คู่มือนักศึกษาหน่วยที่ 2 การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง

คู่มือนักศึกษาหน่วยที่ 2 การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง 2.2 การควบคุมความเร็วของซีรีส์มอเตอร์ 2.3 การเริ่มเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง นายคมสัน กลางแท่น วิชา เครื่องกลไฟฟ้า 1 ชุดการสอนวิชาเครื่องกลไฟฟ้า 1 (3104-2002) สำหรับนักศึกษาระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง ตามหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง พ.ศ. 2563

2.2 การควบคุมความเร็วของซีรีส์มอเตอร์ 2.2.1 วิธีควบคุมปริมาณของเส้นแรงแม่เหล็ก การเปลี่ยนแปลงปริมาณเส้นแรงแม่เหล็กของซีรีส์มอเตอร์ สามารถทำได้ดังนี้ 1) ฟิลด์ไดเวอร์ทเตอร์ โดยใช้ความต้านทานต่ำๆ ที่ปรับค่าได้ เรียกว่า “ฟิลด์ไดเวอร์ทเตอร์” ต่อขนานกับขดลวดซีรีส์ฟิลด์ ดัง รูปที่2.2-1 วิธีนี้สามารถปรับแต่งปริมาณของเส้นแรงแม่เหล็ก ให้ลดลง เพื่อให้ความเร็วของมอเตอร์เพิ่มขึ้นโดยปรับแต่งที่ค่า ความต้านทานของไดเวอร์ทเตอร์

2.2 การควบคุมความเร็วของซีรีส์มอเตอร์ 2.2.1 วิธีควบคุมปริมาณของเส้นแรงแม่เหล็ก 2) อาร์เมเจอร์ไดเวอร์ทเตอร์ โดยใช้ไดเวอร์ทเตอร์ต่อ ขนานกับอาร์เมเจอร์สามารถปรับความเร็วของมอเตอร์ให้ ต่ำกว่าพิกัดได้ เมื่อแรงบิดหมุนขับโหลดคงที่ถ้ากระแสไฟ ฟ้าอาร์เมเจอร์ Ia ลดลงเนื่องจากอาร์เมเจอร์ไดเวอร์ทเตอร์ แล้ว ปริมาณเส้นแรงแม่เหล็ก จะต้องเพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้น ของกระแสไฟฟ้าที่มอเตอร์ได้รับจากแหล่งจ่ายไฟฟ้า และ ทำให้ความเร็วรอบของมอเตอร์ลดต่ำลงนั้นสามารถกระทำ ได้โดยการปรับแต่งค่าความต้านทานของ “อาร์เมเจอร์ได เวอร์ทเตอร์” ดังรูป

2.2 การควบคุมความเร็วของซีรีส์มอเตอร์ 2.2.1 วิธีควบคุมปริมาณของเส้นแรงแม่เหล็ก 3) เปลี่ยนจุดต่อแยกของขดลวดฟิลด์ วิธีนี้ใช้กันมากใน รถลากไฟฟ้าเป็นวิธีการเพิ่มหรือลดจำนวนรอบของขดลวด ซีรีฟิลด์ด้วยการดึงจุดแยกต่อหลาย ๆ จุดออกจากขดลวด ซีรีฟิลด์เพื่อที่จะลัดวงจรหรือตัดบางส่วนของขดลวดซีรี ฟิลด์ออกจากวงจรก็สามารถทำให้ปริมาณเส้นแรงแม่เหล็ก เปลี่ยนแปลงได้ดังรูป ถ้าใช้ขดลวดซีรีฟิลด์ทั้งชุดมอเตอร์ หมุนด้วยความเร็วต่ำสุดเมื่อต้องการปรับแต่งความเร็วรอบ ให้สูงขึ้นก็ทำได้โดยเปลี่ยนตำแหน่งของจุดต่อแยกเพื่อตัด บางส่วนของขดลวดซีรีฟิลด์ออกจากวงจร

2.2 การควบคุมความเร็วของซีรีส์มอเตอร์ 2.2.2 การปรับแต่งค่าความต้านทานที่ต่ออนุกรมกับมอเตอร์ โดยการเพิ่มค่าความต้านทานต่ออนุกรมกับอาร์เมเจอร์ และขดลวดซีรีส์ฟิลด์ ดังรูป ก. เป็นผลให้แรงดันตกคร่อม อาร์เมเจอร์ลดดลง ความเร็วรอบของมอเตอร์จึงลดลงด้วยจากวงจรจะสังเกตเห็นว่ากระแสทั้งหมดของมอเตอร์จะ ไหลผ่านค่าความต้านทานดังกล่าวจึงมีข้อเสียตรงที่กำลังส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปเนื่องจากค่าความต้านทาน ในรูป ข.เป็นเส้นเคอร์ฟคุณลักษณะแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วกับกระแสหรือ เคอร์ฟเส้นบนไร้ความต้านทาน ส่วนเคอร์ฟล่างใช้ความต้านทาน ความแตกต่างของเส้นเคอร์ฟทั้งสอง คือความเร็วรอบที่แตกต่างกัน ก. ข.

2.2 การควบคุมความเร็วของซีรีส์มอเตอร์ 2.2.3 การควบคุมความเร็วโดยต่อมอเตอร์แบบอนุกรมหรือขนาน การควบคุมความเร็วด้วยวิธีนี้ใช้กันมากในรางรถไฟฟ้า โดยทั่วไปจะใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรีส์จำนวน 2, 4 หรือ 6 เครื่อง การปรับแต่งความเร็วรอบจะใช้วิธี การสับเปลี่ยนให้มอเตอร์ในกลุ่มดังกล่าว ต่อกันเป็น แบบอนุกรม หรือแบบขนาน โดยที่มอเตอร์แต่ละเครื่อง จะต้องมีคุณสมบัติเหมือนกันทุกประการ และเพลาขับ ของมอเตอร์จะถูกต่อเข้าด้วยกัน เพื่อให้มีความเร็วรอบ การหมุนเท่ากันหมดทุกเครื่อง การควบคุมความเร็วรอบของซีรีส์มอเตอร์สองเครื่องโดย (ก) ต่อแบบอนุกรม (ข) ต่อแบบขนาน

ตามปกติการควบคุมความเร็วด้วยวิธีนี้จะรวมความต้านทานที่ปรับค่าได้เข้าไปในวงจรด้วยซึ่ง จะทำหน้าที่เป็นทั้งอุปกรณ์เริ่มเดินและเป็นอุปกรณ์ปรับแต่งความเร็วรอบของมอเตอร์ทั้งกลุ่ม ดังวงจรในรูป การควบคุมความเร็วของซีรีส์มอเตอร์โดยต่อแบบอนุกรมหรือแบบขนาน