ระยะของขดลวดด้านหลังคือระยะใด

หน่วยการเรียนรทู้ ่ี 3

การพนั ขดลวดอาเมเจอร์

โดยนายสชุ าติ แตต้ ระกลู
แผนกวชิ าชา่ งไฟฟ้ากาลงั วทิ ยาลยั เทคนิคพทั ลุง

ขดลวดอาเมเจอร์ (Armature Winding)

• เป็นขดลวดทองแดงทต่ี อ้ งการใหเ้ กดิ พลงั งานไฟฟ้า เมอ่ื ใหห้ มนุ ตดั
สนามแมเ่ หลก็ ดว้ ยการใสไ่ วใ้ นสลอ็ ต (Slot) ของแกนอาเมเจอร์

ขดลวด
สลอ็ ต อาเมเจอร์
(slot)

ชนดิ ของขดลวดอาเมเจอร์

• จาแนกไดต้ ามลกั ษณะ
1. การลงปลายสาย (Line Lead) บนซท่ี องแดงของคอมมวิ เตเตอร์
2. ลกั ษณะของวงจรไฟฟ้าคขู่ นาน (Electrical Parallel Path)
3. ลกั ษณะการใชง้ าน ตอ้ งการกระแส หรอื แรงดนั ไฟฟ้า

ลกั ษณะขดลวดอาเมเจอร์

• 1. ความยาวขดลวดอาเมเจอร์ (L) End Connection เป็นส่วนของ
ตวั นาท่ีต่อเช่ือมเข้าด้วยกนั
ขดลวด 1 ขด ระหว่าง coil side ทงั้ 2 ของ
ประกอบด้วย 2
ขดลวด
Coil side

End coil ไม่ได้วางอยู่
ในสนามแมเ่ หลก็ จึงไม่
สรา้ งแรงเคลื่อนไฟฟ้ า
ขึน้ บนตวั นาแต่อย่างใด

คอยลแ์ ละคอยลไ์ ซด์ (Coil and Coil side)

• คอื จานวนของขดลวด 1 ขด แต่อาจมจี านวนรอบ 1 รอบ หรอื หลาย
รอบ ซง่ึ ขดลวด 1 ขด จะมี 2 คอยลไ์ ซด์

Coil side Coil side

ขดลวดอาเมเจอรแ์ บบแลพ ขดลวดอาเมเจอรแ์ บบเวฟ

จานวนรอบขดลวด

ขดลวด 1 รอบ ประกอบดว้ ย 2 coil side หรอื 1 coil = ตวั นา 2 เสน้

N = จานวนรอบขดลวด
Zs = จานวนเส้นตวั นา / coil side

ขดลวดอาเมเจอร์ 1 ขด พนั ด้วยจานวน 2 รอบ

1 coil side = 2 เส้นตวั นา
ดงั นัน้ 1 ขด = 4 เส้นตวั นา

ขดลวดอาเมเจอร์ 1 ขด พนั ด้วยจานวน 10 รอบ

1 coil side = 10 เส้นตวั นา
ดงั นัน้ 1 ขด = 20 เส้นตวั นา

ขดลวดอาเมเจอร1์ ขด

ขดลวด 1 ขด ประกอบดว้ ย 5 รอบ ขดลวด 1 ขด พนั ดว้ ยตวั นา 2 เสน้ จานวน
จานวน 2 ปลายสาย หรอื 1 coil side = 5 รอบ หรอื 1 coil side = 2 ปลายสาย
1 ปลายสาย

ความกว้างขวั้ แม่เหลก็ (Pole pitch)

• เป็ นระยะหา่ งระหวา่ งกงึ่ กลางขวั้ แมเ่ หลก็ หนงึ่ กบั กงึ่ กลางอีกขวั้ แมเ่ หลก็
หนงึ่ นิยมวดั เป็ นจานวนสลอ็ ต มากกวา่ เป็ นองศา

ชนิด 2 ขวั้ 1-Pole pitch =360/2 = 180
ชนดิ 4 ขวั้ 1-Pole pitch =360/4 = 90
ชนิด 6 ขวั้ 1-Pole pitch =360/6 = 60

การหาความกว้างขวั้ แม่เหลก็ (Pole pitch)

• YPหรอื โปลพชิ คอื ระยะหา่ งระหวา่ งกง่ึ กลางของขวั้ แมเ่ หลก็ 2 ขวั้ ท่ี
อยปู่ ระชดิ กนั มคี า่ เป็น 180 องศาไฟฟ้า หาไดจ้ ากจานวนรอ่ งทงั้ หมด

บนแกนอาเมเจอร์ หารดว้ ยจานวนขวั้ แมเ่ หลก็
S
YP = P

เมอ่ื YP = ความกว้างของขวั้ แมเ่ หลก็

S = จานวนร่องทงั้ หมดบนแกนอาเมเจอร์

P = จานวนขวั้ แมเ่ หลก็

ความกว้างของขดลวด (Coil pitch / Coil span)

• YS คอื ระยะหา่ งระหวา่ งคอยลไ์ ซดท์ งั้ 2 ของขดลวดเดยี วกนั เป็นองศา
ไฟฟ้า

• ถา้ คอยลพ์ ชิ เป็น 180 องศาไฟฟ้า เรยี กวา่ แบบพชิ เตม็ ( full pitch)
• ถา้ คอยลพ์ ชิ น้อยกวา่ 180 องศาไฟฟ้า เรยี กวา่ แบบพชิ เศษสว่ น

(fractional pitch)

YS = S ± K
P

S= จานวนรอ่ งทแ่ี กนอาเมเจอร์ , P = จานวนขวั้ แมเ่ หลก็ ,K= คา่ ตวั เลขทเ่ี ป็น

เศษสว่ นซง่ึ นามาบวกหรอื ลบเพอ่ื ใหค้ วามกวา้ งของขดลวดเป็นจานวนเตม็

ความกวา้ งขวั้ แมเ่ หลก็

• ความกวา้ งของขดลวดทเ่ี ป็น Fractional Pitch ไมค่ วรน้อยกวา่ 0.9
ของ Full Pitch เพราะถา้ ความกวา้ งของขดลวดน้อยจนเกนิ ไปจะทา
ใหแ้ รงเคล่อื นไฟฟ้าของไดนาโมลดลง

ตวั อย่าง

จงหาความกวา้ งของขดลวด(Coil Pitch) ของไดนาโมชนิด 4 ขวั้ ทม่ี ี

จานวนสลอ็ ตบนอาเมเจอร์ 35 สลอ็ ต
วิธีทา

จากสมการ = ±

เมอ่ื S = 35 สลอ็ ต , P = 4 ขวั้ แมเ่ หลก็

= 35 + 1 = 9 เมื่อ = + 1
4 4 4

Coil span : 1-10

ตวั อย่าง

หรือ = 35 − 3 = 8 เมื่อ = − 3
4 4 4

Coil span : 1-9

ดงั นนั้ ความกวา้ งของขดลวดไดนาโม 4 ขวั้ 35 สลอ็ ต อาจใชไ้ ดท้ งั้ Coil

Pitch : 9 และ 8 หรอื

พนั ดว้ ยขดลวดดว้ ย Coil Span

1 - 10 และ 1 - 9

ระยะห่างของขดลวดดา้ นหลงั (Back pitch)

YB , Yb คือ ระยะห่างของขดลวดด้านหน้ากบั ขดลวด
ด้านหลงั ของขดลวดชดุ เดียวกนั

ชนั้ ของขดลวด (Layer)

• คอื จานวนชนั้ ของขดลวดในหน่ึงรอ่ งสลอ็ ตบนแกนอาเมเจอร์

1 สลอ็ ตมขี ดลวด 1 coil side

พนั ขดลวดชนั้ เดียว (Single layer winding)
1 สลอ็ ตมขี ดลวด 2coil side

พนั ขดลวด2ชนั้ (Doubles layer winding)

ขดลวดอาเมเจอร์ แบบ 2 ชนั้ (2-Layer)

การลงปลายสายของขดลวดอาเมเจอร์

• การลงปลายสายบนซท่ี องแดงของคอมมวิ เตเตอร์ เป็นการนาปลายสายทกุ
ปลายของขดลวดอาเมเจอรม์ าต่อเช่อื มกนั บนซท่ี องแดง เพอ่ื ทาใหต้ วั นาอา
เมเจอรท์ กุ ตวั นาตอ่ กนั เป็นอนุกรม

การลงปลายสายของขดลวดอาเมเจอร์

• การลงปลายสายบนซท่ี องแดงของคอมมวิ เตเตอร์ เป็นการนาปลายสายทกุ
ปลายของขดลวดอาเมเจอรม์ าตอ่ เชอ่ื มกนั บนซท่ี องแดง เพอ่ื ทาใหต้ วั นาอา
เมเจอรท์ กุ ตวั นาต่อกนั เป็นอนุกรม

อาเมเจอรไ์ ดนาโม ชนิด 2 ขวั้
8 สลอ็ ต 8ซท่ี องแดง
พนั ขดลวดแบบ LAP
Winding 2 Layer

การลงปลายสายของขดลวดอาเมเจอร์

อาเมเจอรไ์ ดนาโม ชนิด 2 ขวั้ 8 สลอ็ ต 8ซท่ี องแดง
พนั ขดลวดแบบ LAP Winding 2 Layer

การลงปลายสายของขดลวดอาเมเจอร์

การลงปลายสายบนซท่ี องแดงของอา
เมเจอร์ 1 ซท่ี องแดงลงปลายสาย 2 ปลาย
“ถา้ ตน้ ของขดลวดชุดแรกลงทซ่ี ท่ี องแดงซ่ี
ท่ี ปลายสายของขดแรกตอ้ งลงซถ่ี ดั ไป
คอื ซท่ี ่ี และปลายขดแรกคอื ตน้ ของขด
ท่ี 2

วงจรไฟฟ้ าค่ขู นานบนขดลวดอาเมเจอร์

ไดนาโม 2 ขวั้ แมเ่ หลก็ 2 แปรงถ่าน ประกอบด้วยขดลวดอาเมเจอร์ 6 ขด
แปรงถ่านแบง่ ขดลวดเป็น 2 สว่ น/วงจร ที่ขนานกนั หรือ Path
แตล่ ะ Path ประกอบด้วยขดลวด 3 ขด ต่ออนกุ รมกนั

วงจรไฟฟ้ าค่ขู นานบนขดลวดอาเมเจอร์

ขด 1 – 2 – 3
ขด 4 – 5 – 6

วงจรไฟฟ้ าค่ขู นานบนขดลวดอาเมเจอร์

ถ้าให้แตล่ ะขดลวดมีความต้านทาน 0.1 โอห์ม
แตล่ ะขดลวดประกอบด้วย 4 ตวั นา
แตล่ ะตวั นาให้กาเนิดแรงเคล่ือนไฟฟ้ า 2 โวลต์

ขดลวด/วงจร = 3 ขด
ตวั นา/วงจร = 3 x 4 = 12 ตวั นา
แรงเคลือ่ นไฟฟ้ า/วงจร = 12 x 2 = 24 V
ความต้านทาน/วงจร = 3 x 0.1 = 0.3 โอห์ม
ความต้านทานอาเมเจอร์ (Ra) = 0.3/2 = 0.15 โอห์ม
แรงเคลื่อนไฟฟ้ าที่ขวั้ เคร่ืองกาเนิด = 24 V

วงจรไฟฟ้ าค่ขู นานบนขดลวดอาเมเจอร์

แรงเคล่อื นไฟฟ้ าของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ า
คือ แรงเคลือ่ นไฟฟ้ า 1 วงจร หรือ 1 Path

ความหมายของค่าต่างๆในการพนั ขดลวดอาเมเจอร์

• คอยลแ์ ละคอยลไ์ ซด์ (Coil and Coil side)
• ความกวา้ งขวั้ แมเ่ หลก็ (Pole pitch)
• ความกวา้ งของขดลวด (Coil pitch / Coil span)
• ระยะหา่ งของขดลวดดา้ นหลงั (Back pitch)
• ระยะหา่ งขดลวดดา้ นหน้า (Front pitch)
• ระยะหา่ งระหวา่ งซค่ี อมมวิ เตเตอร์ (Commutator pitch)
• ชนั้ ของขดลวด (Layer)

ระยะห่างของขดลวดดา้ นหลงั (Back pitch)

YB , Yb คอื ระยะหา่ งของขดลวดดา้ นหน้ากบั ขดลวดดา้ นหลงั
ของขดลวดชดุ เดยี วกนั

ขดลวดแบบแลพ

ระยะห่างของขดลวดดา้ นหลงั (Back pitch)

YB , Yb คอื ระยะหา่ งของขดลวดดา้ นหน้ากบั ขดลวดดา้ นหลงั
ของขดลวดชุดเดยี วกนั

ขดลวดแบบเวฟ

ระยะห่างขดลวดดา้ นหนา้ (Front pitch)

• YF , Yf คือระยะห่างของขดลวดด้านหลงั ของขดลวดหนง่ึ กบั ขดลวด
ด้านหน้าของขดลวดอีกขดหนง่ึ โดยที่ปลายและต้นของขดลวดทงั้ สอง
อยบู่ นซคี่ อมมวิ เตเตอร์เดยี วกนั

ระยะห่างขดลวดดา้ นหนา้ (Front pitch)

• YF , Yf คอื ระยะหา่ งของขดลวดด้านหลงั ของขดลวดหนงึ่ กบั ขดลวด
ด้านหน้าของขดลวดอีกขดหนงึ่ โดยท่ีปลายและต้นของขดลวดทงั้ สอง
อยบู่ นซคี่ อมมวิ เตเตอร์เดยี วกนั

ขดลวดแบบแลพ

ระยะห่างขดลวดดา้ นหนา้ (Front pitch)

• YF , Yf คือระยะหา่ งของขดลวดด้านหลงั ของขดลวดหนง่ึ กบั ขดลวด
ด้านหน้าของขดลวดอีกขดหนงึ่ โดยที่ปลายและต้นของขดลวดทงั้ สอง
อยบู่ นซี่คอมมวิ เตเตอร์เดียวกนั

ขดลวดแบบเวฟ

ระยะห่างระหวา่ งซี่คอมมิวเตเตอร์ (Commutator pitch)

• YC คือระยะหา่ งบนซค่ี อมมิวเตเตอร์ วดั จากต้นของขดลวดขดลวดหนง่ึ
ไปยงั ต้นของขดลวดอีกขดหนงึ่ นิยมนบั เป็ นซี่ทองแดง

ขดลวดพนั แบบแลพ ขดลวดพนั แบบเวฟ

ชนิ ดขดลวดอาเมเจอร์

จาแนกตามลกั ษณะการลงปลายสายบนซ่ีทองแดงคอมมิวเตเตอร์
1. ขดลวดแบบ Lap Wound Winding
2. ขดลวดแบบ Wave Wound Winding

ขดลวดแบบ Lap Wound Winding

การลงปลายสายบนซท่ี องแดงของคอมมวิ เตเตอร์ เพอ่ื ทาใหว้ งจรไฟฟ้า
คขู่ นานบนอาเมเจอร์ (Electrical Parallel Path) มจี านวนเทา่ กบั
ขวั้ แมเ่ หลก็ หรอื เรยี กวา่ Multiple circuit หรอื Parallel Winding

a=P
a = จานวนวงจรไฟฟ้าคขู่ นาน
P = จานวนขวั้ แมเ่ หลก็

ขดลวดแบบ Lap Wound Winding

ขดลวดอาเมเจอรแ์ บบ Lap Wound Winding
ไดนาโมชนิด 4 ขวั้ ,120 โวลต์ , 40 A

ขดลวดแบบ Lap Wound Winding

ไดนาโมชนิด 4 ขวั้ , 4 แปรงถา่ น ,แรงดนั วดั ทข่ี วั้ 120V จา่ ยกระแส
โหลด 40A พนั แบบLAP ขดลวดแบง่ การลงปลายสายบนซท่ี องแดง
ออกเป็น 4 วงจร คอื 1 – 2 – 3 -4 ตอ่ ขนานกนั
ใหก้ ระแสไหลออกทาง + แปรงถา่ น B และ D
ไหลเขา้ ทางขวั้ – แปรงถา่ น A และ C

ขดลวดแบบ Lap Wound Winding

EAB แรงเคลอ่ื นทข่ี วั้ = 120V
E= แรงเคลอ่ื นไฟฟ้า/วงจร (PATH)

E= E1=E2=E3=E4=EAB = 120V

Ia = กระแสอาเมเจอร์ = 40A
I = กระแส/วงจร = กระแสต่อตวั นา
I = Ia/a = Ia/4 = 10A

ขดลวดแบบ Lap Wound Winding

ขดลวดอาเมเจอรแ์ บบ Simplex Lap Winding

• เป็นการลงปลายสายของขดลวดบนซท่ี องแดงของคอมมวิ เตเตอร์
เพอ่ื ทาใหม้ จี านวนวงจรไฟฟ้าคขู่ นานบนอาเมเจอรเ์ ทา่ กบั จานวน
ขวั้ แมเ่ หลก็ ของไดนาโม ดว้ ยขดลวดอาเมเจอรเ์ พยี งชดุ เดยี ว

ขดลวดอาเมเจอรแ์ บบ Simplex Lap Winding

• เป็นการลงปลายสายของขดลวดบนซท่ี องแดงของคอมมวิ เตเตอร์
เพอ่ื ทาใหม้ จี านวนวงจรไฟฟ้าคขู่ นานบนอาเมเจอรเ์ ทา่ กบั จานวน
ขวั้ แมเ่ หลก็ ของไดนาโม ดว้ ยขดลวดอาเมเจอรเ์ พยี งชดุ เดยี ว

อาเมเจอรข์ องไดนาโม ชนิด 4 ขวั้ แม่เหลก็

อาเมเจอรข์ องไดนาโม ชนิด 4 ขวั้ แม่เหลก็

ขดลวดอาเมเจอรแ์ บบ Wave Wound Winding

เป็นการลงปลายสายของขดลวดอาเมเจอรบ์ นซท่ี องแดงของคอมมวิ เต
เตอร์ เพอ่ื ทาใหม้ วี งจรไฟฟ้าคขู่ นาน บนอาเมเจอรเ์ พยี ง 2 วงจรเทา่ นนั้
ไมว่ า่ จะมขี วั้ แมเ่ หลก็ กข่ี วั้ กต็ าม หรอื 2 Circuit Winding หรอื Series
Winding

a=2
a = จานวนวงจรไฟฟ้าคขู่ นาน
P = จานวนขวั้ แมเ่ หลก็ ของไดนาโม

ขดลวดอาเมเจอรแ์ บบ Wave Wound Winding

ขดลวดอาเมเจอรแ์ บบ Wave Wound Winding

ขดลวดอาเมเจอรแ์ บบ Wave Wound Winding

ขดลวดอาเมเจอรแ์ บบ Wave Wound Winding

หนงั สืออา้ งอิง

• ธวชั ชยั อตั ถวบิ ลู ย์กลุ .เครื่องกลไฟฟ้ า 1เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง.
• ศภุ ชยั สรุ ินทร์วงศ์ . เคร่ืองกลไฟฟ้ า 1 ตอนเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ า

กระแสตรง.
• สธุ น แก่นต้น. เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง.