิจารณาด้วยความรอบคอบตามหลักวิศวกรรมทั้งแหล่งจ่ายไฟฟ้า งานหนักงานเบา การรักษาความสมดุลของกระแสไฟฟ้าแต่ละเฟส และความคุ้มค่าในการดำเนินงานนั้นๆ

              มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสแบ่งออกตามโครงสร้างและหลักการทำงานของมอเตอร์ได้ 2 แบบ คือ
             1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส แบบอินดักชั่น (3 Phase Induction Motor)
             2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส แบบซิงโครนัส (3 Phase Synchronous Motor)1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส แบบอินดักชั่น

             มอเตอร์ไฟสลับ 3 ที่มีคุณสมบัติที่ดี คือมีความเร็วรอบคงที่เนื่องจากความเร็วรอบอินดักชั่นมอเตอร์ขึ้นอยู่กับความถี่ (Frequency) ของแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ มีราคาถูก โครงสร้างไม่ซับซ้อน สะดวกในการบำรุงรักษาเพราะไม่มีคอมมิวเตเตอร์และแปรงถ่านเหมือนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อใช้ร่วมกับเครื่องควบคุมความเร็วแบบอินเวอร์เตอร์ (Invertor) สามารถควบคุมความเร็ว (Speed) ได้ตั้งแต่ศูนย์จนถึงความเร็วตามพิกัดของมอเตอร์ นิยมใช้กันมาก เป็นต้น กำลังในโรงงานอุตสาหกรรม ขับเคลื่อนลิฟท์ขับเคลื่อนสายพานลำเลียง ขับเคลื่อนเครื่องจักรไฟฟ้า เช่น เครื่องไส เครื่องกลึง มอเตอร์อินดักชั่นมี 2 แบบ แบ่งตามลักษณะตัวหมุนคือ

             

                  1.โรเตอร์
             2. ขดลวดสนามแม่เหล็ก
             3. ขั้วต่อสาย
             4. โครงมอเตอร์
             5. ฝาครอบหัว
             6. ฝาครอบท้าย

             1.1 อินดักชั่นมอเตอร์ที่มีโรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel Cage Induction Motor) 

             อินดักชั่นมอเตอร์แบบนี้ ตัวโรเตอร์จะมีโครงสร้างแบบกรงกระรอกเหมือนกับโรเตอร์ของสปลิทเฟสมอเตอร์

           รูปโรเตอร์แบบกรงกระรอก   รูปสเตเตอร์ ของอินดักชั่นมอเตอร์                  1.2 อินดักชั่นมอเตอร์ที่มีโรเตอร์แบบขดลวด (Wound Rotor Induction Motors)

           อินดักชั่นมอเตอร์ชนิดนี้ตัวโรเตอร์จะทำจากเหล็กแผ่นบาง ๆ อัดซ้อนกันเป็นตัวทุ่นคล้าย ๆอาร์เมเจอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มีร่องสำหรับวางขดลวดของตัวโรเตอร์เป็นขดลวด 3 ชุด สำหรับสร้างขั้วแม่เหล็ก 3 เฟส เช่นกันปลายของขดลวดทั้ง 3 ชุดต่อกับสปริง(Slip Ring) จำนวน 3 อันสำหรับเป็นทางให้กระแสไฟฟ้าครบวงจรทั้ง 3 เฟสการทำงานของอินดักชั่นมอเตอร์
           เมื่อจ่ายไฟฟ้าสลับ 3 เฟสให้ที่ขดลวดทั้ง 3 ของตัวสเตเตอร์จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนรอบ ๆ ตัวสเตเตอร์  ทำให้ตัวหมุน(โรเตอร์) ได้รับการเหนี่ยวนำทำให้เกิดขั้วแม่เหล็กที่ตัวโรเตอร์ และขั้วแม่เหล็กนี้  จะพยายามดึงดูดกับสนามแม่เหล็กที่หมุนอยู่รอบ ๆ ทำให้มอเตอร์
           ของอินดักชั่นมอเตอร์หมุนไปได้ ความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนที่ตัวสเตเตอร์นี้จะคงที่ตามความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้นโรเตอร์ของอินดักชั่น  ของมอเตอร์ จึงหมุนตามสนามหมุนดังกล่าวไปด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุน

           2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสแบบซิงโครนัสเป็นมอเตอร์ได้ใหญ่ที่สุด

           
           ซิงโครนัสมอเตอร์เป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุด ที่ขนาดพิกัดของกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 150 kW (200 hp) จนถึง 15 MW (20,000 hp) มีความเร็วตั้งแต่ 150 ถึง 1,800 RPM

           มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสแบบซิงโครนัส (3 Phase Synchronous Motor)

           
            โครงสร้างของซิงโครนัสมอเตอร์ ที่สำคัญมี 2 ส่วนคือ

               1. สเตเตอร์ (Stator)      2. โรเตอร์ (Rotor

           1. สเตเตอร์ (Stator) ของซิงโครนัสมอเตอร์เหมือนกับสเตเตอร์ของ 3 เฟส
           อินดักชั่นมอเตอร์มีร่องสำหรับพันขดลวดจำนวน 3 ชุด เฟสละ1 ชุด เมื่อจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส ให้กับสเตเตอร์จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุน

           
           ขึ้น เมื่อสนามแม่เหล็กหมุนอินดักชั่นมอเตอร์

           2. โรเตอร์ (Rotor) ของซิงโครนัสมอเตอร ์ เป็นแบบขั้วแม่เหล็กยื่น (Salient Poles) และมีขดลวดพันข้าง ๆ ขั้วแม่เหล็กยื่นเหล่านั้นขดลวดสนามแม่เหล็กที่พันรอบขั้วแม่เหล็กยื่นต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงภายนอก เพื่อสร้างขั้วแม่เหล็กขึ้นที่ตัวโรเตอร์ การทำงานของซิงโครนัสมอเตอร์เมื่อจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส ให้กับสเตเตอร์ของซิงโครนัสมอเตอร์ จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนเนื่องจากตัวหมุน (โรเตอร์)
           ของซิงโครนัสมอเตอร์เป็นแบบขั้วแม่เหล็กยื่น และมีขดลวดสนามแม่เหล็กพันอยู่รอบ ๆโดยใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสภายนอก เมื่อจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงให้กับโรเตอรจะทำให้เกิดขั้วแม่เหล็กที่โรเตอร์ขึ้น ขั้วแม่เหล็กนี้จะเกาะตามการหมุนของสนามหมุนของสเตเตอร์ ทำให้มอเตอร์หมุนไปด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วของสนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์

           

           มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส (Three Phase Induction Motor)

           สาระสำคัญ

           มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส  แบ่งออกได้เป็น 2 แบบ ได้แก่ แบบโรเตอร์กรงกระรอก  และแบบ                  โรเตอร์พันขดลวด  ซึ่งทั้งสองแบบนี้มีส่วนประกอบที่เหมือนกัน คือ ส่วนที่อยู่กับที่ (Stationary Part) จะแตกต่างกันเฉพาะส่วนที่เคลื่อนที่ (Rotationary Part) เท่านั้น

           1. ส่วนที่อยู่กับที่ ประกอบด้วย

           1.1  โครงมอเตอร์

           1.2  แกนเหล็กสเตเตอร์

           1.3  ขดลวดสเตเตอร์

           1.4  ฝาปิดหัวท้าย

           1. ส่วนที่เคลื่อนที่ ประกอบด้วย

           2.1  แกนเหล็กโรเตอร์และเพลา

           2.2  ขดลวดโรเตอร์

           การทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส อาศัยหลักการสนามแม่เหล็กหมุนโดยกระแสไฟฟ้า                    3 เฟส  ที่ป้อนให้กับมอเตอร์  เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์  โดยการหมุนตัดผ่านกับขดลวดตัวนำในโรเตอร์ที่วางอยู่ใกล้กัน  จะทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นที่ขดลวดตัวนำในโรเตอร์  แต่ถ้าขดลวดตัวนำของโรเตอร์ถูกต่อให้ครบวงจรจะทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในตัวนำ  และเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นที่โรเตอร์  ผลรวมของเส้นแรงแม่เหล็กที่สเตเตอร์กับเส้นแรงแม่เหล็กรอบตัวนำที่โรเตอร์ทำให้เกิดแรงบิดขึ้นกับตัวนำทำให้โรเตอร์หมุนไปตามทิศทางของสนามแม่เหล็กหมุน

           11

           การกลับทางหมุนมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส โดยการสลับสายจ่ายไฟเข้ามอเตอร์คู่ใดคู่หนึ่ง ส่วนการปรับความเร็วรอบของมอเตอร์ ปรับได้ 2 วิธี คือ โดยการเปลี่ยนแปลงจำนวนขั้วแม่เหล็ก (P) และความถี่ (f) ที่จ่ายให้มอเตอร์

           มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส

           8.1  ส่วนประกอบของมอเตอร์เหนี่ยวนำ3เฟส

                มอเตอร์เหนี่ยวนำ  3 เฟส  เป็นมอเตอร์ที่นิยมใช้งานกันทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรม  โดยเฉพาะมอเตอร์เหนี่ยวนำ  3 เฟส ชนิดที่มีโรเตอร์แบบกรงกระรอก  มีข้อดี คือ  ไม่มีแปรงถ่าน  ทำให้การสูญเสียเนื่องจากความฝืดมีค่าน้อย  มีตัวประกอบกำลังสูง  การบำรุงรักษาต่ำ  การเริ่มเดินทำได้ไม่ยาก  ความเร็วรอบค่อนข้างคงที่  สร้างง่าย  ทนทาน  ราคาถูก  และมีประสิทธิภาพสูง  แต่มีข้อเสีย  ได้แก่  การเปลี่ยนแปลงความเร็วรอบของมอเตอร์ทำได้ยาก  ปัจจุบันได้มีการพัฒนาชุดควบคุมอินเวอร์เตอร์ใช้สำหรับปรับความเร็วรอบของมอเตอร์และเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย

           มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ  เป็นเครื่องกลไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล  ในการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกลนี้  พลังงานไฟฟ้าไม่ได้นำเข้าสู่ที่โรเตอร์โดยตรง  แต่ได้จากการเหนี่ยวนำ (Induction) จึงนิยมเรียกมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับว่า  มอเตอร์เหนี่ยวนำ  (Induction Motor)

           มอเตอร์เหนี่ยวนำ  3 เฟส  แบ่งออกได้  2  แบบ  ได้แก่  แบบโรเตอร์กรงกระรอก (Squirrel cage Rotor) และโรเตอร์แบบพันขดลวด (Wound Rotor) มอเตอร์ทั้งสองแบบนี้จะมีส่วนประกอบที่เหมือนๆ กัน คือ ส่วนที่อยู่กับที่  แต่จะแตกต่างกันเฉพาะส่วนที่เคลื่อนที่เท่านั้น

           

           รูปที่ 8.1 มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส

           8.1.1  ส่วนที่อยู่กับที่  ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้

           1. โครงมอเตอร์ (Frame) ทำจากเหล็กหล่อเหนียว หรือเหล็กเหนียวเป็นรูปทรงกระบอกกลวงมีฐานเป็นขาตั้ง  ด้านข้างตัวมอเตอร์จะมีกล่องสำหรับต่อสายไฟ (Terminal Box) โครงทำหน้าที่จับยึดแกนเหล็กที่พันขดลวดให้แน่นอยู่กับที่  และรองรับน้ำหนักทั้งหมดของมอเตอร์ที่ผิวด้านนอกของโครงจะออกแบบให้มีครีบ  เพื่อช่วยในการระบายความร้อนของมอเตอร์
           2. แกนเหล็กสเตเตอร์ (Stator core) ทำมาจากแผ่นเหล็กบางๆ อัดซ้อนกันและยึดติดเข้ากับโครงของมอเตอร์ มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอก  และด้านในทำเป็นสลอต ไว้สำหรับพันขดลวด  นอกจากนี้แกนเหล็กยังทำหน้าที่เป็นทางเดินของวงจรแม่เหล็ก
           3. ขดลวดสเตเตอร์ (Stator Winding) ซึ่งเป็นขดลวดทองแดงที่พันอยู่ในสลอตของแกนเหล็กสเตเตอร์ และเป็นลวดทองแดงที่เคลือบด้วยฉนวนไฟฟ้าอย่างดี  เมื่อพันเสร็จแล้วจะอาบด้วยน้ำมันวานิชและอบให้แห้งอีกครั้งหนึ่ง
           4. 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 3สลอต  และการพันขดลวดทั้ง 9 ขดในหนึ่งขั้วจะพันเรียงกันไป 9 สลอต

              ก.  กลุ่มของขดลวดต่อเฟส                ข.  กลุ่มของขดลวด 3 เฟสต่อหนึ่งขั้ว

              รูปที่ 8.4 การพันขดลวดมอเตอร์เหนี่ยวนำ 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)

              4.ฝาปิดหัวท้าย (End Plate) ทำจากเหล็กหล่อเหนียวหรือเหล็กเหนียว ฝาปิดนี้จะถูกยึดติดอยู่กับโครงมอเตอร์ด้วยสลักเกลียว  มีแบริ่งอยู่ตรงกลางสำหรับรองรับเพลา  เพื่อให้โรเตอร์ หมุนอยู่ในแนวศูนย์กลางพอดี8.1.2  ส่วนที่เคลื่อนที่มีอยู่  2  แบบ  ได้แก่ โรเตอร์แบบกรงกระรอกและโรเตอร์แบบพันขดลวด  ซึ่งโรเตอร์ทั้งสองแบบนี้  ประกอบด้วยส่วนที่สำคัญ  คือ  แกนเหล็กโรเตอร์                         ขดลวดทองแดง  ใบพัด  และเพลา

              1. โรเตอร์กรงกระรอก (Squirrel cage  Rotor) ประกอบด้วยแกนเหล็กที่ทำมาจากแผ่นเหล็กบางๆ มีลักษณะกลมอัดซ้อนกันโดยมีเพลาร้อยทะลุเพื่อยึดให้แน่น  ที่ผิวของโรเตอร์นี้จะมีสลอตไปตามทางยาวและในสลอตจะมีแท่งตัวนำทองแดงหรืออะลูมิเนียมฝังอยู่โดยรอบ  ที่ส่วนปลายของแท่งตัวนำจะเชื่อมติดกับวงแหวนโลหะ  ซึ่งจะมีลักษณะคล้ายกรงกระรอก  ดังนั้นจึงมีชื่อเรียกว่า โรเตอร์แบบกรงกระรอก  ในปัจจุบันตัวนำที่ฝังอยู่ในสลอตของโรเตอร์จะใช้วิธีหล่อตัวนำที่เป็นโลหะผสมหรืออะลูมิเนียมเข้าไปเลย  รวมทั้งหล่อวงแหวนตัวนำที่มีครีบช่วยระบายความร้อนเชื่อมเข้ากับปลายตัวนำแต่ละด้านของโรเตอร์ด้วย
                 

                 รูปที่ 8.6 โรเตอร์แบบกรงกระรอก

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

                 8.2  หลักการทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ3เฟส

                 เมื่อจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส ให้กับขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนขึ้นที่ขดลวดสเตเตอร์  โดยจะหมุนตัดกับตัวนำโรเตอร์ที่วางอยู่ในสลอตที่โรเตอร์  ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำและกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในตัวนำของโรเตอร์               ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นที่โรเตอร์ผลรวมของเส้นแรงแม่เหล็กที่สเตเตอร์กับเส้น เส้นแรงแม่เหล็กรอบตัวนำที่โรเตอร์ทำให้เกิดแรงบิดขึ้นที่ตัวนำและทำให้โรเตอร์หมุนไปตามทิศทางของสนามแม่เหล็กหมุนที่สเตเตอร์ ซึ่งการเกิดสนามแม่เหล็กหมุนและการเกิดแรงบิดที่โรเตอร์ได้อธิบายไว้ในหน่วยที่ 1 แล้ว

                 8.2.1  การทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส โรเตอร์แบบกรงกระรอก

                 เมื่อป้อนกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสให้กับขดลวดสเตเตอร์จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนขึ้นที่สเตเตอร์ด้วยความเร็วซิงโครนัส () สนามแม่เหล็กหมุนนี้จะเคลื่อนที่ตัดขดลวดที่โรเตอร์ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นที่ตัวนำบนโรเตอร์  แต่ตัวนำบนโรเตอร์นี้ได้ถูกลัดวงจรไว้  ทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลที่ตัวนำนี้  ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่โรเตอร์เกิดขั้วเหนือและขั้วใต้ขึ้น                      ในโรเตอร์เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นที่สเตเตอร์ผลรวมของเส้นแรงแม่เหล็กที่สเตเตอร์กับเส้นแรงแม่เหล็กรอบตัวนำที่โรเตอร์ทำให้เกิดแรงบิดขึ้นที่โรเตอร์  และทำให้โรเตอร์หมุนไปได้และมีทิศทางตามทิศทางของสนามแม่เหล็กหมุนที่สเตเตอร์

                 8.2.2   การทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ  3เฟส  โรเตอร์แบบพันขดลวด   อาศัยหลักการเกิดสนามแม่เหล็กหมุนที่สเตเตอร์  และทำให้โรเตอร์หมุนไปได้นั้นจะเหมือนกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ             3 เฟส  แบบโรเตอร์กรงกระรอก  จะแตกต่างกันเฉพาะตอนเริ่มเดินมอเตอร์เท่านั้น

                 8.3 คุณลักษณะและการนำไปใช้งาน   พิจารณาความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วรอบและแรงบิดของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส ที่มีโรเตอร์แบบกรงกระรอกในสภาวะที่ขับโหลดเต็มพิกัด ดังแสดงในรูปที่ 8.10 จะพบว่าแรงบิดในสภาวะปกติที่โหลดเต็มพิกัดคือ T และแรงบิดในสภาวะที่โรเตอร์หยุดนิ่งเท่ากับ 1.5 เท่าของแรงบิดเต็มพิกัด สำหรับแรงบิดเบรกดาวน์จะมีค่าประมาณ 2.5 เท่าของแรงบิดเต็มพิกัด

                 ที่โหลดเต็มพิกัดความเร็วรอบของมอเตอร์จะเท่ากับ Nrแต่ถ้าแรงบิดของโหลดเพิ่มขึ้นความเร็วจะลดลง จนกระทั่งมอเตอร์สร้างแรงบิดได้เท่ากับแรงบิดของโหลด ในสภาวะดังกล่าวมอเตอร์ยังคงหมุนไปได้ แต่เมื่อใดก็ตามที่แรงบิดของโหลดเกินกว่า 2.5 เท่าของแรงบิดเต็มพิกัด ซึ่งเรียกว่าแรงบิดเบรกดาวน์ จะทำให้มอเตอร์หยุดหมุนอย่างรวดเร็ว เพราะว่ามอเตอร์ไม่สามารถสร้างแรงบิดขึ้นมาเท่ากับแรงบิดของโหลดได้  สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟสที่มีขนาดเล็กกว่า 10 kW  ความเร็วที่แรงบิดเบรกดาวน์จะมีค่าประมาณ 80 % ของความเร็วซิงโครนัส  แต่ถ้าเป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่ที่มีพิกัดมากกว่า 1000 kW ความเร็วที่แรงบิดเบรกดาวน์จะมีค่าประมาณ 98% ของความเร็วซิงโครนัส

                           มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส โรเตอร์แบบกรงกระรอกส่วนมากจะนำไปใช้เป็นต้นกำลังขับเครื่องกลชนิดต่างๆ ในงานอุตสาหกรรมเช่น เครื่องกลึง เครื่องไส เครื่องกัด เครื่องเจียระไนราบและตั้ง ขับปั้มไฮดรอลิกส์ ขับปั้มน้ำ ขับคอมเพรสเซอร์และงานอื่นๆ เนื่องจากมีคุณลักษณะให้แรงบิดในการเริ่มเดินที่ดี และมีความเร็วรอบค่อนข้างคงที่ ส่วนมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส โรเตอร์แบบพันขดลวดจะใช้กับงานหนัก ใช้ความต้านทานภายนอกช่วยในการเริ่มเดินจะได้แรงบิดในตอนเริ่มเดินสูงสุดและกระแสเริ่มเดินจะลดลง

                 8.4  การต่อใช้งานมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส โดยที่สเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟสมีขดลวดพันอยู่ 3 ชุด คือเฟส A, B และ C สามารถนำมาต่อใช้งานได้ 2 แบบ คือ การต่อใช้งานแบบสตาร์และแบบเดลตา การจะต่อมอเตอร์ใช้งานแบบใดจะต้องพิจารณาให้สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าที่แผ่นป้ายของมอเตอร์และระบบไฟฟ้าของประเทศนั้นๆ ดังแสดงในรูปที่ 8.11
                 

                 
                 
                                              
                 

                 ก. การต่อขดลวดแบบสตาร์             ข. การต่อขดลวดแบบเดลตา

                 รูปที่8.11การต่อมอเตอร์ใช้งานแบบสตาร์และเดลตา

                 8.5การกลับทางหมุนมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส โรเตอร์แบบกรงกระรอกและโรเตอร์แบบพันขดลวด มีวิธีการกลับทางหมุนที่เหมือนกันคือสลับสายจ่ายไฟเข้ามอเตอร์คู่ใดคู่หนึ่ง ดังแสดงในรูปที่ 8.12เป็นการสลับสายจ่ายไฟเข้ามอเตอร์ขั้ว L2 กับ L3

                 

                 ก. การต่อใช้งานหมุนตามเข็มนาฬิกา

                 

                 ข. การต่อใช้งานหมุนทวนเข็มนาฬิกา

                 8.6  การควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส เมื่อพิจารณาจากสมการของความเร็วสนามแม่เหล็กหมุนจะได้

                 (rpm)

                 จะเห็นได้ว่ามีตัวแปรอยู่ 2 ตัว ที่ทำให้ความเร็วรอบของสนามแม่เหล็กหมุนหรือความเร็วซิงโครนัสเปลี่ยนแปลงได้คือจำนวนขั้วแม่เหล็ก (P) และความถี่ (f) ของแหล่งจ่ายที่ป้อนให้กับมอเตอร์

                 สำหรับจำนวนขั้วแม่เหล็กจะเป็นปฏิภาคผกผันกับความเร็วซิงโครนัส คือ เมื่อจำนวนขั้วแม่เหล็กมาก ความเร็วซิงโครนัสจะน้อย แต่เมื่อจำนวนขั้วแม่เหล็กน้อยความเร็วซิงโครนัสจะมาก การปรับความเร็วรอบด้วยวิธีนี้มี 2 แบบคือแบบคอนซีเควนโพล กับแบบใช้ขดลวดหลายชุด การเปลี่ยนแปลงจำนวนขั้วแม่เหล็ก ความเร็วรอบของมอเตอร์ที่ได้จะมีการเปลี่ยนแปลงเป็นขั้นๆ ไม่เรียบสม่ำเสมอ

                 ส่วนความถี่จะเป็นปฏิภาคโดยตรงกับความเร็วซิงโครนัส เมื่อความถี่มาก ความเร็วซิงโครนัสจะมากตาม ในทางตรงกันข้ามถ้าความถี่ลดลงความเร็วซิงโครนัสก็จะลดลงด้วย การปรับความเร็วรอบของมอเตอร์ด้วยวิธีนี้ โดยการใช้อินเวอร์เตอร์ในการเริ่มเดินมอเตอร์ สามารถปรับความถี่หรืออัตราส่วน ได้ตามต้องการ ความเร็วของมอเตอร์จะเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ และสามารถปรับเพิ่ม – ลดแรงบิดได้อีกด้วยซึ่งอินเวอร์เตอร์ที่นิยมใช้งานในปัจจุบันจะเป็นแบบ PWM (Pulse width modulation )

                 รูปภาพประกอบการซ่อมมอเตอร์ (รายวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการจัดการอาชีพ)

                 
                 คำบรรยายประกอบ ….รูปภาพการซ่อมมอเตอร์ AC………………………
                 
                 คำบรรยายประกอบ ………..รูปภาพการซ่อมมอเตอร์ AC………………………