Page |ก
Page |ก
คำนำ
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ (E-Book) เล่มน้ีจัดทำข้ึนเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของวิชา 5573302 หม้อแปลงและ
มอเตอร์ไฟฟ้า เพ่ือให้ได้ศึกษาหาความรู้ในเร่ืองมอเตอร์ไฟฟ้า โดยได้ศึกษาผ่านแหล่งความรู้ต่างๆ อาทิ ตำรา
หนังสือ และแหล่งความรู้จากเว็บไซต์ต่างๆ โดยหนังสืออิเล็กทรอนิกส์เล่มนี้มีเนื้อหาเกี่ยวกับมอเตอร์ไฟฟ้า
หลกั การทำงานของมอเตอรไ์ ฟฟ้า และประเภทของมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงและไฟฟา้ กระแสสลบั
ผจู้ ดั ทำคาดหวงั เป็นอยา่ งยงิ่ ว่าการจดั ทำเอกสารฉบับนี้จะมีข้อมลู ท่ีเปน็ ประโยชน์ตอ่ ผทู้ ีส่ นใจในเรอื่ งน้เี ป็น
อย่างดี
นางสาวณฐั ริกา เปีย้ ดี
สารบญั Page |ข
คำนำ หน้า
สารบญั ก
คำนยิ ามของมอเตอร์ไฟฟ้า ข
หลกั การทำงานของมอเตอร์ไฟฟา้ 1
ประเภทของมอเตอรไ์ ฟฟา้ 1
3
มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง 4
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 7
การประยุกตใ์ ชง้ านมอเตอร์ไฟฟ้า 14
Page |1
คำนยิ ามของมอเตอรไ์ ฟฟ้า
คำนิยามของมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า
หมายถึงเครื่องกลไฟฟ้าชนิดหน่ึง ใช้สำหรับ
เปล่ียนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล เพ่ือไป
ขับเคลื่อนอุปกรณ์ต่างๆ เช่น พัดลม ป๊ัม
เคร่ืองปรบั อากาศหรือใช้ในโรงงานเพ่ือควบคุม
เครื่องจักรกลต่างๆ ในโรงงาน มอเตอร์ไฟฟ้ามีท้ังใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสสลับและพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง
ระบบไฟฟา้ ระบบทางกล
หลกั การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า
หลักการทำงานของเคร่ืองจักรกลไฟฟ้า หลักการทำงานของเคร่ืองจักรกลไฟฟ้า • การเกิดเส้นแรงแม่เหล็กและ
สนามแม่เหล็กในแทง่ แม่เหล็ก • เม่ือตัวนำไฟฟา้ เคล่ือนที่ตดั สนามแม่เหล็กจะเกิดแรงดันเหนี่ยวนำข้นึ บนแท่งตัวนำ
• เมื่อตวั นำทีม่ ีกระแสไหลเมื่อวางอยใู่ นสนามแมเ่ หล็กจะเกิดแรงกระทำกบั แทง่ ตัวนำ
หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า หลักการ
ท ำงาน ข อ งเค ร่ือ งจั ก รก ล ไฟ ฟ้ า ก ารป ล่ อ ย
กระแสไฟฟ้า (I)ไหลผ่านขดลวดยาว (L) ที่วางตัด
ผ่านสนามแม่เหล็ก (B) ทำให้เกิดแรงกระทำต่อ
ขดลวด คือ มุมระหว่างทิศของกระแสไฟฟ้ากับ
สนามแม่เหลก็ กฎมอื ซา้ ยของเฟรมมงิ่
Page |2
หลักการทำงาน ของเคร่ืองจักรกล
ไฟฟ้า หลักการทำงานของเครื่องจักรกล
ไฟฟ้าแรงกระทำต่อขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้า
ไห ลผ่ าน และวางใน สน าม แม่ เห ล็ ก
สม่ำเสมอ แรงกระทำต่อขดลวด 1 และ 3
เป็น 0 แรงกระทำต่อขดลวด 2 และ 4
เป็น
ห ลั ก ก า ร ท ำ ง า น ข อ ง เค ร่ื อ ง จั ก ร ก ล
ไฟฟ้า หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า
เม่ือวางขดลวดทำมุมกับสนามแม่เหล็ก แรงที่
กระทำต่อขดลวดกว้าง a เมตรและยาว b เมตร
เป็นแรงคู่ควบ จะได้ทอร์ก A คือ พื้นที่ของ
ขดลวด
หลักการทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า หลักการ
ทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้า โครงสร้างพ้ืนฐาน
ของเคร่ืองจักรกลไฟฟ้ามี 2 ส่วนหลักคือ 1.ส่วน
หยุดน่ิง (stator) ส่วนนี้จะไม่มีการเคล่ือนที่ เป็น
โครงสร้างแม่เหล็กท่ีมีขดลวดอยู่ภายใน 2. ส่วน
หมุน (rotor) ส่วนนี้จะเคล่ือนที่ได้เป็นอิสระและ
มักจะอยู่ภายในเครือ่ งจกั รกลทมี่ ีขดลวดฝงั หรือพันอยใู่ นร่องภายในโครงสรา้ ง โรเตอรท์ รงกระบอก โรเตอร์ขว้ั ย่ืน
Page |3
ประเภทของมอเตอรไ์ ฟฟา้
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)
ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor)
• มอเตอร์แบบอนุกรม (Series Motor) • มอเตอร์แบบอนุขนาน (Shunt Motor) • มอเตอร์แบบผสม
(Compound Motor) มี 2 ประเภท • มอเตอร์แบบผสมส้ัน(Short Shunt Compound Motor) • มอเตอร์แบบ
ผสมยาว (Long Shunt Compound
Motor)
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์
ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current
Motor) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง คือ
มอเตอร์ที่ป้อนไฟกระแสตรงเข้าไปท่ี
ขดลวดอาร์เมเจอร์เพ่ือสร้างสนามแม่เหล็ก
Page |4
และสามารถควบคมุ ความเรว็ รอบ การปรับทิศทางการหมุน ปรับแรงบิดของมอเตอร์ได้อย่างต่อเน่ืองและค่อนข้าง
ง่าย ทำให้มกี ารใช้งานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงในระบบควบคุมที่มีความสำคญั แต่มีข้อเสยี คอื มีราคาคอ่ นข้างแพง
เมือ่ เทยี บกบั มอเตอร์กระแสสลับ และตอ้ งมกี ารบำรุงรักษาทด่ี ตี ลอดเวลา
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor)
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง-ส่วนประกอบ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง-ส่วนประกอบ • สเตเตอร์(Stator) เป็นส่วนที่
อย่กู บั ท่ี ประกอบดว้ ย
• Frame,Yoke เป็นโครงภายนอกทำหน้าท่ีเป็นทางเดินของเส้นแรงแม่เหล็กและยึดส่วนประกอบ
อืน่ ๆ ทำดว้ ยเหลก็ หลอ่ หรือเหล็กแผ่นหนาม้วนเปน็ รูปทรงกระบอก
• Pole ข้ัวแม่เหลก็ แผน่ เหล็กบางๆ ก้ันดว้ ยฉนวน ประกบกนั เปน็ แทง่ ตดิ อยู่ที่เฟรม
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง -ส่วนประกอบ • ขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field Coil)
จะพันอยู่รอบๆแกนข้ัวแม่เหล็ก ทำหน้าที่รับกระแสตรงจากภายนอก เพ่ือสร้าง
เส้นแรงแม่เหล็กหรือสนามแม่เหล็กให้เกิดขึ้น และเส้นแรงแม่เหล็กน้ีจะเกิดการ
หักล้างและเสริมกันกับสนามแม่เหล็กของขดลวดอาเมเจอร์ที่โรเตอร์ ทำให้เกิด
แรงบิดขึ้น
Page |5
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง -ส่วนประกอบ
• ตัวหมุน (Rotor) เป็นส่วนท่ีมีการเคลื่อนที่
• แกนเพลา (Shaft) เป็นตัวสำหรับยึดคอมมิว
เตเตอร์ และยึดแกนเหล็กอาร์มาเจอร์ (Armature
Core) • แกนเหล็ กอาร์มาเจอร์ (Armature
Core) ทำด้วยแผ่นเหล็กบางอาบฉนวน (Laminated Sheet Steel) เป็นท่ีสำหรับพันขดลวดอาร์มาเจอร์ซึ่งสร้าง
แรงบิด (Torque)
มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง -ส่วนประกอบ
• ขดลวดอาร์มาเจอร์ (Armature Winding) เป็นขดลวดพันอยใู่ นร่องสลอท (Slot) ของ
แกนอาร์มาเจอร์ ขนาดของลวดจะเล็กหรือใหญ่และ
จำนวนรอบมากหรือนอ้ ยขน้ึ อยกู่ บั การออกแบบ
• แปรงถ่าน (Brushes) ทำด้วยคาร์บอนมีรปู ร่างเป็นแท่งสเี่ หลี่ยมพ้ืนผ้า สัมผัสกับซ่ี
คอมมิวเตเตอร์ตลอดเวลาเพ่ือรับและส่งกระแสไฟฟ้าระหว่างขดลวดอาร์มาเจอร์
กับวงจรไฟฟา้ จากภายนอก
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง -ส่วนประกอบ • คอมมิวเตเตอร์ (Commutator) ทำ
ด้วยทองแดงเป็นซี่แต่ละซี่มีฉนวนไมกา้ (mica) ค่ันกลาง ส่วนหัวซี่ของคอมมิวเตเตอร์จะมีร่องสำหรบั ใส่ปลายสาย
ของขดลวดอาร์มาเจอร์ ตัวคอมมิวเตเตอร์นี้อัดแน่นติดกับแกนเพลา เป็นรูปกลมทรงกระบอก มีหน้าที่สัมผัสกับ
แปรงถา่ น (Carbon Brushes) เพื่อรับกระแสจากสายปอ้ นเข้าไปยงั ขดลวดอาร์มาเจอร์
มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง เม่อื ป้อนพลังงานไฟฟา้ กระแสตรงเข้าไป พลงั งานกลท่ีได้จะอยใู่ นรูปของการหมุนของโร
เตอร์ ซึง่ ทำให้เกิดแรงดนั เหน่ยี วนำอารเ์ มเจอร์ Ea และแรงบดิ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ Te บนอารเ์ มเจอร์ ดงั สมการ
Page |6
การทำงานของมอเตอร์กำหนดโดยความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิด ความเร็ว และกระแสอาร์เมเจอร์ ดังสมการ
ตอ่ ไปน้ี
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบอนุกรม มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบอนุกรม
มอเตอร์แบบอนุกรม (Series Motor)คือมอเตอร์ท่ีต่อขดลวดสนามอนุกรมกับ
ขดลวดอาร์เมเจอร์ (Series Field) ให้แรงบิดสูง ความเร็วรอบเมื่อไม่มีโหลดจะ
สูงมาก จึงต้องต่อโหลด ความเร็วรอบจะลดลงเมื่อโหลดเพิ่มข้ึน การใช้งาน
เหมาะกับงานแรงบิดสูง ใช้กระแสมาก คือ ต้นกำลังของรถไฟฟ้า รถยกของ
เครนไฟฟา้ เครอื่ งใช้ไฟฟ้า เช่น เคร่อื งดูดฝุ่น เครื่องผสมอาหาร สวา่ นไฟฟ้า จักร
เยบ็ ผ้า เครือ่ งเปา่ ผม
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน มอเตอร์แบบขนาน(Shunt Motor)
มอเตอร์แบบขนานน้ี ขดลวดสนามแม่เหล็ก(Field Coil) จะต่อขนานกับ
ขดลวด ชุดอาเมเจอร์ แรงบิดเริ่มหมุนต่ำ แต่ความเร็วรอบคงที่ การใช้
งาน มอเตอร์ขนานส่วนมากเหมะกับงานควบคุมความเร็ว สามารถเลื่อน
ช่วงการทำงานได้ เช่น พัดลมเพราะพัดลมต้องการความเร็วคงท่ีและ
ต้องการเปล่ียนความเร็วไดง้ ่าย ถ้าแรงดนั Vt ท่ปี ้อนมีค่าคงท่ี กระแส If
และ คงที่ จะได้
ม อ เ ต อ ร์ ไ ฟ ฟ้ า
กระแสตรงแบบผสม มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบผสม
มอเตอร์แบบผสม (Compound Motor) มอเตอร์แบบผสมน้ี
มีคุณลักษณะพิเศษคือมีแรงบิดสูง (High staring torque)
แต่ความเร็วรอบคงที่ ตั้งแต่ยังไมม่ ีโหลด จนกระท้ังมโี หลดเต็มที่
มอเตอร์แบบผสมมีวิธีการต่อขดลวด 2 วิธี 1. ต่อขดลวดแบบ
Page |7
ขนานขนานกับอาเมเจอร์เรียกว่า ชอทชันท์ หรือมอเตอร์แบบผสมสั้น(Short Shunt Compound Motor)
มอเตอรแ์ บบผสมสั้น
ความเร็วพิกัด แบบขนาน แบบผสม แบบอนุกรม แรงบิดพกิ ัด • มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงแบบผสม 2. ตอ่ ขดลวด
ขนาน ขนานกับขดลวดอนุกรมและขดลวดอาเมเจอร์เรียกว่า ลองช้ันท์คอมเปาวด์มอเตอร์หรือแบบผสมยาว
(Long shunt motor) เสน้ โคง้ ลกั ษณะความเรว็ -แรงบิด
มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสสลับ
มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสสลบั มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสสลับ คือ มอเตอร์ที่ป้อนไฟฟ้ากระแสสลับเข้าไปเพื่อใหไ้ ด้พลังงาน
กลออกมา โครงสร้างของมอเตอร์คล้ายมอเตอร์กระแสตรง แต่จำนวนเฟสมีท้ัง 1 เฟสและ 3 เฟส โดย 3เฟสจะมี
จำนวนขดลวดจะเพ่ิมเป็น 3 ชุด มอเตอร์กระแสสลับนิยมใช้งานทุกประเภทตั้งแต่อุปกรณ์ขนาดเล็กไปจนถึงใน
อุสาหกรรมทุกประเภท เน่ืองจากมีราคาถูกกว่าเคร่ืองจักรกลไฟฟ้ากระแสตรง สามารถต่อกับไฟฟ้ากระแสสลับได้
โดยงา่ ย และมกี ารบำรงุ รักษาน้อย นยิ มใชง้ านของมอเตอร์แบบเหนี่ยวนำ(induction motor) เปน็ จำนวนมาก
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส • หรือมอเตอร์เหนี่ยวนำหน่ึงเฟส ส่วนมาก
เป็นมอเตอร์ขนาดเล็ก ขนาดไม่เกิน 10 แรงม้า เหมาะกับการใช้งานท่ัวไปเช่น ป้ัมน้ำ พัดลมระบายอากาศ ที่ไม่
ต้องการกำลงั และแรงบิดมากนัก ดังนั้นไม่สามารถสร้างสนามแม่เหลก็ หมุนได้ด้วยตัวเอง จงึ ไม่สามารถสร้างแรงบิด
เร่ิมหมุนให้เกิดข้ึนได้ มีหลายประเภทข้ึนกับลักษณะงานที่ต้องการใช้ • Split-Phase motor • Capacitor motor
• Repulsion-type motor • Universal motor • Shaded-pole motor
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Split phase motor • Split phase
motor หรือ มอเตอร์แบบแยกเฟส • เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว
แบบเหน่ียวนำ • ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน เช่น ตู้เย็น เครื่องซักผ้า
Page |8
ป้ัมน้ำขนาดเล็ก โบลเวอร์ (Blowers) ปั้มแรงเหว่ียง (Centrifugal pumps) เคร่ืองล้างขวด เคร่ืองดนตรีอัตโนมัติ
เป็นต้น • มีขนาดตั้งแต่ 1/4 , 1/3 ,1/2 แรงมา้ แต่จะมีขนาด
ไม่เกนิ 1 แรงม้า
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Split phase motor
• ส่วนประกอบ • Stator ทำด้วยเหล็กแผ่นลามิเนท มีร่อง
เป็นแบบกึ่งปิด โครงทำด้วยเหล็กหล่อหรือเหล็กเหนียว
ขดลวดท่ีพั นไว้ในร่องของ สเตเตอร์มีสองชุด ( เป็ น
ลวดทองแดงอาบด้วยฉนวนไฟฟ้า) คือขดลวดช่วย (Auxiliary
winding) หรือขดสตาร์ท(Starting winding) และขดลวด
หลกั (Main winding) หรือขดรนั (Running winding)
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Split phase motor
• ส่วนประกอบ • Rotor โรเตอร์ทำด้วยเหล็กแผ่นบาง ๆ อัด
ซอ้ นกัน มีร่องไปทางยาวซ่ึงจะมีแท่งทองแดงหรือแท่งอลูมิเนียม
ฝังอยู่โดยรอบ • ปลายของแท่งทองแดงหรือแท่งอลูมิเนียมจะ
เช่ือมติดกันด้วยวงแหวนซึ่งมีลักษณะคล้ายกรงกระรอก เรียกโร
เตอร์แบบน้ีวา่ • โรเตอรก์ รงกระรอก ( Squirrel cage rotor )
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Split phase motor • ส่วนประกอบ
• สวิทช์แรงเหวี่ยง (Centrifugal switch) สวิทช์แรงเหวี่ยงติดต้ังอยู่
ภายในมอเตอร์ มีหน้าที่ตัดขดสตาร์ทออกจากวงจร หลังจากโรเตอร์หมุ
นได้ความเร็วประมาณ 75 % ของความเร็วเต็มพิกัด โดยทั่วไปสวิทช์แรง
เหว่ียงประกอบด้วยส่วนประกอบสองส่วนคือ ส่วนที่อยู่กับท่ีจะอยู่กับฝา
ครอบมอเตอร์ ส่วนท่ีหมุนจะอยู่ท่ี
เพลาโรเตอร์
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Split phase motor • คุณลักษณะของ
มอเตอร์แบบแยกเฟส • ใช้หลักการเหน่ียวนำทางแม่เหล็กไฟฟ้า • ขดลวดรัน
และขดลวดสตาร์ทวางทำมุมกัน 90 องศาไฟฟ้าเพ่ือทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุน แล้วจะไปเหน่ียวนำให้เกิด
กระแสไฟฟ้าในขดลวดโรเตอร์ ซ่งึ กระแสนี้จะสรา้ งสนาม แม่เหลก็ และไปผลักกบั สนามแมเ่ หล็กท่ีสเตเตอรจ์ นทำให้
Page |9
โรเตอร์หมุน • เม่ือโรเตอร์หมุนด้วยความเร็ว 75 เปอร์เซนต์ของพิกัด สวิตช์แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะตัดขดลวด
สตาร์ทออกจากวงจร
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Capacitor motor • มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์ (Capacitor motor) มี 3
แบบ • มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท (Capacitor-start Induction Motor) • มอเตอร์แบบเปอร์มาเนนท์-สป
ลิตคาปาซิเตอร์ (Permanent-split capacitor motor) • มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สองค่า (Two-value
capacitor motor)
ม อ เ ต อ ร์ ไ ฟ ฟ้ า ก ร ะ แ ส ส ลั บ 1เ ฟ ส -
Capacitor start motor • คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ ข อ ง
ม อ เต อ ร์แ บ บ ค าป าซิ เต อ ร์ (Capacitor start
motor) • คล้ายมอเตอร์แบบแยกเฟส แต่ขด
สตาร์ทต่ออนุกรมกับคาปาซิเตอร์ ซ่ึงมีขนาดใหญ่
กว่ามอเตอร์แบบแยกเฟส และพันจำนวนรอบมาก
ขึ้นกว่าขดลวดชุดรัน • แรงบิดขณะสตาร์ทสูงกว่ามอเตอร์แบบแยกเฟสเพราะคาปาซิเตอร์ทำให้กระแสของขด
สตาร์ท (Auxiliary winding)นำหน้ากระแสของขดรัน (Main winding) • คาปาซิเตอร์ท่ีใช้เป็นชนิดอิเล็กทรอไลต์
(Electrolytic capacitor) • มขี นาด 0.37-7.5 กิโลวัตต์ (10 แรงมา้ ) ใช้กับงาน เครอ่ื งทำความเยน็
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Capacitor motor • คุณลักษณะของ Permanent-split capacitor motor
• เรียก คาปาซิเตอร์รัน จะไม่มี starting switch
ดังนั้นคาปาซิเตอร์และขดลวดช่วยจะต่ออนุกรม
ตลอดเวลา ไม่ถูกตัดออกจากวงจร • ให้แรงบิด
เริ่มต้นท่ีต่ำกว่ามาก แต่ค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ดีข้ึน •
เหมาะกับงานขับโหลดด้วยสายพานและโหลดท่ียึด
ติดกบั แกนเพลาของมอเตอร์โดยตรง เช่นมอเตอร์พัด
ลมของเครอ่ื งปรบั อากาศ พดั ลมเพดาน พัดลมดูดอากาศ
P a g e | 10
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Capacitor motor • คุณลักษณะของ มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สองค่า
• ( Two-value capacitor motor)
• ใช้คาปาซิเตอร์สองตัวหรือสองค่าต่อ
ขนานกัน คาปาซิเตอร์ตัวแรกเป็น
ชนิดอิเล็กทรอไลติก ทำหน้าที่เป็นคา
ปาซิเตอร์สตาร์ท อีกตัวหน่ึงเป็นคาปา
ซิเตอร์ชนิดบรรจุน้ำมันทำหน้าที่เป็น
คาปาซิเตอร์รนั • คาปาซิเตท้ังสองตัวจะทำให้คา่ ความจุสูงขน้ึ มอเตอร์มีแรงบิดเร่ิมหมนุ สูง • ใชก้ ับงาน เครือ่ งจักร
งานไม้ งานโลหะ
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Repulsion motor
• คุณลักษณะของมอเตอร์แบบ Repulsion motor • โรเตอร์
(Rotor) มีขดลวดท่ีพันอยู่จะต่อเข้ากับคอมมิวเตเตอร์และมี
แปรงถ่านเป็นตัวต่อลัดวงจร จึงทำให้ปรับความเร็วและ
แรงบดิ ได้ โดยการปรับตำแหนง่ แปรงถ่าน • สเตเตอร(์ Stator
) จะมีขดลวดพันอยู่ในร่องเพียงชุดเดียวเหมือนกับขดรันของสปลิทเฟสมอเตอร์ เรียกว่า ขดลวดเมน(Main
winding) ต่อกับแหล่งจ่ายไฟโดยตรง • แรงบิดเร่ิมหมุนสูง มีความเร็วคงที่ • มีขนาด 0.37-7.5 กิโลวัตต์ (10
แรงม้า) ใชก้ บั งาน ป๊ัมคอมเพลสเซอร์ ปม๊ั ลม ป๊มั นำ้ ขนาดใหญ่
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส- Universal motor • คุณลักษณะของ
มอเตอร์แบบยูนิเวอร์แซล (Universal motor) • เป็นมอเตอร์ขนาดเล็ก
ใช้ได้ท้ังกระแสตรงหรือมอเตอร์กระแสสลับชนิด 1 เฟส • ขดลวดอาร์
เมเจอร์และขดลวดสนามแม่เหล็กจะต่ออนุกรมกนั เมอ่ื จ่ายไฟฟา้ เข้าจะเกิด
ขั้วแม่เหล็กข้ึนที่ตัวอาร์เมเจอร์ และท่ีข้ัวสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดแรงผลัก
กันทำให้มอเตอร์หมุนไปได้ • ให้แรงบิดเร่ิมหมุนสูงและความเร็วรอบสูงมากเม่ือหมุนไร้โหลด เหมือนมอเตอร์
กระแสตรงแบบอนุกรม แต่มีค่าไม่คงท่ีเพราะข้ึนกับโหลด • มอเตอร์ขนาดเล็กมีขนาดกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 30-300
วัตต์ • ตัวขับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน เช่น เคร่ืองบดและผสมอาหาร มีดโกนหนวดไฟฟ้า เครื่องนวดไฟฟ้า
มอเตอร์จักรเย็บผา้ สว่านไฟฟ้า เป็นต้น
P a g e | 11
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1
เ ฟ ส -Shaded-pole Motor
• คุณลักษณะของ มอเตอร์แบบ
Shaded-pole Motor • เ ป็ น
มอเตอร์เหนี่ยวนำ ขนาดเล็ก
พิกัดกำลังเอาท์พุทต้ังแต่ 1/100-1/20 แรงม้า • แรงบิดเร่ิมหมุนต่ำ แต่มีความเร็วรอบคงที่ • ส่วนประกอบไม่
ยุ่งยาก สร้างได้ง่าย ราคาถูก ทนทานและใช้งานได้ดี • แรงบิดเริ่มหมุนต่ำ ใช้งานได้กับเคร่ืองใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก ๆ
เช่น ไดร์เป่าผม พัดลมขนาดเล็ก เคร่ืองเล่นแผ่นเสียงหรือของเด็กเล่น • โรเตอร์(ตัวหมุน) มีลักษณะเป็นโรเตอร์
แบบกรงกระรอกเหมอื นมอเตอรแ์ บบแยกเฟส
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1เฟส-Shaded-pole Motor • คุณลักษณะของ มอเตอร์แบบ Shaded-pole
Motor • Stator ข้ัวแม่เหล็ก
แบบขั้วย่นื (Salient pole) มี
ข ด ล ว ด ห ลั ก พั น อ ยู่
( Unshaded pole) ส่ ว น
ห นึ่ งของขั้วห ลักมีตัวน ำ
ทองแดงรูปวงแหวนคล้องอยู่
เรียก ขดลวดบังข้ัว(Shaded coil) • ขดลวดบังขั้ว (Shaded Coil) เป็นขดลวดช่วยหมุน (Auxiliary Winding)
เม่ือจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับเขา้ ขดลวดหลัก เกิดเส้นแรงแม่เหล็กเคล่ือนที่ผ่านโรเตอรแ์ ละมีสนามแม่เหลก็ ส่วนหนงึ่ ที่
ผ่าน ขดลวดบังขั้ว ทำให้เกิดแรงแม่เหล็กบิดเบ้ียวไป หรือเกิดการต่างเฟส ทำให้เกิดแรงบิดหมุนขนาดเล็ก ๆ
มอเตอร์จงึ เคล่อื นทไี่ ด้
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส มอเตอร์ที่ป้อนไฟฟ้า 3 เฟส เข้าไปเพื่อสร้าง
สนามแม่เหล็กหมุน เป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่ มี 2 ประเภทแบ่งตามหลักการทำงาน 1. มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส
หรือมอเตอร์เหน่ียวนำ (Asynchronous Motor or Induction Motor) ใช้หลักการเหน่ียวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
ระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ แบ่งเป็น 2 แบบคือ - แบบโรเตอร์กรงกระรอก (Squirrel Cage Rotor Type)
- แบบโรเตอร์พันขดลวด (Wound Rotor) 2. มอเตอรแ์ บบซงิ โครนสั (Synchronous Motor) คือ มอเตอรท์ ี่หมุน
ด้วยความเร็วซิงโครนัส สนามแม่เหล็กหมุนที่เกิดในสเตเตอร์จะเหนี่ยวนำให้สนามแม่เหล็กท่ีโรเตอร์หมุนด้วย
ความเร็วสอดคลอ้ งกัน เป็นความเร็วซงิ โครนสั
P a g e | 12
ม อ เต อ ร์ไฟ ฟ้ าก ระแ ส ส ลั บ 3เฟ ส -Asynchronous Motor
• ม อ เต อ ร์ แ บ บ อ ะ ซิ งโค รนั ส ห รื อ ม อ เต อ ร์ เห น่ี ย ว น ำ
• (Asynchronous Motor or Induction Motor) • นิ ย ม เรี ย ก
มอเตอร์เหน่ียวนำ 3 เฟส • ความเร็วรอบข้ึนอยู่กับความถ่ี
(Frequency)ของแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ จึงมีความเร็วคงที่
แต่จะเปลี่ยนตามโหลด แรงบิดเริ่มหมุนต่ำ • โครงสร้างไม่ซับซ้อน
สะดวกในการบำรุงรักษาเพราะไม่มีคอมมิวเตเตอร์ ราคาถูก ขนาดต้ังแต่ 1/2 แรงม้า ถึง 400 แรงม้า • ใช้กับงาน
โรงงานอุตสาหกรรม ขบั เคลอ่ื นลิฟท์ สายพานลำเลยี ง เคร่ืองไส เครื่องกลึง
ม อ เต อ ร์ไฟ ฟ้ าก ระแ ส ส ลั บ 3เฟ ส -
Asynchronous Motor • ส่วนประกอบ
ข อ งม อ เต อ ร์ เห นี่ ย ว น ำ (Induction
Motor) • Stator จะมีขดลวดอาร์เมเจอร์
พนั ที่ขว้ั แม่เหลก็ 3 ชดุ อาจต่อเดลตา้ หรือ
แบบวายก็ได้ มีหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็ก
หมุน ไปเหนี่ยวนำให้กระแสไหลและเกิด
สนามแมเ่ หลก็ ทีโ่ รเตอร์
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส-Asynchronous Motor • ส่วนประกอบของมอเตอร์เหน่ียวนำ (Induction
Motor) • Rotor ลกั ษณะของโรเตอร์มี 2 แบบคอื • โรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel Cage Induction Motor)
จะมีแท่งเหน่ียวนำท่ีหนาและฝงั อยใู่ นช่องท่ขี นานกัน แท่งเหลา่ น้ีจะถูกทำให้ลัดวงจรท่ีปลายท้ังสองด้านโดยการใช้
วงแหวนลัดวงจร มีแรงบิดเริ่มสตาร์ทต่ำ ความเร็วค่อนข้างคงที่ • โรเตอร์แบบพันขดลวด (Wound Rotor
Induction Motors) จะพันขดลวดเท่ากับขดลวดท่ีสเตเตอร์ ปลายขดลวดทั้ง 3 เฟสจะเช่ือมต่อผ่านวงแหวนลื่น
(slip ring) ผ่านแปรงถ่านไปยงั อปุ กรณค์ วบคุมภายนอก เพอ่ื เปลย่ี นคณุ สมบัตมิ อเตอร์ตามการใช้งานให้เหมาะสม
P a g e | 13
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส-Asynchronous Motor มอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction Motor) ถ้าจ่ายไฟฟ้า
กระแสสลับ 3 เฟสให้ขดลวดอาร์เมเจอร์ท่ีสเตเตอร์ จะเกิดสนาม แม่เหล็กหมุน เมื่อฟล๊ัก แม่เหล็กของ
สนามแม่เหล็กหมุนเคล่ือนตัวตัดตัวนำท่ีฝังอยู่ในโรเตอร์ จะเกิดการเหนี่ยวนำและเน่ืองจากโรเตอร์ถูกลัดวงจรจึง
เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำและแรงบิด เป็นผลให้โรเตอร์หมุนไปในทิศทางเดียวกับสนามแม่เหลก็ หมุน ซึ่งสนามแม่
เหล็กหมุนดังกล่าวจะหมุนด้วยความเร็วซิงโครนัส โดย f คือความถ่ีของไฟฟ้า P คือจำนวนข้ัวของมอเตอร์
โรเตอร์หมุนไปได้ด้วยความเร็วต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัส ถ้าความเร็วของ โรเตอร์เท่ากับความเร็วซิงโครนัส
ค่าแรงบิดจะเป็นศูนย์ โรเตอร์จึงหยุดหมุน การกลับทิศทางการหมุนของมอเตอร์อินดักชันทำได้ง่ายเพียงแค่สลั บ
สายไฟคู่ใดคหู่ นงึ่ ท่จี า่ ยใหข้ ดลวดทส่ี เตเตอร์เท่านนั้ กจ็ ะทำให้สนามแมเ่ หล็กหมนุ และโรเตอร์หมุนกลับทศิ ทางได้
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส-Synchronous Motor • มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสแบบซิงโครนัส
• (3 phase synchronous motor) • ความเร็วเฉลี่ยเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ของแหล่งต้นกำลังและเป็นสัด
ส่วนกลับ กับจำนวนขั้วแม่เหล็กในขดลวดที่อยู่กับที่ (Stator) • ความเร็วคงท่ีไม่ว่ามีโหลดหรือไม่มีโหลด แรงบิด
เริ่มต้น • มอเตอร์ซิงโครนัสมี 2 ประเภทหลัก ๆ คือ แบบไม่มีการกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า (Non-excited)
และแบบกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสตรง • มอเตอร์ท่ีใช้ไฟฟ้ากระแสตรงมากระตุ้น จะมีขนาดใหญ่กว่า 1 HP
และต้องมีไฟฟ้ากระแสตรงจ่ายผ่าน Slip Rings • มอเตอร์มีขนาดใหญ่ พิกัด 200 – 20,000 แรงม้า ความเร็ว
150-1,800 rpm
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3เฟส-Synchronous Motor • คุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟสซิงโครนัส
(3 phase synchronous motor) • Stator มีขดลวด 3 ชุดพันรอบในร่อง และต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟฟ้า
กระแสสลับ 3 เฟส เพี่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุน ซึ่งจะแปรผันตรงกับความถี่ของแหล่งจา่ ย • Rotor มี 2 แบบคือ
ขดลวดได้รับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง โดยป้อนผ่านแปรงถ่านและวงแหวนล่ืน และแบบไม่ต้องใช้กระแสตรงไป
กระต้นุ แต่จะมวี งจรเรยี งกระแสปอ้ นไฟเขา้ ไป จะทำให้เกิดข้ัวแม่เหล็กที่โรเตอร์ ขั้วแม่เหลก็ น้จี ะเกาะตามการหมุน
ของสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์ ทำให้มอเตอร์หมุนไปด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วของสนามแม่เหล็กท่ี
สเตเตอร์ ทคี่ วามถีข่ องระบบไฟฟ้า 3 เฟส คอื ความเรว็ ซิงโครนสั
P a g e | 14
การประยกุ ต์ใช้งานมอเตอร์ไฟฟา้
การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor มอเตอร์ไฟฟ้าแบบ Servo Motor servo
motor คือมอเตอร์กระแสตรง กระแสสลับ หรือกระแสตรงไม่มีแปรงถ่าน จะนำมา
รวมกับอุปกรณ์ตรวจจับตำแหน่ง เป็นระบบ servo นิยมใช้กับงานหุ่นยนต์ แขนกล
เพ่ือควบคุมความเร็วและตำแหน่งร่วมกันกับระบบทางกล ระบบ servo ท่ีดีจะต้อง
ตอบสนองต่อความเร็วและการเข้าถึงตำแหน่งหรือการเคลื่อนท่ีไปท่ีระยะเป้าหมาย
อย่างเหมาะสม ระบบ servo จะมีการป้อนกลับของความเร็วและตำแหน่งกลับมาท่ีส่วนควบคุมหรือ drive
แล้วแต่การออกแบบ ดังนั้นองค์ประกอบหลักมี 2 ส่วนคือ 1. เคร่ืองกล เช่น ฟันเฟือง สายพาน 2. ระบบไฟฟ้า
ประกอบด้วย มอเตอร์ไฟฟา้ , Driver , Controller
การประยุกต์ใช้งาน - Servo Motor • DC Servo
Motor • โรเตอร์มีขดลวดอาร์เมเจอร์เหมือนกับ
มอเตอร์กระแสตรงทั่วไป จึงมีแปรงถ่านเพื่อจ่ายไฟดีซี
ให้มอเตอร์ • สเตเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวร • DC Servo
Motor มีแรงเฉ่ือยในตัวน้อยกว่ามอเตอร์กระแสตรง
ทำให้การควบคุมตำแหน่งดีกว่า แม่นยำกว่าเมื่อเทียบ
กับมอเตอร์กระแสตรงธรรมดา • ใช้กับงานทำห่นุ ยนต์ รถห่นุ ยนต์ แขนกล
การประยกุ ต์ใช้งาน- Servo Motor • AC Servo Motor • มอเตอร์เหนี่ยวนำ หรอื มอเตอรก์ ระแสตรงไม่มีแปรง
ถ่าน หรือ PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) หรือซิงโครนัสมอเตอร์ • โรเตอร์เป็นแม่เหล็ก
ถาวร ไม่ต้องกระตุ้นด้วยแรงดันดีซี ไม่มีซ่ีคอมมิวเตเตอร์ ไม่ต้องมีแปรงถ่าน ไม่เกิดประกายไฟขณะทำงาน • ไม่มี
ขดลวดพันท่ีโรเตอร์ ทำให้โรเตอร์มีแรงเฉื่อยต่ำ ส่งผลให้เกิดการตอบสนองทางด้านไดนามิคส์ดี (dynamics
response) • ขนาดเล็กแต่มีทอร์คสูง ควบคุมตำแหน่งได้แม่นยำ • มีตัวนับรอบ (Encoder) เพราะการทำงาน
Servo motor เป็นการควบคุมแบบป้อนกลับ (Closed loop) ดังนั้นตัวนับรอบจะติดอยู่กับตัว Servo motor
• ราคาแพง
การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor AC Servo Motor 1. เพลามอเตอร์
2. เปลือกมอเตอร์ 3. โรเตอร์ (ชนดิ แมเ่ หล็กถาวร) 4. สเตเตอร์ 5. อุปกรณ์
ปอ้ นกลบั สัญญาณ อาจเปน็ เอนโคดเดอร์, รีโซลเวอร์ 6. คอนเนคเตอร์
P a g e | 15
การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor Driver เป็นอุปกรณ์ส่งพลังงานไฟฟ้าไปให้ motor เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงาน
กลตัว Driver จะแบ่งออกตามประเภทการใช้งาน 1. Pulse train input driver 2. Analog input driverซึ่งการ
ใช้งานก็จะแตกต่างกันไปตามความต้องการของระบบซ่ึงแบ่ง Parameter ที่ต้องควบคุมได้ดังน้ี การควบคุม
ตำแหน่ง (Position control) การควบคุมความเร็ว (Speed control) การควบคุมแรงบิด (Torque control)
การควบคมุ การเคล่ือนท่ี (Motion control)
การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor การทำงานของ servo driver ประกอบด้วย control loop ท้ังหมด 3
loop คือ 1. current control loop เป็นส่วนของการควบคุมกระแสไฟที่จ่ายให้กับมอเตอร์ซ่ึงจะแปรผันทาง
แรงบิด 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 Encoder
3. Position control loop เป็นส่วนของการควบคุมตำแหน่งโดยรับสัญญาณมาจาก signal command อาจจะ
เปน็ สญั ญาณ Analog หรอื สัญญาณ Pulse มาเปรยี บเทยี บกบั Position feed back จาก encoder
การประยุกต์ใช้งาน- Servo Motor Controller เป็นตัว
ส่งสัญญาณควบคุม (signal command) ไปยังตัว Driver
ตัว Driver จะทำหน้าท่ีขยายสัญญาณและส่งผ่านสัญญาณ
ไปที่ Motor ทำให้ Motor หมุนด้วยความเร็วและไปยัง
ตำแหน่งที่ต้องการตามคำสั่งท่ีมาจาก Controller ซ่ึง
สัญ ญ าณ ควบคุม (Signal command) แบ่งออกตาม
ป ร ะ เ ภ ท ข อ ง Driver คื อ - Pulse train signal
command หลักการคือ กระแสที่ป้อนเข้าเป็นเพาส์ท่ีความถี่คงท่ี แต่ความกว้างของเพาส์เปล่ียนแปลง ตามที่
ต้องการให้มอเตอร์หมุนไป - Analog signal
command
ก า ร ป ร ะ ยุ ก ต์ ใช้ ง า น - Stepping Motor
Stepping Motor Step Motor คื อม อ เต อ ร์
ซิงโครนัส ที่แกนหมุนเคลื่อนที่เป็นขั้น (step)
ตามจำนวน ความถี่และทิศทางของสัญญาณ
เพาส์ (pulse signal) ท่ีป้อน สามารถกำหนด
P a g e | 16
ตำแหน่งของการหมุนด้วยตัวเลข(องศาหรือระยะทาง) เช่น 1.8o / Step , 3.6o / Step , 7.2o / Step โดยใช้
ไมโครคอนโทรลเลอรเ์ ปน็ ตวั กำหนดและจดั เก็บตัวเลข
การประยุกต์ใช้งาน - Stepping Motor โครงสร้างพ้ืนฐานของ Stepping Motor สเต็ปปิ้งมอเตอร์จะมี
องค์ประกอบที่สำคัญ 2 ส่วนคือ ชุดแกนหมุน(Rotor)ที่เป็นชุดของแม่เหล็กถาวรและชุดขดลวดอยู่กับท่ี (Stator)
ซึ่งจะทำหน้าที่รับสัญญาณพัลส์ เข้ามาแล้วเปล่ียนเป็นสนามแม่เหล็กหมุนไปรอบ ๆ แกนหมุนเพื่อทำให้แรง
(Force) ผลักและดันใหแ้ กนหนนุ หรือโรเตอรเ์ กิดการเคลื่อนที่ไปตามต้องการ ลักษณะการพันขดลวดที่สเตเตอร์
การประยุกต์ใช้งาน - Stepping Motor • Stepping Motor แบ่งออกเป็น 3 ประเภทตามแกนโรเตอร์คือ
• แบบโรเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวร (PM: Permanent Magnet) ท่ีสเตเตอร์มีขดลวดพันไว้หลายข้ัว โรเตอร์เป็นรูป
ทรงกระบอกทำด้วยแม่เหล็กถาวร ฟันเล่ือย เมื่อป้อนไฟ DCให้กับขดลวดสเตเตอร์ จะทำให้เกิดแรงดูดต่อ Rotor
และหยุดกับที่เม่ือไม่ได้ป้อนไฟฟ้าเข้าขดลวด • แบบโรเตอร์เป็นแกนเหล็กอ่อน (VR: Variable Reluctance)
โรเตอรห์ มุนไดอ้ ิสระ แม้ไม่ได้จ่ายไฟให้โรเตอร์ เพราะโรเตอร์ทำด้วยสารฟอรส์ โรแมกเนตกิ ขนาดกำลงั ออ่ นโดยจะ
สมั พันธ์โดยตรงกับจำนวนโพลในสเตเตอร์ จึงทำหน้าท่ีกำหนดมุมท่ีหมุนไปแต่ละ ครั้ง โรเตอร์แบบ VR จะมีความ
เฉื่อยของโรเตอร์น้อย จึงมีความเร็วสูง • แบบโรเตอร์แบบผสม เป็นการผสม 2 แบบแรก ทำให้โรเตอรม์ ีความเป็น
แม่เหล็กกำลังสูง ทำให้การควบคุมการหมุนแต่ละคร้ังแม่นยำ ให้แรงบิดสูง มีขนาดกะทัดรัด แรงฉุดโรเตอร์ให้น่ิง
เมื่อไม่จ่ายไฟ
การประยุกต์ใช้งาน - Stepping
Motor • Stepping Motor •
การพั น ขดลวดบ น สเตเตอร์
stepping motor มี 2 แบบคือ •
แบบไบโพลาร์ (แบบ 4 สาย 4
P a g e | 17
เฟส) มีการพันขดลวด 1 ขดบนแต่ละข้ัวแม่เหล็ก ทิศทางของกระแสจะกำหนดข้ัวแม่เหล็ก • แบบยนู ิโพลาร์ (แบบ
5,6 สาย 4 เฟส) มีการพันขดลวด 2 ขดบนแต่ละข้ัวแม่เหล็ก ซึ่งแตล่ ะขดจะทำให้เกิดขัว้ แม่เหล็กในทิศทางตรงกัน
ข้ามกัน ปกตขิ ดลวดท้ังสองจะมกี ารเชื่อมตอ่ กันเพื่อลดจำนวนของสายไฟท่ีต่อจากมอเตอร์
การประยุกต์ใช้งาน - Stepping Motor • Stepping Motor การควบคุมการหมุนมี 3 แบบ • การควบคุมแบบ
เต็มสเต็ป (Full Step) มุมแต่ละสเต็ปของมอเตอร์ได้จาก 360/จำนวนขั้วแม่เหล็กที่สเตเตอร์ • การควบคุมแบบ
ครึ่งสเตป (Half Step) มุมแต่ละสเต็ปของมอเตอร์ได้จาก 360/2*จำนวนขั้วแม่เหล็กท่ีสเตเตอร์ สเต็ปป้ิงมอเตอร์
แบบ 1.8o / Step หมายความว่า เมอ่ื ทำงานที่ Full Step ตวั มอเตอรจ์ ะหมุนไป 1.8oเมื่อมสี ญั ญาณพัลสป์ ้อนเข้า
มา 1 พัลส์ หรือหมุนครบ 1 รอบ (360 องศา ) เมื่อมีสัญญาณพัลส์ป้อนเข้ามา 200 พัลส์ และเม่ือทำงานที่ Half
Step ตัวมอเตอรจ์ ะหมุนไป 0.9o เมื่อมีสัญญาณพัลส์ ป้อนเข้ามา 1 พัลส์ หรือหมุนครบ 1 รอบ(360 องศา)
เม่อื มีสญั ญาณพลั ส์ ป้อนเข้ามา 400 พลั ส์
การประยุกต์ใช้งาน - Stepping Motor • Stepping Motor กับ Servo Motor ที่ใช้ในงานควบคุมตำแหน่งแต่
มีข้อต่างกันคือ • Stepping Motor จะให้ทอร์คสูง ที่ความเร็วรอบต่ำส่วน servo motor มีทอร์คเกือบจะคงที่
ตลอดย่านการใช้งานต่อเนื่อง • 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 สว่ น step จา่ ยไฟเข้าขดลวดเพือ่ ใหเ้ กิดขั้วแม่เหล็กเปน็ คู่ ๆ
การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า การเลือกใชม้ อเตอรไ์ ฟฟ้า
พกิ ัดของมอเตอร์
P a g e | 18
การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า • การระบุพิกัดของมอเตอร์ • ช่ือบริษัทผู้ผลิต
(Manufacturer) • รหัสบอกรุ่นของมอเตอร์ (Model number) • ชนิดของมอเตอร์ (Type) ผู้ผลิตจะระบุว่าเป็น
มอเตอร์ชนิดหนึ่งเฟสหรือสามเฟส หรือระบบไฟฟ้าที่ใช้เป็นกระแสสลับ (AC) หรือกระแสตรง (DC) เป็นต้น
• กรอบโครงมอเตอร์ (Frame ใช้ตัวอักษรย่อ Fr เป็นตัวเลขหรือตัวเลขปนอักษร • เฟส (Phase) คือ จำนวนเฟส
ของไฟฟ้า 1เฟส หรือ 3 เฟส • พิกัดกำลังของมอเตอร์ (Power output) หรือ HP คือพิกัดกำลังเอาท์พุตของ
มอเตอร์กำหนดเป็น แรงม้า หรือกำลังม้า (Horse Power) • ความถี่ (Frequency) คือ Cy=CYC=Cycle/s หรือ
Hz = Hertz = Cycle/sหมายถึง ความถ่ีของระบบไฟฟ้ากระแสสลับเป็น 50 Hz หรือ 50 Cycle/s • ความเร็ว
รอบ (RPM: Revolutions Per Minute)หมายถึง รอบต่อนาที
การเลอื กใช้มอเตอร์ไฟฟ้า การเลือกใชม้ อเตอร์ไฟฟ้า การระบุพิกัดของมอเตอร์ พิกัดแรงดนั (Voltage rating or
VOLTS) จำนวนแรงดันที่ต้องจ่ายมอเตอร์ การป้องกันอันตรายจากความร้อน (Thermally Protected) คือ
มอเตอร์มีอุปกรณ์ป้องกันอันตรายจากความร้อนติดต้ังไว้ภายในมอเตอร์ด้วย พิกัดกระแส (Current rating or
Amps) คือ จำนวนกระแสหรือพิกัดกระแสท่ีมอเตอร์ใช้ในขณะให้พิกัดกำลังเอาท์พุทตามที่กำหนดไว้บนแผ่นป้าย
พิกัดอุณหภูมิ (Temperature rating) อุณหภูมิท่ียอมให้สูงข้ึนได้ขณะใช้งานตามมาตรฐานของ NEMA(National
Electrical Manufacturers Association) พิกัดเวลาการใช้งาน (Time rating or Duty cycle) มอเตอร์สามารถ
ใช้งานได้โดยกำลังเอาท์พุตเต็มพิกัดได้ตลอดเวลาหรือเฉพาะช่วงเวลากลางหน่ึงเท่าน้ัน แฟคเตอร์บริการ (Service
Factor or S.F.) ค่าตัวคูณที่ใช้คูณค่ากำลังเอาท์พุต เพ่ือแสดงว่ามอเตอร์สามารถทำงานได้เกินกำลังจากท่ีระบุไว้
บนแผน่ ป้ายได้โดยมอเตอรไ์ ม่เปน็ อนั ตรายและไม่ร้อนเกนิ ขดี กำหนด ใช้อักษรย่อ S.F.
การเลอื กใช้มอเตอรไ์ ฟฟ้า การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟา้ การเลือกใช้และการควบคมุ มอเตอรต์ ้องเขา้ ใจลักษณะโหลด
1. โหลดประเภทแรงบิดแปรผันตาม
ค ว า ม เ ร็ ว ( Variable Torque)
ได้แก่ ป๊ัมน้ำหรือพัดลมซ่ึงเมื่อ
ความเร็วรอบสูงข้ึน แรงบิดจะตาม
ความเร็วรอบกำลังสอง และกำลัง
กลที่ใช้ก็จะแปรผันตามความเร็ว
รอบกำลังสาม 2. โหลดประเภทแรงบิดคงที่ (Constant Torque) ได้แก่ ป้ันจ่ัน ลิฟต์ ซึ่งแรงฉุดมักจะเป็นน้ำหนัก
ท่ีฉุด แรงบิดจึงคงท่ีไม่ขึ้นกับความเร็วรอบ โหลดประเภทน้ี กำลังกลท่ีใช้จะแปรผันตามความเร็วรอบ 3. โหลด
ประเภทกำลังงานคงที่ (Constant Power) เช่น เคร่ืองม้วน เคร่ืองเจาะ สว่าน แรงบิดจะลดลง เมื่อความเร็วรอบ
สงู ขึน้ และกำลังกลทใ่ี ชจ้ ะคงท่ี ไมข่ น้ึ กับความเร็วรอบ
P a g e | 19
การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า การเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้า • การเลือกขนาดมอเตอร์ไฟฟ้าจะต้องพิจารณา
• พิกัดของโหลด • พกิ ัดกำลังของมอเตอร์ จะบอกเป็นแรงม้า (Hp) • ความเร็วรอบของมอเตอร์ จะบอกเปน็ จำนวน
รอบต่อนาที (rpm) • ความสูญเสียพลังงานของมอเตอร์ มี 2 แบบ • ความสูญเสียคงที่ จะเกิดข้ึนตลอดแม้จะใช้
งานหรือไม่ได้ใช้งานมอเตอร์ • - ความสูญเสียทางกล เช่น แรงเสียดทานในตลับลูกปืน • - ความสูญเสียทาง
แม่เหล็ก เช่น ท่ีแกนเหล็ก ขดลวด เกิดกระแสไหลวน • ความสูญเสียเม่ือมอเตอร์ต้องรับภาระโหลด • - ความ
สูญเสียทางไฟฟ้า เช่น เกิดความร้อนที่สเตเตอร์ โรเตอร์ • - การสูญเสียจากการใช้งาน เป็นผลจากกระแสฮาร์โม
นคิ ส์ • แรงดนั ของมอเตอรแ์ ละแรงดนั ของระบบ
การเลือกใชม้ อเตอร์ไฟฟ้า การเลือกใช้มอเตอรไ์ ฟฟ้า • การเลือกขนาดมอเตอรไ์ ฟฟา้ จะต้องพิจารณา • พิกัดกำลัง
ของมอเตอร์วา่ จ่ายกำลังกลได้กี่กิโลวัตต์หรือก่ีแรงม้า มอเตอร์ต้องมีกำลังพอที่จะฉุดโหลดได้ทั้งในขณะทำงานปกติ
และขณะเร่ิมเดินเคร่ือง • โดยท่ัวไปมอเตอร์ควรรับภาระท่ีร้อยละ 70-80 ของพิกัด ถ้าต่ำกว่าน้ี ประสิทธิภาพของ
มอเตอร์จะลดต่ำลงมาก • เม่ือทราบค่ากำลังกลท่ีต้องการ เลือกขนาดมอเตอร์ให้ใหญ่กว่าภาระ 1.2-1.5 เท่า
• ตรวจสอบว่ามอเตอร์มีแรงบิดเร่ิมตน้ เพยี งพอจะขับเคร่ืองจกั รหรือไม่ หากไม่เพียงพออาจเลือกมอเตอร์ประเภทท่ี
ใหแ้ รงฉุดเรม่ิ เดนิ เครื่องสูงหรืออาจเลือกมอเตอร์ท่มี ขี นาดใหญ่ขนึ้
ตัวอย่างการคำนวณมอเตอร์ไฟฟ้า ตัวอย่างการคำนวณมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์แบบเริ่มต้นหมุนด้วยคาปาซิเตอร์
ขนาด 440 V 10 hp ขณะขับโหลดเตม็ ที่มี P.F. ลา้ หลัง = 85% ได้รบั กระแสไฟฟ้า 26 A จงหาประสิทธิภาพ
P a g e | 20
ตัวอยา่ งการคำนวณมอเตอรไ์ ฟฟ้า ตัวอย่างการคำนวณมอเตอร์ไฟฟ้า หาขนาดมอเตอร์ท่ีใช้กับเคร่ืองซอยมันฝรั่ง
ถ้ากำหนดใหแ้ รงท่ใี ช้ในการหน่ั มันฝรงั่ มคี ่า 10 kg และรศั มีของถงั 0.2 เมตร
เลอื กใชค้ วามเรว็ รอบ 300 rpm คิดเป็นแรงมา้
ดงั นน้ั เลอื กใช้มอเตอรข์ นาด 1 แรงม้า
ขอบคณุ เนือ้ หาและข้อมลู ทั้งหมดของ ผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ทวีศักด์ิ วรจกั ร์