~$เตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ ( นายชัยวัฒน์ ทองวงค์ 2สชฟ1เลขที่ 4)

มอเตอร์กระแสสลบั เรียบเรียงโดย นาย ชัยวัฒน์ ทองวงค์ สาขางานวิชา ไฟฟ้ ากาลัง วทิ ยาลัยเทคนิคสุโขทยั

1มอเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลบั มอเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลบั หมายถึง มอเตอร์ท่ีใชก้ บั ระบบไฟฟ้ ากระแสสลบั เป็ นเคร่ืองกลไฟฟ้ าที่ทาหนา้ ท่ีเปลี่ยนพลงั งานไฟฟ้ าใหเ้ ป็ นพลงั งานกล ส่วนที่ทาหนา้ ท่ีเปล่ียนพลงั งานไฟฟ้ าคือขดลวดในเตอร์และส่วนท่ีทาหนา้ ท่ีใหพ้ ลงั งานกล คือ ตวั หมุนหรือโรเตอร์ ซ่ึงเมื่อขดลวดในสเตเตอร์ไดร้ ับพลงั งานไฟฟ้ าก็จะสร้างสนามแม่เหลก็ ข้นึ มาในตวั ทที่อยกู่ บั ท่ีหรือสเตเตอร์ ซ่ึงสนามแม่เหลก็ ที่เกิดข้ึนน้ีจะมีการเคลื่อนท่ีหรือหมนุ ไปรอบ ๆ สเตเตอร์ เน่ืองจากการต่างเฟสของกระแสไฟฟ้ าในขดลวดและการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้ า ในขณะที่สนามแมเ่ หลก็ เคล่ือนที่ไปสนามแม่เหลก็ จากข้วั เหนือกจ็ ะพงุ่ เขา้ หาข้วั ใต้ ซ่ึงจะไปตดักบั ตวั นาที่เป็ นวงจรปิ ดหรือขดลวดกรงกระรอกของตวั หมนุ หรือโรเตอร์ ทาใหเ้ กิดการเหนี่ยวนาของกระแสไฟฟ้ าข้ึนในขดลวดของโรเตอร์ ซ่ึงสนามแมเ่ หลก็ ของโรเตอร์น้ีจะเคล่ือนที่ตามทิศทางการเคลื่อนท่ีจองสนามแม่เหลก็ ท่ีสเตเตอร์ กจ็ ะทาใหโ้ รเตอร์ของมอเตอร์เกิดจะพลงั งานกลสามารถนาไปขบั ภาระท่ีตอ้ งการหมนุได้ ชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลบั มอเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลบั แบ่งออกเป็ น 2 ชนิดใหญ่ ๆ คือ มอเตอร์อะซิงโครนสั และมอเตอร์ซิงโครนสั ซ่ึงท่ีกล่าวในบทน้ีจะเป็ นมอเตอร์อะซิงโครนสั ท่ีเรียกวา่ มอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนา ซ่ึงจะมีขนาดต้งั แต่เลก็ ๆไปจนถึงขนาดหลายร้อยแรงมา้ มอเตอร์ชนิดเหน่ียวนามีท้งั ที่เป็นมอเตอร์ชนิด 1 เฟสและชนิดท่ีเป็ นมอเตอร์ 3 เฟส มอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนาน้นั ส่วนมากแลว้ จะหมุนดว้ ยความเร็วคงท่ีแตก่ ็มีบางชนิดท่ีสามารถเปลี่ยนแปลงความเร็วได้ เช่น มอเตอร์สลิปริงหรือมอเตอร์ชนิดขดลวดพนั ซ่ึงจะเป็ นมอเตอร์ชนิด 3 เฟส มอเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลบั ชนิดเหน่ียวนาเป็ นเคร่ืองกลไฟฟ้ าท่ีเปล่ียนพลงั งานไฟฟ้ าใหเ้ ป็นพลงั งานกล ในการเปลี่ยนพลงั งานไฟฟ้ าใหเ้ ป็ นพลงั งานกลน้ี โรเตอร์ไมไ่ ดร้ ับพลงั งานไฟฟ้ าโดยตรงแต่จะไดจ้ ากการเหนี่ยวนา ดงั น้นั จึงเรียกวา่ มอเตอร์ชนิดเหน่ียวนาซ่ึงแบ่งออกเป็ น 2 ชนิด คือ1. มอเตอร์ชนิดกรงกระรอก ซ่ึงมีท้งั ท่ีเป็ นมอเตอร์ 1 เฟสและชนิดที่เป็ น 3 เฟส2. มอเตอร์ชนิดขดลวดพนั หรือชนิดวาวนดห์ รือมอเตอร์สลิปริง ซ่ึงจะเป็นมอเตอร์ชนิด 3 เฟส โดยทวั่ ไป มอเตอร์ทุกประเภทจะมีส่วนประกอบหลกั หรือส่วนประกอบเบ้ืองตน้ คลา้ ยกนั คือสเตเตอร์หรือตวั ที่อยกู่ บั ที่และโรเตอร์หรือตวั หมนุ แตจ่ ะแตกต่างกนั ในเรื่องของรายละเอียดของส่วนประกอบปลีกยอ่ ยอ่ืนๆ

2 ส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลบั1 สเตเตอร์หรือตวั อยู่กบั ท่ี ( Stator ) จะเป็นส่วนท่ีอยกู่ บั ท่ีซ่ึงจะประกอบดว้ ยโครงของมอเตอร์ แกนเหลก็สเตเตอร์ และขดลวด 1.1 โครงมอเตอร์ ( Frame or Yoke ) จะทาดว้ ยเหลก็ หล่อทรงกระบอกกลวง ฐานส่วนลง่ จะเป็ นขาต้งั มีกล่องสาหรับต่อสายไฟอยดู่ า้ นบนหรือดา้ นขา้ ง ดงั แสดงในรูปท่ี 2 โครงจะทาหนา้ ท่ียดึ แกนเหลก็ สเตเตอร์ใหแ้ น่นอยกู่ บั ท่ีผวิ ดา้ นนอกของโครงมอเตอร์ จะออกแบบใหม้ ีลกั ษณะเป็นครีบ เพ่อื ช่วยในการระบายความร้อน ในกรณีที่เป็นมอเตอร์ขนาดเลก็ ๆ โครงจะทาดว้ ยเหลก็ หลอ่ แตถ่ า้ เป็ นมอเตอร์ขนาดใหญ่ โครงจะทาดว้ ยเหลก็ หล่อเหนียว ซ่ึงจะทาใหม้ อเตอร์มีขนาดเลก็ กะทดั รัดมากข้ึน แตถ่ า้ ใชเ้ หลก็ หลอ่ ก็จะใหม้ ีขาดใหญ่ นาหนกั มากนอกจากน้ีแลว้ โครงของมอเตอร์ยงั อาจทาดว้ ยเหลก็ หล่อเหนียวมว้ นเป็นแผน่ มว้ นรูปทรงกระบอก แลว้ เช่ือมติดกนั ใหม้ ีความแขง็ แรง เช่น มอเตอร์สปลิตเฟส เป็นตน้ 1.2 แกนเหลก็ สเตเตอร์ ( Stator Core ) ทาดว้ ยแผน่ เหลก็ บาง ๆ มีลกั ษณะกลม เจาะตรงกลางและเซาะร่องภายในโดยรอบ แผน่ เหลก็ ชนิดน้ีเรียกวา่ ลามิเนท ซ่ึงจะถกู เคลือบดว้ ย ซิลิกอน เหลก็ แต่ละแผน่ จะมีความหนาประมาณ 0.025 นิ้ว ดงั แสดงในรูป ที่ 3 ( A) หลงั จากน้นั จึงนาไปอดั เขา้ ดว้ ยกนั จนมคี วามหนาท่ีเหมาะสม เรียกวา่ แกนเหลก็ สเตเตอร์ ดงั แสดงในรูปท่ี 3(B) 1.3 ขดลวด ( Stator Winding ) จะมีลกั ษณะเป็นเสน้ ลวดทองแดงเคลือบฉนวนที่เรียกวา่ อีนาเมล ( Enamel ) พนั อยใู่ นร่องของแกนเหลก็ สเตเตอร์ตามรูปแบบตา่ ง ๆ ของการพนัมอเตอร์2 โรเตอร์หรือตวั หมุน ( Rotor ) มอเตอร์ชนิดเหน่ียวนาจะมีโรเตอร์ 2 ชนิด คือ โรเตอร์แบบกรงกระรอกและโรเตอร์แบบขดลวดพนั หรือแบบวาวนด์ ซ่ึงจะมีส่วนประกอบดงั น้ีคือ แกนเหลก็ โรเตอร์ขดลวด ใบพดั และเพลา ดงั จะไดกลา่ วรายละเอียดตอ่ ไป 2.1 โรเตอร์แบบกรงกระรอก ( Squirrel cage rotor ) จะประกอบดว้ ยแผน่ เหลก็ บาง ๆ ที่เรียกวา่ แผน่ เหลก็ ลามิเนท ซ่ึงจะเป็ นแผน่ เหลก็ ชนิดเดียวกนั กบั สเตเตอร์ มีลกั ษณะเป็ นแผน่กลม ๆ เซาะร่องผิวภายนอกเป็ นร่องโดยรอบ ตรงกลางจะเจาะรูสาหรับสวมเพลา และจะเจาะรูรอบ ๆ รูตรงกลางที่สวมเพลาท้งั น้ีเพ่อื ช่วยใหใ้ นการระบายความร้อน และยงั ทาใหโ้ รเตอร์มีน้าหนกั เบาลง เม่ือนาแผน่ เหลก็ไปสวมเขา้ กบั แกนเพลาแลว้ จะไดเ้ ป็นแกนเหลก็ โรเตอร์ หลงั จากน้นั ก็จะใชแ้ ท่งตวั ทองแดงหรือแท่งอะลมู ิเนียมหลอ่ อดั เขา้ ไปในร่องของแกนเหลก็ สเตเตอร์เขา้ ไปวางท้งั สองดา้ นดว้ ย วงแหวนตวั นาท้งั น้ีเพื่อใหข้ ดลวดครบวงจรไฟฟ้ าหรืออาจนาแกนเหลก็ สเตเตอร์เขา้ ไปในแบบพมิ พแ์ ลว้ ฉีดอะลูมิเนียมเหลวเขา้ ไปในร่อง ก็จะได้อะลมู ิเนียมอดั แน่นอยใู่ นร่องจนเตม็ และจะไดข้ ดลวดตวั นาแบบกรงกระรอกฝังอยใู่ นแกนเหลก็ ดงั แสดงในรูปที่ 4 ขดลวดในโรเตอร์น้นั จะเป็ นลกั ษณะของตวั นาท่ีเป็ นแท่งซ่ึงอาจใชท้ องแดง หรืออะลมู ิเนียมประกอบเขา้ ดว้ ยกนั เป็ นลกั ษณะคลา้ ยกรงนกหรือกรงกระรอก 2.2 โรเตอร์แบบขดลวดพนั หรือแบบวาวนด์ ( Wound Rotor ) โรเตอร์ชนิดน้ีจะมีส่วนประกอบคลา้ ย ๆ กบั โรเตอร์แบบกรงกระรอก คือ มีแกนเหลก็ ท่ีเป็ นแผน่ ลามิเนทอดั เขา้ ดว้ ยกนั แลว้

3สวมเขา้ ท่ีเพลา แต่จะแตกตา่ งกนั ตรงที่ขดลวด จะเป็นเสน้ ลวดชนิดท่ีหุม้ ดว้ ยน้ายาฉนวนอีนาเมลพนั ลงไปในร่องสลอ็ ตของโรเตอร์จานวน 3 ชุด ซ่ึงจะมีลกั ษณะเหมือนกบั ท่ีพนั บนสเตเตอร์ของมอเตอร์ 3 เฟสแลว้ ต่อวงจรขดลวดเป็นแบบสตาร์ โดยนาปลายท้งั 3 ท่ีเหลือต่อเขา้ กบั วงแหวนตวั นา ท้งั น้ีเพอื่ ใหส้ ามารถตอ่ วงจรของขดลวดของโรเตอร์เขา้ กบั ตวั ตา้ นทานที่ปรบั ค่าไดท้ ี่อยภู่ ายนอกตวั มอเตอร์ เพอ่ื การปรับค่าความตา้ นทานของโรเตอร์ ซ่ึงจะสามารถควบคุมความเร็วของโรเตอร์ได้ ดงั แสดงในรูปที่ 6 3 ฝาครอบ ( End Plate ) ส่วนมากจะทาดว้ ยเหลก็ หล่อ เจาะรูตรงกลางและควา้ นเป็นรูกลมใหญเ่ พื่อดั แบริ่งหรือตลบั ลกู ปื นรองรับแกนเพลาของโรเตอร์ ดงั แสดงในรูปที่ 1 4. ฝาครอบใบพดั ( Fan End Plate ) จะมีลกั ษณะเป็ นแผน่ เหลก็ เหนียวข้ึนรูปใหม้ ีขนาดสวมฝาครอบไดพ้ อดี มีรูเจาะเพือ่ ระบายอากาศ และยดึ ติดกบั ฝาครอบดา้ นที่มีใบพดั ส่วนใหญ่จะมใี นมอเตอร์ 3 เฟสและมอเตอร์ 1 เฟสขนาดใหญ่ 5. ใบพดั ( Fan ) จะทาดว้ ยเหลก็ หล่อ มีลกั ษณะเท่ากนั ทุกครีบเท่ากนั ทุกครีบ จะสวมยดึ อยู่บนเพลาดา้ นตรงขา้ มกนั กบั เพลางาน ใบพดั น้ีจะช่วยในการระบายอากาศและความร้อนไดม้ ากทีเดียวใบพดั น้ีส่วนใหญ่จะมีในมอเตอร์ 3 เฟสและมอเตอร์ 1 เฟสขนาดยอ่ ยถึงขนาดใหญ่ เช่นเดียวกบั ฝาครอบใบพดั 6. สลกั เกลยี ว ( Bolt ) จะทาดว้ ยเหลก็ เหนียวจะมีลกั ษณะเป็ นเกลียวตลอด ถา้ เป็นมอเตอร์ 3 เฟส จะประกอบดว้ ยสลกั เกลียว 8 ตวั ทาหนา้ ที่ยดึ ฝาครอบใหต้ ดิ กบั โครง ถา้ เป็ นมอเตอร์ 1 เฟสขนาดเลก็ เช่น มอเตอร์สปลิตเฟสจะเป็ นสลกั เกลียวยาวตลอดความยาวของตวั มอเตอร์ ทาเกลียวเฉพาะดา้ นปลายและมีน็อตขนั ยดึ ไว้ ดงั น้นั จึงมเี พยี ง 4 ตวับทสรุป มอเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลบั จะมี 2ประเภทใหญ่ ๆ คือ1. มอเตอร์อะซิงโครนสั ( Asynchronous motor )2. มอเตอร์ซิงโครนสั (Synchronous motor ) ซ่ึงจะเป็ นมอเตอร์ประเภทท่ีอาศยั หลกั การเหนี่ยวนา โรเตอร์ของมอเตอร์เหนีย่ วนา จะมี 2 ประเภท คือ1. โรเตอร์แบบกรงกระรอก ( Squirrel cage rotor ) ซ่ึงจะมีลกั ษณะเป็ นตวั นาหลายตวั ประกอบเขา้ดว้ ยกนั เป็ นรูปทรงกระบอก แลว้ ลดั วงจรหวั ทา้ ยดว้ ยวงแหวนตวั นา2. โรเตอร์แบบขดลวดพนั หรือแบบวาวนด์ ( Wound rotor ) จะมีลกั ษณะเป็ นขดลวดพนั ในร่องสลอ็ ตของโรเตอร์จานวน 3 ชุด ขดลวดดา้ นปลายตอ่ เขา้ ดว้ ยกนั เป็ นแบบสตาร์ ดา้ นตน้ ตอ่ เขา้ กบั วงแหวนล่ืนหรือสลิปริง ( Slip ring ) ส่วนประกอบทว่ั ไปของมอเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลบั จะประกอบดว้ ย1. สเตเตอร์หรือตวั อยกู่ บั ท่ี ( Stator ) มีลกั ษณะเป็ นแผน่ ลามิเนทประกอบเขา้ ดว้ ยกนั เป็นแกนเหลก็ มีร่องเอาไวส้ าหรับพนั ขดลวดเพื่อทาหนา้ ท่ีเป็นตวั กาเนิดสนามแมเ่ หลก็ และเป็ นวงจรปมเ่ หลก็2. โรเตอร์หรือตวั หมนุ ( Rotor ) มีลกั ษณธเป็ นแกนเหลก็ ทรงกระบอกจะหมุนอยใู่ นช่องสเตเตอร์ซ่ึงจะทาหนา้ ที่กาเนิดกาลงั กลเพอ่ื ส่งไปขบั โหลด3.ฝาครอบท้งั 2 ดา้ น ( End Plate ) จะมีหนา้ ท่ียดึ โรเตอร์ใหห้ มนุ อยใู่ นช่องของ สเตเตอร์อยา่ งสมดุล

4 แหลง่ ข้อมลู อ้างองิ มอเตอร์ไฟฟ้ ากระแสสลบั คอื ?. [ออนไลน์].เข้าถงึ ได้จาก: https://sites.google.com/site/newsay02/mxtexr-krasaeslab (วนั ท่ีค้นข้อมลู : 20 กรกฏาคม 2560)