อุปกรณ์ ใด ใช้ มอเตอร์ กระแสตรง

ความต่างของ A.C. Motor กับ D.C. Motor

เมื่อสัปดาห์ที่ผ่านๆมากับหลากหลายบทความไม่ว่าจะเป็นเรื่องมาตรฐานการติดตั้งมอเตอร์, ความเร็วรอบของมอเตอร์, การดูแลและการเก็บรักษามอเตอร์ ทั้งยังได้รู้จักกับแรงบิดและแรงม้าของมอเตอร์ผู้อ่านคงพอได้สาระความรู้กันพอสมควรเกี่ยวกับมอเตอร์ไฟฟ้า และบทความนี้เราจะมารู้จักกับความแตกต่างกันระหว่างมอเตอร์ที่เป็น A.C. Motor กับ D.C. Motor กัน แล้ว A.C. Motor กับ D.C. Motor มีลักษณะที่เฉพาะตัวยังไงบ้าง เราไปเริ่มกันเลย

A.C. MOTOR 

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current Motor) หรือเรียกว่า เอ.ซี มอเตอร์ (A.C. MOTOR) คือมอเตอร์ที่ป้อนไฟฟ้ากระแสสลับเข้าไปเพื่อให้ได้พลังงานกลออกมาเพื่อใช้ในการขับโหลดชนิดต่าง ๆ โครงสร้างของมอเตอร์คล้ายมอเตอร์กระแสตรง แต่จำนวนเฟสมีทั้ง 1 เฟสและ 3 เฟส โดย 3เฟสจะมีจำนวนขดลวดเพิ่มเป็น 3 ชุด มอเตอร์กระแสสลับนิยมใช้งานทุกประเภทตั้งแต่อุปกรณ์ขนาดเล็กไปจนถึงในอุสาหกรรมทุกประเภท เนื่องจากมีราคาถูกกว่าเครื่องจักรกลไฟฟ้ากระแสตรง และสามารถต่อกับไฟฟ้ากระแสสลับได้โดยง่าย

A.C. MOTOR  มีองค์ประกอบของตัวมอเตอร์ไฟฟ้า 2 ส่วนหลักๆ ด้วยกันคือ

1.Stator คือ ส่วนที่อยู่กับที่และรับพลังไฟฟ้าจากภายนอกเพื่อเปลี่ยนเป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า มีลักษณะเป็นแผ่นลามิเนทประกอบเข้าด้วยกันเป็นแกนเหล็ก  มีร่องเอาไว้สำหรับพันขดลวดเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกำเนิดสนามแม่เหล็กและเป็นวงจรแม่เหล็ก
2.Rotor คือ ส่วนที่ทำหน้าที่หมุนเพื่อสร้างพลังงานกล มีลักษณะเป็นแกนเหล็กทรงกระบอกจะหมุนอยู่ในช่องสเตเตอร์ซึ่งจะทำหน้าที่กำเนิดกำลังกลเพื่อส่งไปขับโหลด

1.สเตเตอร์หรือตัวอยู่กับที่  ( Stator ) ทำด้วยเหล็กแผ่นลามิเนท  มีร่องเป็นแบบกึ่งปิด โครงทำด้วยเหล็กหล่อหรือเหล็กเหนียว ขดลวดที่พันไว้ในร่องของ Stator มีสองชุด ( เป็นลวดทองแดงอาบด้วยฉนวนไฟฟ้า)  คือขดลวดช่วย (Auxiliary winding) หรือขดสตาร์ท(Starting winding) และขดลวดหลัก(Main winding) หรือขดรัน (Running winding) สเตเตอร์จะเป็นส่วนที่อยู่กับที่ซึ่งจะประกอบด้วยโครงของมอเตอร์ แกนเหล็กสเตเตอร์ และขดลวด

1.1  โครงมอเตอร์  ( Frame  or Yoke )  จะทำด้วยเหล็กหล่อทรงกระบอกกลวง  ฐานส่วนล่างจะเป็นขาตั้ง  มีกล่องสำหรับต่อสายไฟอยู่ด้านบนหรือด้านข้าง โครงจะทำหน้าที่ยึดแกนเหล็กสเตเตอร์ให้แน่นอยู่กับที่ผิวด้านนอกของโครงมอเตอร์  จะออกแบบให้มีลักษณะเป็นครีบ เพื่อช่วยในการระบายความร้อน ในกรณีที่เป็นมอเตอร์ขนาดเล็ก ๆ โครงจะทำด้วยเหล็กหล่อ  แต่ถ้าเป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่โครงจะทำด้วยเหล็กหล่อเหนียวซึ่งจะทำให้มอเตอร์มีขนาดเล็กกะทัดรัดมากขึ้น

นอกจากนี้แล้วโครงของมอเตอร์ยังอาจทำด้วยเหล็กหล่อเหนียวม้วนเป็นแผ่นม้วนรูปทรงกระบอก  แล้วเชื่อมติดกันให้มีความแข็งแรง เช่น Split phase motor หรือมอเตอร์แบบแยกเฟส เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวแบบเหนี่ยวนำใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน เช่น ตู้เย็น เครื่องซักผ้า ปั้มน้ำขนาดเล็ก โบลเวอร์ (Blowers)  ปั้มแรงเหวี่ยง (Centrifugal pumps) เครื่องล้างขวด เครื่องดนตรีอัตโนมัติ  เป็นต้น มีขนาดตั้งแต่  1/4 , 1/3 ,1/2 แรงม้าแต่จะมีขนาดไม่เกิน 1แรงม้า

1.2  แกนเหล็กสเตเตอร์  (Stator Core)  ทำด้วยแผ่นเหล็กบาง ๆ มีลักษณะกลม เจาะตรงกลางและเซาะร่องภายในโดยรอบ  แผ่นเหล็กชนิดนี้เรียกว่า ลามิเนท ซึ่งจะถูกเคลือบด้วยซิลิกอน เหล็กแต่ละแผ่นจะมีความหนาประมาณ 0.025 นิ้ว หลังจากนั้นจึงนำไปอัดเข้าด้วยกันจนมีความหนาที่เหมาะสม เรียกว่าแกนเหล็กสเตเตอร์

1.3  ขดลวด (Stator Winding) จะมีลักษณะเป็นเส้นลวดทองแดงเคลือบฉนวนที่เรียกว่า อีนาเมล (Enamel) พันอยู่ในร่องของแกนเหล็กสเตเตอร์ตามรูปแบบต่าง ๆ ของการพันมอเตอร์

2.โรเตอร์หรือตัวหมุน (Rotor) มอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำจะมีโรเตอร์ 2 ชนิด คือ โรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel  cage rotor)และโรเตอร์แบบขดลวดพันหรือแบบวาวนด์ (Wound  Rotor) ซึ่งจะมีส่วนประกอบดังนี้คือ แกนเหล็ก โรเตอร์ ขดลวด ใบพัด  และเพลา

2.1โรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel cage rotor) โรเตอร์ทำด้วยเหล็กแผ่นบาง ๆ อัดซ้อนกัน มีร่องไปทางยาวซึ่งจะมีแท่งทองแดงหรือแท่งอลูมิเนียมฝังอยู่โดยรอบปลายของแท่งทองแดงหรือแท่งอลูมิเนียมจะเชื่อมติดกันด้วยวงแหวนซึ่งมีลักษณะคล้ายกรงนกหรือกรงกระรอก

2.2โรเตอร์แบบขดลวดพันหรือแบบวาวนด์ (Wound  Rotor) โรเตอร์ชนิดนี้จะมีส่วนประกอบคล้าย ๆ กับโรเตอร์แบบกรงกระรอกคือ มีแกนเหล็กที่เป็นแผ่นลามิเนทอัดเข้าด้วยกันแล้วสวมเข้าที่เพลา แต่จะแตกต่างกันตรงที่ขดลวด จะเป็นเส้นลวดชนิดที่หุ้มด้วยน้ำยาฉนวนอีนาเมลพันลงไปในร่องสล็อตของโรเตอร์จำนวน 3 ชุด ซึ่งจะมีลักษณะเหมือนกับที่พันบนสเตเตอร์ของมอเตอร์ 3 เฟส

D.C. MOTOR

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct current motor) หรือเรียกว่า ดี.ซี มอเตอร์ (D.C. MOTOR) เป็นเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรงที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล มีทั้งชนิดกระตุ้นฟีลด์จากภายนอก (Separated excited motor) และชนิดกระตุ้นฟีลด์ด้วยตัวเอง (Self excited motor) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงเป็นต้นกำลังขับที่สำคัญอย่างหนึ่งในโรงงานอุตสาหกรรม เพราะมีคุณสมบัติที่เด่นในด้านการปรับความเร็วรอบตั้งแต่ความเร็วรอบต่ำสุดไปจนถึงความเร็วรอบสูงสุด นิยมใช้ในโรงงานทอผ้า โรงงานเส้นใยโพลี เอสเตอร์ โรงงานถลุงโลหะ และเป็นต้นกำลังขับในรถไฟฟ้า

หลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct current motor) เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเข้าไปในมอเตอร์ ส่วนหนึ่งจะ แปรงถ่านผ่านคอมมิวเตเตอร์เข้าไปในขดลวดอาร์มาเจอร์สร้างสนามแม่เหล็กขึ้น และกระแสไฟฟ้าอีกส่วนหนึ่งจะไหลเข้าไปในขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field coil) สร้างขั้วเหนือ-ใต้ขึ้น จนเกิดสนามแม่เหล็ก 2 สนาม ในขณะเดียวกันตามคุณสมบัติของเส้นแรง แม่เหล็กจะไม่ตัดกัน ทิศทางตรงข้ามจะหักล้างกันและทิศทางเดียวจะเสริมแรงกัน ทำให้เกิดแรงบิดในตัวอาร์มาเจอร์ ทำให้อาร์มาเจอร์นี้หมุนได้ อาร์เมจอร์ที่หมุนนี้เรียกว่า โรเตอร์ (Rotor)

D.C. MOTOR มีองค์ประกอบของตัวมอเตอร์ไฟฟ้า 2 ส่วนหลักๆ ด้วยกันคือ

1.สเตอเตอร์(Stator) เป็นส่วนที่อยู่กับที่ ประกอบด้วยโครงภายนอกทำหน้าที่เป็นทางเดินเส้นแรงแม่เหล็กจากขั้วเหนือไปขั้วใต้ให้ครบวงจร และยึดส่วนประกอบอื่น ๆ ให้แข็งแรง สเตเตอร์ทำด้วยเหล็กหล่อหรือเหล็กเหนียว รูปทรงกระบอก มีลักษณะเป็นขั้วแม่เหล็กยื่นทำด้วยเหล็กแผ่นบาง ๆ เคลือบด้วยฉนวนเรียงซ้อนกัน ผิวด้านหน้าเป็นรูปโค้งรับกับทรงกลมของอาร์เมอเจอร์ และที่แกนเหล็กจะพันด้วยขดลวดทองแดงทำหน้าที่รับกระแสไฟฟ้าจากภายนอก เพื่อสร้างเส้นแรงแม่เหล็กให้เกิดขึ้น อาจจะมี 2 ขั้ว 4 ขั้ว หรือหลายขั้วขึ้นอยู่กับการออกแบบมอเตอร์ นอกจากนั้นยังมีแปรงถ่านและซองติดตั้งไว้สัมผัสกับคอมมิวเตเตอร์ ทำหน้าที่รับกระแสไฟฟ้าเข้าสู่มอเตอร์เพื่อเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล โดยมีฝาปิดหัวท้ายสำหรับรองรับแบริ่ง และเพลาอีกด้วย

แปรงถ่าน ทำด้วยคาร์บอนมีรูปร่างเป็นแท่งสี่เหลี่ยมผืนผ้า ในซองแปรงมีสปิงกดอยู่ด้านบนเพื่อให้ถ่านนี้สัมผัสกับซี่คอมมิวเตเตอร์ตลอดเวลาเพื่อรับกระแสไฟฟ้า และส่งกระแสไฟฟ้าระหว่างขดลวดอาร์มาเจอร์กับวงจรไฟฟ้าจากภายนอก คือถ้าเป็นมอเตอร์กระแสไฟฟ้าตรงจะทำหน้าที่รับกระแสจากภายนอกเข้าไปยังคอมมิวเตเตอร์ให้ลวดอาร์มาเจอร์เกิดแรงบิดทำให้มอเตอร์หมุนได้

2.ตัวหมุนหรืออาร์เมเจอร์ มีลักษณะเป็นทุ่นทรงกระบอก ทำด้วยแกนเหล็กแผ่นบาง ๆ อัดซ้อนกันที่ผิวด้านหน้าของทรงกระบอก

สอบถามข้อมูลได้ที่
☎️ 088-227-6543