slide1 l.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
มอเตอร์ไฟฟ้า PowerPoint Presentation
Download Presentation
มอเตอร์ไฟฟ้า

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 65

มอเตอร์ไฟฟ้า - PowerPoint PPT Presentation


  • 365 Views
  • Uploaded on

มอเตอร์ไฟฟ้า. คำนิยามของมอเตอร์ไฟฟ้า หลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ การประยุกต์ใช้งานมอเตอร์ไฟฟ้า. คำนิยามของมอเตอร์ไฟฟ้า.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'มอเตอร์ไฟฟ้า' - libitha


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

มอเตอร์ไฟฟ้า

  • คำนิยามของมอเตอร์ไฟฟ้า
  • หลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า
  • ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า
    • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
    • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
  • การประยุกต์ใช้งานมอเตอร์ไฟฟ้า
slide2

คำนิยามของมอเตอร์ไฟฟ้า คำนิยามของมอเตอร์ไฟฟ้า

มอเตอร์ไฟฟ้า หมายถึงเครื่องกลไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ใช้สำหรับเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล เพื่อไปขับเคลื่อนอุปกรณ์ต่างๆ เช่น พัดลม ปั๊ม เครื่องปรับอากาศหรือใช้ในโรงงานเพื่อควบคุมเครื่องจักรกลต่างๆ ในโรงงาน

มอเตอร์ไฟฟ้ามีทั้งใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสสลับและพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง

ระบบไฟฟ้า

ระบบทางกล

slide3

หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า

  • การเกิดเส้นแรงแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กในแท่งแม่เหล็ก
  • เมื่อตัวนำไฟฟ้าเคลื่อนที่ตัดสนามแม่เหล็กจะเกิดแรงดันเหนี่ยวนำขึ้นบนแท่งตัวนำ
  • เมื่อตัวนำที่มีกระแสไหลเมื่อวางอยู่ในสนามแม่เหล็กจะเกิดแรงกระทำกับแท่งตัวนำ
slide4

หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า

การปล่อยกระแสไฟฟ้า (I)ไหลผ่านขดลวดยาว (L) ที่วางตัดผ่านสนามแม่เหล็ก (B) ทำให้เกิดแรงกระทำต่อขดลวด

คือ มุมระหว่างทิศของกระแสไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็ก

กฎมือซ้ายของเฟรมมิ่ง

slide5

หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า

แรงกระทำต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านและวางในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ

แรงกระทำต่อขดลวด 1 และ 3 เป็น 0

แรงกระทำต่อขดลวด 2 และ 4 เป็น

slide6

หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า

เมื่อวางขดลวดทำมุมกับสนามแม่เหล็ก แรงที่กระทำต่อขดลวดกว้าง a เมตรและยาว b เมตร เป็นแรงคู่ควบ จะได้ทอร์ก

A คือ พื้นที่ของขดลวด

slide7

หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า

โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องจักรกลไฟฟ้ามี 2 ส่วนหลักคือ

1.ส่วนหยุดนิ่ง (stator) ส่วนนี้จะไม่มีการเคลื่อนที่ เป็นโครงสร้างแม่เหล็กที่มีขดลวดอยู่ภายใน

2. ส่วนหมุน (rotor) ส่วนนี้จะเคลื่อนที่ได้เป็นอิสระและมักจะอยู่ภายในเครื่องจักรกลที่มีขดลวดฝังหรือพันอยู่ในร่องภายในโครงสร้าง

โรเตอร์ทรงกระบอก

โรเตอร์ขั้วยื่น

slide8

ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า

slide9

ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า

  • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ(Alternating Current Motor)
  • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิด 1 เฟส
      • Split-Phase motor
      • Capacitor motor
      • Repulsion-type motor
      • Universal motor
      • Shaded-pole motor
  • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิด 3 เฟส
      • Synchronous motor
      • Asynchronous motor(Induction motor)
slide10

ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า

  • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor)
  • มอเตอร์แบบอนุกรม (Series Motor)
  • มอเตอร์แบบอนุขนาน (Shunt Motor)
  • มอเตอร์แบบผสม (Compound Motor) มี 2 ประเภท
    • มอเตอร์แบบผสมสั้น(Short Shunt Compound Motor)
    • มอเตอร์แบบผสมยาว (Long Shunt Compound Motor)  
slide11

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor)

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง คือ มอเตอร์ที่ป้อนไฟกระแสตรงเข้าไปที่ขดลวดอาร์เมเจอร์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก และสามารถควบคุมความเร็วรอบ การปรับทิศทางการหมุน ปรับแรงบิดของมอเตอร์ได้อย่างต่อเนื่องและค่อนข้างง่าย ทำให้มีการใช้งานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงในระบบควบคุมที่มีความสำคัญ แต่มีข้อเสียคือมีราคาค่อนข้างแพง เมื่อเทียบกับมอเตอร์กระแสสลับ และต้องมีการบำรุงรักษาที่ดีตลอดเวลา

slide12

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor)

slide13

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง-ส่วนประกอบมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง-ส่วนประกอบ

  • สเตเตอร์(Stator) เป็นส่วนที่อยู่กับที่ ประกอบด้วย
  • Frame,Yoke เป็นโครงภายนอกทำหน้าที่เป็นทางเดินของเส้นแรงแม่เหล็กและยึดส่วนประกอบอื่นๆ ทำด้วยเหล็กหล่อหรือเหล็กแผ่นหนาม้วนเป็นรูปทรงกระบอก
  • Pole ขั้วแม่เหล็ก แผ่นเหล็กบางๆ กั้นด้วยฉนวน ประกบกันเป็นแท่งติดอยู่ที่เฟรม
slide14

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง -ส่วนประกอบ

  • ขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field Coil) จะพันอยู่รอบๆแกนขั้วแม่เหล็ก ทำหน้าที่รับกระแสตรงจากภายนอก เพื่อสร้างเส้นแรงแม่เหล็กหรือสนามแม่เหล็กให้เกิดขึ้น และเส้นแรงแม่เหล็กนี้จะเกิดการหักล้างและเสริมกันกับสนามแม่เหล็กของขดลวดอาเมเจอร์ที่โรเตอร์ ทำให้เกิดแรงบิดขึ้น
slide15

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง -ส่วนประกอบ

  • ตัวหมุน (Rotor) เป็นส่วนที่มีการเคลื่อนที่
  • แกนเพลา (Shaft)  เป็นตัวสำหรับยึดคอมมิวเตเตอร์ และยึดแกนเหล็กอาร์มาเจอร์ (Armature Core)
  • แกนเหล็กอาร์มาเจอร์  (Armature Core) ทำด้วยแผ่นเหล็กบางอาบฉนวน (Laminated Sheet Steel) เป็นที่สำหรับพันขดลวดอาร์มาเจอร์ซึ่งสร้างแรงบิด (Torque)
slide16

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง -ส่วนประกอบ

  • ขดลวดอาร์มาเจอร์  (Armature Winding) เป็นขดลวดพันอยู่ในร่องสลอท (Slot) ของแกนอาร์มาเจอร์ ขนาดของลวดจะเล็กหรือใหญ่และจำนวนรอบมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับการออกแบบ
  • แปรงถ่าน (Brushes) ทำด้วยคาร์บอนมีรูปร่างเป็นแท่งสี่เหลี่ยมพื้นผ้า สัมผัสกับซี่คอมมิวเตเตอร์ตลอดเวลาเพื่อรับและส่งกระแสไฟฟ้าระหว่างขดลวดอาร์มาเจอร์ กับวงจรไฟฟ้าจากภายนอก
slide17

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง -ส่วนประกอบ

  • คอมมิวเตเตอร์ (Commutator) ทำด้วยทองแดงเป็นซี่แต่ละซี่มีฉนวนไมก้า (mica) คั่นกลาง ส่วนหัวซี่ของคอมมิวเตเตอร์จะมีร่องสำหรับใส่ปลายสายของขดลวดอาร์มาเจอร์ ตัวคอมมิวเตเตอร์นี้อัดแน่นติดกับแกนเพลา เป็นรูปกลมทรงกระบอก มีหน้าที่สัมผัสกับแปรงถ่าน (Carbon Brushes) เพื่อรับกระแสจากสายป้อนเข้าไปยัง ขดลวดอาร์มาเจอร์
slide18

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

เมื่อป้อนพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเข้าไป พลังงานกลที่ได้จะอยู่ในรูปของการหมุนของโรเตอร์ ซึ่งทำให้เกิดแรงดันเหนี่ยวนำอาร์เมเจอร์ Eaและแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้า Te บนอาร์เมเจอร์ ดังสมการ

การทำงานของมอเตอร์กำหนดโดยความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิด ความเร็ว และกระแสอาร์เมเจอร์ ดังสมการต่อไปนี้

slide19

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบอนุกรมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบอนุกรม

มอเตอร์แบบอนุกรม (Series Motor)คือมอเตอร์ที่ต่อขดลวดสนามอนุกรมกับขดลวดอาร์เมเจอร์ (Series Field) ให้แรงบิดสูง ความเร็วรอบเมื่อไม่มีโหลดจะสูงมาก จึงต้องต่อโหลด ความเร็วรอบจะลดลงเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น

การใช้งาน

เหมาะกับงานแรงบิดสูง ใช้กระแสมาก คือ ต้นกำลังของรถไฟฟ้า รถยกของ เครนไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น เครื่องดูดฝุ่น เครื่องผสมอาหาร สว่านไฟฟ้า จักรเย็บผ้า เครื่องเป่าผม

slide20

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบขนานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน

มอเตอร์แบบขนาน(Shunt Motor) มอเตอร์แบบขนานนี้ ขดลวดสนามแม่เหล็ก(Field Coil) จะต่อขนานกับขดลวด ชุดอาเมเจอร์ แรงบิดเริ่มหมุนต่ำ แต่ความเร็วรอบคงที่

การใช้งาน

มอเตอร์ขนานส่วนมากเหมะกับงานควบคุมความเร็ว สามารถเลื่อนช่วงการทำงานได้ เช่น พัดลมเพราะพัดลมต้องการความเร็วคงที่และต้องการเปลี่ยนความเร็วได้ง่าย  

ถ้าแรงดัน Vt ที่ป้อนมีค่าคงที่

กระแส If และ คงที่ จะได้

slide21

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบผสมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบผสม

มอเตอร์แบบผสม (Compound Motor) มอเตอร์แบบผสมนี้ มีคุณลักษณะพิเศษคือมีแรงบิดสูง (High staring torque) แต่ความเร็วรอบคงที่ ตั้งแต่ยังไม่มีโหลด จนกระทั้งมีโหลดเต็มที่             มอเตอร์แบบผสมมีวิธีการต่อขดลวด 2 วิธี 1. ต่อขดลวดแบบขนานขนานกับอาเมเจอร์เรียกว่า ชอทชันท์ หรือมอเตอร์แบบผสมสั้น(Short Shunt Compound Motor)

มอเตอร์แบบผสมสั้น

slide22

ความเร็วพิกัด

แบบขนาน

แบบผสม

แบบอนุกรม

แรงบิดพิกัด

  • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบผสม

2. ต่อขดลวดขนาน ขนานกับขดลวดอนุกรมและขดลวดอาเมเจอร์เรียกว่า ลองชั้นท์คอมเปาวด์มอเตอร์หรือแบบผสมยาว (Long shunt motor)

เส้นโค้งลักษณะความเร็ว-แรงบิด

slide23

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ คือ มอเตอร์ที่ป้อนไฟฟ้ากระแสสลับเข้าไปเพื่อให้ได้พลังงานกลออกมา โครงสร้างของมอเตอร์คล้ายมอเตอร์กระแสตรง แต่จำนวนเฟสมีทั้ง 1 เฟสและ 3 เฟส โดย 3เฟสจะมีจำนวนขดลวดจะเพิ่มเป็น 3 ชุด มอเตอร์กระแสสลับนิยมใช้งานทุกประเภทตั้งแต่อุปกรณ์ขนาดเล็กไปจนถึงในอุสาหกรรมทุกประเภท เนื่องจากมีราคาถูกกว่าเครื่องจักรกลไฟฟ้ากระแสตรง สามารถต่อกับไฟฟ้ากระแสสลับได้โดยง่าย และมีการบำรุงรักษาน้อย นิยมใช้งานของมอเตอร์แบบเหนี่ยวนำ(induction motor) เป็นจำนวนมาก

slide24

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส

  • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส
  • หรือมอเตอร์เหนี่ยวนำหนึ่งเฟส ส่วนมากเป็นมอเตอร์ขนาดเล็ก ขนาดไม่เกิน 10 แรงม้า เหมาะกับการใช้งานทั่วไปเช่น ปั้มน้ำ พัดลมระบายอากาศ ที่ไม่ต้องการกำลังและแรงบิดมากนัก ดังนั้นไม่สามารถสร้างสนามแม่เหล็กหมุนได้ด้วยตัวเอง จึงไม่สามารถสร้างแรงบิดเริ่มหมุนให้เกิดขึ้นได้ มีหลายประเภทขึ้นกับลักษณะงานที่ต้องการใช้
      • Split-Phase motor
      • Capacitor motor
      • Repulsion-type motor
      • Universal motor
      • Shaded-pole motor
slide25

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Split phase motor

  • Split phase motor หรือ มอเตอร์แบบแยกเฟส
    • เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวแบบเหนี่ยวนำ
    • ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน เช่น ตู้เย็น เครื่องซักผ้า ปั้มน้ำขนาดเล็ก โบลเวอร์ (Blowers) ปั้มแรงเหวี่ยง (Centrifugal pumps) เครื่องล้างขวด เครื่องดนตรีอัตโนมัติ เป็นต้น
    • มีขนาดตั้งแต่ 1/4 , 1/3 ,1/2 แรงม้า แต่จะมีขนาดไม่เกิน 1 แรงม้า
slide26

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Split phase motor

  • ส่วนประกอบ
  • Stator ทำด้วยเหล็กแผ่นลามิเนท มีร่องเป็นแบบกึ่งปิด โครงทำด้วยเหล็กหล่อหรือเหล็กเหนียว ขดลวดที่พันไว้ในร่องของ สเตเตอร์มีสองชุด ( เป็นลวดทองแดงอาบด้วยฉนวนไฟฟ้า) คือขดลวดช่วย (Auxiliary winding) หรือขดสตาร์ท(Starting winding) และขดลวดหลัก(Main winding) หรือขดรัน (Running winding)
slide27

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Split phase motor

  • ส่วนประกอบ
  • Rotor โรเตอร์ทำด้วยเหล็กแผ่นบาง ๆ อัดซ้อนกัน มีร่องไปทางยาวซึ่งจะมีแท่งทองแดงหรือแท่งอลูมิเนียมฝังอยู่โดยรอบ
  • ปลายของแท่งทองแดงหรือแท่งอลูมิเนียมจะเชื่อมติดกันด้วยวงแหวนซึ่งมีลักษณะคล้ายกรงกระรอก เรียกโรเตอร์แบบนี้ว่า
  • โรเตอร์กรงกระรอก ( Squirrel cage rotor )
slide28

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Split phase motor

  • ส่วนประกอบ
  • สวิทช์แรงเหวี่ยง (Centrifugal switch) สวิทช์แรงเหวี่ยงติดตั้งอยู่ภายในมอเตอร์ มีหน้าที่ตัดขดสตาร์ทออกจากวงจร หลังจากโรเตอร์หมุนได้ความเร็วประมาณ 75 % ของความเร็วเต็มพิกัด โดยทั่วไปสวิทช์แรงเหวี่ยงประกอบด้วยส่วนประกอบสองส่วนคือ ส่วนที่อยู่กับที่จะอยู่กับฝาครอบมอเตอร์ ส่วนที่หมุนจะอยู่ที่เพลาโรเตอร์
slide29

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Split phase motor

  • คุณลักษณะของมอเตอร์แบบแยกเฟส
  • ใช้หลักการเหนี่ยวนำทางแม่เหล็กไฟฟ้า
  • ขดลวดรันและขดลวดสตาร์ทวางทำมุมกัน 90 องศาไฟฟ้าเพื่อทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุน แล้วจะไปเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในขดลวดโรเตอร์ ซึ่งกระแสนี้จะสร้างสนาม แม่เหล็กและไปผลักกับสนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์จนทำให้โรเตอร์หมุน
  • เมื่อโรเตอร์หมุนด้วยความเร็ว 75 เปอร์เซนต์ของพิกัด สวิตช์แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะตัดขดลวดสตาร์ทออกจากวงจร
slide30

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Capacitor motor

  • มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์ (Capacitor motor) มี 3 แบบ
  • มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท (Capacitor-start Induction Motor)
  • มอเตอร์แบบเปอร์มาเนนท์-สปลิตคาปาซิเตอร์ (Permanent-split capacitor motor)
  • มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สองค่า (Two-value capacitor motor)
slide31

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ1เฟส-Capacitor start motor

  • คุณลักษณะของมอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์ (Capacitor start motor)
  • คล้ายมอเตอร์แบบแยกเฟส แต่ขดสตาร์ทต่ออนุกรมกับคาปาซิเตอร์ ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่ามอเตอร์แบบแยกเฟส และพันจำนวนรอบมากขึ้นกว่าขดลวดชุดรัน
  • แรงบิดขณะสตาร์ทสูงกว่ามอเตอร์แบบแยกเฟสเพราะคาปาซิเตอร์ทำให้กระแสของขดสตาร์ท (Auxiliary winding)นำหน้ากระแสของขดรัน (Main winding)
  • คาปาซิเตอร์ที่ใช้เป็นชนิดอิเล็กทรอไลต์ (Electrolytic capacitor)
  • มีขนาด 0.37-7.5 กิโลวัตต์ (10 แรงม้า) ใช้กับงาน เครื่องทำความเย็น
slide32

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Capacitor motor

  • คุณลักษณะของ Permanent-split capacitor motor
  • เรียก คาปาซิเตอร์รัน จะไม่มี starting switch ดังนั้นคาปาซิเตอร์และขดลวดช่วยจะต่ออนุกรมตลอดเวลา ไม่ถูกตัดออกจากวงจร
  • ให้แรงบิดเริ่มต้นที่ต่ำกว่ามาก แต่ค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ดีขึ้น
  • เหมาะกับงานขับโหลดด้วยสายพานและโหลดที่ยึดติดกับแกนเพลาของมอเตอร์โดยตรง เช่นมอเตอร์พัดลมของเครื่องปรับอากาศ พัดลมเพดาน พัดลมดูดอากาศ
slide33

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Capacitor motor

  • คุณลักษณะของ มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สองค่า
  • (Two-value capacitor motor)
  • ใช้คาปาซิเตอร์สองตัวหรือสองค่าต่อขนานกัน คาปาซิเตอร์ตัวแรกเป็นชนิดอิเล็กทรอไลติก ทำหน้าที่เป็นคาปาซิเตอร์สตาร์ท อีกตัวหนึ่งเป็นคาปาซิเตอร์ชนิดบรรจุน้ำมันทำหน้าที่เป็นคาปาซิเตอร์รัน
  • คาปาซิเตทั้งสองตัวจะทำให้ค่าความจุสูงขึ้น มอเตอร์มีแรงบิดเริ่มหมุนสูง
  • ใช้กับงาน เครื่องจักรงานไม้ งานโลหะ
slide34

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Repulsion motor

  • คุณลักษณะของมอเตอร์แบบ Repulsion motor
  • โรเตอร์ (Rotor) มีขดลวดที่พันอยู่จะต่อเข้ากับคอมมิวเตเตอร์และมีแปรงถ่านเป็นตัวต่อลัดวงจร จึงทำให้ปรับความเร็วและแรงบิดได้ โดยการปรับตำแหน่งแปรงถ่าน
  • สเตเตอร์( Stator ) จะมีขดลวดพันอยู่ในร่องเพียงชุดเดียวเหมือนกับขดรันของสปลิทเฟสมอเตอร์ เรียกว่า ขดลวดเมน(Main winding) ต่อกับแหล่งจ่ายไฟโดยตรง
  • แรงบิดเริ่มหมุนสูง มีความเร็วคงที่
  • มีขนาด 0.37-7.5 กิโลวัตต์ (10 แรงม้า) ใช้กับงาน ปั๊มคอมเพลสเซอร์ ปั๊มลม ปั๊มน้ำขนาดใหญ่
slide35

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Universal motor

  • คุณลักษณะของ มอเตอร์แบบยูนิเวอร์แซล (Universal motor)
  • เป็นมอเตอร์ขนาดเล็ก ใช้ได้ทั้งกระแสตรงหรือมอเตอร์กระแสสลับชนิด 1 เฟส
  • ขดลวดอาร์เมเจอร์และขดลวดสนามแม่เหล็กจะต่ออนุกรมกัน เมื่อจ่ายไฟฟ้าเข้าจะเกิดขั้วแม่เหล็กขึ้นที่ตัวอาร์เมเจอร์ และที่ขั้วสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดแรงผลักกันทำให้มอเตอร์หมุนไปได้
  • ให้แรงบิดเริ่มหมุนสูงและความเร็วรอบสูงมากเมื่อหมุนไร้โหลด เหมือนมอเตอร์กระแสตรงแบบอนุกรม แต่มีค่าไม่คงที่เพราะขึ้นกับโหลด
  • มอเตอร์ขนาดเล็กมีขนาดกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 30-300 วัตต์
  • ตัวขับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน เช่น เครื่องบดและผสมอาหาร มีดโกนหนวดไฟฟ้า เครื่องนวดไฟฟ้า มอเตอร์จักรเย็บผ้า สว่านไฟฟ้า เป็นต้น
slide36

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส-Shaded-pole Motor

  • คุณลักษณะของ มอเตอร์แบบ Shaded-pole Motor
  • เป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำ ขนาดเล็ก พิกัดกำลังเอาท์พุทตั้งแต่ 1/100-1/20 แรงม้า
  • แรงบิดเริ่มหมุนต่ำ แต่มีความเร็วรอบคงที่
  • ส่วนประกอบไม่ยุ่งยาก สร้างได้ง่าย ราคาถูก ทนทานและใช้งานได้ดี
  • แรงบิดเริ่มหมุนต่ำ ใช้งานได้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก ๆเช่น ไดร์เป่าผม พัดลมขนาดเล็ก เครื่องเล่นแผ่นเสียงหรือของเด็กเล่น
  • โรเตอร์(ตัวหมุน) มีลักษณะเป็นโรเตอร์แบบกรงกระรอกเหมือนมอเตอร์แบบแยกเฟส
slide37

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส-Shaded-pole Motor

  • คุณลักษณะของ มอเตอร์แบบ Shaded-pole Motor
  • Stator ขั้วแม่เหล็กแบบขั้วยื่น(Salient pole) มีขดลวดหลักพันอยู่ (Unshaded pole) ส่วนหนึ่งของขั้วหลักมีตัวนำทองแดงรูปวงแหวนคล้องอยู่เรียก ขดลวดบังขั้ว(Shaded coil)
  • ขดลวดบังขั้ว (Shaded Coil) เป็นขดลวดช่วยหมุน (Auxilliary Winding) เมื่อจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับเข้าขดลวดหลัก เกิดเส้นแรงแม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่านโรเตอร์และมีสนามแม่เหล็กส่วนหนึ่งที่ผ่าน ขดลวดบังขั้ว ทำให้เกิดแรงแม่เหล็กบิดเบี้ยวไป หรือเกิดการต่างเฟส ทำให้เกิดแรงบิดหมุนขนาดเล็ก ๆ มอเตอร์จึงเคลื่อนที่ได้
slide38

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส

มอเตอร์ที่ป้อนไฟฟ้า 3 เฟส เข้าไปเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุน เป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่ มี 2 ประเภทแบ่งตามหลักการทำงาน

1. มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสหรือมอเตอร์เหนี่ยวนำ (Asynchronous Motor or Induction Motor) ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ แบ่งเป็น 2 แบบคือ

- แบบโรเตอร์กรงกระรอก (Squirrel Cage Rotor Type)

- แบบโรเตอร์พันขดลวด (Wound Rotor)     2. มอเตอร์แบบซิงโครนัส (Synchronous Motor) คือ มอเตอร์ที่หมุนด้วยความเร็วซิงโครนัส สนามแม่เหล็กหมุนที่เกิดในสเตเตอร์จะเหนี่ยวนำให้สนามแม่เหล็กที่โรเตอร์หมุนด้วยความเร็วสอดคล้องกัน เป็นความเร็วซิงโครนัส

slide39

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส-Asynchronous Motor

  • มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสหรือมอเตอร์เหนี่ยวนำ
  • (Asynchronous Motor or Induction Motor)
    • นิยมเรียกมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส
      • ความเร็วรอบขึ้นอยู่กับความถี่(Frequency)ของแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ จึงมีความเร็วคงที่ แต่จะเปลี่ยนตามโหลด แรงบิดเริ่มหมุนต่ำ
      • โครงสร้างไม่ซับซ้อน สะดวกในการบำรุงรักษาเพราะไม่มีคอมมิวเตเตอร์ ราคาถูก ขนาดตั้งแต่ 1/2 แรงม้า ถึง 400 แรงม้า
      • ใช้กับงานโรงงานอุตสาหกรรม ขับเคลื่อนลิฟท์ สายพานลำเลียง เครื่องไส เครื่องกลึง
slide40

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส-Asynchronous Motor

  • ส่วนประกอบของมอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction Motor)
    • Stator จะมีขดลวดอาร์เมเจอร์พันที่ขั้วแม่เหล็ก 3 ชุด อาจต่อเดลต้า หรือแบบวายก็ได้ มีหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็กหมุน ไปเหนี่ยวนำให้กระแสไหลและเกิดสนามแม่เหล็กที่โรเตอร์
slide41

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส-Asynchronous Motor

  • ส่วนประกอบของมอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction Motor)
    • Rotor ลักษณะของโรเตอร์มี 2 แบบคือ
    • โรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel Cage Induction Motor) จะมีแท่งเหนี่ยวนำที่หนาและฝังอยู่ในช่องที่ขนานกัน แท่งเหล่านี้จะถูกทำให้ลัดวงจรที่ปลายทั้งสองด้านโดยการใช้วงแหวนลัดวงจร มีแรงบิดเริ่มสตาร์ทต่ำ ความเร็วค่อนข้างคงที่
    • โรเตอร์แบบพันขดลวด (Wound Rotor Induction Motors) จะพันขดลวดเท่ากับขดลวดที่สเตเตอร์ ปลายขดลวดทั้ง 3 เฟสจะเชื่อมต่อผ่านวงแหวนลื่น (slip ring) ผ่านแปรงถ่านไปยังอุปกรณ์ควบคุมภายนอก เพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติมอเตอร์ตามการใช้งานให้เหมาะสม
slide42

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส-Asynchronous Motor

มอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction Motor)

ถ้าจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสให้ขดลวดอาร์เมเจอร์ที่สเตเตอร์ จะเกิดสนาม แม่เหล็กหมุน เมื่อฟลั๊กแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กหมุนเคลื่อนตัวตัดตัวนำที่ฝังอยู่ในโรเตอร์ จะเกิดการเหนี่ยวนำและเนื่องจากโรเตอร์ถูกลัดวงจรจึงเกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำและแรงบิด เป็นผลให้โรเตอร์หมุนไปในทิศทางเดียวกับสนามแม่เหล็กหมุน ซึ่งสนามแม่ เหล็กหมุนดังกล่าวจะหมุนด้วยความเร็วซิงโครนัส

โดย f คือความถี่ของไฟฟ้า P คือจำนวนขั้วของมอเตอร์

โรเตอร์หมุนไปได้ด้วยความเร็วต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัส ถ้าความเร็วของ

โรเตอร์เท่ากับความเร็วซิงโครนัส ค่าแรงบิดจะเป็นศูนย์ โรเตอร์จึงหยุดหมุน การกลับทิศทางการหมุนของมอเตอร์อินดักชันทำได้ง่ายเพียงแค่สลับสายไฟคู่ใดคู่หนึ่งที่จ่ายให้ขดลวดที่สเตเตอร์เท่านั้นก็จะทำให้สนามแม่เหล็กหมุนและโรเตอร์หมุนกลับทิศทางได้

slide43

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส-Synchronous Motor

  • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสแบบซิงโครนัส
  • ( 3 phase synchronous motor)
      • ความเร็วเฉลี่ยเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ของแหล่งต้นกำลังและเป็นสัด ส่วนกลับ กับจำนวนขั้วแม่เหล็กในขดลวดที่อยู่กับที่ (Stator)
      • ความเร็วคงที่ไม่ว่ามีโหลดหรือไม่มีโหลด แรงบิดเริ่มต้น
      •  มอเตอร์ซิงโครนัสมี 2 ประเภทหลัก ๆ คือ แบบไม่มีการกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า (Non-excited) และแบบกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสตรง
      • มอเตอร์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงมากระตุ้น จะมีขนาดใหญ่กว่า 1 HP และต้องมีไฟฟ้ากระแสตรงจ่ายผ่าน Slip Rings
      • มอเตอร์มีขนาดใหญ่ พิกัด 200 – 20,000 แรงม้า ความเร็ว 150-1,800 rpm
slide44

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส-Synchronous Motor

  • คุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟสซิงโครนัส ( 3 phase synchronous motor)
      • Stator มีขดลวด 3 ชุดพันรอบในร่อง และต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส เพี่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุน ซึ่งจะแปรผันตรงกับความถี่ของแหล่งจ่าย
      • Rotor มี 2 แบบคือขดลวดได้รับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง โดยป้อนผ่านแปรงถ่านและวงแหวนลื่น และแบบไม่ต้องใช้กระแสตรงไปกระตุ้น แต่จะมีวงจรเรียงกระแสป้อนไฟเข้าไป จะทำให้เกิดขั้วแม่เหล็กที่โรเตอร์ ขั้วแม่เหล็กนี้จะเกาะตามการหมุนของสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์ ทำให้มอเตอร์หมุนไปด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วของสนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์ ที่ความถี่ของระบบไฟฟ้า 3 เฟส คือ ความเร็วซิงโครนัส
slide45

การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor

มอเตอร์ไฟฟ้าแบบ Servo Motor

servo motor คือมอเตอร์กระแสตรง กระแสสลับ หรือกระแสตรงไม่มีแปรงถ่าน จะนำมารวมกับอุปกรณ์ตรวจจับตำแหน่ง เป็นระบบ servo นิยมใช้กับงานหุ่นยนต์ แขนกล เพื่อควบคุมความเร็วและตำแหน่งร่วมกันกับระบบทางกล ระบบ servo ที่ดีจะต้องตอบสนองต่อความเร็วและการเข้าถึงตำแหน่งหรือการเคลื่อนที่ไปที่ระยะเป้าหมายอย่างเหมาะสม ระบบ servo จะมีการป้อนกลับของความเร็วและตำแหน่งกลับมาที่ส่วนควบคุมหรือ drive แล้วแต่การออกแบบ ดังนั้นองค์ประกอบหลักมี 2 ส่วนคือ

1. เครื่องกล เช่น ฟันเฟือง สายพาน

2. ระบบไฟฟ้า ประกอบด้วย มอเตอร์ไฟฟ้า , Driver , Controller

slide46

การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor

  • DC Servo Motor
  • โรเตอร์มีขดลวดอาร์เมเจอร์เหมือนกับมอเตอร์กระแสตรงทั่วไป จึงมีแปรงถ่านเพื่อจ่ายไฟดีซีให้มอเตอร์
  • สเตเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวร
  • DC Servo Motor มีแรงเฉื่อยในตัวน้อยกว่ามอเตอร์กระแสตรง ทำให้การควบคุมตำแหน่งดีกว่า แม่นยำกว่าเมื่อเทียบกับมอเตอร์กระแสตรงธรรมดา
  • ใช้กับงานทำหุ่นยนต์ รถหุ่นยนต์ แขนกล
slide47

การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor

  • AC Servo Motor
  • มอเตอร์เหนี่ยวนำ หรือ มอเตอร์กระแสตรงไม่มีแปรงถ่าน หรือ PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) หรือซิงโครนัสมอเตอร์
  • โรเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวร ไม่ต้องกระตุ้นด้วยแรงดันดีซี ไม่มีซี่คอมมิวเตเตอร์ ไม่ต้องมีแปรงถ่าน ไม่เกิดประกายไฟขณะทำงาน
  • ไม่มีขดลวดพันที่โรเตอร์ ทำให้โรเตอร์มีแรงเฉื่อยต่ำ ส่งผลให้เกิดการตอบสนองทางด้านไดนามิคส์ดี (dynamics response)
  • ขนาดเล็กแต่มีทอร์คสูง ควบคุมตำแหน่งได้แม่นยำ
  • มีตัวนับรอบ (Encoder) เพราะการทำงาน Servo motor เป็นการควบคุมแบบป้อนกลับ (Closed loop) ดังนั้นตัวนับรอบจะติดอยู่กับตัว Servo motor
  • ราคาแพง
slide48

การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor

AC Servo Motor

1. เพลามอเตอร์

2. เปลือกมอเตอร์

3. โรเตอร์ (ชนิดแม่เหล็กถาวร)

4. สเตเตอร์

5. อุปกรณ์ป้อนกลับสัญญาณ อาจเป็นเอนโคดเดอร์, รีโซลเวอร์

6. คอนเนคเตอร์

slide49

การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor

Driver เป็นอุปกรณ์ส่งพลังงานไฟฟ้าไปให้ motor เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานกลตัว Driver จะแบ่งออกตามประเภทการใช้งาน 1. Pulse train input driver 2. Analog input driverซึ่งการใช้งานก็จะแตกต่างกันไปตามความต้องการของระบบซึ่งแบ่ง Parameter ที่ต้องควบคุมได้ดังนี้ การควบคุมตำแหน่ง (Position control) การควบคุมความเร็ว (Speed control) การควบคุมแรงบิด (Torque control) การควบคุมการเคลื่อนที่ (Motion control)

slide50

การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor

การทำงานของ servo driver ประกอบด้วย control loop ทั้งหมด 3 loop คือ

1. current control loop เป็นส่วนของการควบคุมกระแสไฟที่จ่ายให้กับมอเตอร์ซึ่งจะแปรผันทางแรงบิด โดยรับสัญญาณ analog มาจาก output ของ speed control loop (KV) มาเปรียบเทียบกับ Current detection feedback 2. Speed control loop เป็นส่วนของการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ โดยรับสัญญาณ Analog มาจาก output ของ Position control loop มาเปรียบเทียบกับ speed feedback จาก Encoder3. Position control loop เป็นส่วนของการควบคุมตำแหน่งโดยรับสัญญาณมาจาก signal command อาจจะเป็นสัญญาณ Analog หรือสัญญาณ Pulse มาเปรียบเทียบกับ Position feed back จาก encoder

slide51

การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor

Controllerเป็นตัวส่งสัญญาณควบคุม (signal command) ไปยังตัว Driver ตัว Driver จะทำหน้าที่ขยายสัญญาณและส่งผ่านสัญญาณไปที่ Motor ทำให้ Motor หมุนด้วยความเร็วและไปยังตำแหน่งที่ต้องการตามคำสั่งที่มาจาก Controller ซึ่งสัญญาณควบคุม (Signal command) แบ่งออกตามประเภทของ Driver คือ - Pulse train signal command หลักการคือ กระแสที่ป้อนเข้าเป็นเพาส์ที่ความถี่คงที่ แต่ความกว้างของเพาส์เปลี่ยนแปลง ตามที่ต้องการให้มอเตอร์หมุนไป - Analog signal command

slide52

การประยุกต์ใช้งาน- Stepping Motor

Stepping Motor

Step Motor คือมอเตอร์ซิงโครนัส ที่แกนหมุนเคลื่อนที่เป็นขั้น (step) ตามจำนวน ความถี่และทิศทางของสัญญาณเพาส์ (pulse signal) ที่ป้อน สามารถกำหนดตำแหน่งของการหมุนด้วยตัวเลข(องศาหรือระยะทาง) เช่น 1.8o / Step , 3.6o / Step , 7.2o / Step โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นตัวกำหนดและจัดเก็บตัวเลข

slide53

การประยุกต์ใช้งาน- Stepping Motor

โครงสร้างพื้นฐานของ Stepping Motor

สเต็ปปิ้งมอเตอร์จะมีองค์ประกอบที่สำคัญ 2 ส่วนคือ ชุดแกนหมุน(Rotor)ที่เป็นชุดของแม่เหล็กถาวรและชุดขดลวดอยู่กับที่ (Stator) ซึ่งจะทำหน้าที่รับสัญญาณพัลส์ เข้ามาแล้วเปลี่ยนเป็นสนามแม่เหล็กหมุนไปรอบ ๆ แกนหมุนเพื่อทำให้แรง(Force) ผลักและดันให้แกนหนุนหรือโรเตอร์เกิดการเคลื่อนที่ไปตามต้องการ

ลักษณะการพันขดลวดที่สเตเตอร์

slide54

การประยุกต์ใช้งาน- Stepping Motor

  • Stepping Motor แบ่งออกเป็น 3 ประเภทตามแกนโรเตอร์คือ
  • แบบโรเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวร (PM: Permanent Magnet) ที่สเตเตอร์มีขดลวดพันไว้หลายขั้ว โรเตอร์เป็นรูปทรงกระบอกทำด้วยแม่เหล็กถาวร ฟันเลื่อย เมื่อป้อนไฟ DCให้กับขดลวดสเตเตอร์ จะทำให้เกิดแรงดูดต่อ Rotor และหยุดกับที่เมื่อไม่ได้ป้อนไฟฟ้าเข้าขดลวด
  • แบบโรเตอร์เป็นแกนเหล็กอ่อน (VR: Variable Reluctance) โรเตอร์หมุนได้อิสระ แม้ไม่ได้จ่ายไฟให้โรเตอร์ เพราะโรเตอร์ทำด้วยสารฟอร์สโรแมกเนติก ขนาดกำลังอ่อนโดยจะสัมพันธ์โดยตรงกับจำนวนโพลในสเตเตอร์ จึงทำหน้าที่กำหนดมุมที่หมุนไปแต่ละ ครั้ง โรเตอร์แบบ VR จะมีความเฉื่อยของโรเตอร์น้อย จึงมีความเร็วสูง
  • แบบโรเตอร์แบบผสม เป็นการผสม 2 แบบแรก ทำให้โรเตอร์มีความเป็นแม่เหล็กกำลังสูง ทำให้การควบคุมการหมุนแต่ละครั้งแม่นยำ ให้แรงบิดสูง มีขนาดกะทัดรัด แรงฉุดโรเตอร์ให้นิ่งเมื่อไม่จ่ายไฟ
slide55

การประยุกต์ใช้งาน- Stepping Motor

  • Stepping Motor
  • การพันขดลวดบนสเตเตอร์ stepping motor มี 2 แบบคือ
      • แบบไบโพลาร์ (แบบ 4 สาย 4 เฟส) มีการพันขดลวด 1 ขดบนแต่ละขั้วแม่เหล็ก ทิศทางของกระแสจะกำหนดขั้วแม่เหล็ก
      • แบบยูนิโพลาร์ (แบบ 5,6 สาย 4 เฟส) มีการพันขดลวด 2 ขดบนแต่ละขั้วแม่เหล็ก ซึ่งแต่ละขดจะทำให้เกิดขั้วแม่เหล็กในทิศทางตรงกันข้ามกัน ปกติขดลวดทั้งสองจะมีการเชื่อมต่อกันเพื่อลดจำนวนของสายไฟที่ต่อจากมอเตอร์
slide56

การประยุกต์ใช้งาน- Stepping Motor

  • Stepping Motor การควบคุมการหมุนมี 3 แบบ
  • การควบคุมแบบเต็มสเต็ป (Full Step) มุมแต่ละสเต็ปของมอเตอร์ได้จาก 360/จำนวนขั้วแม่เหล็กที่สเตเตอร์
  • การควบคุมแบบครึ่งสเตป (Half Step) มุมแต่ละสเต็ปของมอเตอร์ได้จาก 360/2*จำนวนขั้วแม่เหล็กที่สเตเตอร์

สเต็ปปิ้งมอเตอร์แบบ 1.8o / Step หมายความว่า เมื่อทำงานที่ Full Step ตัวมอเตอร์จะหมุนไป 1.8oเมื่อมีสัญญาณพัลส์ป้อนเข้ามา 1 พัลส์ หรือหมุนครบ 1 รอบ (360 องศา ) เมื่อมีสัญญาณพัลส์ป้อนเข้ามา 200 พัลส์ และเมื่อทำงานที่ Half Step ตัวมอเตอรจ์ ะหมุนไป 0.9o เมื่อมีสัญญาณพัลส์ ป้อนเข้ามา 1 พัลส์ หรือหมุนครบ 1 รอบ(360 องศา ) เมื่อมีสัญญาณพัลส์ ป้อนเข้ามา400 พัลส์

slide57

การประยุกต์ใช้งาน- Stepping Motor

  • Stepping Motor กับ Servo Motor ที่ใช้ในงานควบคุมตำแหน่งแต่มีข้อต่างกันคือ
    • Stepping Motor จะให้ทอร์คสูง ที่ความเร็วรอบต่ำส่วน servo motor มีทอร์คเกือบจะคงที่ตลอดย่านการใช้งานต่อเนื่อง
    • dynamics response หรือการตอบสนองทางด้านไดนามิคส์ servo motor จะดีกว่า stepping motor
    • ลักษณะงานที่แรงเสียดทานต่ำ โหลดมากๆ นิยมใช้ Servo Motor
    • Stepping Motor จะมีราคาถูกกว่า Servo Motor
    • ลักษณะการควบคุม stepping เป็นการควบคุมแบบ open loop ส่วน servo เป็น closed loop control ต้องใช้ร่วมกับ encoder เป็นตัวป้อนตำแหน่งของโรเตอร์ กลับมายัง servo drive หรือ servo amplifier
    • servo ใช้หลักการ PWM คอนโทรล torque angle ให้ได้ 90 องศา เพื่อให้เกิด maximum torque ส่วน step จ่ายไฟเข้าขดลวดเพื่อให้เกิดขั้วแม่เหล็กเป็นคู่ ๆ
slide58

การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้าการเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า

พิกัดของมอเตอร์

slide59

การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้าการเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า

  • การระบุพิกัดของมอเตอร์
  • ชื่อบริษัทผู้ผลิต (Manufacturer)
  • รหัสบอกรุ่นของมอเตอร์ (Model number)
  • ชนิดของมอเตอร์ (Type) ผู้ผลิตจะระบุว่าเป็นมอเตอร์ชนิดหนึ่งเฟสหรือสามเฟส หรือระบบไฟฟ้าที่ใช้เป็นกระแสสลับ (AC) หรือกระแสตรง (DC) เป็นต้น
  • กรอบโครงมอเตอร์ (Frame ใช้ตัวอักษรย่อ Fr เป็นตัวเลขหรือตัวเลขปนอักษร
  • เฟส (Phase) คือ จำนวนเฟสของไฟฟ้า 1เฟส หรือ 3 เฟส
  • พิกัดกำลังของมอเตอร์ (Power output) หรือ HP คือพิกัดกำลังเอาท์พุตของมอเตอร์กำหนดเป็น แรงม้า หรือกำลังม้า (Horse Power)
  • ความถี่ (Frequency) คือ Cy=CYC=Cycle/s หรือ Hz = Hertz = Cycle/sหมายถึง ความถี่ของระบบไฟฟ้ากระแสสลับเป็น 50 Hz หรือ 50 Cycle/s
  • ความเร็วรอบ (RPM: Revolutions Per Minute)หมายถึง รอบต่อนาที
slide60

การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้าการเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า

การระบุพิกัดของมอเตอร์

พิกัดแรงดัน (Voltage rating or VOLTS) จำนวนแรงดันที่ต้องจ่ายมอเตอร์

การป้องกันอันตรายจากความร้อน (Thermally Protected) คือ มอเตอร์มีอุปกรณ์ป้องกันอันตรายจากความร้อนติดตั้งไว้ภายในมอเตอร์ด้วย

พิกัดกระแส (Current rating or Amps) คือ จำนวนกระแสหรือพิกัดกระแสที่มอเตอร์ใช้ในขณะให้พิกัดกำลังเอาท์พุทตามที่กำหนดไว้บนแผ่นป้าย

พิกัดอุณหภูมิ (Temperature rating) อุณหภูมิที่ยอมให้สูงขึ้นได้ขณะใช้งานตามมาตรฐานของ NEMA(National Electrical Manufacturers Association)

พิกัดเวลาการใช้งาน (Time rating or Duty cycle) มอเตอร์สามารถใช้งานได้โดยกำลังเอาท์พุตเต็มพิกัดได้ตลอดเวลาหรือเฉพาะช่วงเวลากลางหนึ่งเท่านั้น

แฟคเตอร์บริการ (Service Factor or S.F.) ค่าตัวคูณที่ใช้คูณค่ากำลังเอาท์พุต เพื่อแสดงว่ามอเตอร์สามารถทำงานได้เกินกำลังจากที่ระบุไว้บนแผ่นป้ายได้โดยมอเตอร์ไม่เป็นอันตรายและไม่ร้อนเกินขีดกำหนด ใช้อักษรย่อ S.F.

slide61

การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้าการเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า

การเลือกใช้และการควบคุมมอเตอร์ต้องเข้าใจลักษณะโหลด

1. โหลดประเภทแรงบิดแปรผันตามความเร็ว (Variable Torque) ได้แก่ ปั๊มน้ำหรือพัดลมซึ่งเมื่อความเร็วรอบสูงขึ้น แรงบิดจะตามความเร็วรอบกำลังสอง และกำลังกลที่ใช้ก็จะแปรผันตามความเร็วรอบกำลังสาม

2. โหลดประเภทแรงบิดคงที่ (Constant Torque) ได้แก่ ปั้นจั่น ลิฟต์ ซึ่งแรงฉุดมักจะเป็นน้ำหนักที่ฉุด แรงบิดจึงคงที่ไม่ขึ้นกับความเร็วรอบ โหลดประเภทนี้ กำลังกลที่ใช้จะแปรผันตามความเร็วรอบ

3. โหลดประเภทกำลังงานคงที่ (Constant Power) เช่น เครื่องม้วน เครื่องเจาะ สว่าน แรงบิดจะลดลง เมื่อความเร็วรอบสูงขึ้นและกำลังกลที่ใช้จะคงที่ ไม่ขึ้นกับความเร็วรอบ

slide62

การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้าการเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า

  • การเลือกขนาดมอเตอร์ไฟฟ้าจะต้องพิจารณา
  • พิกัดของโหลด
  • พิกัดกำลังของมอเตอร์ จะบอกเป็นแรงม้า (Hp)
  • ความเร็วรอบของมอเตอร์ จะบอกเป็นจำนวนรอบต่อนาที (rpm)
  • ความสูญเสียพลังงานของมอเตอร์ มี 2 แบบ
    • ความสูญเสียคงที่ จะเกิดขึ้นตลอดแม้จะใช้งานหรือไม่ได้ใช้งานมอเตอร์
    • - ความสูญเสียทางกล เช่น แรงเสียดทานในตลับลูกปืน
    • - ความสูญเสียทางแม่เหล็ก เช่น ที่แกนเหล็ก ขดลวด เกิดกระแสไหลวน
    • ความสูญเสียเมื่อมอเตอร์ต้องรับภาระโหลด
    • - ความสูญเสียทางไฟฟ้า เช่น เกิดความร้อนที่สเตเตอร์ โรเตอร์
    • - การสูญเสียจากการใช้งาน เป็นผลจากกระแสฮาร์โมนิคส์
  • แรงดันของมอเตอร์และแรงดันของระบบ
slide63

การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้าการเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า

  • การเลือกขนาดมอเตอร์ไฟฟ้าจะต้องพิจารณา
  • พิกัดกำลังของมอเตอร์ว่าจ่ายกำลังกลได้กี่กิโลวัตต์หรือกี่แรงม้า มอเตอร์ต้องมีกำลังพอที่จะฉุดโหลดได้ทั้งในขณะทำงานปกติและขณะเริ่มเดินเครื่อง
  • โดยทั่วไปมอเตอร์ควรรับภาระที่ร้อยละ 70-80 ของพิกัด ถ้าต่ำกว่านี้ ประสิทธิภาพของมอเตอร์จะลดต่ำลงมาก
  • เมื่อทราบค่ากำลังกลที่ต้องการ เลือกขนาดมอเตอร์ให้ใหญ่กว่าภาระ 1.2-1.5 เท่า
  • ตรวจสอบว่ามอเตอร์มีแรงบิดเริ่มต้นเพียงพอจะขับเครื่องจักรหรือไม่ หากไม่เพียงพออาจเลือกมอเตอร์ประเภทที่ให้แรงฉุดเริ่มเดินเครื่องสูงหรืออาจเลือกมอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
slide64

ตัวอย่างการคำนวณมอเตอร์ไฟฟ้าตัวอย่างการคำนวณมอเตอร์ไฟฟ้า

มอเตอร์แบบเริ่มต้นหมุนด้วยคาปาซิเตอร์ขนาด 440 V 10 hp ขณะขับโหลดเต็มที่มี P.F. ล้าหลัง = 85% ได้รับกระแสไฟฟ้า 26 A จงหาประสิทธิภาพ

slide65

ตัวอย่างการคำนวณมอเตอร์ไฟฟ้าตัวอย่างการคำนวณมอเตอร์ไฟฟ้า

หาขนาดมอเตอร์ที่ใช้กับเครื่องซอยมันฝรั่ง ถ้ากำหนดให้แรงที่ใช้ในการหั่นมันฝรั่งมีค่า 10 kg และรัศมีของถัง 0.2 เมตร

แรงดึงในถัง

แรงบิด

เลือกใช้ความเร็วรอบ 300 rpm

คิดเป็นแรงม้า

ดังนั้น เลือกใช้มอเตอร์ขนาด 1 แรงม้า