หน่วยที่3 D_C_Motor

วิชาเครื่องกลไฟฟ้า 1

รหสั วิชา 3104-2003

โดย
ครพู ิเชษฐ์ ชุ่มใจ

แผนกวิชาช่างไฟฟ้ ากาลงั
วิทยาลยั เทคนิคลาพูน

หน่วยท่ี 3 มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

3.1 หลกั การของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง
3.2 แรงดนั ไฟฟ้าตา้ นกลบั
3.3 แรงบิดของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง
3.4 ความเร็วรอบของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง

3.4.1 การเปลี่ยนแปลงความเร็ว
3.5 กาลงั สญู เสียและประสิทธิภาพของมอเตอรไ์ ฟฟ้า
กระแสตรง

3.5.1 ตาแหน่งของกาลงั ในมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง
3.5.2 ประสิทธิภาพของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากรแสตรง

มอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง คือ เครื่องกลท่ีทาหนา้ ท่ีเปล่ียน
พลงั งานไฟฟ้า(ไฟฟ้ากระแสตรง)เป็ นพลงั งานกล

พลังงานไฟฟ้า พลังงานกล

หลักการของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

NS

การเกิดสนามแม่เหล็กของขว้ั แม่เหล็กและขดลวดตวั นา

หลักการของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

หลักการของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

F  ILBsin

กฎมือซ้ายของเฟรมม่งิ

 คือ มุมระหว่างทศิ ของ

กระแสไฟฟ้ากบั สนามแม่เหล็ก

หลักการของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

แรงดันไฟฟ้าต้านกลับ (Back e.m.f. : Eb)
กาหนดทิศทางการเกิดแรงดนั ไฟฟ้าตา้ นกลบั

สมการแรงดนั ไฟฟ้าต้านกลับในมอเตอร์

สมการแรงดนั ไฟฟ้าต้านกลับในมอเตอร์

เม่อื Eb = แรงดนั ไฟฟ้าต้านกลับ (V)
 = สนามแม่เหลก็ ต่อขัว้ (Wb.)
Z = จานวนตวั นาทงั้ หมดท่อี ยู่ในอาร์เมเจอร์ (ตัวนา)
P = จานวนขัว้ แม่เหล็ก (ขวั้ หรือ Pole)
N = ความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้า (รอบ/นาท)ี
A = ทางขนานกระแสไฟฟ้าในอาร์เมเจอร์
(ทาง หรือ Part)

แรงบดิ (Torque)

แรงบดิ (Torque)

แรงบดิ (Torque)

ความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Speed of D.C motor)

ความเร็วรอบของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

(Speed of D.C motor)

การเปล่ียนแปลงความเร็ว (Speed regulation)



กาลังสูญเสียและประสทิ ธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

(Losses and efficiency of DC. motor)

1. กาลงั สูญเสียในขดลวดทองแดง (Copper losses : PCU)
2. กาลงั สูญเสียในแกนเหลก็ (Core losses : Pcore)
3. กาลงั สูญเสียทางกล (Mechanical losses : Pmech)

กาลงั สูญเสียในข้อ 2 และ 3 เป็ นกาลงั สูญเสียทเี่ กดิ ขนึ้
ตลอดเวลา ไม่ว่ามอเตอร์จะขบั โหลดหรือไม่กต็ าม
ซึ่งเรียกว่า “กาลงั สูญเสียเนื่องจากการหมุน (Stray losses)”

ผงั การไหลของกาลังในมอเตอร์ไฟฟ้า

การไหลของกาลังในมอเตอร์

กาลังกลในมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

กาลังกลในมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

แปลงสมการให้สัมพนั ธ์กบั ค่าแรงบดิ ของมอเตอร์ไฟฟ้า และความเร็ว
ในการหมุนขบั โหลดของมอเตอร์ไฟฟ้า ได้ดงั นี้

ประสิทธิภาพของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

ประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงสามารถหาได้จาก
ประสิทธิภาพ = (กาลงั เอาต์พตุ ของมอเตอร์ / กาลงั อนิ พตุ ให้มอเตอร์) x 100 %

หรือเขยี นแทนได้จากสัญลกั ษณ์ ดังนี้

ชนิดของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

มอเตอร์ กระแสตรงแบบกระต้ ุนแยก

มอเตอร์ กระแสตรงแบบซีร่ีส์

Rs 

Ra Vt


Ea


คุณลักษณะของมอเตอร์ ซีร่ีส์

มอเตอร์ กระแสตรงแบบขนาน

Ra 

 Vt
Rf Ea 



Il  Ia  I f

คุณลักษณะของมอเตอร์ชนั ต์

มอเตอร์ คอมปาวด์

มอเตอร์ คอมปาวด์ แบบชอตชันต์

Ia  Is

Ra  Rs 

Ea Vf Rf Vt
 

มอเตอร์คอมปาวด์แบบลองชนั ต์

คุณลักษณะมอเตอร์ คอมปาวด์

คุณลักษณะมอเตอร์ กระแสตรง

คุณลกั ษณะมอเตอร์กระแสตรง

มอเตอร์ ชนิดแม่ เหล็กถาวร

มอเตอร์ ชนิดแม่ เหล็กถาวร

คุณสมบตั ขิ อง PMDC

การเร่ิมเดนิ มอเตอร์กระแสตรง
วตั ถุประสงค์
การเร่ิมเดนิ มอเตอร์กระแสตรง

- เพ่ือลดกระแสในขดลวดอารเ์ มเจอร์
เน่ืองจากความตา้ นทานของขดลวดอารเ์ มเจอรท์ ี่มีค่าตา่

- สรา้ งแรงบิดในการเร่ิมเดิน
ท่ีนิ่มนวล เพ่ือไม่ใหเ้ กิดการกระชาก

ชุดเร่ิมเดนิ แบบสาม และส่ีจุด

ชุดเร่ิมเดนิ แบบสามจดุ และส่ีจดุ

การเร่ิมเดนิ ด้วยการควบคุมแรงดนั ไฟฟ้า

1.ป้อนแรงดันให้ขดลวดฟี ลด์ค่าคงท่ี
2.ปรับค่ าแรงดันให้ กับขดลวดอาร์ เมเจอร์

แบบมัลตเิ ปิ ลโวลเตจคอนโทรล

แบบวาร์ ดเลียวนาร์ ด

การกลับทางหมุนของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรงแบบอนุกรม

การกลับทางหมุนของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรงแบบขนาน

การกลับทางหมุนของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรงแบบผสม

คุณลักษณะและการนาไปใช้งาน

แบบอนุกรมหรือแบบซีรีย์
แบบขนานหรือแบบชัน้ ท์

สรุปสาระสาคัญของมอเตอร์ ไฟฟ้ ากระแสตรง

เคร่ืองกลไฟฟ้ากระแสตรงเม่ือใช้งานเป็ นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงจะต้ องมี
ป้ายบอกรายละเอยี ด หรือข้อมูลท่ีเกี่ยวกบั การใช้งาน เรียกว่า ป้ายข้อมูลพกิ ดั บอก
รายละเอียดเก่ียวกับ พิกัดกระแสไฟฟ้า (Im) แรงดันไฟฟ้า (Vt) กาลังไฟฟ้า (P2)
ชนิดของเครื่องกลไฟฟ้า ความเร็วรอบ (n) อุณหภูมิของการใช้งานของเคร่ืองกล
ไฟฟ้าชนิดน้ัน ๆ

เม่ืออาร์เมเจอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าหมุน จะเกิดแรงดันไฟฟ้าต้านกลับออกมา
มีหลักการเหมือนกับการเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหน่ียวนาของเครื่องกาเนิดไฟฟ้า
กระแสตรง (Eg) สมการแรงดนั ไฟฟ้าต้านกลบั เหมือนกบั สมการแรงเคลื่อนไฟฟ้า
เหน่ียวนาของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง