ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง รูปที่ 3.8 แสดงการทำงานของโอเวอร์โหลดแบบเมลติ้งอะลอย 2. โอเวอร์โหลดแบบไบเมทอลโอเวอร์โหลดรีเลย์ชนิดนี้จะต่อเข้าหลังคอนแทคเตอร์ก่อนที่จะต่อสายเข้ากับ มอเตอร์มีโครงสร้างภายใน ดังภาพที่ 3.9 ประกอบด้วยขดลวดความร้อน พันอยู่รอบๆ แผ่นไบเมทอล (แผ่นโลหะคู่ ต่างชนิดกัน) เมื่อเกิดกระแสไหลเกิน แผ่นไบเมทอลจะร้อนและโก่งงอไปดันแผ่นคานส่งให้เคลื่อนที่ไป ทำให้หน้าสัมผัส ตัดกระแสไฟฟ้าออกจากวงจร ภาพที่ 5.9 โครงสร้างของโอเวอร์โหลดรีเลย์แบบไบเมทอล โอเวอร์โหลดรีเลย์แบบไบเมทอล จำแนกออกเป็น 2 แบบ คือ แบบธรรมดา และแบบมีรีเซ็ต 1) แบบธรรมดา เมื่อเกิดกระแสไฟฟ้าไหลเกิน แผ่นไบเมทอลจะร้อนและดันให้หน้าสัมผัสจากกัน เป็นการตัด วงจรไฟฟ้า เมื่อแผ่นไบเมทอลเย็นตัวลง จะทำให้หน้าสัมผัสต่อวงจรไฟฟ้าตามปกติ 2) แบบมีรีเซ็ต เมื่อเกิดกระแสไฟฟ้าไหลเกิน แผ่นไบเมทอลจะร้อนและดันหน้าสัมผัสให้จากกัน หน้าสัมผัสจะ ถูกล็อคไว้เมื่อต้องการให้หน้าสัมผัสต่อวงจร จะต้องทำการกดปุ่มรีเซ็ต หน้าสัมผัสจะกลับสู่สภาวะปกติ
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง 3) การเลือกใช้งานโอเวอร์โหลดรีเลย์แบบไบเมทอล ในการเลือกใช้งานของโอเวอร์โหลดรีเลย์จะต้องศึกษา รายละเอียดทางเทคนิคของแต่ละผู้ผลิต และต้องพิจารณาในข้อต่างๆดังนี้ 3.1) ขนาดของโหลดที่ใช้งาน 3.2) ขนาดกระแสโหลดที่ใช้งานและพิกัดค่ากระแสที่ปรับได้โดยปกติจะปรับได้ตั้งแต่ 85 ถึง 115 % ของ กระแสปกติของโอเวอร์โหลดรีเลย์แบบไบเมทอล 3.3) ต้องเลือกให้เหมาะสมกับขนาดของคอนแทคเตอร์ดังตารางที่ 3.6 ตารางที่ 3.6 แสดงขนาดคอนแทคเตอร์ชนิดของโอเวอร์โหลดรีเลย์และกระแสปรับตั้งของโอเวอร์โหลดรีเลย์
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง ตารางที่ 3.6 (ต่อ) แสดงขนาดคอนแทคเตอร์ชนิดของโอเวอร์โหลดรีเลย์และกระแสปรับตั้งของโอเวอร์โหลดรีเลย์
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง 3.4 การเลือกขนาดสายไฟฟ้าและอุปกรณ์ป้องกัน 3.4.1 การเลือกขนาดสายไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์ตัวเดียว การเลือกขนาดสายไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์ตัวเดียวแบ่งได้ดังนี้ 1.) มอเตอร์ใช้งานทั่วไป 2.) มอเตอร์หลายความเร็ว 3.) มอเตอร์แบบวาวด์โรเตอร์(Wound Rotor) 1.) มอเตอร์ใช้งานทั่วไป การเลือกขนาดสายไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์ตัวเดียวที่ใช้งานทั่วไปมีข้อในการพิจารณาได้แก่ สายไฟฟ้าของวงจรย่อยที่จ่ายให้มอเตอร์ตัวเดียว ต้องมีขนาดที่สามารถทนกระแสกระแสไม่ต่ำกว่า 125 เปอร์เซ็นต์ ของกระแสโหลดเต็มพิกัด (Full Load Current) ของมอเตอร์ยกเว้นมอเตอร์หลายความเร็ว (Multispeed Motor) ซึ่งแต่ละความเร็วมีพิกัดกระแสต่างกัน ให้ใช้ค่าพิกัดกระแสสูงสุด ซึ่งดูได้จากแผ่นป้าย (Name Plate) และขนาดสาย ต้องมีขนาดไม่ต่ำกว่า 1.5 ตารางมิลลิเมตร สาหรับการกำหนดขนาดสายไฟฟ้าจะต้องดูชนิดและวิธีการเดินสาย ประกอบด้วย วิธีการคำนวณขนาดสายไฟฟ้าสามารถหาได้จากสมการดังต่อไปนี้ Ic ≥ 1.25 In Ic = พิกัดกระแสของสายไฟฟ้ามีหน่วยเป็น แอมแปร์ In = กระแสโหลดเต็มพิกัดของมอเตอร์มีหน่วยเป็น แอมแปร์ ตัวอย่างที่3.1 จงกำหนดขนาดของกระแสไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส ขนาด 20 แรงม้า 380 โวลต์ กระแสเต็มพิกัด 20 แอมแปร์ วิธีทำ จากสมการ Ic ≥ 1.25 In เมื่อกำหนดให้ In = 20 A แทนค่า Ic = 1.25×20 Ic = 25A จากตารางที่ 3.7 เลือกใช้สายขนาด 4 ตร.มม.กรณีเดินในอากาศ ตอบ 2.) มอเตอร์หลายความเร็ว แต่ละความเร็วจะมีพิกัดกระแสของมอเตอร์ที่แตกต่างกันในการพิจารณาเลือกขนาด สายให้เลือกใช้สายที่มีพิกัดกระแสสูงสุด ตัวอย่าง 3.2 จงกำหนดขนาดของกระแสไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส ขนาด 20 แรงม้า 380 โวลต์ที่มีความเร็วแบ่งออกเป็น 3 ระดับความเร็วระดับที่ 1 มีพิกัดกระแส 10 แอมแปร์ความเร็วระดับที่ 2 มีพิกัด กระแส 7 แอมแปร์และความเร็วระดับที่ 3 มีพิกัดกระแส 5 แอมแปร์ วิธีทำ จากสมการ Ic ≥ 1.25 In เมื่อกำหนดให้In = 10 A
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง แทนค่า Ic = 1.25 ×10 Ic = 12.5 A จากตารางที่ 7.7 เลือกใช้สายขนาด 1.5 ตร.มม.กรณีเดินในอากาศ ตอบ ตารางที่3.7 ขนาดกระแสสำหรับสายไฟฟ้าตาม มอก. 11-2518 ฉนวนใช้กับอุณหภูมิตัวนาไม่เกิน75 องศาเซลเซียส ขนาดแรงดัน 750V อุณหภูมิโดยรอบไม่เกิน 40 องศาเซลเซียสเรียกกันโดยทั่วไปว่า THW
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง ตารางที่ 3.8 ขนาดกระแสสำหรับสายไฟฟ้าทองแดงหุ้มฉนวน PVC ตาม มอก.11-2531อุณหภูมิตัวนำ 70 องศา เซลเซียส ขนาดแรงดัน 300V และ750V อุณหภูมิโดยรอบ 40 องศาเซลเซียส (สาหรับวิธีการเดินสายแบบก-ค) และ 30 องศาเซลเซียส( สาหรับวิธีการเดินสายแบบ ง และ จ )
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง หมายเหตุสำหรับตารางที่ 3.8 1) ชนิดของตัวนำและรูปแบบการติดตั้ง 2) อุณหภูมิโดยรอบต่างจาก 40 องศาเซลเซียส (สำหรับวิธีการเดินสายก-ค) หรือ 30 องศาเซลเซียส(สำหรับ วิธีการเดินสาย ง และ จ)ให้คูณค่าขนาดกระแสด้วยตัวคูณดังนี้
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง 3.) มอเตอร์แบบวาวด์โรเตอร์(Wound Rotor Motor) ขนาดสายไฟฟ้าด้านทุติยภูมิของมอเตอร์แบบวาวด์โร เตอร์จะมีวงจรด้านทุติยภูมิระหว่าง โรเตอร์กับเครื่องควบคุมซึ่งประกอบด้วยชุดต้านทาน (Rheostat) เพื่อให้ควบคุม ความเร็ว และควบคุมกระแสขณะเริ่มเดินโดยมีข้อพิจารณาในการเลือกขนาดสายไฟฟ้าดังต่อไปนี้ 3.1) มอเตอร์ไฟฟ้าประเภทใช้งานโหลดต่อเนื่อง สายไฟฟ้าที่ต่อระหว่างด้านปฐมภูมิของมอเตอร์กับเครื่อง ควบคุมมอเตอร์ต้องมีขนาดพิกัดของกระแสไม่ต่ำกว่า 125 เปอร์เซ็นต์ของกระแสโหลดเต็มพิกัดด้านปฐมภูมิของ มอเตอร์ 3.2) มอเตอร์ที่ใช้งานไม่ต่อเนื่อง สายไฟฟ้าต้องมีขนาดกระแสไม่ต่ำกว่าจำนวนร้อยละของกระแสโหลดเต็มที่ ด้านทุติยภูมิตามตารางที่ 3.9 ซึ่งแตกต่างกันไปตามแต่ประเภทของการใช้งานมอเตอร์ ตารางที่ 3.9 ขนาดกระแสของสายไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์ที่ใช้งานไม่ต่อเนื่อง สำหรับสายไฟฟ้าต่อระหว่างเครื่องควบคุม และตัวต้านทานทั้งมอเตอร์ใช้งานประเภท ต่อเนื่องและไม่ได้ ต่อเนื่องพิกัดกระแสของสายไฟฟ้าต้องมีขนาด ไม่ต่ำกว่าที่กำหนด ในตารางที่ 3.10
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง ตารางที่ 3.10 ขนาดสายไฟฟ้าระหว่างเครื่องควบคุมมอเตอร์และตัวต้านทานในวงจรทุติยภูมิของมอเตอร์แบบ วาวด์โรเตอร์ มอเตอร์ใช้งานประเภทต่อเนื่องสายที่ต่อระหว่างด้านทุติยภูมิของมอเตอร์กับเครื่องควบคุมมอเตอร์ดังภาพที่ 3.10 ต้องมีขนาดกระแสไม่ต่ำกว่าร้อยละ 125 ของกระแสโหลดเต็มที่ด้านทุติยภูมิของมอเตอร์เนื่องจากมอเตอร์ชนิด วาวด์โรเตอร์ประกอบด้วยขดลวด 2 ส่วนคือ ขอลวดด้านปฐมภูมิ(Primary) และด้านทุติยภูมิ(Secondary) ดังนั้นที่ แผ่นป้ายประจำเครื่องจึงกำหนดพิกัดกระแสเป็น 2 ค่า คือกระแสด้านปฐมภูมิและกระแสด้านทุติยภูมิสำหรับ มอเตอร์ที่ใช้งานต่อเนื่อง ขนาดกระแสของสายไฟฟ้าต้องไม่ต่ำกว่า 125% ของพิกัดกระแสของแต่ละด้านในส่วนขนาด สายไฟฟ้าด้านทุติยภูมิจากเครื่องควบคุมมอเตอร์ไปยังตัวต้านทานตามตารางที่ 3.10 รูปที่3.10 ขนาดสายไฟฟ้าระหว่างเครื่องควบคุมมอเตอร์และตัวต้านทาน
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง วิธีการคำนวณขนาดสายไฟฟ้าของมอเตอร์แบบวาวด์โรเตอร์ใช้งานแบบต่อเนื่องแบ่งได้2 กรณี 1) การหาขนาดกระแสของสายไฟฟ้าด้านปฐมภูมิจากสมการที่ 3.1 2) การหาขนาดกระแสของสายไฟฟ้าระหว่างตัวมอเตอร์ด้านทุติยภูมิกับเครื่องควบคุมมอเตอร์จากสมการที่ 3.2 ได้ดังนี้ Ic, sec ≥ 1.25 In ,sec (3.2) กรณีที่มีตัวต้านทานแยกจากเครื่องควบคุมขนาดกระแสไฟฟ้าที่ต่ออยู่ระหว่างเครื่องควบคุมและตัวต้านทาน ขึ้นอยู่กับประเภทการใช้งานของตัวต้านทานซึ่งตามปกติจะระบุไว้ที่ตัวต้านทานขนาดกระแสต้องไม่ต่ำกว่าที่กำหนดใน ตารางที่ 3.4 Ic,sec ≥ K1In,sec (5.3) Ic,sec = พิกัดกระแสของสายไฟฟ้าด้านทุติยภูมิของมอเตอร์ In,sec = พิกัดกระแสด้านทุติยภูมิของมอเตอร์ K1 = ค่าคงที่ตามตารางที่ 3.10 ตัวอย่าง 3.3 มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟสแบบวาวด์โรเตอร์ขนาด 80 แรงม้า 380 V มีพิกัดกระแสด้านปฐมภูมิ 170 A ด้านทุติยภูมิ125 A ชุดตัวต้านทานเป็นแบบใช้งานต่อเนื่องติดตั้งแยกจากเครื่องควบคุมจงกำหนดขนาด สายไฟฟ้าตามตารางที่ 5. 8 มอก.11-2531 เดินในท่อโลหะเกาะผนังดังนี้ 1. สายไฟฟ้าด้านปฐมภูมิ 2. สายไฟฟ้าด้านทุติยภูมิจากมอเตอร์ไปยังเครื่องควบคุม 3. สายไฟฟ้าด้านทุติยภูมิจากเครื่องควบคุมมอเตอร์ไปยังตัวต้านทาน วิธีทำ 1. หาขนาดสายไฟฟ้าด้านปฐมภูมิ จากสมการ Ic ≥ 1.25 In เมื่อกำหนดให้ In = 170 A แทนค่า Ic = 1.25 ×170 Ic = 212.5 A จากตารางที่ 3.8 เลือกใช้สายขนาด 120 ตร.มม.เดินท่อโลหะเกาะผนัง ตอบ 2. หาขนาดสายไฟฟ้าด้านทุติยภูมิจากมอเตอร์ไปยังเครื่องควบคุม จากสมการ Ic,sec ≥ 1.25 In,sec เมื่อกำหนดให้ In,sec = 125 A แทนค่า Ic,sec = 1.25 ×125 Ic,sec = 212.5 A จากตารางที่ 3.8 เลือกใช้สายขนาด 120 ตร.มม.เดินท่อโลหะเกาะผนัง ตอบ
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง 3. สายไฟฟ้าด้านทุติยภูมิจากเครื่องควบคุมมอเตอร์ไปยังตัวต้านทาน จากสมการ Ic,sec ≥ K1In,sec เมื่อกำหนดให้ In,sec = 125 A แทนค่า Ic,sec = 1.10 x 125 Ic,sec = 137.5 A จากตารางที่ 3.8 เลือกใช้สายขนาด 70 ตร.มม.เดินท่อโลหะเกาะผนัง ตอบ 3.3) การเลือกขนาดสายไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์หลายตัว สายไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์1ตัว ต้องมีอัตราการทนกระแสไม่ต่ำกว่า 125 % ของพิกัดกระโหลด เต็มที่ของมอเตอร์ตัวใหญ่ที่สุดในวงจร รวมกับพิกัด กระแสโหลดเต็มที่ของมอเตอร์ตัวอื่นๆสาหรับสายเมนต่อกับ มอเตอร์ทุกตัวเรียกว่าสายป้อนในกรณีมอเตอร์ตัวที่ใหญ่ที่สุดมีหลายตัวให้คิด 125 % เพียงตัวเดียวในกรณีที่มีมอเตอร์ แบบใช้งานไม่ต่อเนื่องปนอยู่ด้วย การหาขนาดของสายไฟฟ้า ให้พิจารณาตามตารางที่ 3.7 วิธีการคำนวณขนาด สายไฟฟ้าของมอเตอร์จากสมการต่อไปนี้ If ≥ 1.25 In,max +ΣIr (3.4) If = พิกัดกระแสของสายป้อน (A) In,max = พิกัดกระแสโหลดเต็มที่ของมอเตอร์เครื่องใหญ่สุด (A) ΣIr = ผลรวมพิกัดกระแสโหลดเต็มที่ของมอเตอร์ที่เหลือ (A) ตัวอย่างที่3.4 จงกำหนดขนาดกระแสของสายไฟฟ้าของมอเตอร์แต่ละตัวและสายป้อนของมอเตอร์ เหนี่ยวนำ 3 เฟสแบบสไควเรลเกจจำนวน 4 ตัว (M1-M4) เริ่มเดินแบบ Direct On Line Starterโดยมีรายละเอียด ดังนี้ 1. มอเตอร์M1 ขนาด 5 แรงม้ากินกระแส 9 แอมแปร์ 2. มอเตอร์M2 ขนาด 7.5 แรงม้ากินกระแส 12 แอมแปร์ 3. มอเตอร์M3 ขนาด 10 แรงม้ากินกระแส 15 แอมแปร์ 4. มอเตอร์M4 ขนาด 15 แรงม้ากินกระแส 25 แอมแปร์ วิธีทำ สมการ Ic ≥ 1.25 In 1.) มอเตอร์M1 ขนาด 5 แรงม้ากิน กระแส 9 แอมแปร์ ขนาดกระแสไฟฟ้าของสายไฟฟ้า = 1.25 × 9 = 11.25 A 2.) มอเตอร์M2 ขนาด 7.5 แรงม้ากินกระแส 12 แอมแปร์ ขนาดกระแสไฟฟ้าของสายไฟฟ้า = 1.25 × 12 = 15 A 3.) มอเตอร์M3 ขนาด10 แรงม้า กินกระแส 15 แอมแปร์ ขนาดกระแสไฟฟ้าของสายไฟฟ้า = 1.25 ×15 = 18.75 A
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง 4.) มอเตอร์M4 ขนาด15 แรงม้า กินกระแส 25 แอมแปร์ ขนาดกระแสไฟฟ้าของสายไฟฟ้า = 1.25 ×25= 31.25 A หาขนาดกระแสของสายป้อน แทนค่า If ≥ 1.25 In,max +ΣIr If = (1.25 × 25) +15+12+9 If = 67.25 A จากตารางที่ 3.8 เลือกใช้สายขนาด 25 ตร.มม.เดินท่อโลหะเกาะผนัง ตอบ 3.5 การเลือกขนาดอุปกรณ์ป้องกัน 1.) เครื่องปลดวงจรมอเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ปลดวงจรที่จ่ายไฟให้กับมอเตอร์เพื่อปลดวงจรในกรณีฉุกเฉิน หรือ กรณีทำการซ่อมบำรุงมอเตอร์พิกัดกระแสของเครื่องปลดวงจรมอเตอร์ต้องมีขนาดพิกัดไม่ต่ำกว่า 115% ของ พิกัดกระแสมอเตอร์ โดยจะต้องทำการติดตั้งในตำแหน่งที่มองเห็นได้ชัดเจนจากที่ตั้งมอเตอร์ และมีระยะห่างจาก เครื่องควบคุมมอเตอร์ไม่เกิน 15 เมตร เพื่อป้องกันอันตรายที่เกิดจากความผิดพลาดในขณะปฏิบัติงาน แต่ถ้าหาก สามารถใส่กุญแจได้ตำแหน่ง ปลดหรือสับวงจร ก็ไม่จำเป็นต้องมองเห็นได้จากที่ตั้งมอเตอร์ โดยทั่วไปแล้วจะใช้เครื่อง ควบคุมเตอร์ทำหน้าที่เป็นเครื่องปลดวงจรและเครื่องควบคุมมอเตอร์ ซึ่งสามารถปลดตัวนำทุกเส้นได้หรืออาจจะเป็น ฟิวส์ของวงจรย่อยหรือถ้าเป็นมอเตอร์ขนาดเล็กอาจจะใช้เครื่องป้องกันโหลดเกินเป็นเครื่องปลดวงจรก็ได้ 2.) เครื่องป้องกันการลัดวงจร การกำหนดขนาดพิกัดของฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ควรกำหนดให้มีขนาด เล็กที่สุด แต่จะต้องทนต่อกระแสเริ่มเดินของมอเตอร์ได้ด้วย โดยทั่วไปจะต้องมีพิกัดกระแส 2-2.5 เท่าของกระแส โหลดเต็มพิกัดของมอเตอร์ สำหรับการเลือกใช้ขนาดของฟิวส์และเซอร์กิตเบรกเกอร์จะต้องเลือกให้เหมาะสมกับ พิกัดของมอเตอร์ตารางที่ 3.11 ชนิดของมอเตอร์ที่ไม่มีอักษร คือ มาตรฐาน IEC ซึ่งในประเทศไทยส่วนใหญ่จะเป็น มอเตอร์แบบนี้แต่มอเตอร์ที่มีรหัสอักษรจะเป็นมอเตอร์ตามมาตรฐาน NEMA (National Electrical Manufacturer Association) ประเทศสหรัฐเมริกา การคำนวณหาขนาดอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรของวงจรย่อยแบ่งเป็น 2 กรณีดังนี้ 1.) วงจรย่อยที่มีมอเตอร์เครื่องเดียว 2.) วงจรย่อยที่มีมอเตอร์หลายเครื่อง 1.) วงจรย่อยที่มีมอเตอร์เครื่องเดียว อุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรจะกำหนดตามเปอร์เซ็นต์ของกระแสโหลด เต็มพิกัดของมอเตอร์ค่าที่ปรับตั้งต้องไม่เกินกว่า ตารางที่ 3.11 กำหนดไว้แต่ถ้าค่าที่คำนวณได้ไม่ตรงกับตารางที่ 3.11 ก็อาจเลือกค่าที่ใกล้เคียงที่สูงถัดขึ้นไป วิธีการคำนวณขนาดอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรของมอเตอร์จากสมการ ต่อไปนี้ ICB ≥ K2 In (3.5) กำหนดให้ ICB = พิกัดหรือขนาดปรับตั้งของอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจร ( A) K2 = ค่าคงที่ตามตารางที่ 3.11 ( A) In = พิกัดกระแสโหลดเต็มที่ของมอเตอร์( A)
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง 2.) วงจรย่อยที่มีมอเตอร์หลายเครื่อง วงจรย่อยที่มีขนาด 15 แอมแปร์ยอมให้มีมอเตอร์ขนาดไม่เกิน 1 แรงม้า เครื่องเดียวหรือหลายเครื่องต่อใช้งานได้โดยไม่ต้องมีอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรถ้าเข้าหลักเกณฑ์ดังต่อไปนี้ ทุกข้อ (1) กระแสโหลดเต็มพิกัดของมอเตอร์แต่ละเครื่องไม่เกิน 6 แอมแปร์ (2) ขนาดอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรของมอเตอร์แต่ละเครื่องซึ่งระบุไว้ที่เครื่องควบคุมมอเตอร์มีค่าไม่น้อย กว่าอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินของวงจรย่อย (3) มอเตอร์แต่ละเครื่องมีการติดตั้งเครื่องป้องกันโหลดเกิน ตารางที่ 3.11 พิกัดหรือขนาดปรับตั้งสูงสุดของเครื่องป้องกันการลัดวงจรระหว่างสาย และป้องกันการรั่วลงดินของ วงจรย่อยมอเตอร์
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง ตารางที่ 3.11(ต่อ) พิกัดหรือขนาดปรับตั้งสูงสุดของเครื่องป้องกันการลัดวงจรระหว่างสาย และป้องกันการรั่วลงดิน ของวงจรย่อยมอเตอร์
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง ตารางที่ 3.11(ต่อ) พิกัดหรือขนาดปรับตั้งสูงสุดของเครื่องป้องกันการลัดวงจรระหว่างสาย และป้องกันการรั่วลงดิน ของวงจรย่อยมอเตอร์ การคำนวณหาขนาดอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรของสายป้อนได้จากสมการดังนี้ ICB ≥ ICB1,max In+ΣIr (3.6) ICB = พิกัดหรือขนาดปรับตั้งของอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจร ( A) ICB1,max = พิกัดอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรตัวใหญ่ที่สุด ( A) ΣIr = พิกัดกระแสโลดเต็มที่ของมอเตอร์ที่เหลือในวงจร (A)
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง กรณีอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรตัวใหญ่สุดมากกว่า 1 ตัวให้เลือกเพียงตัวเดียวเป็นตัวใหญ่ที่สุด ถ้าค่าคำนวณ ได้ไม่ตรงกับขนาดมาตรฐานของผู้ผลิตให้เลือกขนาดมาตรฐานใกล้เคียงที่สุดถัดขึ้นไปได้ 3.5. เครื่องป้องกันโหลดเกิน (Overload Protection) รูปที่5.11 อุปกรณ์ป้องกันโหลดเกิน เมื่อใช้งานมอเตอร์ทำงานเกินขนาด จะทำให้เกิดความร้อนสะสมเพิ่มสูงขึ้น แต่เครื่องป้องกันการลัดวงจร จะไม่ สามารถ ป้องกันครอบคลุมในส่วนนี้ได้เนื่องจากจะต้องเลือกใช้ค่าที่สูงกว่าให้เพียงพอต่อการเริ่มเดินมอเตอร์ดังนั้น เพื่อป้องกัน จากสภาวะโหลดเกิน จึงป้องกันโหลดเกินเป็นการเฉพาะเรียกว่าโอเวอร์โหลดรีเลย์(Overload Relay) หรือรีเลย์โหลดเกินรีเลย์โหลดเกินจะต่ออนุกรมอยู่กับวงจรมอเตอร์สามารถปรับตั้งค่าใกล้เคียงกับค่าพิกัดกระแสของ มอเตอร์โดย พิจารณาการใช้งานได้ดังต่อไปนี้ 1.) มอเตอร์ประเภทใช้งานต่อเนื่อง (1) มอเตอร์ขนาดเกิน 1 แรงม้า มอเตอร์แต่ละตัวต้องมีการ ป้องกันการใช้งานเกินกำลังด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง ดังนี้ ก) เครื่องป้องกันการใช้งานเกินกำลังสามารถติดตั้ง แยกต่างหากออกจากมอเตอร์และทำงาน สัมพันธ์ของมอเตอร์ขนาดปรับตั้งของเครื่องป้องกัน การใช้งานเกินกำลังต้องไม่เกินร้อยละของพิกัดกระแสโหลดเต็มที่ บนแผ่นป้ายประจำเครื่องดังนี้ (ก) มอเตอร์ที่ระบุตัวประกอบการใช้งาน(Service Factor) ไม่น้อย กว่า 1.15-ร้อยละ125 (ข) มอเตอร์ที่ระบุอุณหภูมิเพิ่มขึ้นไม่เกิน 40 องศาเซลเซียส ร้อยละ125 (ค) มอเตอร์อื่นๆร้อยละ115 ข) เครื่องป้องกันอุณหภูมิสูง เกินกำหนดที่ติดตั้ง ตัวมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อออกแบบป้องกันการเสียหาย จากอุณหภูมิสูงเกินกำหนดเนื่องจากการใช้งานเกินกำลังเริ่มเดินไม่สำเร็จ ต้องตัดกระแสที่เข้ามอเตอร์ไม่เกินร้อยละ พิกัดกระแสโหลดเต็มที่ดังนี้
ใบความรู้ที่ 3 หน่วยที่ 3 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่ 3 สัปดาห์ที่ 3 หน่วยที่ 3 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า จำนวน 5 ชั่วโมง (ก) มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกระแสโหลดเต็มที่ไม่เกิน 9 แอมแปร์ร้อยละ 170 (ข) มอเตอร์ที่มีกระแสโหลดเต็มที่ตั้งแต่ 9.1 ถึง 20 แอมแปร์ร้อยละ 156 (ค) มอเตอร์ที่มีกระแสโหลดเต็มที่เกินกว่า 20 แอมแปร์ร้อยละ140 ถ้าเครื่องตัดกระแสเข้ามอเตอร์ติดตั้ง ห่างจากตัวมอเตอร์และวงจรควบคุมการทำงานด้วยอุปกรณ์ที่ติดอยู่ตัวมอเตอร์ต้องจัดให้กระแสเข้าสู่ตัวมอเตอร์ให้ถูกต้องเมื่อ วงจรควบคุมถูกตัด ค) อนุญาตให้ใช้เครื่องป้องกันติดตั้งที่ตัวมอเตอร์ซึ่ง จะทำหน้าที่ป้องกัน ความเสียหายของมอเตอร์เนื่องจาก เริ่มเดินไม่สำเร็จ ถ้ามอเตอร์ประกอบอยู่กับบริภัณฑ์ซึ่งได้ออกแบบให้ในสภาพปกติ ไม่ปล่อยให้มอเตอร์ใช้งานเกินกำลัง ง) มอเตอร์ที่มีขนาดเกิน 1,500 แรงม้า ต้องติดตั้งเครื่องตรวจจับอุณหภูมิสูงไว้ในตัวมอเตอร์ซึ่งจะตัดกระแส เข้ามอเตอร์ออกเมื่ออุณหภูมิของมอเตอร์สูงเกินกำหนด (2) มอเตอร์ขนาดไม่เกิน 1 แรงม้าเริ่มเดินไม่อัตโนมัติ ก) มอเตอร์ใช้งานประเภทต่อเนื่อง ขนาดไม่เกิน 1 แรงม้า ไม่ได้ติดตั้งถาวร อยู่ที่ซึ่งมองเห็น ได้จากเครื่อง ควบคุมมอเตอร์และห่างกันจากเครื่องควบคุมไม่เกิน 15 เมตรให้ใช้เครื่องป้องกัน การลัดวงจรตามขนาดที่กำหนด เป็นเครื่อง ป้องกันการใช้งานเกินกำลังของมอเตอร์ได้ในวงจรย่อยดังกล่าวต้องมีขนาดไม่เกิน 20 แอมแปร์ ข) มอเตอร์ขนาดไม่เกิน 1 แรงม้า ติดตั้งถาวร อยู่ในที่มองไม่เห็นจากเครื่องควบคุมมอเตอร์หรือห่างจาก เครื่องควบคุมมอเตอร์เกินกว่า 15 เมตร ต้องมีการป้องกัน (3) มอเตอร์ขนาดไม่เกิน 1 แรงม้าเริ่มเดินแบบอัตโนมัติ ก) เครื่องป้องกันการใช้งานเกินกำลัง ติดตั้งแยกจากตัวมอเตอร์และทำงานสัมพันธ์กับกระแสของมอเตอร์ ขนาดปรับตั้งของเครื่องป้องกันการใช้งานเกินกำลังให้เป็นไปตามที่กำหนด ข) เครื่องป้องกันอุณหภูมิสูงเกินที่ติดตั้งที่มอเตอร์ซึ่งได้ออกแบบให้ป้องกันมอเตอร์เสียหายจาก ความร้อนเกิน กำหนด เนื่องจากการใช้งานเกินกำลัง หรือเริ่มเดินไม่สำเร็จและเครื่องตัดกระแสเข้ามอเตอร์ต้องติดตั้งแยกต่างหากจากตัว มอเตอร์และวงจรควบคุมทำงานด้วยอุปกรณ์ที่ติดอยู่กับตัวมอเตอร์ต้องจัดให้กระแสเข้ามอเตอร์ถูกตัดออกเมื่อวงจรควบคุม ถูกตัด ค) ให้ถือว่ามอเตอร์ได้มีการป้องกันที่เหมาะสมแล้ว ถ้ามอเตอร์ประกอบ อยู่กับบริภัณฑ์ซึ่งได้ออกแบบให้ใน สภาพปกติไม่ปล่อยให้มอเตอร์ใช้งานเกินกำลังหรือบริภัณฑ์นี้ทำงานร่วมกับวงจรควบคุมอย่างอื่นที่ป้องกันมอเตอร์เสียหาย เนื่องจากเริ่มเดินไม่สำเร็จ ง) ในกรณีที่มอเตอร์มีอิมพีแดนซ์สูงเพียงพอที่จะไม่เกิดความร้อนสูงเนื่องจากการเริ่มเดินไม่สำเร็จและ ถ้า มอเตอร์เป็นประเภท เริ่มเดินแบบอัตโนมัติประกอบอยู่กับบริภัณฑ์ซึ่งได้ออกแบบให้ป้องกันมอเตอร์เสียหายเนื่องจากความ ร้อนเกิน ยอมให้มีการป้องกันตามที่กำหนด
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง 4. การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง 4.1 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้า ที่มีความสำคัญกับชีวิตประจำวัน ของคนเราขึ้นอยู่กับว่าจะมีการ นำไปใช้งานลักษณะใดเช่น นำมอเตอร์ไปเป็นส่วนประกอบในเทปคลาสเซทของเด็กเล่น เครื่องเล่นวีดีโอ รถไฟฟ้า ปั่น จั่น เป็นต้น มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ที่จำเป็นต้องเข้าใจในเรื่องหลักการเบื้องต้น โครงสร้าง ส่วนประกอบ ชนิดและ คุณสมบัติตลอดจนถึงการเริ่มเดิน และการกลับทางหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ดังต่อไปนี้ 1.) หลักการเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง หลักการทำงานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง สิ่งสำคัญคือหลักการเกิดแรงและทิศทางการเคลื่อนที่ ของตัวนำ และสนามแม่เหล็ก จึงจะสามารถทำความเข้าใจหลักการทำงานของมอเตอร์ ได้อย่างชัดเจนซึ่งรายละเอียดจะอธิบาย ดังต่อไปนี้ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะมีเส้นแรงแม่เหล็กเป็นเส้นตรง มีทิศทางพุ่งจากขั้วเหนือ (N)ไปขั้วใต้ (S) ดังภาพที่ 4.1 (ก) เมื่อวางตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลออกสนามแม่เหล็กรอบตัวนำ จะมีทิศทางทวนเข็มนาฬิกา ตามกฎมือขวา ของตัวนำ (Right – Hand Rule for Conductor) ดังภาพที่ 4.1 (ข) ก) ทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็ก (ข) ทิศทางของสนามแม่เหล็กตามกฎมือขวา ภาพที่ 4.1 เส้นแรงแม่เหล็กและตัวนำ ผลที่เกิดขึ้น พบว่าด้านบนของตัวนำจะมีความเข้ม ของสนามแม่เหล็กเพียงเล็กน้อย เนื่องจากสนามแม่เหล็ก มีทิศทางตรงกันข้าม จึงเกิดการหักล้างกัน ส่วนด้านล่างของตัวนำจะมีความเข้มของสนามแม่เหล็กจำนวนมาก เนื่อง จากสนามแม่เหล็กมีทิศทางไปทางเดียวกัน จึงเกิดการรวมกันของสนามแม่เหล็ก ดังภาพที่ 4.2 (ก) จะเห็นได้ว่า ความสัมพันธ์ของทิศทางสนามแม่เหล็ก ทิศทางของกระแสไฟฟ้าและทิศทางการเคลื่อนที่ของ ตัวนำเป็นไปตามกฎมือซ้ายของเฟลมมิ่ง (Fleming’s Left – Hand Rule) ดัง ภาพที่ 4.2 (ข)
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง (ก) ความเข้มของสนามแม่เหล็ก (ข) การเคลื่อนที่ของตัวนำ ภาพที่ 4.2 ความสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าและการเคลื่อนที่ของตัวนำ ภาพที่ 4.3 แรงที่เกิดขึ้นในตัวนำ จากภาพที่ 4.3 เมื่อวางตัวนำ A และ B ในสนามแม่เหล็กและจ่ายกระแสไฟฟ้าไหลเข้าตัวนำ A กระแสไหล ออกที่ตัวนำ B จะทำให้เกิดแรงขึ้นในตัวนำ A และ B มีทิศทางที่เกิดขึ้นเป็นไปตามกฎมือซ้ายของเฟลมมิ่ง โดยตัวนำ A จะถูกแรงกดลงด้านล่าง ตัวนำ B จะถูกแรงผลักขึ้นด้านบน เป็นผลทำให้ขดลวดอาร์เมเจอร์ของมอเตอร์หมุน แรงที่ กระทำกับตัวนำ A และ B สามารถเขียนเป็นสมการได้ดังนี้ F = BLI (1.1) เมื่อกำหนดให้ F = แรงที่เกิดขึ้นบนตัวนำ มีหน่วยเป็นนิวตัน (N) B = ความหนาแน่นของเส้นแรงแม่เหล็ก มีหน่วยเป็นเวเบอร์ / ตร.ม. (Wb/m2) หรือเทสลา (T) L = ความยาวของลวดตัวนำ มีหน่วยเป็นเมตร (m) I = กระแสที่ไหลในลวดตัวนำ มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (A)
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง 2.) โครงสร้างและส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (D.C. Motor) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator) มีโครงสร้างและส่วน ประกอบคล้ายคลึงกัน 2 ส่วนด้วยกันได้แก่โครงสร้าง และส่วนประกอบที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้เรียกส่วนนี้ว่าส่วนที่ อยู่กับที่ (Stator Part) และโครงสร้างและส่วนประกอบที่สามารถเคลื่อนที่ได้ ซึ่งเป็นส่วนที่นำกาลังเอาท์พุทออกไปใช้ งาน เรียกว่าส่วนที่เคลื่อนที่ (Rotor Part) 2.1) ส่วนที่อยู่กับที่ ส่วนที่อยู่กับที่ มีส่วนประกอบสำคัญ ได้แก่ โครง (Frame) ขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field Coil) ขั้วแม่เหล็ก (Pole – Shoes) แปรงถ่าน (Brushed) และฝาครอบ (End Plate) 2.1.1) โครงทำมาจากเหล็กหล่อหรือ เหล็กแผ่นที่โค้งงอเป็นรูปทรงกระบอกแสดงให้เห็นดังภาพที่ 4.4 โดยโครง จะทำหน้าที่ 2 ประการ คือ ก.) ทำหน้าที่ยึดแกนของขั้วแม่เหล็ก และฝาครอบ ข.) ทำหน้าที่เป็นทางเดินของเส้นแรงแม่เหล็ก (Magnetic Circuit) เพื่อให้เส้นแรงแม่เหล็กครบวงจร ภาพที่ 4.4 โครงของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง 2.1.2) ขดลวดสนามแม่เหล็ก ทำหน้าที่สร้างเส้นแรงแม่เหล็ก มีลักษณะเป็นขดลวดทองแดงถูกหุ้มด้วย ฉนวนพันไว้รอบ ๆ แกนขั้วแม่เหล็ก ขดลวดที่ใช้มี 2 ชนิด ดังนี้ ก.) ขดลวดซีรี่ส์ฟิลด์ (Series Field) เป็นขดลวดทองแดงเส้นโต มีค่าความต้านทานต่ำต่อแบบอนุกรม ข.) ขดลวดชันต์ฟิลด์ (Shunt Field) เป็นขดลวดทองแดงเส้นเล็ก มีค่าความต้านทานสูง ต่อแบบ ขนานขดลวดทองแดงทั้งสอง มีลักษณะดังภาพที่ 4.5
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง ภาพที่ 4.5 ขดลวดสนามแม่เหล็ก 2.1.3) ขั้วแม่เหล็ก ทำมาจากเหล็กแผ่นบาง ๆ (Laminated Sheet Steel) ในแต่ละแผ่นเคลือบด้วย ฉนวนแล้วนำมาอัดซ้อนเข้าด้วยกัน ที่ส่วนปลายของขั้วแม่เหล็ก จะยื่นออกมาเพื่อให้ฟลั๊กซ์แม่เหล็กไหลผ่านได้อย่าง สะดวก มีลักษณะดังภาพที่ 4.6 ภาพที่ 1.6 ขั้วแม่เหล็ก 2.1.4.) แปรงถ่าน ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อวงจรขดลวดอาร์เมเจอร์ กับวงจรภายนอกแปรงถ่านจะเป็นตัว สัมผัสโดยตรง กับผิวหน้าของคอมมิวเตเตอร์โดยมีสปริงกดไว้ แปรงถ่านจะมีลักษณะเป็นแท่งสี่เหลี่ยมผืนผ้า ทำมา จากคาร์บอนกับกราไฟต์ หรือคาร์บอนกับทองแดงบรรจุอยู่ในกล่องใส่แปรงถ่าน ดังภาพที่ 4.7
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง ภาพที่ 4.7 แปรงถ่าน 2.1.5.) ฝาครอบ ทำหน้าที่รองรับเพลาของอาร์เมเจอร์และกล่องใส่แปรงถ่าน ภาพที่ 1.8 ฝาครอบ 2.2.) ส่วนที่เคลื่อนที่ ส่วนที่เคลื่อนที่ มีส่วนประกอบสำคัญ คือ 1.) แกนเหล็กอาร์เมเจอร์ 2. ขดลวดอาร์เมเจอร์ 3. คอมมิวเตเตอร์ 1.) แกนเหล็กอาร์เมเจอร์ (Armature Core) ทำมาจากแผ่นเหล็กบาง ๆ ผิวทั้งสองข้างของแต่ละแผ่น อาบด้วยน้ำยาวาร์นิช มีรูตรงกลางสำหรับสอดเพลา มีร่องเรียงกันอยู่ตามแนวเส้นรอบวง ดังภาพที่ 4.9 (ก) ลักษณะ ของร่องมี 2 ชนิด คือ ก.) ร่องแบบกึ่งปิด (Semi – Closed Slot) ข.) ร่องแบบเปิด (Open Slot)
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง ลักษณะร่องแบบกึ่งปิดและร่องแบบเปิดดังจะแสดงให้เห็น ดังภาพที่ 4.9 (ข) และ (ค) โดยร่อง มีไว้เพื่อที่พัน ขดลวดอาร์เมเจอร์ลงในร่องนั้นๆแสดงให้เห็นดังภาพที่ 4.10 ภาพที่ 4.9 แผ่นเหล็กบาง ภาพที่ 4.10 แกนเหล็กอาร์เมเจอร์ 2.) ขดลวดอาร์เมเจอร์ (Armature Winding) เป็นขดลวดทองแดงอาบฉนวนในเครื่องกลไฟฟ้าที่มีพิกัด กระแสไม่สูง มักจะใช้ขดลวดทองแดงที่มีพื้นที่หน้าตัดกลมส่วนเครื่องกลไฟฟ้าที่มีพิกัดกระแสสูงจะใช้ขดลวดทองแดง ที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็นสี่เหลี่ยมแบนขดลวดอาร์เมเจอร์จะถูกบรรจุลงในสล็อต (Slot) แต่ละขดจะพันไว้ล่วงหน้า และ การพันขดลวดอาร์เมเจอร์จะพันแบบแลพ และพันแบบเวฟปลายของขดลวดจะถูกต่อเข้ากับคอมมิวเตเตอร์ ซึ่งจะ แสดงให้เห็นถึงขดลวดอาร์เมเจอร์ที่ใช้พันแบบแลพ และพันแบบเวฟ ดังภาพที่ 4.11 ภาพที่ 4.11 ขดลวดอาร์เมเจอร์
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง 3.) คอมมิวเตเตอร์(Commutator) ประกอบด้วยซี่ทองแดงหลาย ๆซี่ซึ่งนำมาประกอบเข้าด้วยกันเป็น รูปทรงกระบอก ซี่คอมมิวเตเตอร์แต่ละซี่ถูกคั่นด้วยแผ่นฉนวนไมก้า ปลายด้านหนึ่งของแต่ละซี่คอมมิวเตเตอร์ถูกต่อ เข้ากับไรเซอร์ (Riser) เพื่อเชื่อมต่อเข้ากับปลายสายของขดลวดอาร์เมเจอร์ คอมมิวเตเตอร์ ทำหน้าที่เปลี่ยนไฟฟ้า กระแสสลับที่เกิดขึ้น ในขดลวดอาร์เมเจอร์ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง ในที่นี้จะแสดงให้เห็นถึงคอมมิวเตเตอร์ และ โครงสร้างส่วนประกอบทั้งหมด ดังภาพที่ 4.12 และ 4.13 ภาพที่ 4.12 คอมมิวเตเตอร์ ภาพที่ 4.13โครงสร้างและส่วนประกอบมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง 3.) ชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (D.C. Motor) เป็นเครื่องกลที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเป็น พลังงานกล เป็นที่นิยมใช้งานกันอย่างแพร่หลายเช่น เครื่องถ่ายเอกสาร ปั่นจั่น วิทยุเทปเป็นต้นโดย มอเตอร์ไฟฟ้า กระแสตรงจำแนกตามลักษณะ การกระตุ้นขดลวดสนามแม่เหล็กออกเป็น 2 แบบคือ 1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบ แยกวงจรกระตุ้นขดลวดสนามแม่เหล็ก (Separately Excite D.C. Motor) ซึ่งในปัจจุบันมอเตอร์แบบนี้ไม่ค่อยนิยมนำมาใช้ เพราะค่อนข้างยุ่งยากในการหาแหล่งจ่ายจากภายนอกมา กระตุ้นขดลวดสนามแม่เหล็ก 2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบกระตุ้นขดลวดสนามแม่เหล็กด้วยตัวมันเอง(Self Excite D.C. Motor) ในที่นี้จะกล่าวเฉพาะในส่วนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง แบบกระตุ้นขดลวดสนามแม่เหล็กด้วยตัวมันเองซึ่งยังสามารถ แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ 2.1) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์ ( D.C. Series Motor ) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์ เป็นมอเตอร์ที่มีการต่อขดลวดสนามแม่เหล็กในลักษณะ อนุกรม (Series) กับอาร์เมเจอร์ ดังภาพที่ 4.14 มีลักษณะเด่นคือให้แรงบิดในขณะเริ่มเดิน (Start) สูง เหมาะกับการใช้งาน หนัก เช่น ปั่นจั่น แต่ก็มีข้อบกพร่องคือ เมื่อโหลดที่มอเตอร์มีมาก มอเตอร์จะมีความเร็วต่ำ แต่ถ้าโหลดที่มอเตอร์มี น้อย มอเตอร์จะหมุนด้วยความเร็วสูงมาก การที่มอเตอร์มีโหลดน้อยหรือไม่มีโหลด (No Load) ไม่เหมาะที่จะนำ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์มาใช้งาน เพราะความเร็วของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนเป็นเหตุให้มอเตอร์เกิด การเสียหายได้ ภาพที่ 4.14 การต่อขดลวดสนามแม่เหล็กของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง 2.2) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันต์ ( D.C. Shunt Motor ) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันต์ เป็นมอเตอร์ ที่มีการต่อขดลวดสนามแม่เหล็ก ในลักษณะขนาน (Shunt) กับอาร์เมเจอร์ ดังภาพที่ 4.15 มีความเร็วคงที่ในขณะจ่ายโหลดหรือไม่จ่ายโหลดแต่เมื่อเปรียบเทียบแรงบิด ขณะเริ่มเดินกับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์ ในขณะที่ป้อนกระแสไฟฟ้าที่เท่ากันแรงบิดขณะเริ่มเดิน ของ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์จะสูงกว่า ในการนำมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันต์ไปใช้งานจะใช้เมื่อต้องการ ความเร็วคงที่ และโหลดที่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วตลอดเวลา เพราะการควบคุมความเร็วจะสะดวก และเป็นการ ประหยัดอีกด้วย ภาพที่ 1.15 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันต์ 2.3) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ ( D.C. Compound Motor ) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ มีขดลวดสนามแม่เหล็ก 2 ชุด คือขดลวดซีรี่ส์ฟิลด์ และ ขดลวดชันต์ฟิลด์ การต่อขดลวดซีรี่ส์ฟิลด์ จะต่ออนุกรมกับอาร์เมเจอร์ ส่วนขดลวดชันต์ฟิลด์จะต่อขนานกับอาร์ เมเจอร์มอเตอร์ ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์นี้ จะเป็นการรวมคุณสมบัติของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันต์ และแบบซีรี่ส์เข้าด้วยกันนั่นคือขณะเริ่มเดินมอเตอร์จะมีแรงบิดสูงเหมือนกับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์ และ ในขณะที่ทำงานมอเตอร์จะให้ความเร็วคงที่ เหมือนกับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันต์ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ แบ่งตามการต่อขดลวดสนามแม่เหล็กแบบซีรี่ส์กับแบบชันต์ ได้ 2 แบบ คือ ก.) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ชนิดช็อตชันต์ (D.C. Short Shunt Compound Motor) จะเป็นการต่อขดลวดสนามแม่เหล็กแบบอนุกรมอันดับกับขดลวดอาร์เมเจอร์และต่อขดลวดสนามแม่เหล็กแบบขนาน คร่อมกับขดลวดอาเมเจอร์ ดังแสดงในภาพที่ 4.16 (ก) และ 4.16 (ข)
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง (ก) การต่อมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ชนิดช็อตชันต์ อาร์เมเจอร์ (ข) การต่อมอเตอร์คอมเปานด์ชนิดช็อตชันต์แทนด้วยสัญลักษณ์ ภาพที่ 4.16 การต่อขดลวดสนามแม่เหล็กมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ชนิดช็อตชันต์ ข.) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ชนิดลองชันต์ (D.C. Long Shunt Compound Motor) จะเป็นการต่อขดลวดสนามแม่เหล็กแบบอนุกรมอันดับกับขดลวดอาร์เมเจอร์และต่อขดลวดสนามแม่เหล็กแบบขนาน คร่อมกับขดลวดอาเมเจอร์ดังแสดงในภาพที่ 4.17 (ก) และ (ข) (ก) การต่อมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ชนิดลองชันต์
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง (ข) การต่อมอเตอร์คอมเปานด์ชนิดลองชันต์แทนด้วยสัญลักษณ์ ภาพที่ 4.17 การต่อขดลวดสนามแม่เหล็กมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ชนิดลองชันต์ 4.) แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ (Back Electromotive Force : Back E.M.F.) เมื่อทำการป้อนแรงดันไฟฟ้าให้กับขดลวด ตัวนำบนอาร์เมเจอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง แรงจะกด ขดลวดตัวนำให้เคลื่อนที่ลงด้านล่างตามกฎมือซ้ายของเฟลมมิ่ง ดังภาพที่ 4.3 ขณะที่ตัวนำเคลื่อนที่ลง ตัวนำจะตัดกับ สนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น ทิศทางของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะ มีทิศทางตรงข้ามกับ แรงดันไฟฟ้าที่ป้อนให้ กับขดลวดตัวนำ (ตามกฎมือขวาของเฟลมมิ่ง) ดังภาพที่ 4.18 เรียกแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ นี้ว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ ภาพที่ 4.18 การเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ เนื่องจากแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ มีลักษณะการเกิดเช่นเดียวกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าของ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสตรง ดังนั้นจึงเขียนสมการเหมือนกัน คือ เมื่อกำหนดให้ Eb = แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ มีหน่วยเป็นโวลต์ (V) Ø = จำนวนเส้นแรงแม่เหล็กต่อหนึ่งขั้ว มีหน่วยเป็นเวเบอร์ (Wb) N = ความเร็วรอบมอเตอร์ มีหน่วยเป็นรอบต่อนาที (rpm) P = จำนวนขั้วแม่เหล็ก
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง Z = จำนวนตัวนำ A = จำนวนทางขนานของขดลวด (พันแบบแลพ A= mp ,พันแบบเวฟ A=2m) แต่ค่า ZP/ 60A เป็นค่าคงที่ จึงเขียนสมการได้ดังนี้ Eb = K 1 N เมื่อ K1 = ค่าคงที่ของมอเตอร์ ตัวอย่างที่ 1 มอเตอร์ไฟฟ้าแบบชันต์เครื่องหนึ่ง มี 4 ขั้ว 220 V อาร์เมเจอร์พันแบบแลพ มี 450 ตัวนำ เส้นแรง แม่เหล็กต่อขั้ว 0.03 Wb มีความเร็วรอบมอเตอร์ 1,500 รอบ/นาที คำนวณหา แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ วิธีทำ จากสมการ แทนค่า Eb= 337.5 V ตอบ 5.) สมการแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ ภาพที่ 4.19 วงจรสมมูลย์มอเตอร์ที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ จากภาพที่ 4.19 วงจรสมมูลย์ของมอเตอร์ ที่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับเมื่อเขียนแทน ด้วยเซลล์ไฟฟ้า Eb จะได้สมการของกระแสอาร์เมเจอร์ดังนี้
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง เมื่อก ำหนดให้ Eb = แรงเคลื่อนไฟฟ้ำต้ำนกลับ มีหน่วยเป็ น โวลต์ (V) V = แรงดันไฟฟ้ำ มีหน่วยเป็ น โวลต์ (V) Ia= กระแสอำร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็ นแอมแปร์ (A) Ra= ควำมต้ำนทำนในอำร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็ น โอห์ม (Ω) จำกสมกำร น ำเขียนสมกำรแรงดนัไฟฟ้ำมอเตอร์ไดด้งัน้ี น ำค่ำ Iaคูณเข้ำในสมกำรจะได้ ดงัน้นัจะไดก้ำ ลงัไฟฟ้ำในส่วนต่ำง ๆ ดงัน้ี VI = ก ำลังไฟฟ้ำที่จ่ำยให้กับอำร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็ นวัตต์ (W) Eb I a = ก ำลังไฟฟ้ำที่เปลี่ยนรูปเป็ นก ำลังกลในอำร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็ นวัตต์ (W) I a 2 Ra= ก ำลังสูญเสียในขดลวดทองแดงของอำร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็ นวัตต์ (W) ตัวอย่างที่ 2 มอเตอร์ไฟฟ้ำแบบชันต์ มีแรงเคลื่อนไฟฟ้ำต้ำนกลับ 450 โวลต์ มีควำมต้ำนทำน ของขดลวด อำร์เมเจอร์ 0.5 Ω ควำมต้ำนทำนของขดลวดชันต์ฟิ ลด์ 100 Ωกระแสไฟฟ้ำในขดลวด อำร์เมเจอร์ 3 A จงค ำนวณ หำค่ำแรงดันไฟฟ้ำของมอเตอร์ ภาพที่ 4.20 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง วิธีท า จำกสมกำร V = Eb+IaRa แทนค่ำลงในสมกำร V = 450 + ( 3x 0.5) = 451.5 โวลต์ ตอบ 6.) แรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Torque of Direct Current Motor) 6.1) แรงบิดที่อาร์เมเจอร์ ( Armature Torque) จากภาพที่ 4.21 (ก) แสดงการวาง ขดลวดตัวนำ หนึ่งรอบที่พันอยู่บนอาร์เมเจอร์ ในตำแหน่งขนานกับ แนวของสนามแม่เหล็ก เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ขดลวดตัวนำให้กระแสไฟฟ้าไหลเข้าขดลวดตัวนำด้านซ้ายมือ (ขั้ว เหนือ) กระแสไหลไฟฟ้าไหลออกขดลวดตัวนำด้านขวามือ (ขั้วใต้) พบว่าทิศทางการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวนำ ด้าน ซ้ายมือเคลื่อนที่ลงด้านล่าง ด้วยแรง F1 ขดลวดตัวนำ ด้านขวามือจะเคลื่อนที่ขึ้นด้านบนด้วยแรง F2 (ตามกฎมือซ้าย ของเฟลมมิ่ง) ภาพที่ 4.21 แรงบิดที่เกิดขึ้นจากขดลวดอาร์เมเจอร์ ณ ตำแหน่งต่าง ๆ เนื่องจากแรง F1 และ F2 มีค่าเท่ากัน จึงทำให้เกิดแรงบิดที่สามารถหมุนขดลวดตัวนำ ไปในทิศทางทวนเข็ม นาฬิกา และแรงบิดนี้จะมีค่าสูงสุด เมื่อแกนของขดลวดตัวนำอยู่ในตำแหน่งตั้งฉากกับแรงที่กระทำ จากภาพที่ 4.21 (ข) ณ ตำแหน่งนี้ขดลวดตัวนำจะตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก แรงบิดจะมีค่าเป็นศูนย์เนื่องจาก แกนของขดลวดตัวนาขนานกับแนวแรง กระแสไฟฟ้าในขดลวดจะเปลี่ยนทิศทาง ตำแหน่งดังกล่าวเรียกว่า ตำแหน่ง ศูนย์ตาย (Dead Center) จากภาพที่ 4.21 (ค) เป็นตำแหน่งของขดลวดตัวนำหมุนพ้นจากตำแหน่งศูนย์ตาย แรงบิดที่เกิดขึ้นจะทำให้ ขดลวดหมุนไปอย่างต่อเนื่อง ในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา การทำให้แรงบิดที่เกิดขึ้นมีทิศทางเดียวกัน จะต้องให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลในขดลวดตัวนำเปลี่ยนทิศทางทุก ครั้งที่ขดลวดตัวนำหมุนผ่านตำแหน่งศูนย์ตาย ดังนั้นจึงต้องอาศัยคอมมิวเตเตอร์เป็นตัวเปลี่ยนทิศทางของกระแส ซึ่ง การหมุนของมอเตอร์ไม่สามารถหมุนได้อย่างต่อเนื่อง เพราะการใช้ขดลวดชุดเดียวในการพันอาร์เมเจอร์ ทำให้แรงบิด ที่เกิดขึ้นไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากการใช้ขดลวดชุดเดียวในการพันอาร์เมเจอร์ทำให้เกิดตำแหน่งศูนย์ตาย การใช้ขดลวด
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง 2 ชุด พันห่างกัน 90 องศาทางไฟฟ้า สามารถขจัดตำแหน่งศูนย์ตายได้ แต่แรงบิดที่เกิดขึ้นจะมีลักษณะเป็นห้วง ๆ มี จำนวนมากบ้างน้อยบ้างไม่สม่ำเสมอ วิธีที่ใช้แก้ปัญหาดังกล่าว เพื่อให้การหมุนของมอเตอร์เป็นไปอย่างต่อเนื่องและมีแรงบิดที่สม่ำเสมอ คือ ทำ การเพิ่มจำนวนขดลวดที่ใช้ในการพันอาร์เมเจอร์ ดังภาพที่ 4.22 (ก) แรงบิดที่เกิดขึ้นแสดงด้วยหัวลูกศร (ข) ทิศทางของแรงบิดที่เกิดขึ้นบนที่ ตัวนำแต่ละตัวของมอเตอร์แบบสองขั้ว อาร์เมเจอร์ของมอเตอร์แบบสี่ขั้ว ภาพที่ 4.22 แรงบิดที่เกิดขึ้นบนอาร์เมเจอร์ของมอเตอร์แบบสองขั้วและแบบสี่ขั้ว แรงบิดที่เกิดขึ้นในอาร์เมเจอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงหาได้จากสมการ หรือ เมื่อกำหนดให้ T = แรงบิดที่เกิดขึ้นในอาร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็น นิวตัน – เมตร (Nm) Eb= แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ มีหน่วยเป็นโวลต์ (V) Ia= กระแสอาร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็นแอมแปร์ (A) N = ความเร็วรอบของอาร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็นรอบ/นาที (rpm) 6.2) แรงบิดที่ เพลา (Shaft Torque) แรงบิดที่อาร์เมเจอร์ (Armature Torque) นั้นไม่ใช่แรงบิดที่นำไปใช้งานจริง เนื่องจากมีแรงบิดส่วน หนึ่งถูกใช้ไปในการสูญเสียของแกนเหล็กและความฝืดของมอเตอร์
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง ดังนั้นแรงบิดที่นำ ไปใช้งานจริง คือ แรงบิดที่เพลาหาได้จากสมการ หรือ เมื่อกำหนดให้ Pout = กำลังเอาต์พุตของมอเตอร์ มีหน่วยเป็นวัตต์ (W) Tsh = แรงบิดที่เพลา มีหน่วยเป็นนิวตัน – เมตร (Nm) N = ความเร็วรอบของอาร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็นรอบ/นาที (rpm) ตัวอย่างที่ 3 มอเตอร์ไฟฟ้าแบบชันต์ มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ 350 V มีความเร็วรอบ 1,500 รอบ กระแส ที่ขดลวดอาร์เมเจอร์ 5A กำลังไฟฟ้าที่เอาต์พุต 500W จงคำนวณหา แรงบิดที่เกิดขึ้นในอาร์เมเจอร์และแรงบิดที่เพลา วิธีทำ ก. แรงบิดที่เกิดขึ้นในอาร์เมเจอร์ จากสมการ แทนค่าลงในสมการ = 11.142 Nm ตอบ ข. แรงบิดที่เพลาจากสมการ แทนค่าลงในสมการ = 3.18 Nm ตอบ
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง 7.) ความเร็วของมอเตอร์ จากสมการ หรือ , เมื่อ K2 = ค่าคงที่ สมการจะเห็นได้ว่าความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงจะเป็นสัดส่วนโดยตรง กับแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้าน กลับ (Eb) และเป็นสัดส่วนผกผันกับจำนวนของเส้นแรงแม่เหล็ก (Ø) ตัวอย่างที่ 4 มอเตอร์ไฟฟ้าแบบชันต์เครื่องหนึ่ง มี 4 ขั้ว 440 V อาร์เมเจอร์พันแบบเวพ มี 390 ตัวนำ เส้นแรงแม่เหล็กต่อขั้ว 0.05 wb แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ 330 โวลต์ จงคำนวณหาความเร็วของมอเตอร์ วิธีทำ จากสมการที่ แทนค่า ลงในสมกา = 508.2 รอบ / นาที ตอบ 8.) การเริ่มเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง การเริ่มเดินมอเตอร์หรือการสตาร์ทมอเตอร์ จะใช้อุปกรณ์ช่วยในการเริ่มเดิน เพื่อที่จะลดกระแสที่ไหลในตัว อาร์เมเจอร์และเพื่อให้เกิดแรงบิดในขณะเริ่มเดิน จะอธิบายสาเหตุที่ต้องนำอุปกรณ์ช่วยในการเริ่มเดินมาใช้ ตามลำ ดับดังนี้ความสัมพันธ์ในเรื่องของแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย ให้กับมอเตอร์ แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ และความต้านทานของ ขดลวดอาร์เมเจอร์ สามารถแสดง ความสัมพันธ์ด้วยสมการ
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง ขณะที่มอเตอร์กำลังหมุน แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ สามารถหาได้จากสมการ เมื่อ ในขณะที่มอเตอร์ไม่หมุนความเร็วรอบของอาร์เมเจอร์ จะมีค่าเท่ากับ 0 หรือ N = 0 หากระแสของอาร์ เมเจอร์จากสมการ ในขณะมอเตอร์เริ่มเดินจะมีกระแสไหลในวงจรขดลวดอาร์เมเจอร์สูงมาก ดังตัวอย่างที่จะแสดงให้เห็น กระแสที่ไหลในอาร์เมเจอร์ เมื่อ Ra= 0.5 A V = 220 V Ia=220 /0.5 = 440 A ตอบ เมื่อมีกระแสในขณะเริ่มเดินสูงมาก ๆ จะทำให้เกิดอันตรายกับคอมมิวเตเตอร์ แปรงถ่าน และขดลวด ของมอเตอร์ เป็นผลให้มอเตอร์เกิดการเสียหายได้ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องนำ อุปกรณ์ช่วยในการเริ่มเดินมาใช้เพื่อ จำกัดกระแสที่ไหล ในวงจรขดลวดอาร์เมเจอร์ ตัวอุปกรณ์ช่วย ในการเริ่มเดินที่ใช้คือความต้านทานที่ปรับค่าได้ โดย นำมาจำกัดกระแสในอาร์เมเจอร์และปรับค่าความต้านทานให้เหมาะสมกับขนาดของมอเตอร์ตามภาพที่ 4.23
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง ภาพที่ 4.23 การต่อตัวต้านทานปรับค่าได้เพื่อจำกัดการไหลในวงจรขดลวดอาร์เมเจอร์ อุปกรณ์ช่วยในการเริ่มเดินที่นิยมใช้กันอยู่ทั่วไป คืออุปกรณ์ช่วยในการเริ่มเดินแบบทรีพอยด์ หรือแบบ 3 จุด ( Three Point Starter ) มีจุดต่อทั้งหมด 3 จุด คือ จุด L จุด A และจุด F จุด L ต่อเข้าแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงที่ขั้วบวก จุด A ต่อเข้ากับอาร์เมเจอร์โดยผ่านทางแปรงถ่าน จุด F ต่อเข้ากับขดลวดฟิลด์คอยล์ ภาพที่ 4.24 อุปกรณ์ช่วยในการเริ่มเดิน แบบทรีพอยด์หรือแบบ 3 จุด ( Three Point Starter )
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง ส่วนประกอบของอุปกรณ์ช่วยในการเริ่มเดินแบบทรีพอยด์ หรือแบบ 3 จุด ภาพที่ 4.25 ส่วนประกอบอุปกรณ์ช่วยในการเริ่มเดิน แบบทรีพอยด์หรือแบบ 3 จุด 1. คันปรับบังคับ เป็นตัวปรับเลือกค่าความต้านทานให้มีขนาดเหมาะสมกับมอเตอร์ เพื่อประโยชน์ในการเริ่มเดิน 2. ความต้านทานอุปกรณ์เริ่มเดิน เป็นค่าความต้านทานที่สามารถปรับเลือกค่าได้ 3. ขดลวดแม่เหล็กหรือโฮลดิ่งคอยล์ เป็นตัวดึงดูดคันปรับบังคับ เมื่อคันปรับบังคับโดนปลดออกจากค่าความ ต้านทานของอุปกรณ์เริ่มเดิน เมื่อทำการเริ่มเดินมอเตอร์ ต้องปรับคันบังคับ จากตำแหน่ง OFF ไปยังค่าความ ต้านทาน ตำแหน่งที่ 1 ของอุปกรณ์เริ่มเดิน ณ ตำแหน่งนี้ กระแสไฟฟ้าจะถูกแบ่ง เป็น 2 ส่วนด้วยกัน ส่วนที่ 1 ไฟฟ้ากระแสตรงจากขั้วบวกไหลผ่านความต้านทานอุปกรณ์เริ่มเดินไปยังอาร์เมเจอร์ โดยผ่านทาง แปรงถ่านแล้วครบวงจรที่ขั้วลบ ส่วนที่ 2 ไฟฟ้ากระแสตรงจากขั้วบวกไหลผ่าน วงจรขดลวดสนามแม่เหล็ก (ชันต์ฟิลด์) แล้วครบวงจรที่ขั้วลบ จากการปรับคันปรับบังคับไปตำแหน่งที่ 1 ความต้านทานของอุปกรณ์เริ่มเดินที่ต่ออนุกรมอยู่กับตัวอาร์ เมเจอร์จะถูกใช้ทั้งหมด ทำให้มีค่าความต้านทานมากที่สุดต่อร่วมกันกับตัวอาร์เมเจอร์ ทำให้กระแสไฟฟ้า ที่ไหลเข้า วงจรขดลวดอาร์เมเจอร์มีค่าต่ำ มอเตอร์จะค่อย ๆ เริ่มหมุนเร็วขึ้นหลังจากนั้น ปรับคันปรับบังคับไปยังตำแหน่งที่ 2 ตำแหน่งที่ 3 ตำแหน่งที่ 4 จนกระทั่งถึงตำแหน่ง ON ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ความต้านทานของอุปกรณ์เริ่มเดิน ถูกตัดออก จากวงจรขดลวดอาร์เมเจอร์ โดยคันปรับบังคับ จะถูกดูดด้วยขดลวดแม่เหล็ก คันปรับบังคับอยู่ในตำแหน่ง ON นี้ มอเตอร์จะหมุนเต็มพิกัดตาม Name Plate ของมอเตอร์ ถ้าวงจรของขดลวดสนามแม่เหล็กขาดหรือเปิดวงจรโฮลดิ่ง คอยล์ หรือขดลวดแม่เหล็กจะไม่ทำงาน เพราะกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านโฮลดิ่งคอยล์ ไม่ครบวงจรในเมื่อโฮลดิ่งคอยล์ไม่ ครบวงจร ก็จะทำให้โฮลดิ่งคอยล์หมดอานาจแม่เหล็ก ทำให้คันปรับบังคับกลับไปอยู่ตำแหน่ง OFF มอเตอร์ก็จะหยุด หมุน ซึ่งเป็นการป้องกันตัวมอเตอร์ เมื่อวงจรขดลวดสนามแม่เหล็ก ขาดหรือเปิดวงจร กรณีขดลวดสนามแม่เหล็ก ขาดก่อนที่จะทำการเริ่มเดิน อุปกรณ์เริ่มเดินจะไม่ทำงาน ตำแหน่งคันปรับบังคับจะอยู่ในตำแหน่ง OFF
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง 9.) การกลับทางหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง การกลับทางหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง สามารถทำได้ 2 วิธีคือ 1. การเปลี่ยนทิศทางกระแสที่ไหลผ่านอาร์เมเจอร์ หรือกลับขั้วอาร์เมเจอร์ ดังภาพที่ 4.26และ4.27 ภาพที่ 4.26 การกลับขั้วอาร์เมเจอร์ 2. เปลี่ยนทิศทางกระแสไหลผ่านวงจรขดลวดสนามแม่เหล็ก (Filed Coil) หรือกลับขั้วขดลวดสนามแม่เหล็ก ภาพที่ 4.27 กลับขั้วขดลวดสนามแม่เหล็ก
ใบความรู้ที่ 4 หน่วยที่4 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่4 สัปดาห์ที่ 4 หน่วยที่ 4 เรื่อง การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง จำนวน 5 ชั่วโมง 10.) สรุปสาระสำคัญ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง จำแนกออกเป็น 3 ชนิด คือ 1) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์ 2) มอเตอร์ไฟฟ้า กระแสตรงแบบชันต์ และ 3) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบซีรี่ส์ ขดลวดสนามแม่เหล็ก ต่อแบบอนุกรมกับอาร์เมเจอร์ มีแรงบิดในขณะเริ่มเดินสูง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันต์ ขดลวดสนามแม่เหล็ก ต่อแบบขนานกับอาร์เมเจอร์ ให้ความเร็วคงที่ ในขณะ จ่ายโหลด มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบคอมเปานด์ ขดลวดซีรี่ส์ต่ออนุกรมกับอาร์เมเจอร์ ขดลวดชันต์ ต่อขนานกับอาร์ เมเจอร์ มีแรงบิดขณะเริ่มเดินสูง และในขณะทำงานให้ความเร็วคงที่ จำแนก ตามการต่อขดลวด ได้ 2 ชนิดคือ 1) ชนิดช็อตชันต์ และ 2) ชนิดลองชันต์ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มีโครงสร้างและส่วนประกอบ 2 ส่วน คือ 1) ส่วนที่อยู่กับที่ ประกอบด้วย โครง ขดลวด สนามแม่เหล็ก ขั้วแม่เหล็ก แปรงถ่าน และฝาครอบ 2 ) ส่วนที่เคลื่อนที่ ประกอบด้วย แกนเหล็กอาร์เมเจอร์ ขดลวดอาร์ เมเจอร์ คอมมิวเตเตอร์ หลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อวางตัวนำ A และ B ในสนามแม่เหล็ก และจ่ายกระแสไฟฟ้าไหล เข้าตัวนำ A กระแสไหลออกที่ตัวนำ B จะทำให้เกิดแรงขึ้นในตัวนำ A และ B มีทิศทางที่เกิดขึ้นเป็นไปตามกฎมือซ้าย ของเฟลมมิ่ง โดยตัวนำ A จะถูกแรงกดลง ด้านล่าง ตัวนำ B จะถูกแรงผลักขึ้นด้านบน เป็นผลทำให้ขดลวดอาร์เมเจอร์ ของมอเตอร์หมุนและ ในขณะเดียวกันเมื่อวางตัวนำ A และ B ไว้ในสนามแม่เหล็ก และจ่ายกระแสไฟฟ้าไหลเข้า ตัวนำ A กระแสไฟฟ้าไหลออกที่ตัวนำ B จะทำให้เกิดแรงขึ้นในตัวนำเป็นไปตามกฎมือซ้ายของเฟลมมิ่ง และในขณะที่ตัวนำ เคลื่อนที่ลงด้านล่าง จะตัดกับสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ ตามกฎมือขวาของเฟลมมิ่ง ดังสมการ เมื่อกำหนดให้ Eb = แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ มีหน่วยเป็น โวลต์ (V) V = แรงดันไฟฟ้า มีหน่วยเป็น โวลต์ (V) Ia = กระแสอาร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็น แอมแปร์ (A) Ra = ความต้านทานในอาร์เมเจอร์ มีหน่วยเป็น โอห์ม ( Ω ) เขียนสมการแรงดันไฟฟ้ามอเตอร์ได้ดังนี้ V = Eb + IaRa การกลับทางหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงทำได้ 2 วิธีคือ 1)กลับขั้วอาร์เมเจอร์และ 2)กลับขั้วของ สนามแม่เหล็ก การเริ่มเดินมอเตอร์ จะใช้อุปกรณ์เริ่มเดินแบบทรีพอยด์ มีวัตถุประสงค์เพื่อลดกระแสที่ไหล เข้าอาร์ เมเจอร์ลำ ให้เกิดแรงบิดในขณะเริ่มเดิน
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง 5. หลักการมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส เป็นที่นิยมใช้งานกันอย่างแพร่หลาย ยกตัวอย่างเช่นมอเตอร์ปั๊มน้ำ มอเตอร์ จักรเย็บผ้า สว่านไฟฟ้าเป็นต้น โดยแบ่ง มอเตอร์ไฟฟ้าไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟสออกเป็น 5 ชนิด คือ 1. สปลิตเฟส มอเตอร์ (Split – Phase Motor) 2. คาปาซิเตอร์มอเตอร์ (Capacitor Motor) 3. เชดเดดโพลมอเตอร์ (Shaded Pole Motor) 4. ยูนิเวอร์แซลมอเตอร์ (Universal Motor) 5. รีพัลชั่นมอเตอร์ (Repulsion Motor) 5.1 สปลิตเฟสมอเตอร์ สปลิตเฟสมอเตอร์เป็นมอเตอร์ที่มีขนาดเล็ก ตั้งแต่ 1/20 แรงม้า – 1/2 แรงม้า นิยมใช้มากในปัจจุบัน มัก พบเห็นในพัดลมแบบตั้งพื้น ที่ใช้งานตามโรงงานอุตสาหกรรม เครื่องซักผ้า ปั๊มน้ำ และประยุกต์ใช้กับงานอื่นๆได้อย่าง กว้างขวางเนื่องจากการดูแลรักษาค่อนข้างง่าย และราคาถูก 5.1.1 โครงสร้างและส่วนประกอบของสปลิตเฟสมอเตอร์ สปลิตเฟสมอเตอร์จัดอยู่ในประเภทมอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำ(Induction Motor) มีโครงสร้างและ ส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วนคือ 1. ส่วนที่อยู่กับที่ (Stator) เป็นส่วนประกอบของมอเตอร์ที่ไม่มีการเคลื่อนที่ในขณะที่มอเตอร์กำลัง ทำงาน จำแนกออกได้ดังนี้ 1) ตัวโครง (Frame) ทำมาจากเหล็กหล่อเหนียว เนื่องจากมีข้อดีคือน้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่น สูง ไม่ชารุดเสียหายง่าย ลักษณะของโครงประกอบด้วยแผ่นเหล็กบางลามิเนท ทำการเซาะเป็นร่อง (Slot) ใช้สำหรับ พันขดลวดสเตเตอร์ ดังภาพที่ 5.1 ภาพที่ 5.1 ตัวโครงของสปลิตเฟสมอเตอร์
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง 2) ฝาครอบ (End Plate) ดังภาพที่ 2.2 มีหน้าที่สำคัญ 2 ประการ คือ (1) ทำให้การหมุนของโรเตอร์ ได้ศูนย์กลาง ถ้าหากโรเตอร์หมุนไม่ได้ศูนย์กลาง จะทำให้แบริ่ง ( Bearing ) ของมอเตอร์เกิดการชำรุดเสียหายได้ (2) ป้องกันสิ่งแปลกปลอมเข้าไปในตัวของมอเตอร์ ซึ่งอาจทำให้ขดลวดเกิดเสียหายได้ ภาพที่ 5.2 ฝาครอบของสปลิตเฟสมอเตอร์ 3) ขดลวด (Winding) ดังภาพที่ 5.3 ประกอบด้วยขดลวด 2 ชุด วางห่างกันเป็น มุม 90 องศาทางไฟฟ้า ขดลวดแต่ละชุด อธิบายได้ดังนี้ ขดลวดรันหรือขดลวดเมน (Main Winding) ทำหน้าที่สร้าง สนามแม่เหล็กมีลักษณะของพื้นที่หน้าตัดขดลวดโตกว่า และมีจำนวนรอบมากกว่าขดลวดสตาร์ท (Starting Winding) ซึ่งขดลวดสตาร์ทมีลักษณะของพื้นที่หน้าตัดขดลวดเล็กกว่า และมีจำนวนรอบน้อยกว่าขดลวดชุดรัน (Running Winding) ภาพที่ 5.3 ขดลวด ของสปลิตเฟสมอเตอร์ 4) เซนตริฟูกัลสวิตช์ (Centrifugal Switch) ทำหน้าที่ในการตัดขดลวดสตาร์ทออกจากวงจรเมื่อ มอเตอร์มีความเร็วประมาณ 75% ของความเร็วรอบสูงสุดของมอเตอร์ สามารถจำแนกออกเป็น 2 ส่วนดังนี้คือ (ก) ส่วนที่ติดอยู่กับส่วนที่อยู่กับที่ เป็นส่วนที่ติดอยู่กับฝาครอบมอเตอร์ มีหน้าสัมผัสไว้ทำ หน้าที่ในการตัด ต่อขดลวดสตาร์ท ดังภาพที่ 5.4
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง ภาพที่ 5.4 เซนตริฟูกัลป์สวิตช์ (ข) ส่วนที่ติดอยู่กับส่วนที่เคลื่อนที่ เป็นส่วนที่ติดอยู่กับตัวของโรเตอร์ซึ่งประกอบด้วยสปริงดังภาพ ที่ 5.5 ทำหน้าที่ในการเปิด–ปิดหน้าสัมผัสของส่วนที่อยู่กับที่ เมื่อความเร็วรอบของมอเตอร์ได้75 %ของความเร็ว รอบสูงสุด ภาพที่ 5.5 ส่วนที่ติดอยู่กับส่วนที่เคลื่อนที่ 2. ส่วนที่เคลื่อนที่ (Rotor) เป็นส่วนที่นำพลังงานเอาต์พุตออกไปใช้งาน โดยเปลี่ยนจากพลังงานไฟฟ้า เป็นพลังงานกล มีส่วนประกอบสำคัญ 3 ส่วน ดังภาพที่ 5.6 1) แกนของโรเตอร์ (Rotor Core) ทำมาจากแผ่นเหล็กบางลามิเนท อัดซ้อนกันเป็นรูปทรงกระบอก 2) เพลา (Shaft) เป็นส่วนที่ทำให้แกนของโรเตอร์ ยึดติดกันอย่างแน่นหนา 3) ขดลวดตัวนำ (Conductor) ทำมาจากแท่งทองแดงหรืออะลูมิเนียม อัดเข้าไปในแกนของโรเตอร์ ทำการลัดวงจรด้วยแหวนตัวนำ ทั้งสองข้างของแกนเหล็ก ในส่วนของแกนเหล็กจะมีครีบใบพัด เพื่อใช้ในการระบาย ความร้อนขณะมอเตอร์ทำงาน ภาพที่ 5.6 ส่วนที่เคลื่อนที่
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง 5.1.2 หลักการทำงานของสปลิตเฟสมอเตอร์ เมื่อป้อนกระแสไฟฟ้า ผ่านขดลวดสเตเตอร์ จะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นมาเหนี่ยวนำ ตัวนำที่ตัวโรเตอร์ เป็นผลให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ และกระแสไฟฟ้าไหลที่ตัวนำโรเตอร์ นี้จะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นที่โรเตอร์อีก ชุดหนึ่ง ซึ่งทำให้เกิดการดูดและผลักกัน ระหว่างสนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์และโรเตอร์เป็นผลทำ ให้เกิดแรงบิดขึ้นซึ่ง ส่งผลให้โรเตอร์หมุนไปได้ เมื่อมอเตอร์หมุนได้ความเร็วรอบประมาณ 75 % ของความเร็วรอบสูงสุดตามพิกัดของ มอเตอร์ เซนตริฟูกัลสวิตช์จะทำการตัดขดลวดสตาร์ทออกจากวงจร ดังนั้นจะมีขดลวดรันเพียงชุดเดียวเท่านั้นที่ ทำงาน 2.1.3 การต่อวงจรการใช้งานและการกลับทางหมุนของสปลิตเฟสมอเตอร์ การต่อวงจรภายในขดลวดสเตเตอร์ ดังภาพที่ 5.7 ภาพที่ 5.7 การต่อวงจรภายในขดลวดสเตเตอร์ การต่อใช้งานของขดลวดรัน ขดลวดสตาร์ท ร่วมกับเซนตริฟูกัลสวิตช์ ดังภาพที่ 2.8 ภาพที่ 5.8 การต่อใช้งานของขดลวดรัน ขดลวดสตาร์ท ร่วมกับเซนตริฟูกัลสวิตช์
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง ในการต่อใช้งานของสปลิตเฟสมอเตอร์ สามารถทำได้โดยนำปลายสายของขดลวด สตาร์ทด้านหนึ่ง ต่อ อนุกรมกับเซนตริฟูกัลสวิตช์ แล้วทำการต่อปลายสายเข้ากับปลายขดลวดรัน ส่วนต้นขดลวดสตาร์ท ทำการต่อเข้ากับ ต้นของขดลวดรัน แล้วทำการป้อนแรงดันไฟฟ้า 220 V เข้า ที่จุดต่อ ดังภาพที่ 5.9 ภาพที่ 5.9 การต่อใช้งานของสปลิตเฟสมอเตอร์ ในการกลับทิศทางการหมุนของสปลิตเฟสมอเตอร์ ทำได้โดยสลับปลายสายที่ต่อกัน ระหว่างขดลวดรัน กับขดลวดสตาร์ท ยกตัวอย่างเช่น จากภาพที่ 5.9 สมมุติให้มอเตอร์หมุนทวน เข็มนาฬิกา เมื่อต้องการให้มอเตอร์หมุน ตามเข็มนาฬิกาให้ต่อวงจร ดังภาพที่ 5.10 ภาพที่ 2.10 การกลับทิศทางการหมุนของสปลิตเฟสมอเตอร์ 5.1.4 สาเหตุการขัดข้อง การแก้ไข และบำรุงรักษาสปลิตเฟสมอเตอร์ สาเหตุการขัดข้อง การแก้ไข และบำรุงรักษา สปลิตเฟสมอเตอร์สามารถแสดงได้ตามตารางที่ 2.1
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง ตารางที่ 5.1 สาเหตุการขัดข้อง การแก้ไข และบำรุงรักษาสปลิตเฟสมอเตอร์ ลักษณะอาการ สาเหตุ การซ่อมบำรุงรักษา มอเตอร์ไม่หมุน 1. แหล่งจ่ายไฟฟ้าไม่มีแรงดัน 1. ตรวจเช็ค แหล่งจ่ายไฟฟ้า 2. ขดลวดรัน ขดลวดสตาร์ท ไม่ครบวงจร 1. ใช้มัลติมิเตอร์ ตรวจเช็ค หาจุดที่ไม่ครบวงจรแล้ว ทำการต่อวงจรใหม่ให้ครบวงจร 3.หน้าสัมผัสของเซนตริฟูกัล สวิตช์ ไม่แตะกัน 1.ปรับแต่งหน้าสัมผัสให้แตะกัน 2.เปลี่ยนเซนตริฟูกัลสวิตช์ใหม่ มอเตอร์ร้อนผิดปกติ 1.ขดลวดลัดวงจร 1.ใช้น้ำยาวาร์นิชเคลือบส่วนที่ลัดวงจร 2.ทำการพันขดลวดใหม่ 2.โหลดเกินพิกัด 1.ลดโหลดให้ได้ตามพิกัด 2.เพิ่มขนาดมอเตอร์ 3.แบริ่งชารุด 1.เปลี่ยนแบริ่งใหม่ 2.หาสาเหตุที่แบริ่งชำรุดแล้วแก้ไขให้ เรียบร้อย ขณะทำงาน มอเตอร์ เสียงดัง 1.แบริ่งชารุด 1.เปลี่ยนแบริ่งใหม่ 2.ติดตั้งมอเตอร์ไม่แน่น 1.ยึดมอเตอร์กับฐานยึดให้แน่น 5.2 คาปาซิเตอร์มอเตอร์ ( Capacitor Motor ) คาปาซิเตอร์มอเตอร์ดังภาพที่ 5.11 เป็นมอเตอร์ที่มีแรงบิดในขณะสตาร์ทและขณะรันสูง จึงเป็นที่นิยมใช้กัน อย่างแพร่หลายในงานเกี่ยวกับ เครื่องปรับอากาศ เครื่องซักผ้า ปั๊มน้ำ และพัดลมเป็นต้น คาปาซิเตอร์มอเตอร์จำแนกออกเป็น 3 ชนิด ได้แก่ 1. คาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท (Capacitor Start Motor) 2. คาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท – คาปาซิเตอร์รัน (Capacitor Start – Capacitor Run Motor) 3. คาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สองค่า (Two – Value Capacitor) 5.2.1 โครงสร้างและส่วนประกอบ คาปาซิเตอร์มอเตอร์ มีโครงสร้างและส่วนประกอบเหมือนกับสปลิตเฟสมอเตอร์จะมีส่วนที่แตกต่าง กันคือคาปาซิเตอร์ จะมีการติดตั้งคาปาซิเตอร์ไว้ที่โครงด้านบนของมอเตอร์ ส่วนประกอบของคาปาซิเตอร์มอเตอร์ ประกอบด้วย
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง ภาพที่ 5.11 คาปาซิเตอร์มอเตอร์ 1. ส่วนที่อยู่กับที่ (Stator)ได้แก่โครง (Frame) ฝาครอบ (End Plate) ขดลวดสเตเตอร์ (Stator Winding) และเซนตริฟูกัลสวิตช์ ส่วนที่อยู่กับที่จะมีลักษณะเหมือนกับส่วนที่อยู่กับที่ของสปลิตเฟสมอเตอร์ แต่จะมี ส่วนที่แตกต่างคือ มีคาปาซิเตอร์ติดไว้ด้านบนของตัวมอเตอร์ ดังภาพที่ 2.11 ภาพที่ 5.12 ส่วนที่เคลื่อนที่ ( Rotor ) 2. ส่วนที่เคลื่อนที่ (Rotor) ได้แก่ โรเตอร์ จะเหมือนกับโรเตอร์ของสปลิตเฟสมอเตอร์ คือโรเตอร์จะ เป็นแบบสไควเรลเกจ ดังภาพที่ 5.12 3. คาปาซิเตอร์ คืออุปกรณ์ที่นำมาต่อร่วมกับมอเตอร์ มีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้กระแสไฟฟ้านำหน้า แรงดันไฟฟ้าเป็นมุม 90 องศา ผลที่ได้คือจะทำให้เกิดแรงบิดในขณะสตาร์ท ขณะรันสูง และมีประสิทธิภาพสูงตามไป ด้วยคาปาซิเตอร์ ทำมาจากแผ่นโลหะที่เป็นตัวนำ 2 แผ่น ซึ่งแผ่นโลหะทั้ง 2 แผ่นจะถูกคั่นด้วยฉนวนบางๆ ฉนวนที่ใช้ คั่นระหว่างแผ่นโลหะทั้งสองทำมาจากกระดาษ หรือผ้ากอซ ทำการม้วนตัวนำด้วยฉนวนเข้าด้วยกันแล้วบรรจุลงใน ตัวถังพลาสติกหรือตัวถังโลหะ เป็นรูปสี่เหลี่ยม หรือทรงกระบอก สามารถจำแนกคาปาซิเตอร์ที่ใช้ต่อร่วมกับมอเตอร์ ได้ 2 ชนิดคือ 1.) คาปาซิเตอร์ชนิดบรรจุน้ามัน ( Oil Filled Capacitor ) 2.) คาปาซิเตอร์ชนิดอิเลกโทรไลติก ( Electrolytic Capacitor )
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง 1) คาปาซิเตอร์ชนิดบรรจุน้ำมัน (Oil Filled Capacitor) แผ่นตัวนำจะถูกคั่นด้วยฉนวน ซึ่งฉนวนจะทำมา จากกระดาษบาง ๆ ชุบด้วยน้ำมัน แล้วม้วนเข้าด้วยกัน บรรจุลงในตัวถังที่เป็นทรงกลม หรือสี่เหลี่ยม มีค่าความจุไฟฟ้า ที่มากกว่าคาปาซิเตอร์ชนิดอิเลกโทรไลติก ดังภาพที่ 5.13 ดังนั้นจะใช้คาปาซิเตอร์ชนิดนี้ต่อร่วมกับวงจรขดลวดของ มอเตอร์ตลอดเวลาโดยจะต่ออนุกรมกับขดลวดสตาร์ทจะเห็นใช้งานในมอเตอร์คาปาซิเตอร์สตาร์ท – คาปาซิเตอร์รัน และมอเตอร์คาปาซิเตอร์แบบสองค่า ภาพที่ 5.13 คาปาซิเตอร์ชนิดบรรจุน้ำมัน 2) คาปาซิเตอร์ชนิดอิเลกโทรไลติก (Electrolytic Capacitor) แผ่นตัวนำทั้งสองจะถูกคั่นด้วยฉนวนที่ทำมา จากผ้ากอซ ชุบด้วยสารละลายทางเคมี ที่เรียกว่า อิเลกโทรไลติก จนผ้ากอซอิ่มตัว แล้วทำการม้วนแผ่นตัวนำและ ฉนวนเข้าด้วยกันให้เป็นรูปสี่เหลี่ยม หรือทรงกระบอกและบรรจุลงในตัวถัง จะมีรูปร่าง ตามการม้วนของแผ่นตัวนำ ถ้าม้วนแผ่นตัวนำเป็นรูปสี่เหลี่ยม ก็จะบรรจุแผ่นตัวนำลงในตัวถังสี่เหลี่ยม หรือถ้าม้วนแผ่นตัวนำเป็นรูปทรงกลม ก็จะ บรรจุตัวนำลงในตัวถังรูปทรงกลม ดังภาพที่ 5.14 คาปาซิเตอร์ชนิดอิเลกโทรไลติก จะมีขนาดความจุในการเก็บประจุ น้อยกว่าคาปาซิเตอร์ชนิดบรรจุน้ำมัน จึงไม่สามารถต่อร่วมกับวงจรขดลวดได้นาน คาปาซิเตอร์ชนิดนี้จะนิยมใช้ต่อ ร่วมกับคาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท และคาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบ 2 ค่า ในการต่อคาปาซิเตอร์ ร่วมกับมอเตอร์จะต่อคาปาซิเตอร์อนุกรม กับขดสตาร์ทของมอเตอร์ เพื่อสร้างแรงบิดในขณะสตาร์ทและจะถูกตัดออก จากวงจรด้วยเซนตริฟูกัลสวิตช์ เป็นการป้องกันไม่ให้คาปาซิเตอร์ต่อร่วมกับวงจรขดลวดนานๆ จนเกิดความเสียหาย ภาพที่ 5.14 คาปาซิเตอร์ชนิดอิเลกโทรไลติก
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง 5.2.2 ชนิดของคาปาซิเตอร์มอเตอร์ 1. คาปาซิเตอร์มอเตอร์ แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท (Capacitor Start Motor) มีโครงสร้าง ส่วนประกอบ เหมือนกับสปลิตเฟสมอเตอร์ส่วนที่เพิ่มขึ้นมาคือคาปาซิเตอร์ ซึ่งคาปาซิเตอร์ที่ต่อร่วมกับวงจรขดลวด จะเป็นคาปาซิเตอร์ชนิดอิเลกโทรไลติก การใช้งานของมอเตอร์ ชนิดนี้ได้แก่ ปั๊มน้ำ เครื่องปรับอากาศ ฯลฯ ในการ สตาร์ท คาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์ จะพิจารณาจากหัวข้อดังต่อไปนี้ 1) หลักการทางานของคาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท เมื่อป้อน กระแสไฟฟ้าให้กับ ขดลวดสเตเตอร์ จะทาให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุน ความเร็วเท่ากับความเร็ว ซิงโครนัส (Synchronous speed) ซึ่ง สนามแม่เหล็กหมุนที่เกิดขึ้นนี้จะไปเหนี่ยวนำตัวนำที่โรเตอร์ กระแสที่ไหลในตัวนำโรเตอร์ จะไปสร้างสนามแม่เหล็ก ขึ้นที่ตัวนำโรเตอร์อีกชุดหนึ่ง ขั้วของสนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์และโรเตอร์ จะทำการผลักและดูดกัน ทำให้โรเตอร์ สามารถเคลื่อนที่ไปได้ ในการต่อคาปาซิเตอร์ร่วมกับมอเตอร์ จะสามารถทำได้โดยต่ออนุกรมกับ ขดลวดสตาร์ท และเซนตริฟูกัล สวิตช์ ดังภาพที่ 5.15 เมื่อมอเตอร์เริ่มเดิน ได้ความเร็ว 75 % ของ ความเร็วรอบตามพิกัดของมอเตอร์ที่ Name Plate คาปาซิเตอร์และขดสตาร์ทของมอเตอร์ จะถูกตัดออกจากวงจร โดยเซนตริฟูกัลสวิตช์จะเหลือเฉพาะขดลวดชุด รัน ทำงานเพียงชุดเดียว ซึ่งก็เหมือนกับสปลิตเฟสมอเตอร์ ตัวคาปาซิเตอร์ที่ต่อร่วมกับมอเตอร์จะทำให้แรงบิดขณะ สตาร์ทและ ค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ของมอเตอร์สูงขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้ประสิทธิภาพของมอเตอร์ดีตามไปด้วย มอเตอร์ ชนิดนี้สามารถที่จะออกสตาร์ทได้ดี แม้มีโหลดต่ออยู่กับตัวมอเตอร์ก็ตาม ภาพที่ 5.15 การต่อคาปาซิเตอร์ร่วมกับมอเตอร์ 2) การต่อวงจรการใช้งาน และการกลับทางหมุนของคาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบ คาปาซิเตอร์สตาร์ท –คาปาซิเตอร์รัน สามารถทำได้เหมือนกับสปลิตเฟสมอเตอร์ แต่เพิ่มคาปาซิเตอร์มาต่ออนุกรมกับขดสตาร์ทและจะไม่ มีเซนตริฟูกัลสวิตช์ เพราะคาปาซิเตอร์มอเตอร์ แบบคา ปาซิเตอร์สตาร์ท คาปาซิเตอร์รัน ขดลวดสตาร์ทจะต่อร่วมกับ วงจรตลอดเวลา โดยไม่โดนตัดออก
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง ภาพที่ 5.16 การต่อวงจรขดลวดภายในคาปาซิเตอร์มอเตอร์ การกลับทางหมุนของคาปาซิเตอร์มอเตอร์ คือ ทำการสลับปลายสายระหว่าง ขดสตาร์ทและขดรัน ยกตัวอย่างเช่น จากรูปที่ 5.16 สมมุติให้มอเตอร์หมุน ทวนเข็มนาฬิกา เมื่อ ต้องการให้มอเตอร์หมุนตามเข็มนาฬิกา ให้ต่อวงจรตาม ภาพที่ 5.17 ภาพที่ 5.17 การกลับทางหมุนของคาปาซิเตอร์มอเตอร์ 2. คาปาซิเตอร์มอเตอร์ แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท - คาปาซิเตอร์รัน (Capacitor Start – Capacitor Run Motor) คาปาซิเตอร์ที่นำมาต่อร่วมกับวงจรขดลวดของมอเตอร์ จะเป็นคาปาซิเตอร์ชนิดบรรจุน้ำมันเพราะคาปาซิ เตอร์ชนิดนี้สามารถต่อร่วมอยู่กับวงจรขดลวดของมอเตอร์ได้ตลอดเวลา ซึ่งพิจารณาหัวข้อดังต่อไปนี้ 1) หลักการทำงานของคาปาซิเตอร์มอเตอร์ แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท - คาปาซิ เตอร์รัน เมื่อป้อนกระแส ไฟฟ้าให้กับขดลวดสเตเตอร์ จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุน ความเร็วเท่ากับความเร็วซิงโครนัส (Synchronous)
ใบความรู้ที่ 5 หน่วยที่5 รหัสวิชา 30127-2010 ชื่อวิชา เทคนิคการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้า สอนครั้งที่5 สัปดาห์ที่ 5 หน่วยที่ 5 เรื่อง การควบคุมมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟส จำนวน 5 ชั่วโมง speed) สนามแม่เหล็กหมุนที่เกิดขึ้นนี้จะไปเหนี่ยวนำ ตัวนำ ที่โรเตอร์ กระแสที่ไหลในตัวนำ โรเตอร์ จะไปสร้าง สนามแม่เหล็กขึ้นที่ตัวนำโรเตอร์อีกชุดหนึ่ง ขั้วของสนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์และโรเตอร์ จะทำการผลักและดูดกัน ทำให้โรเตอร์สามารถเคลื่อนที่ ไปได้ คาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท คาปาซิเตอร์รัน จะไม่มีเซนตริฟู กัลสวิตช์ เพราะมอเตอร์ แบบนี้ขดสตาร์ท จะไม่โดนตัดออกจากวงจร แต่จะเป็นตัวช่วยขดรันในการทำงานคาปาซิเตอร์ที่ต่อร่วมอยู่กับมอเตอร์ จะต่ออนุกรมกับขดสตาร์ท ดังภาพที่ 5.18 ซึ่งทำหน้าที่ในการสร้างแรงบิดให้สูงในขณะสตาร์ท และในขณะทำงาน ตลอดจนทำให้เพาเวอร์แฟคเตอร์สูงขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพของมอเตอร์สูงขึ้นตามไปด้วย ภาพที่ 2.18 การต่อคาปาซิเตอร์ร่วมกับมอเตอร์ 2) การต่อวงจรการใช้งานและการกลับทางหมุนของคาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท – คาปาซิเตอร์รัน การต่อใช้งานของมอเตอร์ชนิดนี้สามารถทำได้เหมือนกับสปลิตเฟสมอเตอร์ แต่เพิ่มคาปาซิเตอร์มาต่อ อนุกรมกับขดสตาร์ทดังภาพที่ 5.19 และจะไม่มีเซนตริฟูกัลสวิตช์ เพราะคาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท คาปาซิเตอร์รัน ขดลวดสตาร์ทจะต่อร่วมกับวงจรตลอดเวลาโดยไม่โดนตัดออกจากวงจร ภาพที่ 5.19 การต่อใช้งาน ของคาปาซิเตอร์มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ทคาปาซิเตอร์รัน