หลักการทำงานมอเตอร์ไฟฟ้าและการควบคุม

มอเตอร์ไฟฟ้า (Electric motor) มอเตอร์ไฟฟ้า (Electric motor) คือ อปุ กรณ์ไฟฟ้าท่ีแปลงพลงั งานไฟฟ้าเป็นพลงั งานกลซ่ึงจะแสดงออกมาเป็น กาลงั ท่ีเพลา มอเตอร์ไฟฟ้าถูกนาไปใชง้ านเป็นตน้ กาลงั ขบั (Driver) ของอปุ กรณ์ตา่ งๆเชน่ พดั ลม, ปั๊มน้าหอยโขง่ , เคร่ืองมือเคร่ืองใชใ้ นครัวเรือน และดิสกไ์ ดรฟ์ จนกระทงั่ ไปถึงงานในอุตสาห์กรรมหนกั พวก turbo-machinery พวก แก๊ส คอมเพลสเซอร์ ท่ีตวั หน่ึงขนาดหลาย MW เลยทีเดียว มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นอปุ กรณ์ที่ใชใ้ นการเปล่ียนไฟฟ้าเป็นพลงั งานกลตรงขา้ มกบั เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าทางานโดย ใชห้ ลกั การของแม่เหลก็ ไฟฟ้าซ่ึงแสดงใหเ้ ห็นวา่ มีการใชแ้ รงเม่ือมีกระแสไฟฟ้าอยใู่ นสนามแม่เหลก็ แรงน้ีจะสร้างแรงบิด บนวงลวดท่ีมีอยใู่ นสนามแม่เหลก็ ซ่ึงทาให้มอเตอร์หมุน และทางานท่ีเป็นประโยชน์ มอเตอร์ถกู ใชใ้ นการใชง้ านท่ี หลากหลายเช่นพดั ลมเคร่ืองมือไฟฟ้าเคร่ืองใชไ้ ฟฟ้ารถยนตไ์ ฟฟ้าและรถยนตไ์ ฮบริด

มอเตอร์ไฟฟ้า ทางานอย่างไรในทางทฤษฎี ความเช่ือมโยงระหวา่ งไฟฟ้าแม่เหลก็ และการเคล่ือนไหวถกู คน้ พบในปี 1820 โดยนกั ฟิ สิกส์ชาวฝรั่งเศส André-Marie Ampère (1775–1867) และเป็นวทิ ยาศาสตร์พ้นื ฐานที่อยเู่ บ้ืองหลงั มอเตอร์ไฟฟ้า แต่ถา้ เราตอ้ งการเปล่ียนการคน้ พบทาง วิทยาศาสตร์ท่ีน่าท่งึ น้ีให้กลายเป็นเทคโนโลยที ี่ใชง้ านไดจ้ ริงมากข้นึ เพ่อื ขบั เคล่ือนเคร่ืองตดั หญา้ และแปรงสีฟันไฟฟ้าของ เรา ตอ้ งดาเนินการต่อไปอกี เลก็ นอ้ ย นกั ประดิษฐท์ ท่ี าเช่นน้นั คือชาวองั กฤษ Michael Faraday (1791–1867) และ William Sturgeon (1783–1850) และ American Joseph Henry (1797–1878) น่ีคือวธิ ีท่ีพวกเขามาถึงสิ่งประดษิ ฐท์ ี่ยอดเยยี่ มของพวก เขา สมมติว่าเรางอลวดของเราใหเ้ ป็นห่วงรูปตวั ยทู ี่มรี ูปทรงส่ีเหล่ียมจตั รุ ัส ดงั น้นั จึงมีสายขนานสองเส้นที่วิง่ ผา่ นสนามแมเ่ หลก็ ไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพ หน่ึงในน้นั นากระแสไฟฟ้าออกไปจากเราผา่ นสายไฟ และอีกสายหน่ึงนากระแสไฟฟ้ากลบั มาอกี คร้ัง เน่ืองจากกระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางตรงกนั ขา้ มในสายไฟกฎมือซา้ ยของเฟลมมิงบอกเราว่าสายไฟท้งั สองจะ เคลื่อนท่ีไปในทิศทางตรงกนั ขา้ มกนั กลา่ วอกี นยั หน่ึงคือเม่ือเราเปิ ดไฟฟ้าสายไฟเสน้ หน่ึงจะเลื่อนข้นึ ดา้ นบนและอีกเส้น หน่ึงจะเล่ือนลง ถา้ ขดลวดเคล่ือนท่ีไดเ้ ช่นน้ีมนั จะหมนุ ไปเรื่อยๆ และเราก็จะสามารถสร้างมอเตอร์ไฟฟ้าได้ แต่นนั่ ไม่สามารถเกิดข้ึนไดก้ บั การต้งั คา่ ปัจจบุ นั ของเรา สายไฟจะพนั กนั อยา่ งรวดเร็ว ไมเ่ พียงแค่น้นั แต่ถา้ ขดลวดหมนุ ไดไ้ กลพอจะมีส่ิงอนื่ เกิดข้นึ เม่ือ ขดลวดมาถึงตาแหน่งแนวต้งั มนั จะพลิกกลบั ดงั น้นั กระแสไฟฟ้าจะไหลผา่ นมนั ในทางตรงกนั ขา้ ม ตอนน้ีแรงในแตล่ ะดา้ น ของขดลวดจะยอ้ นกลบั แทนที่จะหมนุ ไปในทิศทางเดียวกนั อยา่ งตอ่ เนื่องมนั จะกลบั ไปในทิศทางท่ีเพิ่งมา ลองนึกภาพ รถไฟฟ้าที่มีมอเตอร์แบบน้ีมนั จะสบั ไปขา้ งหลงั และไปขา้ งหนา้ โดยท่ีไม่เคยไปไหนเลย

มอเตอร์ไฟฟ้า ทางานอย่างไรในทางปฏิบัติ การใช้กระแสไฟฟ้าชนิดหน่งึ ท่กี ลบั ทิศทางเป็ นระยะซ่ึงเรียกว่ากระแสสลับ (AC) ในมอเตอร์ขนาดเลก็ ทใี่ ช้พลงั งานจาก แบตเตอร่ีทเี่ ราใช้ในบ้านวธิ แี ก้ปัญหาทด่ี กี ว่าคือ การเพม่ิ ส่วนประกอบทเ่ี รียกว่าคอมมิวเตเตอร์ที่ปลายขดลวด (อย่ากังวลกบั ช่ือทางเทคนิคท่ไี ม่มีความหมายคาว่า “การเปลยี่ นเส้นทาง” ท่ลี ้าสมัยเลก็ น้อยนคี้ ล้ายกบั คาว่า “การเดนิ ทาง” เพยี ง แต่ หมายถึงการเปลีย่ นไปมาในลกั ษณะเดยี วกบั การเดินทางท่ีหมายถงึ การเดินทางไปมา .) ในรูปแบบทีง่ ่ายท่ีสุดคอมมิวเตเตอร์ คือ วงแหวนโลหะทแี่ บ่งออกเป็ นสองส่วนแยกกัน และหน้าทข่ี องมันคือ การย้อนกระแสไฟฟ้าในขดลวดทุกคร้ังทข่ี ดลวด หมนุ ผ่านคร่ึงรอบ ปลายด้านหนง่ึ ของขดลวดตดิ อย่กู บั คร่ึงหน่ึงของสับเปลีย่ น กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอร่ีเช่ือมต่อกบั ข้ัวไฟฟ้าของมอเตอร์ สิ่งเหล่านปี้ ้อนพลงั งานไฟฟ้าเข้าสู่เคร่ืองสับเปลี่ยนผ่านข้ัวต่อแบบหลวมๆ ท่ีเรียกว่าแปรงซ่ึงทาจากก ราไฟต์ (คาร์บอนอ่อนคล้ายกบั ดนิ สอ “ตะกวั่ ”) หรือความยาวบางๆ ของโลหะสปริงซึ่ง (ตามชื่อทแ่ี นะนา) “แปรง” กับ สับเปลี่ยน เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรขดลวดจะหมนุ ไปในทิศทางเดยี วกนั อย่างต่อเนื่อง มอเตอร์ทดลองทเ่ี รียบง่ายเช่นน้ีไม่สามารถใชพ้ ลงั งานไดม้ ากนกั เราสามารถเพิม่ แรงหมุน (หรือแรงบิด) ท่ีมอเตอร์สามารถ สร้างไดส้ ามวิธี เราสามารถมีแมเ่ หลก็ ถาวรที่ทรงพลงั มากข้นึ หรือเราสามารถเพ่มิ กระแสไฟฟ้าท่ีไหลผา่ นลวดหรือเรา สามารถสร้างขดลวดใหม้ ี “เทิร์น” (ลปู ) จานวนมากของลวดทีบ่ างมากแทนที่จะเป็นลวดหนา “เทิร์น” หน่ึงเส้น ในทาง ปฏิบตั ิมอเตอร์ยงั มีแมเ่ หลก็ ถาวรที่โคง้ เป็นรูปวงกลมดงั น้นั มนั จึงเกือบจะสัมผสั กบั ขดลวดที่หมนุ อยภู่ ายใน ยิ่งแม่เหลก็ และ ขดลวดอยใู่ กลก้ นั มากเท่าไหร่แรงที่มอเตอร์สามารถผลิตไดก้ จ็ ะย่ิงมากข้นึ เทา่ น้นั แมว้ ่าผมจะอธิบายถึงชิ้นส่วนตา่ งๆมากมาย แต่คณุ สามารถคดิ วา่ มอเตอร์มีส่วนประกอบที่จาเป็นเพยี งสองส่วน – มีแมเ่ หลก็ ถาวร (หรือแม่เหลก็ ) อยรู่ อบๆ ขอบของเคสมอเตอร์ซ่ึงยงั คงอยนู่ ิ่งดงั น้นั จึงเรียกวา่ สเตเตอร์ ของมอเตอร์ – ภายในสเตเตอร์มขี ดลวดซ่ึงตดิ ต้งั อยบู่ นเพลาที่หมนุ ไปรอบๆ ดว้ ยความเร็วสูง และส่ิงน้ีเรียกว่าโรเตอร์ โรเตอร์ยงั รวมถึงตวั สับเปล่ียน

มอเตอร์มีชิ้นส่วนการทางานที่แตกตา่ งกนั มากมายเพื่อให้สามารถหมนุ ไดอ้ ยา่ งตอ่ เนื่อง โดยให้กาลงั ไฟฟ้าตามตอ้ งการ มอเตอร์สามารถทางานโดยใชก้ ระแสตรง (DC) หรือกระแสสลบั (AC) และท้งั สองอยา่ งมีประโยชน์ และขอ้ เสีย สาหรับวตั ถปุ ระสงคข์ องบทความน้ีจะมีการวิเคราะหม์ อเตอร์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนหลกั ของมอเตอร์กระแสตรงประกอบดว้ ย สเตเตอร์: สเตเตอร์หรือตวั อยกู่ บั ที่ ส่วนท่ีอยกู่ บั ท่ขี องมอเตอร์โดยเฉพาะแม่เหลก็ มกั ใชแ้ ม่เหลก็ ไฟฟ้าเพอ่ื ให้มีพลงั งาน มากข้นึ โรเตอร์: ขดลวดที่ติดต้งั บนเพลา และหมนุ ดว้ ยความเร็วสูงใหพ้ ลงั งานกลในการหมุนแก่ระบบ ตวั สับเปลยี่ น: ส่วนประกอบน้ีเป็นกญุ แจสาคญั ในมอเตอร์กระแสตรง หากไมม่ ีโรเตอร์จะไม่สามารถหมนุ ไดอ้ ยา่ งต่อเนื่อง เน่ืองจากแรงต่อตา้ นท่ีสร้างข้ึนโดยกระแสไฟฟ้าท่ีเปลี่ยนแปลง คอมมิวเตเตอร์ช่วยใหโ้ รเตอร์หมนุ โดยการยอ้ นกลบั ของ กระแสทุกคร้ังท่ีขดลวดหมุนคร่ึงรอบ แหล่งพลงั งาน: จา่ ยแรงเคลื่อนไฟฟ้าซ่ึงทาใหก้ ระแสไหลในระบบ แปรงถ่าน: ส่ิงเหล่าน้ีเชื่อมต่อกบั ข้วั ของแหล่งจา่ ยไฟทาให้พลงั งานไฟฟ้าไหลเขา้ สู่ตวั สบั เปล่ียน

บทที่ 1 มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงเปน็ อปุ กรณ์ไฟฟ้า ที่มีความสำคัญกบั ชีวิตประจำวัน ของคนเรา ขึ้นอยู่กับว่าจะมีการนำไปใช้งานลักษณะใดเช่น นำมอเตอร์ไปเป็นส่วนประกอบใน เทปคลาสเซท ของเดก็ เล่น เครอ่ื งเล่นวีดีโอ รถไฟฟ้า ปนั่ จ่ัน เปน็ ตน้ ในการศึกษามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง จะต้องศึกษาในส่วนหลักการเบื้องต้น โครงสร้าง ส่วนประกอบ ชนิดและคุณสมบัติ ตลอดจนศึกษาถึงการเริ่มเดิน และการกลับทางหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงเป็น ลำดับดังตอ่ ไปนี้ 1.1 หลักการเบอื้ งตน้ ของมอเตอรไ์ ฟฟ้า กระแสตรง ในการศึกษารายละเอียด หลกั การทาํ งานมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง ผู้ศกึ ษาตอ้ งมคี วามเข้าใจ หลักการเกิดแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ ของตัวนำและสนามแม่เหล็กก่อน จึงจะสามารถทำความ เข้าใจ หลักการทํางานของมอเตอร์ ได้อย่างชัดเจนซึง่ รายละเอียดจะอธิบายดังต่อไปนี้ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะมีเส้น แรงแม่เหล็กเป็นเส้นตรง มีทิศทางพุ่งจากขั้วเหนือ (N) ไปขั้วใต้ (S) ดังภาพที่ 1.1 (ก) เมื่อวางตัวนำที่มี กระแสไฟฟ้าไหลออกสนามแม่เหล็กรอบตวั นำ จะมีทิศทาง ทวนเข็มนาฬิกา ตามกฎมือขวาของตัวนำ (Right Hand Rule for Conductor) ดังภาพท่ี 1.1 (ข)

ผลที่เกิดขึ้น พบว่าด้านบนของตัวนำจะมีความเข้ม ของสนามแม่เหล็กเพียงเล็กน้อย เนื่องจาก สนามแม่เหล็กมีทิศทางตรงกันข้าม จึงเกิดการหักล้างกัน ส่วนด้านล่างของตัวน่าจะมีความ เข้มของ สนามแม่เหล็กจำานวนมาก เนื่องจากสนามแม่เหล็กมีทิศทางไปทางเดียวกัน จึงเกิดการ รวมกันของ สนามแม่เหล็ก ดังภาพท่ี 1.2 (ก) จะเห็นได้ว่าความสัมพันธ์ของทิศทางสนามแม่เหล็ก ทิศทางของกระแสไฟฟ้าและทิศ ทางการเคลื่อนท่ี ของตวั นำเป็นไปตามกฏมอื ซา้ ยของเฟลมม่ิง (Flemings Left - – Hand Rule) ดัง ภาพท่ี 1.2 (ข) จากภาพที่ 1.3 เม่ือวางตัวนำ A และ B ในสนามแมเ่ หล็กและจ่ายกระแสไฟฟ้าไหลเข้า ตัวนำ A กระแสไหล ออกท่ตี ัวนำ B จะทำให้เกิดแรงข้นึ ในตวั นำ A และ B มีทิศทางทีเ่ กิดขน้ึ

1.2 โครงสร้างและสว่ นประกอบของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (D.C. Motor) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator) มีโครงสร้าง และ ส่วนประกอบคล้ายคลึงกัน 2 ส่วนด้วยกัน ได้แก่โครงสร้าง และส่วนประกอบที่ไม่สามารถ เคลื่อนที่ได้เรียก สว่ นน้ีว่าส่วนที่อยกู่ บั ท่ี (Stator Part) และโครงสร้างและส่วนประกอบทสี่ ามารถ เคลือ่ นทีไ่ ด้ ซึง่ เป็นส่วนที่นำ กำลงั เอาท์พทุ ออกไปใช้งาน เรียกวา่ สว่ นทีเ่ คล่ือนท่ี (Rotor Part) จะ อธิบายได้ดังตอ่ ไปนี้ 1.2.1 ส่วนที่อยกู่ ับที่ สว่ นทีอ่ ยกู่ ับที่ มีส่วนประกอบสำคญั ได้แก่ โครง (Frame) ขดลวดสนามแมเ่ หล็ก (Field Coil ขวั้ แม่เหล็ก (Pole - Shoes) แปรงถ่าน (Brushed) และฝาครอบ (End Plate) 1โครงทำมาจากเหล็กหลอ่ หรือ เหล็กแผ่นท่ีโคง้ งอเปน็ รูปทรงกระบอก แสดงให้เห็นดงั ภาพท่ี 1.4 โดยโครง จะทำหน้าที่ 2 ประการ คือ 1) ทำหนา้ ทย่ี ึดแกนของขวั้ แม่เหลก็ และฝาครอบ 2) ทำหนา้ ทเี่ ป็นทางเดนิ ของเส้นแรงแมเ่ หล็ก (Magnetic Circuit) เพ่ือให้ เสน้ แรงแมเ่ หล็กครบวงจร ภาพที่ 1.4 โครงของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ท่มี า 1 ธวชั ชยั อัตถวบิ ูลกลุ ,1346-72-73)

2. ขดลวดสนามแม่เหล็ก ทำหน้าที่สร้างเส้นแรงแม่เหล็ก มีลักษณะเป็นขด ลวดทองแดงถูกหุ้มด้วย ฉนวนพันไว้รอบ ๆ แกนข้วั แมเ่ หลก็ ขดลวดท่ใี ช้มี 2 ชนิด ดังนี้ 1) ขดลวดซีรี่ส์ฟิลด์ (Series Field) เป็นขดลวดทองแดงเส้นโต มีค่าความ ต้านทานต่ำต่อแบบ อนุกรม 2) ขดลวดชันต์ฟลิ ด์ (Shunt Field) เปน็ ขดลวดทองแดงเส้นเลก็ มคี า่ ความ ต้านทานสูงตอ่ แบบขนานขด ลวดทองแดงท้งั สอง มลี กั ษณะดงั ภาพท่ี 1.5 3. ข้วั แม่เหล็ก ทำมาจากเหล็กแผ่นบาง ๆ (Laminated Sheet Steel) ในแต่ละแผ่น เคลือบดว้ ยฉนวนแลว้ นํามาอัดซ้อนเขา้ ดว้ ยกนั ท่สี ว่ นปลายของข้ัวแม่เหลก็ จะสน่ั อกม เพ่อื ใหฟ้ ลักซแ์ ม่เหล็กไหลผา่ นไดอ้ ย่าง สะดวก มลี ักษณะดังภาพท่ี 1.6

4. แปรงถ่าน ทำหน้าท่ีเปน็ ตวั เชอ่ื มต่อวงจรขดลวดอารเ์ มเจอร์ กับวงจรภายนอก แปรงถ่านจะเป็น ตวั สัมผสั โดยตรง กับผิวหน้าของคอมมวิ เตเตอร์ โดยมสี ปริงกดไว้ แปรงถ่านจะมี ลกั ษณะเปน็ แห่ง นผืนผ้า ท่ามาจากคาร์บอนกบั กราไฟต์ หรอื คาร์บอนกับทองแดงบรรจุอยู่ ในกล่องใส่แปรงถ่าน ดังภาพท่ี 1.7 ทาง 5. ฝาครอบ ทำหนา้ ทร่ี องรบั เพลาของอารเ์ มเจอร์และกล่องใสแ่ ปรงถ่าน

1.2.2 สว่ นท่ีเคลื่อนท่ี สว่ นทเ่ี คลือ่ นท่ี มสี ว่ นประกอบสำคัญ คือ 1. แกนเหล็กอารเ์ มเจอ 2. ขดลวดอารเ์ มเจอร์ 3. คอมมิวเตเตอร์ 1. แกนเหลก็ อาร์เมเจอร์ (Armature Core) ทำมาจากแผ่นเหลก็ บาง ๆ ผวิ ทั้งสอง ข้างของแต่ละแผน่ อาบด้วยน้ำยาวาร์นชิ มีรูตรงกลางสำหรบั สอดเพลา มรี อ่ งเรียงกันอยูต่ ามแนว เส้นรอบวง ดงั ภาพที่ 1.9 (1) ลกั ษณะของรอ่ งมี 2 ชนิด คือ 1) รอ่ งแบบก่ึงปิด (Semi – Closed Slot) 2) ร่องแบบเปดิ (Open Slot) ลกั ษณะร่องแบบกึ่งปดิ และรอ่ งแบบเปดิ ดงั จะแสดงใหเ้ หน็ ดังภาพ ท่ี 1.9 (ซ) และ (ค) โดยรอ่ ง มีไว้เพอ่ื ท่ีพนั ขดลวดอารเ์ มเจอรล์ งในรอ่ ง นั้นๆ แสดงใหเ้ หน็ ดังภาพที่ 1.10

2. ขดลวดอาร์เมเจอร์ (Armature Winding) เป็นขดลวดทองแดงอาบฉนวนใน เครื่องกลไฟฟ้าที่มี พิกัดกระแสไม่สูง มักจะใช้ขดลวดทองแดงที่มีพื้นที่หน้าตัดกลมส่วนเครื่องกล ไฟฟ้าที่มีพิกัดกระแสสูงจะใช้ ขดลวดทองแดง ที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็นสี่เหลี่ยมแบนขดลวดอาร์เมเจอร์ จะถูกบรรจุลงในสล็อต (Slot) แต่ละ ขดจะพนั ไว้ลว่ งหน้า และการพันขดลวดอาร์เมเจอร์จะพันแบบ แลพ และพนั แบบเวฟปลายของขดลวดจะถูก ต่อเข้ากบั คอมมวิ เตเตอร์ ซงึ่ จะแสดงให้เหน็ ถึงขดลวด อารเ์ มเจอรท์ ี่ใช้พนั แบบแลพ และพันแบบเวฟ ดังภาพ ท่ี 1.11

3. คอมมิวเตเตอร์ (Commutator) ประกอบด้วย ทองแดงหลาย ๆ ซงึ่ นำมา ประกอบเข้าดว้ ยกันเป็น รปู ทรงกระบอก คอมมิวเตเตอร์แต่ละซ่ีถูกค่ันด้วยแผ่นฉนวนไมก้า ปลายด้านหน่ึงของแต่ละซี่คอมมิวเตเตอร์ ถูกต่อเข้ากับไรเซอร์ (Riser) เพื่อเชื่อมต่อเข้ากบั ปลายสาย ของขดลวดอาร์เมเจอร์ คอมมิวเตเตอร์ ทำหน้าท่ี เปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับที่เกิดขึ้น ในขดลวดอาร์ เมเจอร์ ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง ในที่นี้จะแสดงให้เห็นถึง คอมมวิ เตเตอร์ และโครงสรา้ ง ส่วนประกอบท้ังหมด ดงั ภาพท่ี 1,12 และ 1.13



1.3 ชนดิ ของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC, Molor) เป็นเครื่องกลที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็น พลังงาน กล เป็นที่นิยมใช้งานกันอย่างแพร่หลายเช่น เครื่องถ่ายเอกสาร ปั่นจั่น วิทยุเทปเป็นต้น โดย มอเตอร์ไฟฟ้า กระแสตรงจำแนกตามลักษณะ การกระตุ้นขดลวดสนามแม่เหล็กออกเป็น 2 แบบคือ 1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบ แยกวงจรกระตุ้นขดลวดสนามแม่เหล็ก (Separatery Excite D.C, Motor) ซึ่งในปัจจุบันมอเตอร์แบบนี้ไม่ค่อยนิยมนำมาใช้ เพราะค่อนข้างยุ่งยากในการ หาแหล่งจ่ายจาก ภายนอกมากระตุ้นขดลวดสนามแม่เหลก็ 2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบกระตุ้นขดลวดสนามแม่เหล็กด้วยตัวมันเอง (Self Excite D.C, Molar) ในบทน้จี ะศึกษาเฉพาะในส่วนมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงแบบกระตุ้นขดลวดสนามแมเ่ หล็ก ด้วยตัวมัน เองซ่งึ ยังสามารถแบง่ ออกเปน็ 3 ชนดิ คือ 1.3.1 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรีส์ (D.C., Serles Motor) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์ เป็นมอเตอร์ที่มีการต่อขดลวดสนามแม่เหล็กใน ลักษณะ อนุกรม (Series) กับอาร์เมเจอร์ ดังภาพที่ 1.14 มี ลักษณะเด่นคือให้แรงบิดในขณะเริ่ม เดิม (Start) สูง เหมาะกับการใช้งานหนัก เช่น ปั่นจั่น แต่มีข้อบกพร่อง คือ เมื่อโหลดที่มอเตอร์มี มาก มอเตอร์จะมีความเร็วต่ำ แต่ถ้าโหลดที่มอเตอร์มีน้อย มอเตอร์ จะหมุนด้วย ความเร็วสูงมาก การ ที่มอเตอร์มีโหลดน้อยหรือไม่มีโหลด (No Load) ไม่เหมาะที่จะนำมอเตอร์ไฟฟ้า กระแสตรงแบบซึ รี่ส์มาใชง้ าน เพราะความเร็วของมอเตอร์ จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนเป็นเหตใุ หม้ อเตอร์เกดิ การ เสียหายได้

1.3.2 มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบซนั ต์ (D.C. Shunt Motor) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันต์ เป็นมอเตอร์ ที่มีการต่อขดลวดสนามแม่เหล็ก ใน ลักษณะขนาน (Shunt) กบั อาร์เมเจอร์ ดงั ภาพที่ 115 มคี วามเร็วคงทใี่ นขณะจ่ายโหลดหรือไมจ่ า่ ย โหลดแต่เมื่อเปรียบเทียบ แรงบิด ขณะเริ่มเดินกับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์ ในขณะที่ป้อน กระแสไฟฟ้าที่เท่ากันแรงบิดขณะ เริ่มเดิน ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์จะสูงกว่า ในการ น่ามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันต์ไปใช้ งานจะใช้เมื่อต้องการความเร็วคงที่ และโหลดที่มีการ เปลี่ยนแปลงความเร็วตลอดเวลา เพราะการควบคุม ความเรว็ จะสะดวก และเป็นการประหยัดอกี ด้วย 1.3.3 มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ (D.C. Compound Motor ) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ มีขดลวดสนามแม่เหล็ก 2 ชดุ คือ ลวด ซรี สี่ ์ฟิลด์และขดลวด ชันด์ฟิลด์ การต่อขดลวดซีรี่ส์ฟิลด์ จะต่ออนุกรมกับอาร์เมเจอร์ ส่วนขดลวด ชันด์ฟิลด์จะต่อขนานกับอาร์ เมเจอร์มอเตอร์ ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์นี้ จะเป็นการรวม คุณสมบัติของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง แบบซันด์ และแบบซีรี่ส์เข้าด้วยกันนั่นคือขณะเริ่มเดิน มอเตอร์จะมีแรงบิดสูงเหมือนกับมอเตอร์ไฟฟ้า กระแสตรงแบบซีรี่ส์ และในขณะที่ท่างานมอเตอร์ จะให้ความเร็วคงที่ เหมือนกับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง แบบซนั ต์

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ แบ่งตามการต่อขดลวดสนามแม่เหลก็ แบบซีรี่ส์กับแบบชนั ด์ ได้ 2 แบบ คือ 1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ชนิดช็อคชันต์ (D.C, Short Shunt Compound Motor) จะเป็นการต่อขดลวดสนามแม่เหล็กแบบอนุกรมอันดับกับขดลวดอาร์เมเจอร์ และต่อขดลวดสนามแม่เหล็ก แบบขนานครอ่ มกับขดลวดอาเมเจอร์ ดังแสดงในภาพท่ี 1,16 (ก) และ 1.16 (ข) 2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ชนิดลองชันต์ (D.C. Long Shunt Compound Motor)จะเป็นการต่อขดลวดสนามแม่เหล็กแบบอนุกรมอันดับกับขดลวดอาร์เมเจอร์ และต่อขดลวด สนามแมเ่ หลก็ แบบขนานคร่อมกับขดลวดอาเมเจอร์ ดังแสดงในภาพท่ี 1.17 (ก) และ (ข)