วิจัย ชุดปฏิบัติการเครื่องจักรกลไฟฟ้า 3 เฟส

ชุดปฏบิ ตั กิ ารเคร่ืองจักรกลไฟฟ้า 3 เฟส
3 Phase Electrical Machine Operation Set

ปรีดา ทาไธสงค์

ระดบั ปริญญาวศิ วกรรมศาสตรบณั ฑติ
สาขาวชิ าวศิ วกรรมไฟฟ้า
คณะเทคโนโลยี
มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏอุดรธานี
ปี การศึกษา 2564

ชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

ปรีดา ทาไธสงค์

ระดับปริญญาวศิ วกรรมศาสตรบณั ฑติ
สาขาวชิ าวศิ วกรรมไฟฟ้า
คณะเทคโนโลยี
มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏอุดรธานี
ปี การศึกษา 2564

ชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส
3 Phase Electrical Machine Operation Set

ปรีดา ทาไธสงค์

ระดบั ปริญญาวศิ วกรรมศาสตรบณั ฑิต
สาขาวิชาวศิ วกรรมไฟฟ้า
คณะเทคโนโลยี
มหาวิทยาลยั ราชภฏั อุดรธานี
ปี การศึกษา 2564

ไดผ้ า่ นการพิจารณาจาก

ลงช่ือ........................................หวั หนา้ สาขาวิชา ลงช่ือ........................................อาจารยท์ ี่ปรึกษา

(ดร.ยทุ ธศกั ด์ิ ทอดทอง) (รองศาสตราจารย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที)

ลงชื่อ......................................อาจารยป์ ระจาวิชา ลงช่ือ........................................กรรมการ

(ดร.อภยั ภกั ด์ิ ประทมุ ทิพย)์ (ผชู้ ่วยศาสตราจารยส์ มชาย สิริพฒั นากุล)

ลงช่ือ........................................กรรมการ ลงช่ือ........................................กรรมการ

(ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ภูเบศร์ พิพธิ หิรัญการ) (รองศาสตราจารยจ์ ุไรรัตน์จินดา อรรคนิตย)์

ลงช่ือ........................................กรรมการ ลงชื่อ........................................กรรมการ
(ดร.บวั วรณ์ ไชยธงรัตน์) (อาจารยว์ ชั รวิชญ์ ดาวสวา่ ง)

ก

ชื่อเรื่อง ชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส
ผู้วิจัย นายปรีดา ทาไธสงค์ รหสั นกั ศึกษา 62001303103
ปริญญา วศิ วกรรมศาสตรบณั ฑิต สาขาวชิ าวิศวกรรมไฟฟ้า
อาจารย์ทีป่ รึกษา รองศาสตราจารย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที
มหาวทิ ยาลยั มหาวิทยาลยั ราชภฏั อดุ รธานี ปี ที่พมิ พ์ 2565

บทคดั ย่อ

ในการศึกษาเก่ียวกบั เครื่องกลไฟฟ้าจึงควรรู้จกั อุปกรณ์ต่าง ๆ ของเครื่องกลไฟฟ้าและ
เข้าใจถึงหลักการทางานของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบต่าง ๆ ซ่ึงในรายวิชาเคร่ื องจักรกลไฟฟ้า
เป็ นการศึกษาเรียนรู้ถึงส่วนประกอบ หลกั การทางานของเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้าและวงจรควบคุม
มอเตอร์ในรูปแบบต่าง ๆ ในการจดั ทาคร้ังน้ีผูจ้ ัดทามีวตั ถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างชุด
ปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส ประกอบดว้ ย ชุดวงจรกาลงั และชุดวงจรควบคุม คือชุด Main
Circuit Breaker 3 Phase ชุด Overload Delay ชุด Push Button Switch ชุด Four Pilot Lamp ชุด Timer
On Delay และชุด Magnetic Contactor 3 ชุด

ส่วนในใบงานประกอบการทดลองประกอบด้วย 7 ใบงาน คือ ใบงานท่ี 1 การสตาร์ท
มอเตอร์โดยตรง (Direction On Line Starter) ใบงานท่ี 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนิดปิ ด – เปิ ด
2 ที่ ใบงานที่ 3 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Jogging ใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ
Plugging ใบงานที่ 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Reversing After Stop ใบงานที่ 6 การสตาร์ท
มอเตอร์แบบ STAR – DELTA แบบ MANUAL ใบงานท่ี 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR –
DELTA แบบ อตั โนมตั ิ

จากการทดลองชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส โดยมีกลุ่มทดสอบ คือนักศึกษา
สาขาวิศวกรรมไฟฟ้าปี ท่ี 4 จานวน 3 คน โดยทาการทดลองท้งั หมด 7 ใบงาน โดยให้ตวั อยา่ งกลุ่ม
ทดลอง ทดสอบคนละ 7 ใบงาน รวมการทดลองเป็ น 21 คร้ัง ผลพบว่าการทดลองถูกตอ้ ง 19 คร้ัง
ผิดพลาด 2 คร้ัง ในใบงานที่ 5 และใบงานท่ี 7 เน่ืองจากเกิดความเขา้ ใจท่ีผดิ พลาดและมีการตอ่ วงจร
ท่ีผิดไปจากใบงาน จึงไดใ้ หม้ ีการทดลองซ้าในใบงานดงั กล่าว ผลคือทางานถกู ตอ้ งท้งั 7 ใบงาน

คาสาคญั : เคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า; มอเตอร์; วงจรควบคุม

ข

TITLE 3 Phase Electrical Machine Operation Set

AUTHOR Mr.Preeda Thathaisong Student's ID number 62001303103

DEGREE Bachelor of Engineering Program in Electrical Engineering

ADVISORS Associate Professor Dr. Alongorn Promtee

UNIVERSITY Udon Thani Rajabhat University. DATE 2022

ABSTRACT

In the study of electromechanical, it is necessary to know the various devices of the electric
machine and understand the principles of operation of different types of electric motors. Principles
of operation of electrical machinery and motor control circuits in various forms. In this preparation,
the organizer aims to design and build a 3-phase electrical machine operating set consisting of a
power circuit and a control circuit, namely the Main Circuit Breaker. 3 Phase Set Overload Delay
Set Push Button Switch Set Four Pilot Lamp Set Timer On Delay Set and 3 sets of Magnetic
Contactor

As for the test worksheet, there are 7 worksheets, which are Work 1, Direct Motor Starting
(Direction On Line Starter), Work 2, Direct Motor Starting, 2 Open Types, Work 3, Reversing
Motor Rotation. Jogging Worksheet 4 Reversing Plugging Motor Rotation Worksheet 5 Reversing
After Stop Motor Rotation Worksheet 6 Starting Motor STAR – DELTA MANUAL Worksheet 7
Starting Motor STAR – DELTA Type automatic

From the experiment of the 3-phase electrical machinery laboratory with a test group Three
4th year electrical engineering students by doing a total of 7 worksheets by giving the samples to
the experimental group 7 worksheets per person, totaling 21 experiments. The results showed that
the experiment was correct 19 times, 2 times wrong in the worksheet 5 and worksheet. 7 due to
misunderstandings and wrong connections from the worksheet Therefore, the experiment was
repeated. In the said worksheet, the result is that all 7 worksheets are correct.
Key Words : Electrical Machiner; Motor; Control Circuit

ค

กติ ตกิ รรมประกาศ

โครงงานวิจยั เร่ืองชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส ที่เสร็จสมบูรณ์ได้ เนื่องดว้ ย
ความกรุณาและความช่วยเหลือเป็ นอย่างดีจาก รองศาสตราจารย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที ซ่ึงเป็ น
อาจารยท์ ี่ปรึกษาที่ใหค้ วามรู้และคาปรึกษาตลอดจนแนวคิดการทางานและการวางแผน

ขอขอบพระคณุ ดร.อภยั ภกั ด์ิ ประทุมทิพย์ อาจารยป์ ระจารายวชิ าโครงงานทางวศิ วกรรม 1
และคณะกรรมการคุมสอบงานวิจยั ทุกท่านที่ไดใ้ หค้ าแนะนาในการทางานวิจยั และตรวจสอบแกไ้ ข
ขอ้ บกพร่องจนงานวิจยั เสร็จสมบูรณ์ และขอขอบพระคุณผูป้ กครองท่ีคอยเป็นกาลงั ใจและให้การ
สนบั สนุนคา่ ใชจ้ ่ายจึงขอกราบขอบพระคุณอยา่ งสูง

ปรีดา ทาไธสงค์

สารบญั ง

เรื่อง หน้า
บทคดั ยอ่ ก
กิตติกรรมประกาศ ค
สารบญั ง
สารบญั รูป ฉ
สารบญั ตาราง ซ

บทที่ 1 บทนา 1
1.1 ความสาคญั และที่มา 2
1.2 วตั ถุประสงคข์ องงานวิจยั 2
1.3 ขอบเขตของงานวิจยั 3
1.4 ผลท่ีคาดวา่ จะไดร้ ับ
5
บทท่ี 2 ทฤษฎีและงานวจิ ยั ทเ่ี กยี่ วข้อง 7
2.1 ทฤษฏีการสร้างชุดฝึก / ชุดทดอง 10
2.2 อุปกรณ์ที่ใชใ้ นวงจรควบคมุ เคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 15
2.3 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส 18
2.4 การตอ่ มอเตอร์ 3 เฟส 20
2.5 การควบคุมการสตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟส แบบ Start-Delta
2.6 งานวจิ ยั ท่ีเกี่ยวขอ้ ง 26
26
บทท่ี 3 วธิ กี ารดาเนินงาน 26
3.1 ศึกษาคน้ ควา้ ขอ้ มูล 27
3.2 วิเคราะห์ขอ้ มลู และจดั หาอุปกรณ์
3.3 ออกแบบและจดั ทาใบงาน
3.4 ออกแบบและสร้างชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

จ

สารบญั (ต่อ)

เร่ือง หน้า

บทที่ 4 ผลการศึกษา

4.1 ผลการทดสอบใบงานท่ี 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง 30

4.2 ผลการทดสอบใบงานท่ี 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนิดปิ ด - เปิ ด 2 ที่ 31

4.3 ผลการทดสอบใบงานที่ 3 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Jogging 33

4.4 ผลการทดสอบใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Plugging 34

4.5 ผลการทดสอบใบงานท่ี 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Reversing After Stop 35

4.6 ผลการทดสอบใบงานท่ี 6 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA 37

แบบ MANUAL

4.7 ผลการทดสอบใบงานที่ 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA 38

แบบอตั โนมตั ิ

4.8 สรุปผลการทดลอง 40

4.9 แบบสอบถามความพงึ พอใจนกั ศึกษาตอ่ ชิ้นงาน (HARD WARE) 40

4.10 แบบสอบถามความพงึ พอใจนกั ศึกษาตอ่ ใบงาน (LAB SHEET) 41

บทท่ี 5 สรุปผลการศึกษาและแนวทางการพฒั นา

5.1 ผลดา้ นชิ้นงาน (HARD WARE) 43

5.2 ผลดา้ นใบงาน (LAB SHEET) 46

5.3 ผลทางวศิ วกรรม 46

5.4 ผลแบบประเมินความพึงพอใจ 48

5.5 ขอ้ เสนอแนะ 48

บรรณานุกรม 49

ภาคผนวก

ประวัตผิ ้จู ัดทา

สารบญั รูป ฉ

รูปที่ หน้า
2.1 แผนผงั การทางานของชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส 4
2.2 ชุดทดลองการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า 6
2.3 สวิตชก์ ดป่ ุม 7
2.4 แมกเนติกคอนแทคเตอร์ 8
2.5 โอเวอร์โหลดรีเลย์ 8
2.6 รีเลยต์ ้งั เวลา 9
2.7 เซอร์กิตเบรกเกอร์(Circuit Breaker) 10
2.8 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส 11
2.9 โครงมอเตอร์เหนี่ยวนา 3 เฟส 11
2.10 แกนเหลก็ สเตเตอร์และขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เหน่ียวนา 3 เฟส 12
2.11 ขดลวดมอเตอร์ 3 เฟส 13
2.12 ฝาปิ ดหวั ทา้ ย 13
2.13 โรเตอร์แบบกรงกระรอก 14
2.14 โรเตอร์แบบพนั ขดลวด 15
2.15 แผนภาพการต่อมอเตอร์ 3 เฟสแบบสตาร์ 16
2.16 ข้วั ต่อสายการตอ่ ใชง้ านขดลวดมอเตอร์ 3 เฟสแบบสตาร์ 16
2.17 แผนภาพการต่อมอเตอร์ 3 เฟสแบบเดลตา้ 17
2.18 ข้วั ตอ่ สายการตอ่ ใชง้ านขดลวดมอเตอร์ 3 เฟสแบบเดลตา้ 17
2.19 วงจรกาลงั 18
2.20 วงจรควบคุม 19
3.1 แผนแสดงการปฏิบตั ิงาน 23
3.2 ออกแบบลายวงจรเพื่อสร้างไฟล์ G-CODE ในการกดั ร่อง 27
3.3 ใชเ้ คร่ือง Mini CNC กดั ร่องตามแบบ 27
3.4 ชุด PUSH BUTTON SWITCH 28
3.5 ชุด FOUR PILOT LAMP 28
3.6 ชุด MAGNETIC CONTACTOR 29

สารบญั รูป (ต่อ) ช

รูปที่ หน้า
3.7 ชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส 29
4.1 ทดสอบใบงานที่ 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง 31
4.2 ใบงานท่ี 1 วดั คา่ กระแสที่จุด A1 และวดั ความเร็วรอบขณะมอเตอร์ทางาน 31
4.3 ทดสอบใบงานท่ี 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนิดปิ ด - เปิ ด 2 ท่ี 32
4.4 ใบงานที่ 2 วดั ค่ากระแสที่จุด A1 และวดั ความเร็วรอบขณะมอเตอร์ทางาน 32
4.5 ทดสอบใบงานที่ 3 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Jogging 33
4.6 วดั ค่าความเร็วรอบขณะตามเขม็ นาฬิกา – ทวนเขม็ นาฬิกา 33
4.7 ทดสอบใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Plugging 34
4.8 วดั ค่าความเร็วรอบขณะหมนุ ตามเขม็ นาฬิกา 35
4.9 ทดสอบใบงานที่ 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Reversing After Stop 36
4.10 วดั คา่ ความเร็วรอบขณะหมุนทวนเขม็ นาฬิกา 36
4.11 ทดสอบใบงานท่ี 6 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta แบบ MANUAL 37
4.12 วดั กระแสขณะมอเตอร์ทางานแบบ Star – Delta 37
4.13 ทดสอบใบงานที่ 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta โดยอตั โนมตั ิ 38
4.14 วดั ค่าความเร็วรอบขณะสตาร์ทแบบ สตาร์ – เดลตา้ 39
4.15 วดั ค่ากระแสขณะสตาร์ทแบบ สตาร์ – เดลตา้ 39
5.1 ชุด Main Circuit Breaker 3 Phase 43
5.2 ชุด Push Button Switch 44
5.3 ชุด Timer On Delay 44
5.4 ชุด Four Pilot Lamp 44
5.5 ชุด Magnetic Contactor จานวน 3 ชุด 45
5.6 ชุด Overload Delay 45
5.7 ชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส พร้อมรางอลูมิเนียม 45

ซ

สารบญั ตาราง

ตารางท่ี หน้า

3.1 การวางแผนการปฏิบตั ิงาน 24

3.2 รายการวสั ดุและอปุ กรณ์ 25

4.1 ผลการทดสอบใบงานที่ 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง 31

4.2 ผลการทดสอบใบงานที่ 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนิดปิ ด - เปิ ด 2 ที่ 32

4.3 ผลการทดสอบใบงานท่ี 3 การกลบั ทางหมุนแบบมอเตอร์ Jogging 34

4.4 ผลการทดสอบใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Plugging 35

4.5 ผลการทดสอบใบงานที่ 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Reversing After Stop 36

4.6 ผลการทดสอบใบงานที่ 6 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta แบบ MANUAL 38

4.7 ผลการทดสอบใบงานท่ี 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta โดยอตั โนมตั ิ 39

4.8 ผลการวเิ คราะห์ขอ้ มลู แบบสอบถามความพึงพอใจนกั ศึกษาต่อชิ้นงาน (HARD WARE) 41

4.9 ผลการวิเคราะหข์ อ้ มลู แบบสอบถามความพงึ พอใจนกั ศึกษาตอ่ ใบงาน (LAB SHEET) 42

บทที่ 1
บทนำ

1.1 ควำมสำคัญและท่มี ำ

ในปัจจุบันเคร่ื องจักรกลไฟฟ้า เป็ นต้นกาลังขับเคล่ือนที่สาคัญอย่างหน่ึงในโรงงาน
อุตสาหกรรมเพราะมีคุณสมบตั ิที่ดีเด่นในดา้ นการปรับความเร็ว ไดต้ ้งั แต่ความเร็วต่าสุดจนถึงสูงสุด
นิยมใชก้ นั มากในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงงานทอผา้ โรงงานเสน้ ใยโพลีเอสเตอร์ โรงงานถลุง
โลหะ หรือใหเ้ ป็นตน้ กาลงั ในการขบั เคล่ือนรถไฟฟ้า เป็นตน้ ในการศึกษาเก่ียวกบั เคร่ืองกลไฟฟ้า
จึงควรรู้จักอุปกรณ์ต่างๆ ของเคร่ืองกลไฟฟ้า และเขา้ ใจถึงหลกั การทางานของมอเตอร์ไฟฟ้า
แบบต่าง ๆ โดยเราสามารถนามาใชไ้ ด้ 2 ลกั ษณะ คือ เป็นเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ที่ทาหนา้ ท่ี
เปล่ียนพลงั งานกลใหเ้ ป็นพลงั งานไฟฟ้า และมอเตอร์ไฟฟ้า ที่ทาหนา้ ที่เปล่ียนพลงั งานไฟฟ้าใหเ้ ป็น
พลงั งานกล ส่วนประกอบของเคร่ืองกลไฟฟ้าจะประกอบดว้ ย ส่วนท่ีอยกู่ บั ที่ (Stator) และส่วนที่
เคลื่อนท่ี (Rotor)

ซ่ึงในรายวิชาเครื่องจักรกลไฟฟ้าเป็ นการศึกษาเรียนรู้ถึงส่วนประกอบ หลักการทางาน
ของเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้าและวงจรควบคุมมอเตอร์ในรูปแบบต่างๆ และมีการเรียนการสอนที่เป็ น
ภาคปฏิบตั ิ เพื่อใหน้ กั ศึกษาไดล้ งมือจาลองสถานการณ์จริงให้เกิดการสร้างทกั ษะที่จาเป็นท่ีจะตอ้ ง
มีท้งั ความรู้ท้งั ดา้ นทฤษฎีและดา้ นปฏิบตั ิ เพื่อใหผ้ ูเ้ รียนไดเ้ รียนรู้และจาลองการทางานจริง ทาใหม้ ี
ความสนใจท่ีจะเรียนรู้และลงมือปฏิบตั ิ

ในการจัดทาคร้ังน้ี ผูจ้ ดั ทาเล็งเห็นปัญหาชุดปฏิบัติการเคร่ืองจักรกลไฟฟ้ามีจานวนน้อย
ไม่เพียงพอต่อนักศึกษาในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า ผูจ้ ดั ทาจึงได้สร้างชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจักรกล
ไฟฟ้า 3 เฟส โดยมีวตั ถุประสงค์ในการฝึ กให้ผูเ้ รียนได้ศึกษาและทดลองการควบคุมมอเตอร์
ในรูปแบบต่างๆ เพ่ือเป็นแนวทางการเพ่ิมทกั ษะความรู้ทางดา้ นการปฏิบตั ิใหก้ บั ผูเ้ รียน และพฒั นา
ฝีมือเพ่อื เป็นประโยชนใ์ นการประกอบอาชีพและการทางานในอนาคต

2

1.2 วตั ถปุ ระสงค์ของงำนวจิ ัย

1.2.1 เพ่อื สร้างชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส
1.2.2 เพื่อใชท้ ดสอบประสิทธิภาพของชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

1.3 ขอบเขตของงำนวจิ ยั

1.3.1 ชุดกลอ่ งทดลองมีท้งั หมด 8 กล่อง
1.3.2 ดา้ นหนา้ กลอ่ งอปุ กรณ์ใชเ้ ป็นแผน่ แบกกาไลท์
1.3.3 ขนาดกล่อง MAGNETIC CONTACTOR กวา้ ง x ยาว ขนาด 10 x 30 ซม.

1.3.3.1 ใช้ MAGNETIC CONTACTOR จานวน 3 ตวั
1.3.3.2 ใช้ MAGNETIC CONTACTOR ขนาดพิกดั กระแส 35 A
1.3.3.3 ใชป้ ลก๊ั กลว้ ยแจ๊คตวั เมียกลม สีเหลือง น้าเงิน ดา
1.3.4 ขนาดกล่อง THERMAL OVERLOAD RELAY กวา้ ง x ยาว ขนาด 10 x 30 ซม.
1.3.4.1 ใช้ THERMAL OVERLOAD RELAY จานวน 1 ตวั
1.3.4.2 ใช้ THERMAL OVERLOAD RELAY ขนาดพิกดั กระแส 34-50 A
1.3.4.3 ใชป้ ลก๊ั กลว้ ยแจ๊คตวั เมียกลม สีเหลือง ดา
1.3.5 ขนาดกลอ่ ง TIMER ON DELAY กวา้ ง x ยาว ขนาด 10 x 30 ซม.
1.3.5.1 ใช้ TIMER ON DELAY จานวน 1 ตวั
1.3.5.2 ใช้ TIMER ON DELAY ขนาด 220 VAC 5 A
1.3.5.3 ใชป้ ลกั๊ กลว้ ยแจค๊ ตวั เมียกลม สีน้าเงิน เหลือง ดา เขียว
1.3.6 ขนาดกล่อง PUSH BUTTON SWITCH กวา้ ง x ยาว ขนาด 10 x 30 ซม.
1.3.6.1 ใช้ PUSH BUTTON SWITCH จานวน 4 ตวั (สีแดง 1 ตวั ,สีเขยี ว 3 ตวั )
1.3.6.2 ใชป้ ลก๊ั กลว้ ยแจค๊ ตวั เมียกลม สีดา
1.3.7 ขนาดกล่อง FOUR PILOT LAMP กวา้ ง x ยาว ขนาด 10 x 30 ซม.
1.3.7.1 ใช้ PILOT LAMP จานวน 4 ตวั (สีเขยี ว 2 ตวั ,สีส้ม 2 ตวั )
1.3.7.2 ใช้ PILOT LAMP ขนาด 220 VAC
1.3.7.3 ใชป้ ลก๊ั กลว้ ยแจ๊คตวั เมียกลม สีดา น้าเงิน

3

1.3.8 ขนาดกลอ่ ง MAIN CIRCUIT BREAKER 3 PHASE กวา้ ง x ยาว ขนาด 10 x 30 ซม.
1.3.8.1 ใช้ MAIN CIRCUIT BREAKER (ขนาดพกิ ดั กระแส 50 A)
1.3.8.2 ใชป้ ลกั๊ กลว้ ยแจค๊ ตวั เมียกลม สีดา น้าเงิน เขยี ว

1.3.9 ใชห้ วั ปลกั๊ พาวเวอร์ 4 ขา
1.3.10 รางวางกลอ่ งอปุ กรณ์ใชอ้ ลูมิเนียม
1.3.11 สามารถนาไปต่อทดลองใชง้ านร่วมกบั ใบงานดงั น้ี

1.3.11.1 ใบงานท่ี 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง (Direction On Line Starter)
1.3.11.2 ใบงานที่ 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนิดปิ ด – เปิ ด 2 ที่
1.3.11.3 ใบงานที่ 3 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Jogging
1.3.11.4 ใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Plugging
1.3.11.5 ใบงานที่ 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Reversing After Stop
1.3.11.6 ใบงานที่ 6 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA แบบ MANUAL
1.3.11.7 ใบงานท่ี 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA แบบอตั โนมตั ิ

1.4 ผลทคี่ ำดว่ำจะได้รับ

1.4.1 ไดช้ ุดปฏิบตั ิการทดลองมาใชใ้ นรายวชิ าเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า
1.4.2 เพ่อื ลดการซ้ือและนาเขา้ ชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้าที่มีราคาสูง
1.4.3 ไดเ้ รียนรู้และออกแบบอปุ กรณ์ท่ีใชใ้ นชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า
1.4.4 ไดท้ าการทดลองและการฝึกควบคมุ มอเตอร์
1.4.5 ไดเ้ รียนรู้วงจรและหลกั การทางานจาการลงมือปฏิบตั ิ
1.4.6 ไดท้ กั ษะการเรียนรู้และพฒั นาฝีมือเพ่ือเป็นประโยชนใ์ นการประกอบอาชีพในอนาคต

บทท่ี 2
ทฤษฎีและงานวจิ ัยท่ีเกยี่ วข้อง

การศึกษาชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟสในรายวิชาโครงงานวศิ วกรรม ผวู้ ิจยั ไดศ้ ึกษา
เ อ ก ส า ร ท ฤ ษ ฎี แ ล ะ ง า น วิ จัย ที่ เ ก่ี ย ว ข้อ ง เ พื่ อ ใ ช้ ป ร ะ ก อ บ ใ น ก า ร ท ํา ง า น แ ล ะ ช่ ว ย ช้ ี นํา ทิ ศ ท า ง
ในการศึกษา การควบคุมเคร่ืองกลไฟฟ้าหรือการควบคุมมอเตอร์ คือการควบคุมให้มอเตอร์ทาํ งาน
ตามวตั ถุประสงค์หรือตามความตอ้ งการของผูค้ วบคุม การเลือกใชอ้ ุปกรณ์ควบคุมประกอบวงจร
จึงมีความจาํ เป็นเพ่อื ความเหมาะสมกบั วตั ถปุ ระสงค์ และชนิดของการควบคุมมอเตอร์

ทฤษฏีและงานวิจยั มี 5 หวั ขอ้ ดงั น้ี
2.1 ทฤษฏีการสร้างชุดฝึก / ชุดทดลอง
2.2 อุปกรณ์ท่ีใชใ้ นวงจรควบคมุ เครื่องจกั รกลไฟฟ้า
2.3 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส
2.4 การตอ่ มอเตอร์ 3 เฟส
2.5 การควบคมุ การสตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟส แบบ Star - Delta
2.6 งานวจิ ยั ที่เกี่ยวขอ้ ง

แผนผงั การทาํ งาน

ชุดควบคุมการทางานของมอเตอร์

ABC

ผ้ปู ฏิบัติงาน DE F

รูปที่ 2.1 แผนผงั การทาํ งานของชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

5

หมายเหตุ A : ชุด MAGNETIC CONTACTOR จาํ นวน 3 ชุด (ขนาดพกิ ดั กระแส 50 A)
B : ชุด THERMAL OVERLOAD RELAY จาํ นวน 1 ชุด (ขนาดพิกดั กระแส 34–50 A)
C : ชุด TIMER ON DELAY จาํ นวน 1 ชุด
D : ชุด PUSH BUTTON SWITCH จาํ นวน 1 ชุด
E : ชุด PILOT LAMP จาํ นวน 1 ชุด
F : ชุด MAIN CIRCUIT BREAKER 3 PHASE จาํ นวน 1 ชุด (ขนาดพกิ ดั กระแส 50 A)

2.1 ทฤษฏกี ารสร้างชุดฝึ ก / ชุดทดลอง

ทฤษฎีที่สําคัญพ้ืนฐานในการสร้างชุดปฏิบัติการเครื่องจักรกลไฟฟ้าและการควบคุม คือ
ความแตกต่างระหว่างบุคคล (Individual Differences) นักการศึกษาได้นําหลกั จิตวิทยาในด้าน
ความแตกต่างระหว่างบุคคลมาใช้เพราะผูเ้ รียนแต่ละคนจะเรียนรู้ตามวิถีทางของเขา และใช้เวลา
เรียนในเรื่องหน่ึงๆ ท่ีแตกต่างกันไปความแตกต่างเหล่าน้ีมีความแตกต่างในด้าน ความสามารถ
(Ability) สติปัญญา (Intelligence) ความตอ้ งการ (Need) ความสนใจ (Interest) ร่างกาย (Physical)
อารมณ์ (Emotion) และสังคม (Social) ผูส้ ร้างชุดการสอน จึงพยายามที่จะหา วิธีการที่เหมาะสม
ในการที่จะทาํ ใหผ้ เู้ รียนไดเ้ รียนอยา่ งบรรลผุ ลสาํ เร็จตามวตั ถปุ ระสงคท์ ่ีวางไวใ้ นชุดน้นั ๆ

การนาํ ส่ือประสมมาใช้ (Multi Media Approach) เป็นการนาํ เอาส่ือในการสอนหลายประเภท
มาใชส้ ัมพนั ธ์กนั อยา่ งมีระบบ ความพยายามอนั น้ีก็เพื่อท่ีจะเปล่ียนแปลงการเรียนการสอนจากเดิม
ที่เคยยึดครูเป็นแหล่งใหค้ วามรู้หลกั มาเป็ นการจดั ประสบการณ์ให้ผเู้ รียน ดว้ ยการใชแ้ หล่งความรู้
จากสื่อประเภทตา่ งๆ

ทฤษฎีการเรียนรู้ (Learning Theory) จิตวิทยาการเรียนรู้ท่ีเปิ ดโอกาสใหผ้ เู้ รียนไดก้ ระทาํ ดงั น้ี
- เขา้ ร่วมกิจกรรมการเรียนดว้ ยตนเอง
- ตรวจสอบผลการเรียนของตนเองวา่ ถูกหรือผิดไดท้ นั ที
- มีการเสริมแรงคือผเู้ รียนจะเกิดความภาคภูมิใจดีใจท่ีตนเองทาํ ไดถ้ ูกตอ้ ง เป็นการใหก้ าํ ลงั ใจ
ท่ีจะเรียนต่อไป
- เรียนรู้ไปทีละข้นั ตามความสามารถและความสนใจของตนเอง

6

- การใช้วิธีวิเคราะห์แบบ (System Analysis) โดยการจัดเน้ือหาวิชาให้สอดคล้องกันกับ
สภาพแวดลอ้ มและวยั ของผูเ้ รียน ทุกส่ิงทุกอย่างที่จดั ไวใ้ นชุดการสอนจะสร้างข้ึนอย่างมีระบบ
มีการตรวจสอบทุกข้นั ตอนมีการทดลองปรับปรุงจนมีประสิทธิภาพอยู่ในเกณฑม์ าตรฐานเป็ นท่ี
เช่ือถือไดจ้ ึงนาํ เอาออกมาใช้

จากคาํ กล่าวขา้ งต้น สรุปได้ว่า ในการผลิตชุดการสอนน้ันจะต้องคาํ นึงถึงความแตกต่าง
ของผูเ้ รียนในดา้ นความสามารถ สติปัญญา เพื่อให้เกิดการเรียนรู้ท่ีสัมฤทธ์ิผลตามวตั ถุประสงค์
ใหไ้ ดม้ ากที่สุด

ชุดทดลองการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าที่สร้างข้ึน พบว่ามีประสิทธิภาพตามท่ีผู้เช่ียวชาญ
ให้คาํ แนะนําและนําไปทดลองการใช้งาน ท้งั น้ีเพราะผูว้ ิจยั ได้ศึกษาบริบทของกลุ่มตวั อย่างที่
ประกอบอาชีพงานช่างเทคนิค โดยสํารวจและวิเคราะห์ความต้องการเคร่ืองมือของกลุ่มตวั อย่าง
พบว่าเครื่องมือท่ีใช้ในอดีตผ่านมาถึงปัจจุบนั ของอาชีพงานช่างเทคนิค ไดม้ ีการพฒั นาเทคโนโลยี
ต่างๆ จนไดเ้ ครื่องมือและอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพไวใ้ ชใ้ นการปฏิบตั ิงาน ท้งั น้ีการสร้างชุดทดลอง
การควบคมุ มอเตอร์ไฟฟ้า ไดผ้ า่ นกระบวนการที่เป็นระบบตามข้นั ตอนที่ผวู้ ิจยั ไดศ้ ึกษาเอกสารและ
งานวจิ ยั ที่เกี่ยวขอ้ ง ก่อนที่จะสร้างอปุ กรณ์ใหม้ ีประสิทธิภาพใหส้ อดคลอ้ งกบั งานวจิ ยั

รูปที่ 2.2 ชุดทดลองการควบคมุ มอเตอร์ไฟฟ้า

7

2.2 อุปกรณ์ที่ใช้ในวงจรควบคมุ เคร่ืองจักรกลไฟฟ้า

วงจรไฟฟ้าสาํ หรับการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้าจะประกอบดว้ ยอุปกรณ์ควบคุมเคร่ืองกลไฟฟ้า
หลายชนิดนาํ มาใชป้ ระกอบวงจรร่วมกนั เพ่ือใหส้ ามารถควบคุมการทาํ งานของเคร่ืองกลไฟฟ้าให้
ทาํ งานตามความตอ้ งการไดอ้ ย่างถูกตอ้ ง มีประสิทธิภาพและมีความปลอดภยั ในการใชง้ านอุปกรณ์
ดงั กล่าวไดแ้ ก่

2.2.1 สวติ ชป์ ่ ุมกด (Push button Switch)
เป็ นอุปกรณ์ท่ีทาํ หน้าที่ตดั ต่อวงจรไฟฟ้าควบคุมการทาํ งานของมอเตอร์ สวิตช์น้ีจะมี

หน้าสัมผสั (Contact) แบบปกติเปิ ด (Normally Open ; NO) และแบบปกติปิ ด (Normally Close ;
NC) ชุด เม่ือกดป่ ุมแลว้ หนา้ สมั ผสั ท้งั คู่ดงั กล่าวจะเปล่ียนตาํ แหน่งและเมื่อปล่อยมือหนา้ สัมผสั ท้งั คู่
จะกลบั คนื ตาํ แหน่งเดิมโดยไม่คา้ งตาํ แหน่งดว้ ยแรงดนั ของสปริง เราเรียกการทาํ งานของหนา้ สัมผสั
น้ีวา่ Momentary Contact ลกั ษณะรูปแบบของสวิตชป์ ่ มุ กดมีหลายลกั ษณะดงั รูป

รูปที่ 2.3 สวิตชก์ ดป่ ุม
(ท่ีมา : https://mall.factomart.com/what-is-a-push-button-switch/)

2.2.2 แมกเนติกคอนแทคเตอร์ (Mangnetic Contactor)
เป็ นอุปกรณ์ที่อาศัยการทาํ งานโดยอาํ นาจแม่เหล็กในการเปิ ดปิ ดหน้าสัมผสั ในการ

ควบคมุ วงจร มอเตอร์หรือเรียกวา่ สวติ ช์แมเ่ หลก็ (Magnetic Switch) หรือคอนแทคเตอร์ (Contactor)
ก็ได้ ขอ้ ดีของการใช้รีเลยแ์ ละแมกเนติกคอนแทคเตอร์เมื่อเทียบกบั สวิตช์อ่ืน ให้ความปลอดภัย
สําหรับผูค้ วบคุมสูง ให้ความสะดวกในการควบคุม ประหยดั เมื่อเทียบกับการควบคุมด้วยมือ
โครงสร้างและส่วนประกอบของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ หรือสวติ ชแ์ ม่เหลก็

8

รูปที่ 2.4 แมกเนติกคอนแทคเตอร์
(ที่มา : https://www.tsc-th.com/)

2.2.3 โอเวอร์โหลดรีเลย์ (Overload Relay)
เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยในการตดั วงจรเพื่อจ่ายกระแสไปให้โหลด ส่วนมากใชเ้ ป็นสวิตช์เปิ ด-

ปิ ดแหล่งจ่ายไฟไปที่มอเตอร์หรือปั๊ม ซ่ึงจะใช้คู่กับแมกเนติกคอนแทคเตอร์การป้องกันกระแส
เนื่องจากภาระกระแสเกินในงานมอเตอร์ไฟฟ้าน้นั มีอยบู่ อ่ ยคร้ัง ส่วนใหญ่มาจากการใชง้ านมอเตอร์
เกินพิกดั จนทาํ ให้มอเตอร์เกิดความร้อนสูง ส่งผลให้ตวั มอเตอร์เกิดความเสียหายได้ ท้งั ฟิ วส์หรือ
เบรกเกอร์ในการสตาร์มอเตอร์แบบ DOL น้นั จะมีกระแสเริ่มเดินสูงมาก ดงั น้ันการเลือกใช้ฟิ วส์
หรือเบรกเกอร์จึงตอ้ งมีพิกดั กระแสที่สูงข้ึน เพ่ือไวป้ ้องกนั การปลดวงจรจากการเริ่มเดินมอเตอร์
และหากมอเตอร์ทาํ งานเกินขนาดจะทาํ ให้เกิดความร้อนสะสมเพ่ิมสูงข้นึ แต่ท้งั ฟิ วส์หรือเบรกเกอร์
จะไม่สามารถป้องกนั ในส่วนน้ีได้ ทาํ ใหต้ อ้ งติดต้งั โอเวอร์โหลด รีเลยเ์ พม่ิ เติม เพ่ือทาํ หนา้ ท่ีป้องกนั
มอเตอร์ในกรณีที่มีการใชโ้ หลดเกิน

รูปที่ 2.5 โอเวอร์โหลดรีเลย์
(ที่มา : https://www.ccs-ie.com/)

9

2.2.4 รีเลยต์ ้งั เวลา
เม่ือจ่ายไฟเขา้ รีเลยต์ ้งั เวลา ไฟเปิ ด (ON) จะติด แสดงว่าแผงอิเล็กทรอนิกส์กาํ ลงั ทาํ งาน

ควบคมุ เมื่อกาํ หนดเวลาท่ีต้งั ไวเ้ รียบร้อย สัญญาณไฟ (UP) จะติด แสดงวา่ รีเลยต์ ้งั เวลาไดเ้ ร่ิมทาํ งาน
โดยเม่ือถึงเวลาท่ีกาํ หนด หน้าสัมผสั ท่ีปิ ดจะเปิ ด หน้าสัมผสั ท่ีเปิ ดก็จะปิ ด และเม่ือหยุดจ่ายไฟ
จะกลบั สู่สภาพเดิมและเราจึงสามารถทาํ การต้งั เวลาใหมไ่ ด้ อีกคร้ัง

รูปท่ี 2.6 รีเลยต์ ้งั เวลา
(ที่มา : https://thai.alibaba.com/)

2.2.5 เซอร์กิตเบรกเกอร์(Circuit Breaker)
เซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breaker) เป็ นอุปกรณ์ทาํ หน้าที่ในการตดั วงจรไฟฟ้าแบบ

อตั โนมตั ิเมื่อเกิดความผิดปกติในระบบไฟฟ้า โดยทวั่ ไปเกิดจากโหลดเกิน (ใช้ไฟมากเกิน) หรือ
ไฟฟ้าลดั วงจร เพ่ือเป็ นการป้องกนั ความเสียหายท่ีจะเกิดข้ึนกับสายไฟ มอเตอร์ Generator หรือ
อปุ กรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ แบ่งออกเป็น 4 ประเภทหลกั ๆ ไดแ้ ก่ MCB, RCD, MCCB และ ACB เบรกเกอร์
แต่ละประเภทจะมีลกั ษณะการใช้งานที่แตกต่างกนั เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีประโยชน์ในการใช้งาน
คลา้ ยๆ กบั ฟิ วส์ (Fuse) แตกต่างกนั ตรงท่ีเบรกเกอร์เม่ือมีการตดั วงจรแลว้ สามารถสับสวิตช์เพ่ือใช้
งานต่อได้ทันที เบรกเกอร์มีหลายแบบ ท้ังเบรกเกอร์ขนาดเล็กท่ีใช้ป้องกันสําหรับวงจรที่มี
กระแสไฟฟ้าต่ําหรือพวกเคร่ืองใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน จนถึงสวิตช์ขนาดใหญ่ที่ออกแบบมา
เพอื่ ป้องกนั วงจรไฟฟ้าแรงสูงท่ีจ่ายไฟใหต้ วั เมือง

10

รูปที่ 2.7 เซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breaker)
(ท่ีมา : https://chopanich.com/circuit-breaker/)

2.3 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส

มอเตอร์เหนี่ยวนํา 3 เฟส เป็ นมอเตอร์ท่ีนิยมใช้งานกันท่ัวไปในโรงงานอุตสาหกรรม
โดยเฉพาะมอเตอร์เหน่ียวนาํ 3 เฟส ชนิดท่ีมีโรเตอร์แบบกรงกระรอก มีขอ้ ดี คือ ไม่มีแปรงถ่าน
ทาํ ใหก้ ารสูญเสียเนื่องจากความฝืดมีค่านอ้ ย มีตวั ประกอบกาํ ลงั สูง การบาํ รุงรักษาต่าํ การเริ่มเดินทาํ
ได้ไม่ยาก ความเร็วรอบค่อนขา้ งคงที่ สร้างง่าย ทนทาน ราคาถูก และมีประสิทธิภาพสูง แต่มี
ข้อเสีย ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงความเร็วรอบของมอเตอร์ทาํ ได้ยาก ปัจจุบันได้มีการพัฒนา
ชุดควบคุมอินเวอร์เตอร์ใช้สําหรับปรับความเร็วรอบของมอเตอร์และเป็ นที่นิยมใช้กันอย่าง
แพร่หลาย

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั เป็ นเครื่องกลไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลงั งานไฟฟ้าให้เป็ นพลงั งานกล
ในการเปล่ียนพลังงานไฟฟ้าให้เป็ นพลังงานกลน้ี พลังงานไฟฟ้าไม่ได้นําเข้าสู่ที่โรเตอร์
โดยตรง แต่ไดจ้ ากการเหนี่ยวนาํ (Induction) จึงนิยมเรียกมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ว่า มอเตอร์
เหน่ียวนาํ (Induction Motor)

มอเตอร์เหน่ียวนํา 3 เฟส แบ่งออกได้ 2 แบบไดแ้ ก่ แบบโรเตอร์กรงกระรอก (Squirrel cage
Rotor) และโรเตอร์แบบพันขดลวด (Wound Rotor) มอเตอร์ท้ังสองแบบน้ีจะมีส่วนประกอบ
ที่เหมือนๆ กนั คอื ส่วนที่อยกู่ บั ที่ แตจ่ ะแตกต่างกนั เฉพาะส่วนที่เคล่ือนท่ีเท่าน้นั

11

รูปท่ี 2.8 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส
(ท่ีมา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)
2.3.1 โครงมอเตอร์ (Frame)
ทาํ จากเหล็กหล่อเหนียว หรือเหล็กเหนียวเป็ นรูปทรงกระบอกกลวงมีฐานเป็ นขาต้งั
ด้านขา้ งตวั มอเตอร์จะมีกล่องสําหรับต่อสายไฟ (Terminal Box) โครงทาํ หน้าที่จบั ยึดแกนเหล็ก
ที่พนั ขดลวดให้แน่นอยู่กับที่ และรองรับน้ําหนักท้ังหมดของมอเตอร์ที่ผิวด้านนอกของโครง
จะออกแบบใหม้ ีครีบ เพอ่ื ช่วยในการระบายความร้อนของมอเตอร์

รูปที่ 2.9 โครงมอเตอร์เหนี่ยวนาํ 3 เฟส
(ท่ีมา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)

12

2.3.2 แกนเหลก็ สเตเตอร์ (Stator core)
ทาํ มาจากแผน่ เหลก็ บางๆ อดั ซ้อนกนั และยึดติดเขา้ กบั โครงของมอเตอร์ มีลกั ษณะเป็น

รูปทรงกระบอก และดา้ นในทาํ เป็นสลอต ไวส้ ําหรับพนั ขดลวด นอกจากน้ีแกนเหลก็ ยงั ทาํ หนา้ ท่ี
เป็นทางเดินของวงจรแมเ่ หลก็

รูปท่ี 2.10 แกนเหลก็ สเตเตอร์และขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนาํ 3 เฟส
(ท่ีมา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)

2.3.3 ขดลวดสเตเตอร์ (Stator Winding)
ซ่ึงเป็นขดลวดทองแดงท่ีพนั อย่ใู นสลอตของแกนเหลก็ สเตเตอร์ และเป็นลวดทองแดง

ท่ีเคลือบดว้ ยฉนวนไฟฟ้าอย่างดี เม่ือพนั เสร็จแลว้ จะอาบดว้ ยน้าํ มนั วานิชและอบให้แห้งอีกคร้ัง
หน่ึงมอเตอร์เหนี่ยวนาํ 3 เฟส ที่สเตเตอร์มีขดลวดพนั อยู่ 3 ชุด หรือ 3 เฟส ซ่ึงแต่ละเฟสจะทาํ มุม
ห่างกัน 120 องศาไฟฟ้า และขดลวดแต่ละเฟสจะต่ออนุกรมกันเหมือนกับขดลวดอาร์เมเจอร์
ของเครื่องกาํ เนิดไฟฟ้ากระแสสลับ แต่ละเฟสมีกลุ่มของขดลวดอีก เช่น มอเตอร์ท่ีมี 36 สลอต
(Slot) 4 ข้ัวแม่เหล็ก (Pole) 3 เฟส (Phase) จํานวนสลอตต่อข้ัว (Slot/Pole) จะมีค่าเท่ากับ
9 สลอต ดงั น้นั จาํ นวนกลุ่มของขดลวดในหน่ึงข้วั แม่เหล็กตอ้ งเท่ากบั 9 ขด และแบ่งจาํ นวนกลุ่ม
ของขดลวดต่อหน่ึงเฟสจะมีค่าเป็ น 3 ขด ในการพนั ขดลวดท้งั สามขดของแต่ละเฟสน้ีจะพนั ลง
สลอตเรียงกนั ไป 3 สลอต และการพนั ขดลวดท้งั 9 ขด ในหน่ึงข้วั จะพนั เรียงกนั ไป 9 สลอต

13

รูปที่ 2.11 ขดลวดมอเตอร์ 3 เฟส
(ที่มา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)
2.3.4 ฝาปิ ดหวั ทา้ ย (End Plate)
ทาํ จากเหล็กหล่อเหนียวหรือเหล็กเหนียว ฝาปิ ดน้ีจะถูกยึดติดอยู่กับโครงมอเตอร์
ดว้ ยสลกั เกลียว มีแบร่ิงอยตู่ รงกลางสําหรับรองรับเพลา เพื่อให้โรเตอร์หมุนอยู่ในแนวศูนยก์ ลาง
พอดี

รูปที่ 2.12 ฝาปิ ดหวั ทา้ ย
(ท่ีมา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)

14

2.3.5 โรเตอร์กรงกระรอก (Squirrel cage Rotor)
ประกอบดว้ ยแกนเหลก็ ท่ีทาํ มาจากแผ่นเหลก็ บางๆ มีลกั ษณะกลมอดั ซอ้ นกนั โดยมีเพลา

ร้อยทะลุเพ่ือยึดให้แน่น ท่ีผิวของโรเตอร์น้ีจะมีสลอตไปตามทางยาวและในสลอตจะมีแท่งตวั นาํ
ทองแดงหรืออลูมิเนียมฝังอยู่โดยรอบ ที่ส่วนปลายของแท่งตวั นาํ จะเชื่อมติดกบั วงแหวนโลหะ
ซ่ึ งจะมีลักษณะคล้ายกรงกระรอก ดังน้ันจึงมีช่ือเรี ยกว่า โรเตอร์ แบบกรงกระรอก
ในปัจจุบนั ตวั นาํ ท่ีฝังอยู่ในสลอตของโรเตอร์จะใชว้ ิธีหล่อตวั นาํ ที่เป็นโลหะผสมหรืออลูมิเนียมเขา้
ไปเลย รวมท้ังหล่อวงแหวนตัวนําท่ีมีครี บช่วยระบายความร้อนเชื่อมเข้ากับปลายตัวนํา
แตล่ ะดา้ นของโรเตอร์ดว้ ย

รูปที่ 2.13 โรเตอร์แบบกรงกระรอก
(ที่มา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)

2.3.6 โรเตอร์พนั ขดลวด (Wound Rotor)
เป็นโรเตอร์ที่มีส่วนประกอบคลา้ ยกบั โรเตอร์กรงกระรอก แตกต่างกนั ตรงท่ีตวั นาํ ท่ีใช้

จะพนั ดว้ ยขดลวดทองแดงเคลือบดว้ ยฉนวนไฟฟ้าอย่างดี จาํ นวน 3 ชุด หรือ 3 เฟส พนั อยู่ใน
สลอต แต่ละเฟสจะวางทาํ มมุ ห่างกนั 120 องศาไฟฟ้า และตอ้ งพนั ขดลวดใหม้ ีจาํ นวนข้วั แม่เหลก็
เท่ากบั จาํ นวนข้วั แม่เหล็กท่ีสเตเตอร์ด้วย ขดลวดท้งั 3 ชุด จะต่อกันแบบสตาร์ (Star) และปลาย
อีกดา้ นหน่ึงต่อเขา้ กบั สลิปริง (Slip ring) 3 วงท่ีติดอยู่บนเพลาด้านหน่ึง ซ่ึงจะมีแปรงถ่านสัมผสั
อยเู่ พอ่ื ตอ่ ไปยงั อุปกรณ์ควบคุมภายนอก (ตวั ตา้ นทานปรับค่าได)้

15

ดงั น้ันมอเตอร์เหน่ียวนาํ 3 เฟส ที่มีโรเตอร์แบบน้ีจึงนิยมเรียกว่า สลิปริงมอเตอร์ (Slip ring
Motor) และการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ทาํ ไดโ้ ดยการเพิ่มหรือลดค่าความตา้ นทานภายนอก
ท่ีต่อผ่านทางสลิปริง มอเตอร์เหนี่ยวนํา 3 เฟสท่ีมีโรเตอร์แบบพันขดลวดจะให้แรงบิดเริ่ม
เดินสูง เม่ือมอเตอร์หมุนเขา้ สู่ความเร็วปกติสลิปริงจะถูกลดั วงจร ทาํ ให้โรเตอร์ทาํ งานแบบ
กรงกระรอก

รูปที่ 2.14 โรเตอร์แบบพนั ขดลวด
(ที่มา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)

2.4 การต่อมอเตอร์ 3 เฟส

มอเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟส สามารถต่อใชง้ านไดห้ ลกั ๆ 2 วิธี คือต่อใชง้ านในแบบสตาร์ (Star) และ
แบบเดลตา้ (Delta) ส่วนหากเราอยากรู้วา่ มอเตอร์ของเราน้นั จะตอ้ งต่อใชง้ านในแบบสตาร์ หรือวา่
เดลตา้ จะตอ้ งดูขอ้ มลู เนมเพลทของมอเตอร์ (Name plate) และตอ้ งรู้วา่ ระบบไฟฟ้าท่ีเราใชเ้ ป็นแบบ
ไหน แต่โดยส่วนมากในประเทศไทยระบบไฟฟ้าแรงต่าํ ท่ีใชง้ านจะเป็นระบบ 400/230 v นนั่ ก็คอื
หากเป็นระบบ 3 เฟส จะเป็นแรงดนั 400 v หากเป็นระบบเฟสเดียวจะเป็นแรงดนั 230 v

ในเม่ือระบบไฟฟ้าของเราเป็ นแบบ 3 เฟส 400v ดงั น้นั มอเตอร์สามารถต่อใชง้ านแบบเดลตา้
หรือต่อแบบสตาร์ได้เช่นกนั แต่จะเป็ นการต่อเพื่อสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์ เดลตา้ โดยต่อเพียง
ชวั่ ครู่เพื่อสตาร์ทแลว้ จึงกลบั มาต่อแบบเดลตา้ เพ่ือรันมอเตอร์แบบต่อเนื่อง หากต่อมอเตอร์แบบ

16
สตาร์ต่อเนื่องมอเตอร์จะไดร้ ับแรงดนั ต่าํ กวา่ พิกดั และมอเตอร์จะดึงกระแสเพ่ิมข้ึนเพื่อชดเชยในการ
ขบั โหลดจะทาํ ใหข้ ดลวดมดเตอร์ร้อนและไหมเ้ สียหายไดใ้ นที่สุด

ในการต่อใชง้ านขดลวดแบบสตาร์น้ันแสดงไดต้ ามแผนภาพในรูปที่ 2.15 จะเห็นว่ามีการต่อ
ไฟฟ้าเฟส L1, L2, L3 ต่อเขา้ ที่ขดลวดดา้ น U1, V1, W1 ตามลาํ ดบั ส่วนท่ีปลายขดลวดคือ U2, V2,
W2 ไดต้ อ่ เขา้ ดว้ ยกนั เป็นจุดสตาร์ (Star point)

รูปที่ 2.15 แผนภาพการต่อมอเตอร์ 3 เฟสแบบสตาร์
(ที่มา : https://www.electric108.com/article/15)

การต่อใช้งานขดลวดแบบสตาร์น้ันในการต่อใช้งานจริงท่ีกล่องข้วั ต่อสาย (Terminal Box)
มีการตอ่ ดงั รูปที่ 2.16 กลา่ วคอื ที่ข้วั U2, V2, W2 มีการเชื่อมต่อถึงกนั เป็นจุดสตาร์

รูปท่ี 2.16 ข้วั ต่อสายการต่อใชง้ านขดลวดมอเตอร์ 3 เฟสแบบสตาร์
(ท่ีมา : https://www.electric108.com/article/15)

17
ส่วนการต่อใช้งานขดลวดแบบเดลต้าน้ันแสดงได้ตามแผนภาพในรูปที่ 2.17 จะเห็นว่า
ที่ขดลวดข้วั U1 กบั W2, U2 กบั V1, V2 กบั W1 มีการตอ่ ถึงกนั ใหเ้ ป็นแบบเดลตา้

รูปท่ี 2.17 แผนภาพการต่อมอเตอร์ 3 เฟสแบบเดลตา้
(ที่มา : https://www.electric108.com/article/15)

การต่อใช้งานขดลวดแบบเดลตา้ น้ันในการต่อใช้งานจริงท่ีกล่องข้วั ต่อสาย (Terminal Box)
มีการต่อดงั รูปที่ 2.18 กล่าวคือที่ขดลวดข้วั U1 กบั W2, U2 กบั V1, V2 กบั W1 มีการต่อถึงกนั ให้
เป็ นแบบเดลตา้

รูปท่ี 2.18 ข้วั ต่อสายการต่อใชง้ านขดลวดมอเตอร์ 3 เฟสแบบเดลตา้
(ที่มา : https://www.electric108.com/article/15)

18

2.5 การควบคุมการสตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟส แบบ Star-Delta

การสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์เดลต้า (Star Delta Starting) เป็ นการสตาร์ทมอเตอร์โดยวิธี
ลดแรงดันท่ีนิยมมากท่ีสุดเนื่องจากเป็ นวงจรสตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟส ที่สามารถออกแบบวงจร
มอเตอร์ได้ง่าย ไม่ยุ่งยาก ใช้อุปกรณ์น้อย บาํ รุงรักษาง่าย และตน้ ทุนต่าํ กว่าวิธีอ่ืน ๆ การสตาร์ท
มอเตอร์แบบสตาร์เดลตา้ คือขณะเริ่มสตาร์ทจะใหข้ ดลวดตอ่ แบบสตาร์และเมื่อมอเตอร์หมนุ ไปดว้ ย
ความเร็ว 75% ของความเร็วพิกดั แลว้ จึงให้ขอลวดต่อแบบเดลตา้ และหลงั จากน้นั ก็เดินมอเตอร์
แบบเดลตต่อเน่ืองไปจนกระทงั่ หยดุ มอเตอร์การต่อมอเตอร์ 3 เฟสมอเตอร์ไฟฟ้าที่สามารถต่อวงจร
สตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟสแบบสตาร์เดลตา้ ไดจ้ ะตอ้ งมีปลายสายไฟต่อออกมาขา้ งนอกจาํ นวน 6 ปลาย
(6 เส้น) และมอเตอร์จะตอ้ งมีพิกดั แรงดันของขดลวดที่สามารถต่อแบบสตาร์เดลตา้ ตามระบบ
แรงดนั ไฟฟ้าท่ีใชง้ านในโรงงานสามารถศึกษาไดใ้ นหวั ขอ้ การต่อมอเตอร์สามเฟส

วงจรควบคุมมอเตอร์วงจรกาํ ลงั (Power Circuit) ประกอบไปดว้ ยอปุ กรณ์ไฟฟ้าดงั ต่อไปน้ี
1. เซอร์กิตเบรกเกอร์ 3 เฟส (เมนเซอร์กิตเบรกเกอร์)
2. แมกเนติกคอนแทคเตอร์พร้อมหนา้ สัมผสั ช่วย (Auxiliary Contact)
3. โอเวอร์โหลดรีเลย์

รูปท่ี 2.19 วงจรกาํ ลงั
(ที่มา : http://eledaily.blogspot.com/2009/11/star-delta-starting.html)

19

วงจรกาํ ลงั ของการสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์ – เดลตา้ น้ัน การสตาร์ทจะตอ้ งเรียงกนั ไปจาก
สตาร์ไปเดลต้า และคอนแทคเตอร์สตาร์กับคอนแทคเตอร์เดลต้าจะต้องมี Interlock ซ่ึงกัน
และกนั การควบคุมมี 2 อยา่ งคือ เปลี่ยนจากสตาร์ไปเดลตา้ โดยการกด Pushbutton กบั เปล่ียนโดย
อตั โนมตั ิดว้ ยการใชร้ ีเลยต์ ้งั เวลาการควบคุมแบบอตั โนมตั ิ

วงจรควบคุมมอเตอร์ วงจรควบคุม (Control Circuit) หรือวงจรคอนโทรล ประกอบไปดว้ ย
อปุ กรณ์ไฟฟ้าดงั ต่อไปน้ี

1. เซอร์กิตเบรกเกอร์ 1 เฟส
2. หนา้ สมั ผสั ของโอเวอร์โหลดรีเลย์
3. สวิตชป์ ่ ุมกด (Push button switch) แบบปกติปิ ด (Normally Close หรือ NC)
4. สวิตชป์ ่ ุมกด (Push button switch) แบบปกติเปิ ด (Normally Open หรือ NO)
5. หนา้ สัมผสั ช่วย (Auxiliary Contact) ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์
6. ไทมเ์ มอร์รีเลย์ (Timer Relay) ชนิด On Delay timer

รูปที่ 2.20 วงจรควบคมุ
(ที่มา : http://eledaily.blogspot.com/2009/11/star-delta-starting.html)

20

การทาํ งานของวงจรควบคมุ มอเตอร์
1. ในสภาวะเริ่มตน้ แมกเนติกคอนแทคเตอร์มีสถานะเปิ ดวงจรกระแสไฟฟ้ายงั ไม่ถูกจ่ายเขา้
มอเตอร์
2. เมื่อมีการกดป่ ุม Start ท่ีวงจรคอนโทรลจะมีกระแสไฟฟ้าไหลจากแหล่งจ่ายผ่านขดลวด
สนามแมเ่ หลก็ ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ตวั หลกั (K-1) ทาํ ใหห้ นา้ สมั ผสั ของแมกเนติกคอนแทค
เตอร์ปิ ดวงจรและหนา้ สัมผสั ช่วยของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ก็ปิ ดวงจรไปดว้ ยพร้อมกนั ทาํ ใหเ้ กิด
สภาวะคา้ งการทาํ งาน (Self-holding) เพราะวงจรควบคุมมีกระแสไหลผ่านหน้าสัมผสั ช่วยอีกทาง
เพื่อไปจ่ายใหก้ บั ขดลวดสนามแม่เหลก็ ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์
3. พร้อมกนั น้นั ที่แผงวงจรของไทมเ์ มอร์รีเลย์ (T-1) ก็ไดร้ ับแรงดนั ไฟฟ้าเพื่อเล้ียงวงจรด้วย
เช่นกนั ไทมเ์ มอร์จึงเร่ิมนบั เวลา แตใ่ นตอนแรกหนา้ สัมผสั ของไทมเ์ มอร์ยงั ไม่เปลี่ยนแปลงจึงทาํ ให้
มีกระแสไฟฟ้าไหลไปจ่ายใหห้ นา้ สัมผสั ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์สตาร์ (K-2) ขณะน้ีจึงเกิดการ
สตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์
4. เมื่อไทมเ์ มอร์นบั เวลาครบตามที่ต้งั ไว้ หนา้ สัมผสั ของไทมเ์ มอร์จึงเปลี่ยนตาํ แหน่งไปต่อจ่าย
กระแสไฟฟ้าให้กบั แมกเนติกคอนแทคเตอร์เดลตา้ (K-3) ส่วนแมกเนติกคอนแทคเตอร์สตาร์ (K-2)
จึงถกู ตดั กระแสไฟฟ้าออกดงั น้นั ขณะน้ีมอเตอร์จึงมีการรันต่อเน่ืองเป็นแบบเดลตา้
5. เมื่อตอ้ งการหยุดการทาํ งานมอเตอร์ให้กดป่ ุม Stop หน้าสัมผสั ของป่ ุม Stop จึงเปิ ดวงจร
ทาํ ให้กระแสไฟฟ้าของวงจรควบคุมถูกตดั ณ จุดน้ีขดลวดสนามแม่เหล็กของแมกเนติกคอนแทค
เตอร์ทุกตวั จึงไม่ไดร้ ับกระแสไฟฟ้า ทาํ ใหห้ นา้ สัมผสั ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์เปิ ดวงจรจึงไม่มี
กระแสไฟฟ้าไหลเขา้ สู่ขดลวดมอเตอร์มอเตอร์จึงหยดุ ทาํ งาน

2.6 งานวิจยั ทีเกย่ี วข้อง

ณฏั ฐพงศ์ ศิโรโรจน์ ไดศ้ ึกษาการหาประสิทธิภาพชุดทดลองวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั เร่ืองวงจร
RLC RESONANCE ไดผ้ ลเก่ียวกบั การหาประสิทธิภาพชุดทดลองวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั ทาํ ดว้ ย
วิธี E1/E2 ผลการวิเคราะห์พบว่าชุดทดลองท่ีสร้างข้ึนมีประสิทธิภาพ 83.21/81.66 ซ่ึงสูงกว่าเกณฑ์
มาตรฐาน 80/80 ผเู้ รียนมีพฤติกรรมการปฏิบตั ิการทดลองอยู่ในเกณฑด์ ีและมีความพึงพอใจในการ
เรียนดว้ ยใบงานทดลองที่สร้างข้นึ อยใู่ นระดบั มาก

21

นิโคลา เทสลา (Nikola tesla) ในปี ค.ศ. หลกั การเบ้ืองตนของมอเตอร์เหนี่ยวนาํ คือ เม่ือ เกิด
สนามแม่เหล็กหมุน เส้นแรงแม่เหล็กจะเหนี่ยวนําตวั หมุนหรือโรเตอร์ทาํ ให้มีแรงเคล่ือนและ
กระแสไฟฟ้าเหน่ียวนําไหลในโรเตอร์สร้างเส้นแรงแม่เหล็กให้เกิดข้ึนท่ีโรเตอร์ ความสัมพนั ธ์
ระหว่างเส้นแรงแม่เหลก็ ท้งั สองแหลง่ ทาํ ใหโ้ รเตอร์หมุนไปในทิศทางเดียวกบั สนามแม่เหลก็ หมุน
ด้วยความเร็วต่าํ กว่าความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนเล็กน้อย ฮันซ์ คริสเตียน เออร์เตด (Hans
Christian Oersted) สรุปผลออกมาไดว้ า่ เมื่อมีกระแสไฟฟ้า ไหลผา่ นเสน้ ลวดตวั นาํ จะทาํ ใหเ้ กิดเส้น
แรงแม่เหล็กข้ึนรอบๆ เส้นลวดตวั นาํ น้ัน ลกั ษณะเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดข้ึนรอบเส้นลวดตัวนํา
เกิดข้นึ เป็นลกั ษณะวงกลมลอ้ มรอบเสน้ ลวดตวั นาํ

วัฒนาพร ภัทรพานี ได้ศึกษาการพัฒนาและศึกษาประสิ ทธิภาพชุดทดลองอุปกรณ์
อิเลค็ ทรอนิคส์ และวงจรเรื่องวงจร Rectifier และวงจรRegulator ไดผ้ ลเกี่ยวกบั การสร้างชุดทดลอง
และการพฒั นาศึกษาประสิทธิภาพชุดทดลองโดยทาํ การวิเคราะห์เน้ือหาปรากฏว่าใบงานการ
ทดลองมีค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC ) เท่ากับ 1.0 แสดงว่าใบงานท่ีพัฒนาข้ึนสามารถใช้
ประกอบการเรียนทดลองในวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรงไดโ้ ดยครอบคลุมในเน้ือหาเพียงพอตาม
วตั ถปุ ระสงคก์ ารเรียนรู้ที่กาํ หนด

อภิเชษฐ์ อุตสาหไศย ไดส้ ร้างชุดฝึ กมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลบั ควบคุมดว้ ย พี
แอลซีเพื่อศึกษาคุณภาพของชุดทดลองและเปรียบเทียบผลสัมฤทธิทางการเรียนของผูเ้ รียนท่ีได้
เรียนโดย ใชช้ ุดทดลองเป็นส่ือในการเรียนการสอนเครื่องมือที่ใชใ้ นการวิจยั ประกอบดว้ ย (1) ชุดฝึก
มอเตอร์ ไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลบั ควบคุมดว้ ยพีแอลซีพร้อมใบงานประกอบ การทดลอง 9
ใบงาน (2) แบบทดสอบว่าผลสัมฤทธ์ิทางการเรียน ประชากรเป็ นนกั ศึกษาระดบั ประกาศนียบตั ร
วิชาชีพ (ปวช.)ช้นั ปี ที่ 3 สาขาวิชาช่างไฟฟ้ากาํ ลงั โรงเรียนอาชีวะ ดอนบอสโก สุราษฎร์จาํ นวน 19
คน และ กลมุ่ ตวั อยา่ งที่ใชใ้ นการวิจยั สุ่มแบบงา่ ยเป็นนกั ศึกษาระดบั ประกาศนียบตั รวิชาชีพ (ปวช.)
ช้นั ปี ท่ี 3 สาขาวชิ าช่างไฟฟ้ากาํ ลงั โรงเรียนอาชีวะ ดอนบอสโกสุราษฎร์จาํ นวน 19 คน กลุ่มตวั อยา่ ง
ไดร้ ับการ สอบวดั ก่อนและการเรียนดว้ ยชุดทดลอง เปรียบเทียบผลสัมฤทธิทางการเรียนดว้ ยการ
ทดสอบค่า (t-test) และวิเคราะห์ข้อมูลเพ่ือหาประสิทธิภาพของชุดการสอนด้วยค่า E1/E2
ผลการวิจยั พบวา่ ชุดฝึ กมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลบั ควบคุมดว้ ยพีแอลซีที่สร้างข้ึนมี

22

ประสิทธิภาพ 83.42/80.39 ผเู้ รียนท่ีเรียนดว้ ยชุดทดลองที่สร้างข้ึนมีผลสมฤทธ์ิทางการเรียนเพิ่มข้นึ
อยา่ งมนุษยส์ าํ คญั ท่ีระดบั 1

อีวิงก์ (Ewing) กล่าวคือ โมเลกุลของสารทุกชนิดทุกชนิดมีคุณสมบตั ิเป็ นแม่เหล็กภายในตวั
มนั เองอยู่แล้ว โมเลกุลในแต่ละโมเลกุลน้ันมีข้ัว (N) และข้วั ใต้ (S) ท้ังยงั สังเกตพบอีกเม่ือนํา
แมเ่ หลก็ สองอนั มาวางไวใ้ กลก้ นั ข้วั ท่ีเหมือนกนั จะผลกั กนั และข้วั ท่ีตา่ งกนั จะดูดกนั

บทท่ี 3
วธิ ีการดำเนินงำน

ในบทน้ีจะกล่าวถึงระเบียบวิธีการวิจยั การเก็บขอ้ มูลเรื่องเกี่ยวกบั งานวิจยั การวิเคราะห์
การออกแบบและการสร้างแบบจาลอง ชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

3.1 ศึกษาคน้ ควา้ ขอ้ มูล
3.2 วิเคราะหข์ อ้ มลู และจดั หาอุปกรณ์
3.3 ออกแบบและจดั ทาใบงาน
3.4 ออกแบบและสร้างชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

ดา้ นชิ้นงาน เริ่มตน้
ศึกษาคน้ ควา้ ขอ้ มลู ดา้ นเอกสาร

วางแผนการทางานเอกสาร

วิเคราหข์ อ้ มูลและจดั หาอุปกรณใ์ นชุดควบคมุ ศกึ ษาคน้ ควา้ ขอ้ มลู ดา้ นเอกสาร
เครื่องจกั รกลไฟฟ้า จดั ทาเอกสาร

แกไ้ ข

ทดสอบชุดควบคุม ทดสอบเอกสาร แกไ้ ข
ไม่ผา่ น เครื่องจกั รกลไฟฟ้า ไม่ผา่ น

ผา่ น
ชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

จบการทางาน

รูปที่ 3.1 แผนแสดงการปฏิบตั ิงาน

24

ตารางท่ี 3.1 การวางแผนการปฏิบตั ิงาน

รายการ ระยะเวลาในการดาเนินงาน (เดือน-ปี )
ต.ค. - พ.ย.63 ธ.ค. - ม.ค. 64 ก.พ. - ม.ี ค. 64 เม.ย. - พ.ค. 64 ม.ิ ย. - ก.ค. 64

1234123412341234123 4

1. ศึกษาคน้ ควา้ ขอ้ มลู

2. วางแผนการทางาน
3. วิเคราะห์ข้อมูล/
จดั หาอปุ กรณ์

4. เขยี นแบบวงจร
ควบคมุ

5. ออกแบบสร้าง
ประกอบและทดสอบ
6. จดั ทาเอกสาร
ทดลองชุดควบคุม
และแกไ้ ข

7. สรุปการดาเนินงาน
แผนการปฏิบตั ิงานที่ทาจริง

25

ตารางท่ี 3.2 รายการวสั ดุและอปุ กรณ์ รำคำ ณ วันที่ 15/12/2563
จำนวน/ชิน้ รำคำ/หน่วย รวม/บำท
ลำดบั รำยกำร
1 1000 1000
1 แผน่ เบกาไลท์ 1000x300 มม. 4 32 128
2 PILOT LAMP 3 1000 3000
3 MAGNETIC CONTACTOR 1 900 900
4 OVERLOAD RELAY 1 450 450
5 TIMER ON DELAY 4 84 336
6 PUSH BUTTON SWITCH 110 15 1650
7 BANANA SOCKET 1 600 600
8 MAIN CIRCUIT BREAKER 100 3 300
9 หางปลาแฉกหุม้ 1 50 50
10 ท่อหดหุม้ สายไฟ 1 800 800
11 สาย THW(f) 1x2.5 มว้ นละ 50 เมตร
9214
รวม

26

3.1 ศึกษำค้นคว้ำข้อมูล

3.1.1 ศึกษาขอ้ มลู หลกั การทางานของมอเตอร์ไฟฟ้า
3.1.2 ศึกษาขอ้ มูลหลกั การทางานของแมกเนติกคอนแทคเตอร์
3.1.3 ศึกษาขอ้ มลู หลกั การทางานของ TIMER DELAY
3.1.4 ศึกษาขอ้ มูลหลกั การทางานของ OVER LOAD RELAY

3.2 วเิ ครำะห์ข้อมูลและจัดหำอุปกรณ์

ข้ ันตอนน้ี กล่าวถึงลาดับของการวิเค ราะห์ข้อมูลต้ ังแต่ เริ่ มต้นจนถึ งสุ ดท้ายป ระกอบ ด้วย
3.2.1 จดั หาอปุ กรณ์เพือ่ สร้างชิ้นงาน และเขยี นวงจรควบคุมมอเตอร์
3.2.2 ทดสอบวงจรควบคุมมอเตอร์เพื่อเปรียบเทียบระบบควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า กระแสสลบั
ดว้ ยชุดควบคมุ
3.2.3 ทดสอบประสิทธิภาพการทางานของชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟสดว้ ยชุด
ควบคุมการทางาน

3.3 ออกแบบและจดั ทำใบงำน

ออกแบบใบงานท่ีสามารถใชร้ ่วมกบั ชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟสได้ 7 ใบงานดงั น้ี
3.3.1 ใบงานที่ 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง (Direction On Line Starter)
3.3.2 ใบงานที่ 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนิดปิ ด – เปิ ด 2 ที่
3.3.3 ใบงานที่ 3 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Jogging
3.3.4 ใบงานที่ 4 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Plugging
3.3.5 ใบงานท่ี 5 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Reversing After Stop
3.3.6 ใบงานที่ 6 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA แบบ MANUAL
3.3.7 ใบงานท่ี 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA แบบอตั โนมตั ิ

27

3.4 ออกแบบและสร้างชุดปฏบิ ตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้ำ 3 เฟส

รูปท่ี 3.2 ออกแบบลายวงจรเพอ่ื สร้างไฟล์ G-CODE ในการกดั ร่อง

รูปที่ 3.3 ใชเ้ คร่ืองMini CNC กดั ร่องตามแบบ

28

PUSH BUTTON SWITCH (S1) PUSH BUTTON SWITCH (S2)
แบบปกติปิ ด แบบปกติเปิ ด
(Normally Close หรือ NC) (Normally Open หรือ NO)

PUSH BUTTON SWITCH (S3) PUSH BUTTON SWITCH (S4)
แบบปกตปิ ิ ด/แบบปกติเปิ ด แบบปกตปิ ิ ด/แบบปกติเปิ ด
(Normally Close หรือ NC) (Normally Close หรือ NC)
(Normally Open หรือ NO) (Normally Open หรือ NO)

รูปที่ 3.4 ชุด PUSH BUTTON SWITCH

PILOP LAMP (H1) PILOP LAMP (H2)
หลอดสีเขยี ว หลอดสีเขียว

PILOP LAMP (H3) PILOP LAMP (H4)
หลอดสีส้ม หลอดสีส้ม

รูปที่ 3.5 ชุด FOUR PILOT LAMP

29

MAGNETIC CONTACTOR
ขนำดพกิ ดั กระแส 35 A
Coli 200 – 240 V
2NO 2NC

รูปท่ี 3.6 ชุด MAGNETIC CONTACTOR

รูปที่ 3.7 ชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

บทท่ี 4
ผลการศึกษา

จากการทดลองชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส โดยไดส้ ร้างชุดกาลงั และควบคุม
การทางาน ท้งั หมด 8 ชุด คือ ชุด Push Button Switch ชุด Four Pilot Lamp ชุด Main Circuit Breaker
3 Phase ชุด Timer On Delay ชุด Overload Delay และ Magnetic Contactor 3 ชุด ทดสอบกาลงั และ
ชุดควบคมุ สามารถสรุปผลการทดลองไดด้ งั ตอ่ ไปน้ี

4.1 ผลการทดสอบใบงานท่ี 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง
4.2 ผลการทดสอบใบงานท่ี 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนิดปิ ด - เปิ ด 2 ท่ี
4.3 ผลการทดสอบใบงานที่ 3 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Jogging
4.4 ผลการทดสอบใบงานท่ี 3 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Plugging
4.5 ผลการทดสอบใบงานที่ 3 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Reversing After Stop
4.6 ผลการทดสอบใบงานที่ 6 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA แบบ MANUAL
4.7 ผลการทดสอบใบงานท่ี 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA แบบอตั โนมตั ิ
4.8 สรุปผลการทดลอง
4.9 แบบสอบถามความพงึ พอใจนกั ศึกษาตอ่ ชิ้นงาน (HARD WARE)
4.10 แบบสอบถามความพงึ พอใจนกั ศึกษาตอ่ ใบงาน (LAB SHEET)

4.1 ผลการทดสอบใบงานท่ี 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง

ทดสอบชุดกาลงั และชุดควบคุม โดยใช้ใบงานท่ี 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง โดยเง่ือนไข
ในการทางานคือสวิตช์ S1 เป็ นสวิตช์ หยุดการทางาน (Stop) และสวิตช์ S2 เป็ นสวิตช์ เร่ิมการ
ทางาน (Start) ขณะท่ีมอเตอร์ทางานแสดงผลดว้ ย Pilot Lamp สีเขยี วและแสดงการ Over Load ดว้ ย
Pilot Lamp สีเหลือง

31

รูปท่ี 4.1 ทดสอบใบงานท่ี 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง

รูปท่ี 4.2 ใบงานที่ 1 วดั คา่ กระแสที่จุด A1 และวดั ความเร็วรอบขณะมอเตอร์ทางาน

ตารางท่ี 4.1 ผลการทดสอบใบงานท่ี 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง

ความเรว็ รอบ ความเร็วรอบจาก ผลต่าง แรงดัน แรงดัน แรงดัน กระแส กระแส กระแส
มอเตอร์ทใ่ี ช้ทดลอง เคร่ืองมืดวัด (RPM) (L1) (L2) (L3) (A1) (A2) (A3)

(RPM) TACHO METER
(RPM)

1360 1462 102 239 233 236 0.2 0.21 0.21

4.2 ผลการทดสอบใบงานท่ี 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนดิ ปิ ด - เปิ ด 2 ท่ี

ทดสอบชุดกาลงั และชุดควบคมุ โดยใชใ้ บงานที่ 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนิด ปิ ด - เปิ ด
2 ท่ี โดยเง่ือนไขในการทางานคือสามารถใช้ สวิตช์ S1 หรือ สวิตช์ S3 เป็ นสวิตช์ หยุดการทางาน
(Stop) และสวิตช์ S2 หรือสวิตช์ S4 เป็ นสวิตช์ เร่ิมการทางาน (Start) ขณะท่ีมอเตอร์ทางาน
แสดงผลดว้ ย Pilot Lamp สีเขยี วและแสดงการ Over Load ดว้ ย Pilot Lamp สีเหลือง

32

รูปท่ี 4.3 ทดสอบใบงานท่ี 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนิดปิ ด - เปิ ด 2 ที่

รูปที่ 4.4 ใบงานที่ 2 วดั คา่ กระแสท่ีจุด A1 และวดั ความเร็วรอบขณะมอเตอร์ทางาน

ตารางท่ี 4.2 ผลการทดสอบใบงานท่ี 2 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง ชนิดปิ ด - เปิ ด 2 ที่

ความเร็วรอบ ความเรว็ รอบจาก ผลต่าง แรงดัน แรงดัน แรงดัน กระแส กระแส กระแส
มอเตอร์ทใี่ ช้ทดลอง เคร่ืองมือวัด (RPM) (L1) (L2) (L3) (A1) (A2) (A3)

(RPM) TACHO METER
(RPM)

Start ป่มุ S2 (1360) 1473 113 235 235 236 0.28 0.28 0.28

Start ป่มุ S4 (1360) 1481 121 237 236 233 0.27 0.28 0.28

33

4.3 ผลการทดสอบใบงานที่ 3 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Jogging

ทดสอบชุดกาลงั และชุดควบคุม โดยใชใ้ บงานที่ 3 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Jogging โดย
เงื่อนไขในการทางานคือ สวิตช์ S3 เป็นสวิตช์ควบคุมให้มอเตอร์หมุนในทิศทางขวา เม่ือปล่อยมือ
ออกจากสวิตช์ S3 คอนแทคเตอร์ K1 หยดุ การทางาน และสวิตช์ S4 เป็นสวิตช์ควบคุมให้มอเตอร์
หมนุ ในทิศทางซา้ ย เม่ือปลอ่ ยมือออกจาก สวติ ช์ S4 คอนแทคเตอร์ K2 หยดุ การทางาน ขณะท่ีคอน
แทคเตอร์ K1 ทางานแสดงผลดว้ ย Pilot Lamp สีเขียวและขณะที่คอนแทคเตอร์ K2 ทางานแสดงผล
ดว้ ย Pilot Lamp สีเหลือง

รูปท่ี 4.5 ทดสอบใบงานท่ี 3 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Jogging

รูปที่ 4.6 วดั ค่าความเร็วรอบขณะหมนุ ตามเขม็ นาฬิกา - ทวนเขม็ นาฬิกา

34

ตารางท่ี 4.3 ผลการทดสอบใบงานที่ 3 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Jogging

ความเร็วรอบ ความเร็วรอบจาก ผลต่าง แรงดัน แรงดัน แรงดัน กระแส กระแส กระแส
มอเตอร์ทใ่ี ช้ทดลอง เคร่ืองมือวัด (RPM) (L1) (L2) (L3) (A1) (A2) (A3)

(1360 RPM) TACHO METER
(RPM)

S3 (หมนุ ตามเขม็ ) 1377 17 234 231 235 0.27 0.22 0.22

S4 (หมนุ ทวนเขม็ ) 1386 26 235 234 234 0.21 0.24 0.22

4.4 ผลการทดสอบใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Plugging

ทดสอบชุดกาลงั และชุดควบคมุ โดยใชใ้ บงานท่ี 3 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Plugging
โดยเงื่อนไขในการทางานคือ สวิตช์ S3 เป็นสวิตชค์ วบคุมใหม้ อเตอร์หมุนในทิศทางขวา คอนแทค
เตอร์ K1 ทางาน และสวิตช์ S4 เป็นสวิตชค์ วบคุมใหม้ อเตอร์หมุนในทิศทางซา้ ย คอนแทคเตอร์ K2
ทางาน ขณะที่คอนแทคเตอร์ K1 ทางานแสดงผลดว้ ย Pilot Lamp สีเขยี วและขณะท่ีคอนแทคเตอร์
K2 ทางานแสดงผลดว้ ย ดว้ ย Pilot Lamp สีเหลือง

รูปท่ี 4.7 ทดสอบใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Plugging

35

รูปที่ 4.8 วดั คา่ ความเร็วรอบขณะหมุนตามเขม็ นาฬิกา

ตารางท่ี 4.4 ผลการทดสอบใบงานที่ 4 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบ Plugging

ความเรว็ รอบ ความเรว็ รอบจาก ผลต่าง แรงดัน แรงดัน แรงดัน กระแส กระแส กระแส
มอเตอร์ทใี่ ช้ทดลอง เครื่องมือวัด (RPM) (L1) (L2) (L3) (A1) (A2) (A3)

(1360 RPM) TACHO METER
(RPM)

S3 (หมนุ ตามเขม็ ) 1395 35 230 230 230 0.22 0.2 0.2

S4 (หมนุ ทวนเขม็ ) 1482 122 230 230 230 0.23 0.22 0.22

4.5 ผลการทดสอบใบงานท่ี 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Reversing After Stop

ทดสอบชุดกาลงั และชุดควบคุม โดยใช้ใบงานท่ี 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Reversing
After Stop โดยเงื่อนไขในการทางานคอื สวิตช์ S3 เป็นสวิตชค์ วบคุมใหม้ อเตอร์หมุนในทิศทางขวา
คอนแทคเตอร์ K1 ทางาน และสวิตช์ S4 เป็นสวิตชค์ วบคุมใหม้ อเตอร์หมนุ ในทิศทางซา้ ย คอนแทค
เตอร์ K2 ทางาน และการกลบั ทางหมุนของมอเตอร์สามารถทาไดโ้ ดยกดสวิตช์ S1 หยดุ การทางาน
จึงจะสามารถกลบั ทางหมุนของมอเตอร์ได้

36

รูปที่ 4.9 ทดสอบใบงานท่ี 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Reversing After Stop

รูปท่ี 4.10 วดั ค่าความเร็วรอบขณะหมุนทวนเขม็ นาฬิกา

ตารางที่ 4.5 ผลการทดสอบใบงานที่ 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบ Reversing After Stop

ความเร็วรอบ ความเรว็ รอบจาก ผลต่าง แรงดัน แรงดัน แรงดัน กระแส กระแส กระแส
มอเตอร์ทใ่ี ช้ทดลอง เคร่ืองมือวัด (RPM) (L1) (L2) (L3) (A1) (A2) (A3)

(1360 RPM) TACHO METER
(RPM)

S3 (หมนุ ตามเขม็ ) 1492 132 230 230 230 0.27 0.25 0.27

S4 (หมนุ ทวนเขม็ ) 1336 24 230 230 230 0.23 0.22 0.25

37

4.6 ผลการทดสอบใบงานท่ี 6 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta แบบ MANUAL

ทดสอบชุดกาลงั และชุดควบคุม โดยใช้ใบงานท่ี 6 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta แบบ
MANUAL โดยเงื่อนไขในการทางานคือ สวิตช์ S2 เป็นสวิตช์เร่ิมการทางาน ต่อวงจรให้คอนแทค
เตอร์ K2 และตอ่ วงจรใหค้ อนแทคเตอร์ K1 ทางาน มอเตอร์เร่ิมสตาร์ทแบบสตาร์ และเมื่อกดสวิตช์
S3 จะตดั วงจรการทางานของคอนแทคเตอร์ K2 และจะต่อวงจรใหก้ บั คอนแทคเตอร์ K3 มอเตอร์
ทางานแบบเดลตา้ กดสวิตช์ S1 เพ่ือหยดุ การทางาน

รูปที่ 4.11 ทดสอบใบงานท่ี 6 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta แบบ MANUAL

รูปที่ 4.12 วดั กระแสขณะมอเตอร์ทางานแบบ Star - Delta

38

ตารางที่ 4.6 ผลการทดสอบใบงานท่ี 6 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta แบบ MANUAL

ความเร็วรอบ ความเรว็ รอบจาก ผลต่าง แรงดัน แรงดัน แรงดัน กระแส กระแส กระแส
มอเตอร์ทใี่ ช้ทดลอง เครื่องมือวัด (RPM) (L1) (L2) (L3) (A1) (A2) (A3)

(1360 RPM) TACHO METER
(RPM)

กดป่มุ S2

สตาร์ทแบบ STAR 1433 73 230 230 233 0.2 0.22 0.24
กดป่มุ S3

รันแบบ DELTA 1477 117 230 231 233 0.54 0.51 0.53
กดป่มุ S1

หยดุ การทางาน 0 1360 233 230 230 0 0 0

4.7 ผลการทดสอบใบงานท่ี 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta โดยอตั โนมตั ิ

ทดสอบชุดกาลังและชุดควบคุม โดยใช้ใบงานที่ 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta
โดยอัตโนมัติ โดยเง่ือนไขในการทางานคือ สวิตช์ S2 เป็ นสวิตช์เร่ิมการทางาน ต่อวงจรให้
คอนแทคเตอร์ K2 และต่อวงจรให้คอนแทคเตอร์ K1 ทางาน มอเตอร์เร่ิมสตาร์ทแบบสตาร์ และ
Timer เริ่มหน่วงเวลา เม่ือครบเวลาที่ต้งั ไวห้ นา้ สัมผสั ปกติปิ ดของ Timer จะตดั วงจร คอนแทคเตอร์
K2 ใหห้ ยุดการทางาน หนา้ สัมผสั ปกติเปิ ดของคอนแทคเตอร์ K2 จะกลบั คืนสภาวะปกติ ต่อวงจร
ใหก้ บั คอนแทคเตอร์ K3 ทางาน มอเตอร์ทางานแบบเดลตา้ กดสวิตช์ S1 เพอ่ื หยดุ การทางาน

รูปท่ี 4.13 ทดสอบใบงานที่ 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta โดยอตั โนมตั ิ

39

รูปท่ี 4.14 วดั ค่าความเร็วรอบขณะสตาร์ทแบบ สตาร์ - เดลตา้

รูปท่ี 4.15 วดั ค่ากระแสขณะสตาร์ทแบบ สตาร์ – เดลตา้

ตารางที่ 4.7 ผลการทดสอบใบงานที่ 7 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ Star - Delta โดยอตั โนมตั ิ

ความเร็วรอบ ความเรว็ รอบจาก ผลต่าง แรงดัน แรงดัน แรงดัน กระแส กระแส กระแส
มอเตอร์ทใี่ ช้ทดลอง เครื่องมือวัด (RPM) (L1) (L2) (L3) (A1) (A2) (A3)

(1360 RPM) TACHO METER
(RPM)

ขณะเดนิ

แบบ STAR 1428 68 233 233 235 0.2 0.22 0.24

ขณะรัน

แบบ DELTA 1478 118 235 233 234 0.49 0.5 0.49