Page 37 - TEMCA MAG. ฉบับที่ 3 ปีที่ 28
P. 37
สมองใสไฮเทค
2.3 มอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้า (electric motor) เป็นอุปกรณ์ ไฟฟ้าท่ีแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล
2.3.1 โครงสร้างมอเตอร์ไฟฟ้า
2.3.1.1 โรเตอร์ Rotor ในมอเตอรไ์ ฟฟา้ สว่ น ท่ีเคล่ือนท่ีคือโรเตอร์ ซ่ึงจะหมุนเพลาเพื่อจ่าย พลังงานกล โรเตอร์มักจะมีขดลวดตัวนําาพัน อยู่โดยรอบ ซ่ึงเม่ือมีกระแสไหลผ่าน จะเกิด อําานาจแม่เหล็กที่จะไปทําาปฏิกิริยากับสนาม แม่เหล็กถาวรของสเตเตอร์ขับเพลาให้หมุนได้ อย่างไรก็ตาม โรเตอร์บางตัวจะเป็นแม่เหล็ก ถาวรและสเตเตอร์จะมีขดลวดตัวนําาสลับท่ี กันตัวโรเตอร์ประกอบด้วย 4 ส่วนด้วยกัน คือ
1. แกนเพลา(Shaft)
2. แกนเหลก็ อารม์ าเจอร์(ArmatureCore) 3. คอมมิวเตอร์(Commutator)
4. ขอลวดอารม์ าเจอร์(ArmatureWiding)
รูปที่ 5 โรเตอร์ สเตเตอร์
2.3.2 มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสสลบั (Alternating Current Motor) มีชนิดดังน้ี
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current Motor) หรือเรียกว่า เอ.ซี. มอเตอร์ (A.C.MOTOR) การแบ่งชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้า สลับแบ่งออกได้ดังน้ี
• มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิด 1 เฟสหรือ เรยี กวา่ ซงิ เกลเฟสมอเตอร์(A.C.SingPhase)
- สปลทิ เฟส มอเตอร์ (Split-Phase motor)
- คาปาซเิ ตอรม์ อเตอร์ (Capacitor motor)
- รพี ลั ชน่ั มอเตอร์ (Repulsion-type motor)
- ยนู เิ วอรแ์ วซลมอเตอร์ (Universal motor)
- เช็ดเดดโพล มอเตอร์ (Shaded-pole
motor)
• มอเตอร์ไฟฟ้าสลับชนิด 2 เฟสหรือเรียกว่า
ทูเฟสมอเตอร์ (A.C. Two Phase Motor)
• มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิด 3 เฟสหรือ เรียกว่าทรีเฟสมอเตอร์ (A.C. Three Phase Motor)
2. มอเตอรแ์ บบอนขุ นานหรอื เรยี กวา่ ชนั ท์ มอเตอร์ (Shunt Motor)
3. มอเตอร์ไฟฟ้าแบบผสมหรือเรียกว่า คอมเปาวด์มอเตอร์ (Compound Motor)
หลักการของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Motor Action) เมอ่ื เปน็ แรงดนั กระแสไฟฟา้ ตรง เข้าไปในมอเตอร์ ส่วนหน่ึงจะแปรงถ่านผ่าน คอมมิวเตเตอร์เข้าไปในขดลวดอาร์มาเจอร์ สร้างสนามแม่เหล็กข้ึนและกระแสไฟฟ้าอีก ส่วนหนึ่งจะไหลเข้าไปในขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field coil) สรา้ งขว้ั เหนอื -ใตขน้ึ จะเกดิ สนามแม่ เหล็ก 2 สนาม ในขณะเดียวกัน ตามคุณสมบัติ ของเส้นแรงแม่เหล็กจะไม่ตัดกันทิศทางตรง ข้ามจะหักล้างกันและทิศทางเดียวจะเสริม แรงกันทําาให้เกิดแรงบิดในตัวอาร์มาเจอร์ซึ่ง วางแกนเพลาและแกนเพลานี้สวมอยู่กับตลับ ลูกปืนของมอเตอร์ทา ให้อาร์มาเจอร์นี้หมุนได้ ขณะท่ีตัวอาร์มาเจอร์ทําาหน้าท่ีหมุนได้เรียกว่า โรเตอร์ (Rotor) ซึ่งหมายความว่าตัวหมุนการ ที่อําานาจเส้นแรงแม่เหล็กทั้งสองมีปฏิกิริยาต่อ กันทําาให้ขดลวดอาร์มาเจอร์หรือโรเตอร์หมุนไป น้ัน เป็นไปตามกฎซ้ายของเฟลมมิ่ง (Fleming left hand rule)
รูปที่ 6 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current Motor) [5]
หลักการทําางานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ เป็นมอเตอร์ที่ใช้กับระบบไฟฟ้ากระแสสลับ เป็นเคร่ืองกลไฟฟ้าที่ทําาหน้าท่ีเปลี่ยนพลังงาน ไฟฟา้ ใหเ้ ปน็ พลงั งานกล สว่ นทท่ี าํา หนา้ ทเ่ี ปลย่ี น พลังงานไฟฟ้าคือขดลวดในสเตเตอร์และส่วน ท่ีทําาหน้าท่ีให้พลังงานกล คือ ตัวหมุนหรือ โรเตอร์ ซง่ึ เมอ่ื ขดลวดในสเตเตอรไ์ ดร้ บั พลงั งาน ไฟฟ้าก็จะสร้างสนามแม่เหล็กข้ึนมาในตัวท่ีอยู่ กับท่ีหรือสเตเตอร์ ซ่ึงสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้น น้ีจะมีการเคลื่อนที่หรือหมุนไปรอบๆ สเตเตอร์ เนื่องจากการต่างเฟสของกระแสไฟฟ้าในขด ลวดและการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า
ในขณะที่สนามแม่เหล็กเคลื่อนท่ีไปสนาม แม่เหล็กจากขั้วเหนือก็จะพุ่งเข้าหาขั้วใต้ ซ่ึง จะไปตัดกับตัวนําาที่เป็นวงจรปิดหรือขดลวด กรงกระรอกของตัวหมุนหรือโรเตอร์ทําาให้เกิด การเหน่ียวนําาของกระแสไฟฟ้าข้ึนในขดลวด ของโรเตอร์ ซึ่งสนามแม่เหล็กของโรเตอร์นี้จะ เคลื่อนที่ตามทิศทางการเคลื่อนที่จองสนามแม่ เหล็กท่ีสเตเตอร์ ก็จะทําาให้โรเตอร์ของมอเตอร์ เกิดจะพลังงานกลสามารถนําาไปขับภาระท่ี ต้องการหมุนได้
2.3.3 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor) หรือเรียกว่า ดี.ซี.มอเตอร์ (D.C. MOTOR) การแบง่ ชนดิ ของมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด ได้แก่
1. มอเตอร์แบบอนุกรมหรือเรียกว่า ซีรีส์ มอเตอร์ (Series Motor)
ISSUE3•VOLUME28 NOV.2021-JAN.2022 37
รูปที่ 7 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor) [6]
2.3.4 การขับและกลับทิศทางของมอเตอร์ กระแสตรง (DC MOTOR)
ในการใช้ไอซีไมโครคอนโทรเลอร์เป็นตัว ควบคมุ การหมนุ และทศิ ทางของมอเตอรก์ ระแส ตรงน้ันเราจะต้องมีส่วนของวงจร ท่ีเรียกว่า วงจรขับมอเตอร์ (Driver) ในส่วนของวงจรกลับ
