วิจัย ชุดปฏิบัติการเครื่องจักรกลไฟฟ้าและการควบคุม

ชุดปฏิบัติการเครื่องจกั รกลไฟฟ้าและการควบคุม
Electrical Machine and Control Set

ธนวฒั น์ สิงหาทมุ
กวี เมืองจนั ทร์
จักริน วนิ ทะไชย

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

ชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้าและการควบคุม

ธนวฒั น์ สิงหาทมุ
กวี เมืองจนั ทร์
จกั ริน วนิ ทะไชย

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

ชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้าและการควบคุม
Electrical Machine and Control Set

ธนวฒั น์ สิงหาทมุ
กวี เมืองจนั ทร์
จกั ริน วินทะไชย

ระดบั ปริญญาวิศวกรรมศาสตรบณั ฑิต
สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า
คณะเทคโนโลยี
มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั อดุ รธานี
ปี การศึกษา 2564

ไดผ้ า่ นการพจิ ารณาจาก

ลงช่ือ........................................หวั หนา้ สาขาวชิ า ลงชื่อ........................................อาจารยท์ ่ีปรึกษา

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

ลงชื่อ..........................................กรรมการ ลงช่ือ.........................................กรรมการ
(ผชู้ ่วยศาสตราจารยส์ มชาย สิริพฒั นากลุ ) (รองศาสตราจารยจ์ ุไรรัตน์จินดา อรรคนิตย)์

ลงช่ือ..........................................กรรมการ ลงชื่อ.........................................กรรมการ
(ดร.อภยั ภกั ด์ิ ประทุมทิพย)์ (ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ภูเบศร์ พพิ ธิ หิรัญการ)

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

ก

ช่ือเรื่อง ชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้าและการควบคุม
ผู้วิจยั
นายธนวฒั น์ สิงหาทมุ รหสั นกั ศึกษา 63001303117
ปริญญา
อาจารย์ที่ปรึกษา นายกวี เมืองจนั ทร์ รหสั นกั ศึกษา 63001303104
มหาวทิ ยาลยั
นายจกั ริน วินทะไชย รหสั นกั ศึกษา 63001303120

วศิ วกรรมศาสตรบณั ฑิต สาขาวิชา วศิ วกรรมไฟฟ้า

รองศาสตราจารย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที

มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั อุดรธานี ปี ท่พี มิ พ์ 2565

บทคดั ย่อ

โครงงานวิจยั เร่ือง ชุดฝึกควบคมุ มอเตอร์ไฟฟ้ามีจุดมงุ่ หมายเพื่อสร้างส่ือการเรียนการสอน
เพอ่ื ฝึกใหน้ กั ศึกษามีความรู้ความสามารถและเขา้ ใจในการใชช้ ุดฝึกควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อจะได้
นาํ ความรู้ไปใชใ้ นงานจริงและลงมือปฏิบตั ิงานไดอ้ ย่างมีประสิทธิภาพ ในการจดั ทาํ คร้ังน้ีผูจ้ ดั ทาํ
มีวตั ถุประสงค์เพ่ือออกแบบและสร้างชุดปฏิบัติการเคร่ืองจักรกลไฟฟ้า 3 เฟส ประกอบด้วย
ชุดวงจรกาํ ลงั ชุดวงจรควบคุม และใบงานการทดลอง

ในการทดสอบประสิทธิภาพของชุดฝึ กควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าและใบงานการทดลอง
สามารถทาํ งานและใช้งานได้จริง โดยทดลองให้นักศึกษาทาํ การต่อใช้งานกับมอเตอร์ไฟฟ้า
ผลพบวา่ ทาํ ใบงานการทดลองถูกตอ้ ง 8 คร้ัง ผิดพลาด 1 คร้ัง ในใบงานที่ 9 จึงไดใ้ หม้ ีการทดลองซ้าํ
ในใบงานดงั กล่าว ผลคอื ทาํ งานถกู ตอ้ งท้งั 9 ใบงาน ผลระดบั ความพงึ พอใจไดค้ ะแนนอยู่ในเกณฑ์
มากท่ีสุด

คาสาคญั : เคร่ืองจกั รกลไฟฟ้า; มอเตอร์; วงจรควบคมุ

ข

TITLE Electrical machinery and control set
AUTHOR Mr. Thanawat Singhathum ID 63001303117
Mr. Kavee Meangjan ID 63001303104
DEGREE Mr. Jakkrin Wintachai ID 63001303120
ADVISORS Bachelor of Engineering MAJOR Electrical Engineering
UNIVERSITY Associate Professor Dr. Alongorn Promtee
Udon Thani Rajabhat University DATE 2022

ABSTRAC

The electric motor control training program aims to create teaching materials. To train
students to have knowledge, ability and understanding in using the electric motor control training
set. in order to apply the knowledge to real work and to perform effective operations in this
preparation, the organizer aims to design and build a three-phase electrical machine operating set
consisting of a power circuit, a control circuit and experimental worksheets.

Performance testing of electric motor control training and experimental worksheets can
actually work and use by experimenting with students to connect to electric motors. The results
showed that the experimental worksheet was done 8 times correctly, 1 error was made in the
worksheet 9, so the experiment was repeated in the worksheet. The result was that all 9 worksheets
were correct. The satisfaction level result was the highest score.

Key Words: Electric Motor; Electrical Machinery; Control Circuit

ค

กติ ติกรรมประกาศ

โครงงานวิจยั เร่ืองชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้าและการควบคุม (Electrical machine
and control set) สําเร็ จสมบูรณ์ได้ด้วยความกรุ ณาและความช่วยเหลืออย่างสู งยิ่งจาก
รองศาสตราจารย์ ดร.อลงกรณ์ พรมที อาจารย์ที่ปรึกษาที่ช่วยตรวจสอบความสมบูรณ์และ
ความถูกตอ้ งของโครงงานและเอกสารงานวิจยั ขอขอบพระคุณบิดา มารดาที่ให้การอบรมเล้ียงดู
ส่งเสียค่าใช้จ่ายในการศึกษา รวมถึงญาติพ่ีน้องทุกท่านที่คอยช่วยเหลือให้กาํ ลงั ใจและเป็ นห่วง
เป็ นใย และสุดทา้ ยขอขอบคุณคณะทีมวิจยั และเพ่ือนร่วมงานในกลุ่มโครงการทุกท่านที่ช่วยกัน
ทาํ งานอยา่ งเตม็ ท่ีใหป้ ระสบผลสาํ เร็จและลุลว่ งผา่ นไปไดด้ ว้ ยดีตลอดมา ขอขอบพระคณุ จากใจ

ธนวฒั น์ สิงหาทุม
กวี เมืองจนั ทร์
จกั ริน วินทะไชย

สารบญั ง

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

บทท่ี 1 บทนา 1
1.1 ความสาํ คญั และท่ีมา 2
1.2 วตั ถปุ ระสงคข์ องงานวิจยั 2
1.3 ขอบเขตของงานวจิ ยั 2
1.4 ผลที่คาดวา่ จะไดร้ ับ
4
บทท่ี 2 ทฤษฎีและงานวิจัยท่เี กย่ี วข้อง 4
2.1 ทฤษฎีการสร้างชุดฝึก / ชุดทดลอง 7
2.2 อปุ กรณ์ที่ใชใ้ นวงจรควบคุมเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 12
2.3 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส 15
2.4 การตอ่ มอเตอร์ 3 เฟส 18
2.5 การควบคมุ การสตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟส แบบ Star - Delta 19
2.6 สญั ลกั ษณ์ที่ใชก้ บั งานควบคมุ มอเตอร์ระบบ DIN
2.7 งานวจิ ยั ท่ีเกี่ยวขอ้ ง 23
24
บทที่ 3 วิธีการดาเนนิ งาน 24
3.1 ศึกษาคน้ ควา้ ขอ้ มลู
3.2 วเิ คราะห์ขอ้ มลู และจดั หาอปุ กรณ์
3.3 ออกแบบและสร้างชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

จ

สารบญั (ต่อ)

เรื่อง หน้า

บทที่ 4 ผลการศึกษา

4.1 ใบงานที่ 1 การเริ่มเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส ไมม่ ีไฟแสดงสถานะ 36

4.2 ใบงานท่ี 2 การเริ่มเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส มีไฟแสดงสถานะ 37

4.3 ใบงานที่ 3 การเร่ิมเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส โดยใชโ้ อเวอร์โหลด 39

4.4 ใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบชวั่ ขณะ ( Jogging ) 40

4.5 ใบงานท่ี 5 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบทนั ที ( Plugging ) 42

4.6 ใบงานที่ 6 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบตอ้ งหยดุ ก่อน ( Reversing After Stop ) 44

4.7 ใบงานท่ี 7 การหน่วงเวลาทาํ งานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส 46

4.8 ใบงานท่ี 8 การหน่วงเวลาหยดุ ทาํ งานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส 47

4.9 ใบงานท่ี 9 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA โดยอตั โนมตั ิ 49

4.10 สรุปผลการทดลอง 51

4.11 แบบสอบถามความพงึ พอใจนกั ศึกษาตอ่ ชิ้นงาน (HARD WARE) 52

4.12 แบบสอบถามความพึงพอใจนกั ศึกษาต่อใบงาน (LAB SHEET) 53

บทท่ี 5 สรุปผลการศึกษาและแนวทางการพฒั นา

5.1 ผลดา้ นชิ้นงาน (HARD WARE) 54

5.2 ผลดา้ นใบงาน (LAB SHEET) 57

5.3 ผลทางวิศวกรรม 57

5.4 ผลแบบประเมินความพึงพอใจ 60

5.5 ขอ้ เสนอแนะ 60

บรรณานุกรม 61

ภาคผนวก 62

ภาคผนวก ก แบบฟอร์มใบงานท่ี 1 ถึง 9 63

ภาคผนวก ข เฉลยแบบฟอร์มใบงานที่ 1 ถึง 9 150

ภาคผนวก ค บทความวิจยั 238

ประวัตผิ ้จู ดั ทา 246

สารบญั รูป ฉ

รูปท่ี หน้า
2.1 สวิตชก์ ดป่ ุม 5
2.2 แมกเนติกคอนแทคเตอร์ 5
2.3 โอเวอร์โหลดรีเลย์ 6
2.4 รีเลยต์ ้งั เวลา 6
2.5 เซอร์กิตเบรกเกอร์ 7
2.6 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส 8
2.7 โครงมอเตอร์เหน่ียวนาํ 3 เฟส 9
2.8 แกนเหลก็ สเตเตอร์และขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนาํ 3 เฟส 9
2.9 ขดลวดมอเตอร์ 3 เฟส 10
2.10 ฝาปิ ดหวั ทา้ ย 11
2.11 โรเตอร์แบบกรงกระรอก 11
2.12 โรเตอร์แบบพนั ขดลวด 12
2.13 แผนภาพการต่อมอเตอร์ 3 เฟสแบบสตาร์ 13
2.14 ข้วั ต่อสายการต่อใชง้ านขดลวดมอเตอร์ 3 เฟสแบบสตาร์ 13
2.15 แผนภาพการตอ่ มอเตอร์ 3 เฟสแบบเดลตา้ 14
2.16 ข้วั ต่อสายการตอ่ ใชง้ านขดลวดมอเตอร์ 3 เฟสแบบเดลตา้ 14
2.17 วงจรกาํ ลงั 15
2.18 วงจรควบคมุ 16
3.1 แผนแสดงการปฏิบตั ิงาน 20
3.2 ออกแบบใน Ipad โดยใชโ้ ปรแกรม Goodnotes 5 24
3.3 กลอ่ ง MAIN POWER CONTACTOR 25
3.4 กล่อง FOUR PILOT LAMP 26
3.5 กลอ่ ง PUSH BUTTON SWICH 27
3.6 กลอ่ ง THERMAL OVERLOAD RELAY 28
3.7 กลอ่ ง TIMER ON DELAY 29
3.8 กลอ่ ง POWER SUPPLY 380V/AC 30

สารบัญรูป (ต่อ) ช

รูปท่ี หน้า
3.9 ชุดกลอ่ งท้งั หมดก่อนลงอปุ กรณ์ 31
3.10 ชุดกล่องท้งั หมดหลงั ลงอปุ กรณ์เสร็จสมบูรณ์ 32
3.11 ออกแบบโต๊ะโดยใชโ้ ปรแกรม Sketup Pro 32
3.12 โต๊ะ (ดา้ นขา้ งซา้ ย) โดยใชโ้ ปรแกรม Sketup Pro 33
3.13 โต๊ะ (ดา้ นขา้ งขวา) โดยใชโ้ ปรแกรม Sketup Pro 33
3.14 โตะ๊ (ดา้ นใต)้ โดยใชโ้ ปรแกรม Sketup Pro 34
3.15 โตะ๊ (ดา้ นบน) โดยใชโ้ ปรแกรม Sketup Pro 34
3.16 รูปชิ้นงานสาํ เร็จ 35
5.1 ชุด Main Circuit Breaker 3 Phase 54
5.2 ชุด Push Button Switch 55
5.3 ชุด Timer On Delay 55
5.4 ชุด Four Pilot Lamp 55
5.5 ชุด Magnetic Contactor 56
5.6 ชุด Overload Delay 56
5.7 ชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส 56

ซ

สารบัญตาราง

ตารางที่ หน้า

3.1 การวางแผนการปฏิบตั ิงาน 21

3.2 รายการวสั ดุและอปุ กรณ์ 22

4.1 ใบงานที่ 1 การเริ่มเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส ไมม่ ีไฟแสดงสถานะ 36

4.2 ใบงานที่ 2 การเร่ิมเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส มีไฟแสดงสถานะ 37

4.3 ใบงานท่ี 3 การเร่ิมเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส โดยใชโ้ อเวอร์โหลด 39

4.4 ใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบชวั่ ขณะ ( Jogging ) 40

4.5 ใบงานท่ี 5 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบทนั ที ( Plugging ) 42

4.6 ใบงานที่ 6 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบตอ้ งหยดุ ก่อน ( Reversing After Stop ) 44

4.7 ใบงานที่ 7 การหน่วงเวลาทาํ งานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส 46

4.8 ใบงานที่ 8 การหน่วงเวลาหยดุ ทาํ งานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส 47

4.9 ใบงานที่ 9 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA โดยอตั โนมตั ิ 49

4.10 สรุปผลการทดลอง 51

4.11 ผลการวเิ คราะห์ขอ้ มลู แบบสอบถามความพงึ พอใจนกั ศึกษาตอ่ ชิ้นงาน (HARD WARE) 52

4.12 ผลการวเิ คราะห์ขอ้ มูลแบบสอบถามความพงึ พอใจนกั ศึกษาต่อใบงาน (LAB SHEET) 53

1

บทที่ 1
บทนา

1.1 ความสาคญั และท่ีมา

ในปัจจุบนั ไดม้ ีการนาํ เคร่ืองจกั รเขา้ มาใชใ้ นการผลิตเพ่ือลดกาํ ลงั คนและลดตน้ ทุนในธุรกิจ
ของตนเอง ซ่ึงเคร่ืองจกั รทุกเคร่ืองมีความจาํ เป็ นที่จะตอ้ งใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็ นตน้ กาํ ลงั ดงั น้ัน
เพื่อความปลอดภยั ในการปฏิบตั ิงานของผูป้ ฏิบตั ิงานจะตอ้ งมีความรู้ความเขา้ ใจในการควบคุม
มอเตอร์ไฟฟ้าเหลา่ น้นั เป็นอยา่ งยง่ิ และเทคโนโลยใี นการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ามีการพฒั นาลกั ษณะ
การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั อยู่ด้วยกนั 2 ลกั ษณะ ได้แก่ การควบคุมสตาร์ทมอเตอร์
โดยตรงและการควบคมุ เริ่มเดินมอเตอร์ไฟฟ้าขณะจ่ายใหก้ บั มอเตอร์ ซ่ึงผปู้ ฏิบตั ิงานในการควบคุม
มอเตอร์จะต้องรู้และเขา้ ใจในการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า เพราะการท่ีผูป้ ฏิบตั ิงานเขา้ ใจในการ
ควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าจะทาํ ให้การทาํ งานเป็ นไปอย่างราบรื่นและปลอดภยั ต่อผูป้ ฏิบตั ิงานและ
ผรู้ ่วมงาน

สถานประกอบการหรื อโรงงานอุตสาหกรรมในปั จจุบันได้มีการพัฒนาทางเทคโน โลยี
สมยั ใหม่เป็ นอย่างมากเพ่ือเพิ่มประสิทธิภาพในการทาํ งาน และส่วนใหญ่นิยมใช้มอเตอร์ไฟฟ้า
เพอื่ ขบั เคลื่อนเครื่องจกั รใหส้ ามารถทาํ งานได้ ดงั น้นั การศึกษาเร่ืองการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าจึงเป็น
เร่ืองที่จาํ เป็น ตลอดจนหลกั การท่ีใชใ้ นการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าและส่วนประกอบท่ีสําคญั ในการ
ติดต้งั วงจรควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าและประเภทของการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า ดังน้ันคณะผูจ้ ดั ทาํ
จึงเกิดแนวคิดทาํ ชุดทดลองการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าเพ่ือให้ผทู้ ่ีศึกษาไดศ้ ึกษาเกี่ยวกบั การควบคุม
มอเตอร์ไฟฟ้า เพ่ือเพ่ิมประสิทธิภาพในการทาํ งาน เพิ่มความปลอดภยั ในการทาํ งานมากย่ิงข้ึน
และยงั เป็นส่ือการเรียนการสอนใหก้ บั นกั ศึกษาไดท้ าํ ความเขา้ ใจกบั เรื่องมอเตอร์มากข้นึ

1.2 วตั ถปุ ระสงค์ของงานวจิ ยั

1.2.1 เพ่อื สร้างชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้าและการควบคมุ
1.2.2 เพอื่ ทดสอบประสิทธิภาพของชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้าและการควบคมุ

2

1.3 ขอบเขตของงานวิจยั

1.3.1 ชุดกล่องทดลองมีท้งั หมด 6 กล่อง
1.3.1.1 กล่อง MAIN POWER CONTACTOR
1.3.1.2 กล่อง THERMAL OVERLOAD RELAY
1.3.1.3 กลอ่ ง TIMER ON DELAY
1.3.1.4 กลอ่ ง PUSH BUTTON SWICH
1.3.1.5 กลอ่ ง FOUR PILOT LAMP
1.3.1.6 กล่อง POWER SUPPLY 380V/AC

1.3.2 มีใบงานการทดลอง 9 ใบงาน
1.3.2.1 ใบงานท่ี 1 การเริ่มเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส ไมม่ ีไฟแสดงสถานะ
1.3.2.2 ใบงานท่ี 2 การเร่ิมเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส มีไฟแสดงสถานะ
1.3.2.3 ใบงานที่ 3 การเร่ิมเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส โดยใชโ้ อเวอร์โหลด
1.3.2.4 ใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบชว่ั ขณะ ( Jogging )
1.3.2.5 ใบงานท่ี 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบทนั ที ( Plugging )
1.3.2.6 ใบงานที่ 6 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบตอ้ งหยดุ ก่อน ( Reversing After Stop )
1.3.2.7 ใบงานที่ 7 การหน่วงเวลาทาํ งานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส
1.3.2.8 ใบงานท่ี 8 การหน่วงเวลาหยดุ ทาํ งานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส
1.3.2.8 ใบงานท่ี 9 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA โดยอตั โนมตั ิ

1.4 ผลท่คี าดว่าจะได้รับ

1.4.1 ไดเ้ รียนรู้และเขา้ ใจในการออกแบบชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้าและการควบคุม
1.4.2 ไดท้ าํ การทดลองและฝึกการควบคุมมอเตอร์
1.4.3 ไดช้ ุดทดลองท่ีมีประโยชนใ์ นการศึกษา
1.4.4 เพือ่ ลดการนาํ เขา้ ชุดทดลองจากต่างประเทศ
1.4.5 สถานศึกษาไดพ้ ฒั นาเคร่ืองทดลองใชข้ ้นึ เอง
1.4.6 ไดช้ ุดการทดลองมอเตอร์

3

บทท่ี 2
ทฤษฎีและงานวจิ ยั ท่ีเกยี่ วข้อง

การศึกษาชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้าและการควบคุมในรายวิชาโครงงานวิศวกรรม
ผูว้ ิจยั ไดศ้ ึกษาเอกสาร ทฤษฎี และงานวิจยั ท่ีเก่ียวขอ้ งเพ่ือใช้ประกอบในการทาํ งานและช่วยช้ีนาํ
ทิศทางในการศึกษา การควบคุมเครื่องกลไฟฟ้าหรือการควบคุมมอเตอร์ คือการควบคุมใหม้ อเตอร์
ทาํ งานตามวตั ถุประสงคห์ รือตามความตอ้ งการของผคู้ วบคุม เช่น ควบคุมการเริ่มทาํ งาน (Starting)
ควบคุมความเร็ว (Speed) ควบคมุ กาํ ลงั (Power) รวมท้งั การกลบั ทิศทางหมนุ (Reverse) และควบคมุ
การหยดุ ทาํ งาน (Stop) เป็นตน้ การเลือกใชอ้ ุปกรณ์ควบคุมประกอบวงจรจึงมีความจาํ เป็นเพื่อความ
เหมาะสมกบั วตั ถุประสงค์ และชนิดของการควบคุมมอเตอร์

2.1 ทฤษฎีการสร้างชุดฝึก / ชุดทดลอง
2.2 อุปกรณ์ที่ใชใ้ นวงจรควบคมุ เครื่องจกั รกลไฟฟ้า
2.3 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส
2.4 การต่อมอเตอร์ 3 เฟส
2.5 การควบคมุ การสตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟส แบบ Star - Delta
2.6 สัญลกั ษณ์ท่ีใชก้ บั งานควบคมุ มอเตอร์ระบบ DIN
2.7 งานวิจยั ที่เก่ียวขอ้ ง

2.1 ทฤษฎีการสร้างชุดฝึ ก / ชุดทดลอง

ทฤษฎีท่ีสําคัญพ้ืนฐานในการสร้างชุดปฏิบัติการเครื่องจักรกลไฟฟ้าและการควบคุม คือ
ความแตกต่างระหว่างบุคคล (Individual Differences) นักการศึกษาได้นําหลักจิตวิทยาในด้าน
ความแตกต่างระหว่างบุคคลมาใชเ้ พราะผูเ้ รียนแต่ละคนจะเรียนรู้ตามวิถีทางของเขา และใช้เวลา
เรียน ในเร่ืองหน่ึง ๆ ที่แตกต่างกนั ไป ความแตกต่างเหล่าน้ีมีความแตกต่างในดา้ น ความสามารถ
(Ability) สติปัญญา (Intelligence) ความตอ้ งการ (Need) ความสนใจ (Interest) ร่างกาย (Physical)
อารมณ์ (Emotion) และสังคม (Social) ผูส้ ร้างชุดการสอน จึงพยายามที่จะหาวิธีการท่ีเหมาะสม
ในการท่ีจะทาํ ใหผ้ เู้ รียนไดเ้ รียนอยา่ งบรรลุผลสาํ เร็จตามวตั ถปุ ระสงคท์ ่ีวางไวใ้ นชุดน้นั ๆ

การนําสื่อประสมมาใช้ (Multi Media Approach) เป็ นการนําเอาส่ือในการสอนหลายประเภท
มาใชส้ ัมพนั ธก์ นั อยา่ งมีระบบ ความพยายามอนั น้ีก็เพอื่ ที่จะเปล่ียนแปลงการเรียน การสอนจากเดิม

4

ที่เคยยึดครูเป็นแหล่งใหค้ วามรู้หลกั มาเป็นการจดั ประสบการณ์ใหผ้ เู้ รียน ดว้ ยการใชแ้ หล่งความรู้
จากส่ือประเภทตา่ ง ๆ

ทฤษฎีการเรียนรู้ (Learning Theory) จิตวทิ ยาการเรียนรู้ที่เปิ ดโอกาสใหผ้ เู้ รียนไดก้ ระทาํ ดงั น้ี
- เขา้ ร่วมกิจกรรมการเรียนดว้ ยตนเอง
- ตรวจสอบผลการเรียนของตนเองวา่ ถกู หรือผดิ ไดท้ นั ที
- มีการเสริมแรง คือ ผูเ้ รียนจะเกิดความภาคภูมิใจดีใจที่ตนเองทาํ ได้ถูกตอ้ ง เป็ นการให้
กาํ ลงั ใจทกี่จาะํ ลเรงั ียในจทต่อีจะไปเรียนตอ่ ไป
- เรียนรู้ไปทีละข้นั ตามความสามารถและความสนใจของตนเอง
- การใช้วิธีวิเคราะห์แบบ (System Analysis) โดยการจัดเน้ือหาวิชาให้สอดคล้องกัน
กบั สภาพแวดลอ้ มและวยั ของผเู้ รียน ทุกสิ่งทุกอยา่ งท่ีจดั ไวใ้ นชุดการสอนจะสร้างข้ึนอยา่ งมีระบบ
มี ก ารตรวจส อบทุ ก ข้ ันตอนมี ก า รท ดล อง ป รั บ ป รุ ง จนมี ป ระ สิ ท ธิ ภา พอยู่ใ นเก ณฑ์ม า ตรฐาน
เป็นที่เชื่อถือไดจ้ ึงนาํ เอาออกมาใช้
จากคาํ กล่าวข้างต้น สรุปได้ว่า ในการผลิตชุดการสอนน้ันจะต้องคาํ นึงถึงความแตกต่าง
ของผูเ้ รียนในดา้ นความสามารถสติปัญญา เพื่อให้เกิดการเรียนรู้ที่สัมฤทธ์ิผลตามวตั ถุประสงค์
ใหไ้ ดม้ ากที่สุด

2.2 อุปกรณ์ที่ใช้ในวงจรควบคุมเครื่องจกั รกลไฟฟ้า

วงจรไฟฟ้าสาํ หรับการควบคุมเครื่องกลไฟฟ้าจะประกอบดว้ ยอุปกรณ์ควบคุมเคร่ืองกลไฟฟ้า
หลายชนิดนาํ มาใชป้ ระกอบวงจรร่วมกนั เพื่อให้สามารถควบคุมการทาํ งานของเครื่องกลไฟฟ้า
ให้ทาํ งานตามความตอ้ งการได้อย่างถูกตอ้ ง มีประสิทธิภาพ และมีความปลอดภยั ในการใช้งาน
อุปกรณ์ดงั กลา่ วไดแ้ ก่

2.2.1 สวติ ชป์ ่ มุ กด (Push button Switch)
เป็ นอุปกรณ์ท่ีทาํ หน้าท่ีตดั ต่อวงจรไฟฟ้าควบคุมการทาํ งานของมอเตอร์ สวิตช์น้ีจะมี

หน้าสัมผสั (Contact) แบบปกติเปิ ด (Normally Open ; NO) และแบบปกติปิ ด (Normally Close ;
NC) ชุด เมื่อกดป่ มุ แลว้ หนา้ สมั ผสั ท้งั คู่ดงั กล่าวจะเปลี่ยนตาํ แหน่ง และเม่ือปล่อยมือหนา้ สมั ผสั ท้งั คู่
จะกลบั คืนตาํ แหน่งเดิมโดยไม่คา้ งตาํ แหน่งดว้ ยแรงดนั ของสปริง เราเรียกการทาํ งานของหนา้ สัมผสั
น้ีวา่ Momentary Contact ลกั ษณะรูปแบบของสวิตชป์ ่ มุ กดมีหลายลกั ษณะดงั รูป

5

รูปท่ี 2.1 สวติ ชก์ ดป่ ุม
(ท่ีมา: https://mall.factomart.com/what-is-a-push-button-switch/)
2.2.2 แมกเนติกคอนแทคเตอร์ (Mangnetic Contactor)
เป็ นอุปกรณ์ท่ีอาศัยการทาํ งานโดยอาํ นาจแม่เหล็กในการเปิ ดปิ ดหน้าสัมผสั ในการ
ควบคมุ วงจรมอเตอร์ หรือเรียกวา่ สวิตชแ์ ม่เหลก็ (Magnetic Switch) หรือคอนแทคเตอร์ (Contactor)
ก็ได้ ขอ้ ดีของการใช้รีเลยแ์ ละแมกเนติกคอนแทคเตอร์เม่ือเทียบกบั สวิตช์อ่ืน ให้ความปลอดภยั
สําหรับผูค้ วบคุมสูง ให้ความสะดวกในการควบคุม ประหยดั เมื่อเทียบกับการควบคุมด้วยมือ
โครงสร้างและส่วนประกอบของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ หรือสวิตชแ์ ม่เหลก็

รูปท่ี 2.2 แมกเนติกคอนแทคเตอร์
(ที่มา : https://www.tsc-th.com/)

6

2.2.3 โอเวอร์โหลดรีเลย์ (Overload Relay)
เป็นอุปกรณ์ท่ีช่วยในการตดั วงจรเพ่ือจ่ายกระแสไปใหโ้ หลด ใชค้ ู่กบั แมกเนติกคอน

แทคเตอร์การป้องกนั กระแสเนื่องจากภาระกระแสเกินในงานมอเตอร์ไฟฟ้า ส่วนใหญ่มาจากการ
ใชง้ านมอเตอร์เกินพิกดั จนทาํ ใหม้ อเตอร์เกิดความร้อนสูง ส่งผลให้ตวั มอเตอร์เกิดความเสียหายได้
ฟิ วส์หรือเบรกเกอร์จะไม่สามารถป้องกนั ในส่วนน้ีได้ ทาํ ให้ตอ้ งติดต้งั โอเวอร์โหลดรีเลยเ์ พ่ิมเติม
เพ่ือทาํ หนา้ ที่ป้องกนั มอเตอร์ในกรณีที่มีการใชโ้ หลดเกิน

รูปที่ 2.3 โอเวอร์โหลดรีเลย์
(ที่มา : https://www.ccs-ie.com/)
2.2.4 รีเลยต์ ้งั เวลา
เม่ือจ่ายไฟเข้ารีเลยต์ ้ังเวลา ไฟเปิ ด (ON) จะติด แสดงว่าแผงอิเล็กทรอนิกส์กาํ ลงั
ทาํ งานควบคุม เม่ือกาํ หนดเวลาที่ต้งั ไวเ้ รียบร้อย สัญญาณไฟ (UP) จะติด แสดงว่ารีเลยต์ ้งั เวลา
ไดเ้ ร่ิมทาํ งาน โดยเม่ือถึงเวลาที่กาํ หนด หนา้ สัมผสั ที่ปิ ดจะเปิ ด หน้าสัมผสั ท่ีเปิ ดก็จะปิ ด และเม่ือ
หยดุ จ่ายไฟจะกลบั สู่สภาพเดิม เราจึงสามารถทาํ การต้งั เวลาใหมไ่ ดอ้ ีกคร้ัง

รูปท่ี 2.4 รีเลยต์ ้งั เวลา
(ท่ีมา: https://thai.alibaba.com/)

7

2.2.5 เซอร์กิตเบรกเกอร์(Circuit Breaker)
เซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breaker) เป็ นอุปกรณ์ทาํ หน้าท่ีในการตดั วงจรไฟฟ้า

แบบอตั โนมตั ิเมื่อเกิดความผิดปกติในระบบไฟฟ้า โดยทว่ั ไปเกิดจากโหลดเกิน (ใชไ้ ฟมากเกิน)
หรือไฟฟ้าลดั วงจร เพ่ือเป็นการป้องกนั ความเสียหายที่จะเกิดข้ึนกบั สายไฟ มอเตอร์ Generator หรือ
อุปกรณ์ไฟฟ้าอ่ืนๆ แบง่ ออกเป็น 4 ประเภทหลกั ๆ ไดแ้ ก่ MCB, RCD, MCCB และ ACB เบรกเกอร์
แต่ละประเภทจะมีลกั ษณะการใช้งานท่ีแตกต่างกนั เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีประโยชน์ในการใช้งาน
คล้ายๆ กับฟิ วส์ (Fuse) แตกต่างกันตรงที่เบรกเกอร์เม่ือมีการตัดวงจรแล้วสามารถสับสวิตช์
เพือ่ ใชง้ านตอ่ ไดท้ นั ที

รูปท่ี 2.5 เซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breaker)
(ที่มา : https://chopanich.com/circuit-breaker/)

2.3 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส

มอเตอร์เหนี่ยวนํา 3 เฟส เป็ นมอเตอร์ท่ีนิยมใช้งานกันทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรม
โดยเฉพาะมอเตอร์เหนี่ยวนาํ 3 เฟส ชนิดท่ีมีโรเตอร์แบบกรงกระรอก มีขอ้ ดี คือ ไม่มีแปรงถ่าน
ทาํ ให้การสูญเสียเน่ืองจากความฝื ดมีค่าน้อย มีตวั ประกอบกาํ ลงั สูง การบาํ รุงรักษาต่าํ การเร่ิมเดิน
ทาํ ไดไ้ ม่ยาก ความเร็วรอบค่อนขา้ งคงท่ี สร้างง่าย ทนทาน ราคาถูก และมีประสิทธิภาพสูง แต่มี
ข้อเสีย ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงความเร็วรอบของมอเตอร์ทาํ ได้ยาก ปัจจุบันได้มีการพัฒนา

8

ชุดควบคุมอินเวอร์เตอร์ใช้สําหรับปรับความเร็วรอบของมอเตอร์และเป็ นที่นิยมใช้กัน
อยา่ งแพร่หลาย

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั เป็ นเครื่องกลไฟฟ้าท่ีเปลี่ยนพลงั งานไฟฟ้าให้เป็ นพลงั งานกล
ในการเปล่ียนพลังงานไฟฟ้าให้เป็ นพลังงานกลน้ี พลังงานไฟฟ้าไม่ได้นําเข้าสู่ท่ีโรเตอร์
โดยตรง แต่ไดจ้ ากการเหน่ียวนาํ (Induction) จึงนิยมเรียกมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ว่า มอเตอร์
เหน่ียวนาํ (Induction Motor)

มอเตอร์เหน่ียวนาํ 3 เฟส แบ่งออกเป็ น 2 แบบไดแ้ ก่ แบบโรเตอร์กรงกระรอก (Squirrel cage
Rotor) และโรเตอร์แบบพันขดลวด (Wound Rotor) มอเตอร์ท้ังสองแบบน้ีจะมีส่วนประกอบ
ที่เหมือนๆ กนั คอื ส่วนที่อยกู่ บั ที่ แตจ่ ะแตกต่างกนั เฉพาะส่วนที่เคลื่อนท่ีเทา่ น้นั

รูปท่ี 2.6 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส
(ที่มา : 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
ท่ีพนั ขดลวดให้แน่นอยู่กับท่ี และรองรับน้ําหนักท้งั หมดของมอเตอร์ที่ผิวด้านนอกของโครง
จะออกแบบใหม้ ีครีบ เพ่ือช่วยในการระบายความร้อนของมอเตอร์

9

รูปท่ี 2.7 โครงมอเตอร์เหนี่ยวนาํ 3 เฟส
(ที่มา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)
2.3.2 แกนเหลก็ สเตเตอร์ (Stator core)
ทาํ มาจากแผ่นเหล็กบางๆ อดั ซ้อนกนั และยึดติดเขา้ กบั โครงของมอเตอร์ มีลกั ษณะ
เป็ นรูปทรงกระบอก และด้านในทําเป็ นสลอตไว้สําหรับพนั ขดลวด นอกจากน้ีแกนเหล็ก
ยงั ทาํ หนา้ ท่ีเป็นทางเดินของวงจรแม่เหลก็

รูปท่ี 2.8 แกนเหลก็ สเตเตอร์และขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เหน่ียวนาํ 3 เฟส
(ท่ีมา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)

10

2.3.3 ขดลวดสเตเตอร์ (Stator Winding)
ซ่ึงเป็ นขดลวดทองแดงท่ีพันอยู่ในสลอตของแกนเหล็กสเตเตอร์ และเป็ น

ลวดทองแดงที่เคลือบดว้ ยฉนวนไฟฟ้าอย่างดี เมื่อพนั เสร็จแลว้ จะอาบดว้ ยน้ํามนั วานิชและอบ
ใหแ้ หง้ อีกคร้ังหน่ึง มอเตอร์เหน่ียวนาํ 3 เฟส ท่ีสเตเตอร์มีขดลวดพนั อยู่ 3 ชุด หรือ 3 เฟส ซ่ึงแต่ละ
เฟสจะทาํ มุมห่างกนั 120 องศาไฟฟ้า และขดลวดแต่ละเฟสจะต่ออนุกรมกันเหมือนกับขดลวด
อาร์เมเจอร์ของเคร่ืองกาํ เนิดไฟฟ้ากระแสสลบั แต่ละเฟสมีกลุ่มของขดลวดอีก เช่น มอเตอร์ที่มี
36 สลอต (Slot) 4 ข้วั แม่เหล็ก (Pole) 3 เฟส (Phase) จาํ นวนสลอตต่อข้วั (Slot/Pole) จะมีค่าเท่ากบั
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

ก. กลมุ่ ของขดลวดตอ่ เฟส ข. กลุ่มของชดลวด 3 เฟสต่อหน่ึงข้วั

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

2.3.4 ฝาปิ ดหวั ทา้ ย (End Plate)
ทาํ จากเหล็กหล่อเหนียวหรือเหล็กเหนียว ฝาปิ ดน้ีจะถูกยึดติดอยู่กบั โครงมอเตอร์

ดว้ ยสลกั เกลียว มีแบร่ิงอย่ตู รงกลางสําหรับรองรับเพลา เพ่ือให้โรเตอร์หมุนอยู่ในแนวศูนยก์ ลาง
พอดี

11

รูปท่ี 2.10 ฝาปิ ดหวั ทา้ ย
(ที่มา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)
2.3.5 โรเตอร์กรงกระรอก (Squirrel cage Rotor)
ประกอบดว้ ยแกนเหล็กท่ีทาํ มาจากแผน่ เหลก็ บางๆ มีลกั ษณะกลมอดั ซอ้ นกนั โดยมีเพลา
ร้อยทะลุ เพื่อยึดให้แน่นท่ีผิวของโรเตอร์น้ีจะมีสลอตไปตามทางยาวและในสลอตจะมีแท่งตวั นาํ
ทองแดงหรืออลูมิเนียมฝังอยูโ่ ดยรอบ ที่ส่วนปลายแทง่ ตวั นาํ จะเช่ือมติดกบั วงแหวนโลหะ ซ่ึงจะมี
ลกั ษณะคลา้ ยกรงกระรอก ดงั น้นั จึงมีช่ือเรียกว่า โรเตอร์แบบกรงกระรอก ในปัจจุบนั ตวั นาํ ที่ฝัง
อยู่ในสลอตของโรเตอร์จะใช้วิธีหล่อตัวนําที่เป็ นโลหะผสมหรืออลูมิเนียมเขา้ ไป รวมท้ังหล่อ
วงแหวนตวั นาํ ที่มีครีบช่วยระบายความร้อนเชื่อมเขา้ กบั ปลายตวั นาํ แตล่ ะดา้ นของโรเตอร์ดว้ ย

รูปท่ี 2.11 โรเตอร์แบบกรงกระรอก
(ท่ีมา : https://sites.google.com/site/nattadech5510122526011/home)

12

2.3.6 โรเตอร์พนั ขดลวด (Wound Rotor)
เป็ นโรเตอร์ท่ีมีส่วนประกอบคล้ายกับโรเตอร์กรงกระรอก แตกต่างกันตรงท่ี

ตวั นาํ ที่ใช้จะพนั ดว้ ยขดลวดทองแดงเคลือบดว้ ยฉนวนไฟฟ้า จาํ นวน 3 ชุด หรือ 3 เฟส พนั อยู่ใน
สลอตแต่ละเฟสจะวางทาํ มุมห่างกนั 120 องศาไฟฟ้า และตอ้ งพนั ขดลวดให้มีจาํ นวนข้วั แม่เหล็ก
เท่ากับจาํ นวนข้วั แม่เหล็กท่ีสเตเตอร์ดว้ ย ขดลวดท้งั 3 ชุด จะต่อกนั แบบสตาร์ (Star) และปลาย
อีกดา้ นหน่ึงต่อเขา้ กบั สลิปริง (Slip ring) 3 วงที่ติดอยู่บนเพลาดา้ นหน่ึง ซ่ึงจะมีแปรงถ่านสมั ผสั อยู่
เพ่ือตอ่ ไปยงั อุปกรณ์ควบคมุ ภายนอก (ตวั ตา้ นทานปรับคา่ ได)้

รูปที่ 2.12 โรเตอร์แบบพนั ขดลวด
(ท่ีมา : 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) ส่วนหากเราอยากรู้ว่ามอเตอร์ของเราน้นั จะตอ้ งต่อใชง้ านในแบบสตาร์ หรือวา่
เดลตา้ จะตอ้ งดูขอ้ มูลเนมเพลทของมอเตอร์ (Name plate) และตอ้ งรู้ว่าระบบไฟฟ้าท่ีใชเ้ ป็ นแบบ
ไหน แต่โดยส่วนมากในประเทศไทยระบบไฟฟ้าแรงต่าํ ท่ีใชง้ านจะเป็ นระบบ 400/230 v นนั่ ก็คือ
หากเป็นระบบ 3 เฟส จะเป็นแรงดนั 400 v หากเป็นระบบเฟสเดียวจะเป็นแรงดนั 230 v

13
ในการต่อใชง้ านขดลวดแบบสตาร์น้ันแสดงไดต้ ามแผนภาพในรูปที่ 2.13 จะเห็นว่ามีการต่อ
ไฟฟ้าเฟส L1, L2, L3 ต่อเขา้ ที่ขดลวดดา้ น U1, V1, W1 ตามลาํ ดบั ส่วนที่ปลายขดลวดคือ U2, V2,
W2 ไดต้ อ่ เขา้ ดว้ ยกนั เป็นจุดสตาร์ (Star point)

รูปท่ี 2.13 แผนภาพการต่อมอเตอร์ 3 เฟสแบบสตาร์
(ท่ีมา : https://www.electric108.com/article/15)

การต่อใช้งานขดลวดแบบสตาร์น้ันในการต่อใช้งานจริงท่ีกล่องข้วั ต่อสาย (Terminal Box)
มีการตอ่ ดงั รูปที่ 2.14 กล่าวคือท่ีข้วั U2, V2, W2 มีการเช่ือมตอ่ ถึงกนั เป็นจุดสตาร์

รูปท่ี 2.14 ข้วั ต่อสายการต่อใชง้ านขดลวดมอเตอร์ 3 เฟสแบบสตาร์
(ท่ีมา : https://www.electric108.com/article/15)

14
ส่วนการต่อใช้งานขดลวดแบบเดลต้าน้ันแสดงได้ตามแผนภาพในรูปที่ 2.15 จะเห็นว่า
ที่ขดลวดข้วั U1 กบั W2, U2 กบั V1, V2 กบั W1 มีการตอ่ ถึงกนั ใหเ้ ป็นแบบเดลตา้

รูปท่ี 2.15 แผนภาพการต่อมอเตอร์ 3 เฟสแบบเดลตา้
(ที่มา: https://www.electric108.com/article/15)

การต่อใช้งานขดลวดแบบเดลตา้ น้ันในการต่อใช้งานจริงท่ีกล่องข้วั ต่อสาย (Terminal Box)
มีการต่อดังรูปที่ 2.18 กล่าวคือที่ขดลวดข้ัว U1 กับ W2, U2 กับ V1, V2 กับ W1 มีการต่อถึงกัน
ใหเ้ ป็นแบบเดลตา้

รูปที่ 2.16 ข้วั ต่อสายการต่อใชง้ านขดลวดมอเตอร์ 3 เฟสแบบเดลตา้
(ที่มา : https://www.electric108.com/article/15)

15

2.5 การควบคุมการสตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟส แบบ Star-Delta

การสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์เดลต้า (Star Delta Starting) เป็ นการสตาร์ทมอเตอร์โดยวิธี
ลดแรงดันที่นิยมมากที่สุดเนื่องจากเป็ นวงจรสตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟส ท่ีสามารถออกแบบวงจร
มอเตอร์ไดง้ ่าย ไม่ยุ่งยาก ใช้อุปกรณ์น้อย บาํ รุงรักษาง่าย และตน้ ทุนต่าํ กว่าวิธีอ่ืน ๆ การสตาร์ท
มอเตอร์แบบสตาร์เดลต้าคือขณะเร่ิมสตาร์ทจะให้ขดลวดต่อแบบสตาร์ และเม่ือมอเตอร์หมุน
ไปดว้ ยความเร็ว 75% ของความเร็วพิกัด แลว้ จึงให้ขดลวดต่อแบบเดลตา้ และหลงั จากน้ันก็เดิน
มอเตอร์แบบเดลต้าต่อเนื่องไปจนกระท่ังหยุดมอเตอร์ การต่อมอเตอร์ 3 เฟสมอเตอร์ไฟฟ้า
ที่สามารถต่อวงจรสตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟสแบบสตาร์เดลตา้ ได้จะต้องมีปลายสายไฟต่อออกมา
ขา้ งนอกจาํ นวน 6 ปลาย (6 เส้น) และมอเตอร์จะตอ้ งมีพิกดั แรงดนั ของขดลวดที่สามารถต่อแบบ
สตาร์เดลตา้ ตามระบบแรงดนั ไฟฟ้าที่ใช้งานในโรงงานสามารถศึกษาไดใ้ นหัวขอ้ การต่อมอเตอร์
สามเฟส

วงจรควบคมุ มอเตอร์วงจรกาํ ลงั (Power Circuit) ประกอบไปดว้ ยอปุ กรณ์ไฟฟ้าดงั ตอ่ ไปน้ี
1. เซอร์กิตเบรกเกอร์ 3 เฟส (เมนเซอร์กิตเบรกเกอร์)
2. แมกเนติกคอนแทคเตอร์พร้อมหนา้ สัมผสั ช่วย (Auxiliary Contact)
3. โอเวอร์โหลดรีเลย์

รูปท่ี 2.17 วงจรกาํ ลงั
(ที่มา : http://eledaily.blogspot.com/2009/11/star-delta-starting.html)

16

วงจรกาํ ลังของการสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์ – เดลตา้ น้ัน การสตาร์ทจะตอ้ งเรียงกันไป
จากสตาร์ไปเดลต้า และคอนแทคเตอร์สตาร์กับคอนแทคเตอร์เดลตา้ จะตอ้ งมี Interlock ซ่ึงกัน
และกนั การควบคุมมี 2 อย่างคือ เปลี่ยนจากสตาร์ไปเดลตา้ โดยการกด Pushbutton กับเปลี่ยน
โดยอตั โนมตั ิดว้ ยการใชร้ ีเลยต์ ้งั เวลาการควบคมุ แบบอตั โนมตั ิ

วงจรควบคุมมอเตอร์ วงจรควบคุม (Control Circuit) หรือวงจรคอนโทรล ประกอบไปดว้ ย
อปุ กรณ์ไฟฟ้าดงั ตอ่ ไปน้ี

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 สมั ผสั ช่วย (Auxiliary Contact) ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์
6. ไทมเ์ มอร์รีเลย์ (Timer Relay) ชนิด On Delay timer

รูปท่ี 2.18 วงจรควบคุม
(ท่ีมา : http://eledaily.blogspot.com/2009/11/star-delta-starting.html)

รูปที่ 2.17 วงจรควบคมุ
(ที่มา : http://eledaily.blogspot.com/2009/11/starting.html)

17

การทางานของวงจรควบคุมมอเตอร์
1. ในสภาวะเร่ิมตน้ แมกเนติกคอนแทคเตอร์มีสถานะเปิ ดวงจรกระแสไฟฟ้ายงั ไม่ถูกจ่ายเขา้
มอเตอร์
2. เม่ือมีการกดป่ ุม Start ท่ีวงจรคอนโทรลจะมีกระแสไฟฟ้าไหลจากแหล่งจ่ายผ่านขดลวด
สนามแมเ่ หลก็ ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ตวั หลกั (K-1) ทาํ ใหห้ นา้ สัมผสั ของแมกเนติกคอนแทค
เตอร์ปิ ดวงจรและหนา้ สัมผสั ช่วยของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ก็ปิ ดวงจรไปดว้ ยพร้อมกนั ทาํ ใหเ้ กิด
สภาวะคา้ งการทาํ งาน (Self-holding) เพราะวงจรควบคุมมีกระแสไหลผ่านหนา้ สัมผสั ช่วยอีกทาง
เพ่ือไปจ่ายใหก้ บั ขดลวดสนามแม่เหลก็ ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์
3. พร้อมกนั น้ันท่ีแผงวงจรของไทมเ์ มอร์รีเลย์ (T-1) ก็ไดร้ ับแรงดนั ไฟฟ้าเพ่ือเล้ียงวงจรด้วย
เช่นกนั ไทมเ์ มอร์จึงเร่ิมนบั เวลา แต่ในตอนแรกหนา้ สัมผสั ของไทมเ์ มอร์ยงั ไม่เปลี่ยนแปลงจึงทาํ ให้
มีกระแสไฟฟ้าไหลไปจ่ายให้หนา้ สัมผสั ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์สตาร์ (K-2) ขณะน้ีจึงเกิดการ
สตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์
4. เม่ือไทมเ์ มอร์นบั เวลาครบตามที่ต้งั ไว้ หนา้ สมั ผสั ของไทมเ์ มอร์จึงเปลี่ยนตาํ แหน่งไปต่อจ่าย
กระแสไฟฟ้าให้กบั แมกเนติกคอนแทคเตอร์เดลตา้ (K-3) ส่วนแมกเนติกคอนแทคเตอร์สตาร์ (K-2)
จึงถูกตดั กระแสไฟฟ้าออกดงั น้นั ขณะน้ีมอเตอร์จึงมีการรันต่อเนื่องเป็นแบบเดลตา้
5. เม่ือตอ้ งการหยุดการทาํ งานมอเตอร์ให้กดป่ ุม Stop หน้าสัมผสั ของป่ ุม Stop จึงเปิ ดวงจร
ทาํ ให้กระแสไฟฟ้าของวงจรควบคุมถูกตดั ณ จุดน้ีขดลวดสนามแม่เหล็กของแมกเนติกคอนแทค
เตอร์ทกุ ตวั จึงไมไ่ ดร้ ับกระแสไฟฟ้า ทาํ ใหห้ นา้ สัมผสั ของแมกเนติกคอนแทคเตอร์เปิ ดวงจร จึงไมม่ ี
กระแสไฟฟ้าไหลเขา้ สู่ขดลวดมอเตอร์มอเตอร์จึงหยดุ ทาํ งาน

18

2.6 สัญลกั ษณ์ทใ่ี ช้กบั งานควบคมุ มอเตอร์ระบบ DIN

ตารางท่ี 2.1 สญั ลกั ษณ์ท่ีใชก้ บั งานควบคมุ มอเตอร์ระบบ DIN
(ท่ีมา: https://sites.google.com/site/voccertsubjects/2104-2009)

19

2.7 งานวจิ ัยทเี่ กยี่ วข้อง

นิโคลา เทสลา (Nikola tesla) ในปี ค.ศ. หลกั การเบ้ืองตนของมอเตอร์เหนี่ยวนาํ คือ เมื่อเกิด
สนามแม่เหล็กหมุน เส้นแรงแม่เหล็กจะเหน่ียวนําตัวหมุนหรื อโรเตอร์ทํา ให้มีแรงเคล่ือน
และ กระแสไฟฟ้าเหน่ียวนาํ ไหลในโรเตอร์สร้างเส้นแรงแม่เหลก็ ใหเ้ กิดข้ึนที่โรเตอร์ ความสัมพนั ธ์
ระหว่างเส้นแรงแม่เหลก็ ท้งั สองแหล่ง ทาํ ให้โรเตอร์หมุนไปในทิศทางเดียวกบั สนามแม่เหลก็ หมนุ
ด้วยความเร็วต่ํากว่าความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนเล็กน้อย ฮันซ์ คริ สเตียน เออร์เตด
(Hans Christian Oersted) สรุปผลออกมาไดว้ ่าเม่ือมีกระแสไฟฟ้า ไหลผ่านเส้นลวดตวั นาํ จะทาํ ให้
เกิดเส้นแรงแม่เหล็กข้ึนรอบๆ เส้นลวดตัวนําน้ัน ลักษณะเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดข้ึนรอบ
เส้นลวดตวั นาํ เกิดข้ึนเป็นลกั ษณะวงกลมลอ้ มรอบเสน้ ลวดตวั นาํ

ฮนั ซ์ คริสเตียน เออร์เตด (Hans Christian Oersted) สรุปผลออกมาไดว้ า่ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหล
ผ่านเส้นลวดตวั นาํ จะทาํ ให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กข้ึนรอบ ๆ เส้นลวดตวั นําน้ัน ลกั ษณะเส้นแรง
แมเ่ หลก็ ท่ีเกิดข้ึนรอบเส้นลวดตวั นาํ เกิดข้นึ เป็นลกั ษณะวงกลมลอ้ มรอบเสน้ ลวดตวั นาํ

อีวงิ ก์ (Ewing) กล่าวคอื โมเลกลุ ของสารทกุ ชนิดทุกชนิดมีคุณสมบตั ิเป็นแมเ่ หลก็ ภายในตวั มนั
เองอยแู่ ลว้ โมเลกุลในแต่ละโมเลกุลน้นั มีข้วั (N) และข้วั ใต้ (S) ท้งั ยงั สังเกตพบอีกเม่ือนาํ แม่เหล็ก
สองอนั มาวางไวใ้ กลก้ นั ข้วั ท่ีเหมือนกนั จะผลกั กนั และข้วั ท่ีตา่ งกนั จะดูดกนั

ณฏั ฐพงศ์ ศิโรโรจน์ ไดศ้ ึกษาการหาประสิทธิภาพชุดทดลองวงจรไฟฟ้ากระแสสลบั เรื่องวงจร
RLC RESONANCE ได้ผลเกี่ยวกับการหาประสิทธิภาพชุดทดลองวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ
ทาํ ดว้ ยวธิ ี E1/E2 ผลการวิเคราะห์พบวา่ ชุดทดลองท่ีสร้างข้ึนมีประสิทธิภาพ 83.21/81.66 ซ่ึงสูงกวา่
เกณฑ์ มาตรฐาน 80/80 ผเู้ รียนมีพฤติกรรมการปฏิบตั ิการทดลองอย่ใู นเกณฑด์ ีและมีความพงึ พอใจ
ในการเรียนดว้ ยใบงานทดลองที่สร้างข้นึ อยใู่ นระดบั มาก

วัฒนาพร ภัทรพานี ได้ศึกษาการพัฒนาและศึกษาประสิทธิภาพชุดทดลองอุปกรณ์
อิเลค็ ทรอนิคส์ และวงจรเรื่องวงจร Rectifier และวงจรRegulator ไดผ้ ลเก่ียวกบั การสร้างชุดทดลอง
และการพฒั นาศึกษาประสิทธิภาพชุดทดลองโดยทาํ การวิเคราะห์เน้ือหาปรากฏว่าใบงานการ
ทดลองมีค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC ) เท่ากับ 1.0 แสดงว่าใบงานท่ีพัฒนาข้ึนสามารถใช้
ประกอบการเรียนทดลองในวิชา วงจรไฟฟ้ากระแสตรงไดโ้ ดยครอบคลุมในเน้ือหาเพียงพอตาม
วตั ถปุ ระสงคก์ ารเรียนรู้ท่ีกาํ หนด

20

บทที่ 3
วธิ ีการดาเนินงาน

ในบทน้ีจะกล่าวถึงระเบียบวิธีการวิจยั การเก็บขอ้ มูลเร่ืองเกี่ยวกบั งานวิจยั การวิเคราะห์
การออกแบบและการสร้างแบบจาํ ลอง ชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้าและการควบคมุ

3.1 ศึกษาคน้ ควา้ ขอ้ มูล
3.2 วิเคราะห์ขอ้ มูลและจดั หาอปุ กรณ์
3.3 ออกแบบและสร้างชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

ดา้ นชิ้นงาน เร่ิมตน้
ศกึ ษาคน้ ควา้ ขอ้ มลู ดา้ นเอกสาร

วางแผนการทาํ งานเอกสาร

วเิ คราห์ขอ้ มลู และจดั หาอปุ กรณ์ในชุดควบคมุ ศกึ ษาคน้ ควา้ ขอ้ มูลดา้ นเอกสาร
เครื่องจกั รกลไฟฟ้า จดั ทาํ เอกสาร

แกไ้ ข

ทดสอบชุดควบคมุ ตรวจสอบเอกสาร แกไ้ ข
เครื่องจกั รกลไฟฟ้า ไมผ่ า่ น
ไมผ่ า่ น

ผา่ น
ชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส

จบการทาํ งาน

รูปที่ 3.1 แสดงแผนการปฏิบตั ิงาน

21

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 มิ.ย. - ก.ค. 64

123 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1. ศึกษาคน้ ควา้ ขอ้ มลู

2. วางแผนการทาํ งาน
3. วิเคราะหข์ อ้ มลู /

จดั หาอุปกรณ์

4. เขียนแบบวงจร

ควบคุม

5. ออกแบบสร้าง
ประกอบและ
ทดสอบ

6. จดั ทาเอกสาร
ทดลองชุดควบคุม
และแกไ้ ข

7. สรุปการดาํ เนินงาน

หมายเหตุ แผนการปฏิบตั ิงานที่ทาํ จริง

22

ตารางท่ี 3.2 รายการวสั ดุและอปุ กรณ์

รายช่ืออปุ กรณ์ จานวน ราคา/บาท
545.00
CHINT เบรกเกอร์กันไฟดูด รุ่น NXBLE-63 3P+N 1
470.00
30mA 6kA
332.00
แมกเนติก SN-35 220V 380V ยี่ห้อ BF MAGNETIC 3
370.00
CONTACTOR 200.00
45.00
TH-N20KP THERMAL OVERLOAD RELAY 1 15.00
30.00
22A กลาง 18-22 A 15.00
320.00
WT34 Timer Relay แบบ C 1 160.00
40.00
Push button Switch 4 560.00
2,000
ไฟไพลอ็ ตแลมป์ LED 22 มิล 220V ไฟสีเหลือง 3 1,800
6,902
ไฟไพลอ็ ตแลมป์ LED 22 มิล 220V ไฟสีน้าํ เงิน 1

ไฟไพลอ็ ตแลมป์ LED 22 มิล 220V ไฟสีเขียว 2

ไฟไพลอ็ ตแลมป์ LED 22 มิล 220V ไฟสีแดง 1

บานาน่าแจ็ค ตวั เมีย สีเหลือง 40

บานาน่าแจ็ค ตวั เมีย สีฟ้า 20

บานาน่าแจ็ค ตวั เมีย สีเขยี ว 5

บานาน่าแจค็ ตวั เมีย สีดาํ 70

ค่าตดั แผ่นคอมโพสีท + สต๊ิกเกอร์ + เจาะรู 8

อคลิลิคแผน่ หลงั + คา่ ตดั 8

รวม

23

3.1 ศึกษาค้นคว้าข้อมูล

ขอ้ มูลท่ีศึกษาคน้ ควา้ และรวบรวมนาํ ไปใช้เพ่ือพฒั นาชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้าและ
การควบคมุ ประกอบไปดว้ ย

3.1.1 ศึกษาข้อมูลมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ หมายถึง มอเตอร์ที่ใช้กับระบบไฟฟ้า
กระแสสลับ เป็ นเครื่องกลไฟฟ้าท่ีทาํ หน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็ นพลังงานกล ส่วนท่ี
ทําหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าคือขดลวดในสเตเตอร์ และส่วนท่ีทําหน้าที่ให้พลังงานกล
คือ ตวั หมุนหรือโรเตอร์ ซ่ึงเมื่อขดลวดในสเตเตอร์ไดร้ ับพลงั งานไฟฟ้าก็จะสร้างสนามแม่เหล็ก
ข้ึนมาในตัวที่อยู่กับที่หรื อสเตเตอร์ซ่ึงสนามแม่เหล็กที่เกิดข้ึนจะมีการเคลื่อนท่ีไปรอบ
สเตเตอร์ เนื่องจากการต่างเฟสของกระแสไฟฟ้าในขดลวดและการเปลี่ยนแปลงของ
กระแสไฟฟ้า ในขณะท่ีสนามแม่เหล็กเคล่ือนท่ีไปสนามแม่เหล็กจากข้ัวเหนือก็จะพุ่งเขา้ หา
ข้วั ใต้ ซ่ึงจะไปตดั กบั ตวั นาํ ท่ีเป็นวงจรปิ ดหรือขดลวดกรงกระรอกของตวั หมุนหรือโรเตอร์ ทาํ ให้
เกิดการเหน่ียวนําของกระแสไฟฟ้าข้ึนในขดลวดของโรเตอร์ ซ่ึงสนามแม่เหล็กของโรเตอร์
จะเคลื่อนท่ีตามทิศทางการเคลื่อนที่จองสนามแมเ่ หลก็ ที่สเตเตอร์ ก็จะทาํ ใหโ้ รเตอร์ของมอเตอร์เกิด
พลงั งานกลสามารถนาํ ไปขบั ภาระที่ตอ้ งการหมุนได้

3.1.2 ค้นควา้ ข้อมูลเกี่ยวกับแมกเนติกคอนแทคเตอร์ คือ อุปกรณ์สวิตช์ตัดต่อวงจรไฟฟ้า
เพอื่ การเปิ ด-ปิ ด ของหนา้ สัมผสั (Contact) ทาํ งานโดยอาศยั อาํ นาจแม่เหลก็ ไฟฟ้าช่วยในการเปิ ด-ปิ ด
หน้าสัมผัส ในการตัดต่อวงจรไฟฟ้า เช่น เปิ ด-ปิ ด การทํางานของวงจรควบคุมมอเตอร์
นิยมใชใ้ นวงจรของระบบแอร์, ระบบควบคุมมอเตอร์ หรือใช้ในการควบคุมเครื่องจกั รต่างๆ โดย
แมกเนติกคอนแทคเตอร์น้นั จะมีส่วนประกอบหลกั ท่ีสําคญั ต่อการทาํ งาน ไดแ้ ก่ แกนเหลก็ (Core),
ขดลวด (Coil), หนา้ สมั ผสั (Contact) และสปริง (Spring)

3.1.3 ศึกษาขอ้ มูลเก่ียวกบั โอเวอร์โหลด จากโครงสร้างภายในของโอเวอร์โหลดที่ประกอบ
ไปดว้ ยเหลก็ มีขดลวดตวั นาํ พนั รอบอยู่ เม่ือมอเตอร์ทาํ งานหนกั เกินกาํ ลงั จะทาํ ใหม้ ีกระแสไหลผ่าน
ตวั นําสูงเกินพิกัดของโอเวอร์โหลดท่ีต้งั ไว้ ทาํ ให้เกิดความร้อนท่ีไบเมทลั ทาํ ให้ไบเมทลั งอตวั
ไปดันก้านดันหน้าสัมผัส ทําให้หน้า สัมผัสที่ปิ ดจะเปล่ียนเป็ นเปิ ด และหน้าสัมผัสเปิ ด
จะเปลี่ยนเป็ นปิ ด และเม่ือกดป่ ุมรีเซ็ทหนา้ สัมผสั จะกลบั คืนสภาพเดิม แต่ในกรณีที่โอเวอร์โหลด
เป็นแบบไม่มีป่ ุมรีเซ็ตจะตอ้ งรอใหไ้ บเมทลั เยน็ ตวั ลง หนา้ สมั ผสั ถึงจะกลบั คืนสู่สภาพเดิม

3.1.4 คน้ ควา้ ข้อมูลงานวิจยั อ่ืนๆ ที่เก่ียวขอ้ ง นํามาศึกษาเพื่อจะได้นําไปใช้ในการพัฒนา
ในงานวจิ ยั

24

3.2 วเิ คราะห์ข้อมูลและจดั หาอปุ กรณ์

ข้นั ตอนน้ีกลา่ วถึงลาํ ดบั ของการวิเคราะหข์ อ้ มลู ต้งั แต่เร่ิมตน้ จนถึงสุดทา้ ยประกอบดว้ ย
3.2.1 จดั หาอปุ กรณ์เพอื่ สร้างชิ้นงาน และเขยี นวงจรควบคมุ มอเตอร์
3.2.2 ทดสอบวงจรควบคมุ มอเตอร์เพอื่ เปรียบเทียบระบบควบคมุ มอเตอร์ไฟฟ้า
3.2.3 ทดลองปรับเปลี่ยนการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั
3.2.4 ศึกษาการทาํ งานของอุปกรณ์และมอเตอร์หลงั จากท่ีปรับเปล่ียนการควบคมุ มอเตอร์
3.2.5 ทดสอบประสิทธิภาพการทาํ งานระบบควบคมุ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั ดว้ ยชุดควบคุม
3.2.6 จดั หาอปุ กรณ์ท่ีใชใ้ นส่วนของการสร้างชุดปฏิบตั ิการเคร่ืองจกั รกลไฟฟ้าและการควบคมุ

3.3 ออกแบบและสร้างชุดปฏบิ ัติการเครื่องจักรกลไฟฟ้า 3 เฟส

3.3.1 ออกแบบวงจรและวดั ขนาด

รูปท่ี 3.2 ออกแบบใน Ipad โดยใชโ้ ปรแกรม Goodnotes 5

25
13 cm

30 cm

รูปท่ี 3.3 กล่อง MAIN POWER CONTACTOR

26
รูปท่ี 3.4 กลอ่ ง FOUR PILOT LAMP

27
รูปที่ 3.5 กลอ่ ง PUSH BUTTON SWICH

28
รูปที่ 3.6 กลอ่ ง THERMAL OVERLOAD RELAY

29
รูปท่ี 3.7 กลอ่ ง TIMER ON DELAY

30
20 cm

รูปที่ 3.8 กลอ่ ง POWER SUPPLY 380V/AC

31
รูปท่ี 3.9 ชุดกลอ่ งท้งั หมดก่อนลงอปุ กรณ์

32
รูปที่ 3.10 ชุดกลอ่ งท้งั หมดหลงั ลงอุปกรณ์เสร็จสมบูรณ์
รูปที่ 3.11 ออกแบบโตะ๊ โดยใชโ้ ปรแกรม Sketup Pro

33
รูปท่ี 3.12 โต๊ะ (ดา้ นขา้ งซา้ ย) โดยใชโ้ ปรแกรม Sketup Pro
รูปที่ 3.13 โตะ๊ (ดา้ นขา้ งขวา) โดยใชโ้ ปรแกรม Sketup Pro

34
รูปที่ 3.14 โตะ๊ (ดา้ นใต)้ โดยใชโ้ ปรแกรม Sketup Pro
รูปที่ 3.15 โต๊ะ (ดา้ นบน) โดยใชโ้ ปรแกรม Sketup Pro

35
รูปท่ี 3.16 รูปชิ้นงานสาํ เร็จ

36

บทท่ี 4
ผลการศึกษา

จากการทดลองชุดปฏิบตั ิการเครื่องจกั รกลไฟฟ้า 3 เฟส โดยไดส้ ร้างชุดกาํ ลงั และควบคุมการ
ทาํ งาน 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 ทดสอบกาํ ลงั และ
ชุดควบคมุ สามารถสรุปผลการทดลองไดด้ งั ต่อไปน้ี

4.1 ใบงานท่ี 1 การเร่ิมเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส ไมม่ ีไฟแสดงสถานะ
4.2 ใบงานท่ี 2 การเริ่มเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส มีไฟแสดงสถานะ
4.3 ใบงานท่ี 3 การเริ่มเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส โดยใชโ้ อเวอร์โหลด
4.4 ใบงานท่ี 4 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบชวั่ ขณะ ( Jogging )
4.5 ใบงานที่ 5 การกลบั ทางหมุนมอเตอร์แบบทนั ที ( Plugging )
4.6 ใบงานที่ 6 การกลบั ทางหมนุ มอเตอร์แบบตอ้ งหยดุ ก่อน ( Reversing After Stop )
4.7 ใบงานที่ 7 การหน่วงเวลาทาํ งานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส
4.8 ใบงานที่ 8 การหน่วงเวลาหยดุ ทาํ งานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส
4.9 ใบงานที่ 9 การสตาร์ทมอเตอร์แบบ STAR – DELTA โดยอตั โนมตั ิ
4.10 สรุปผลการทดลอง
4.11 แบบสอบถามความพึงพอใจนกั ศึกษาต่อชิ้นงาน (HARD WARE)
4.12 แบบสอบถามความพงึ พอใจนกั ศึกษาตอ่ ใบงาน (LAB SHEET)

4.1 ผลการทดสอบใบงานที่ 1 การสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง

การเร่ิมเดินและหยุดเดินมอเตอร์ โดยใช้แมกเนติกคอนแทคเตอร์ในการตดั ต่อเพ่ือควบคุม
การทาํ งานของมอเตอร์และมีอุปกรณ์ป้องการมอเตอร์ไม่ให้เกิดการเสียหายและสามารถเร่ิม
เดินเคร่ืองโดยกดป่ ุมท่ีสวิตชป์ ่ ุมกดใหม้ อเตอร์ทาํ งานไดโ้ ดยตรง และเมื่อตอ้ งการหยดุ ก็กดที่สวิตช์
ป่ ุมกดได้ และมีอปุ กรณ์มาประกอบเป็นวงจรในการควบคมุ เพ่ือใหเ้ กิดการควบคมุ ไดต้ ามท่ีตอ้ งการ
และเกิดความปลอดภยั การสตาร์ทวิธีน้ีมอเตอร์จะมีกระแสสตาร์ทประมาณ 6-8 เท่าของกระแส
พิกดั จึงใช้สําหรับสตาร์ทมอเตอร์ขนาดเลก็ ไม่เกิน 7.5 kW หรือ 10 แรงมา้ หรือในบางกรณีอาจมี
การใชก้ บั มอเตอร์ขนาดใหญก่ วา่ น้ี เช่น ลกั ษณะงานตอ้ งการแรงบิดสูง

37

ตารางการทดลองที่ 4.1.1 กดสวิตช์ S2 สังเกตการทาํ งานของ K1
ผลการทาํ งาน

K1 ทาํ งาน

ตารางการทดลองท่ี 4.1.2 วดั แรงดนั ไฟฟ้าจากเคร่ืองมือวดั มลั ติมิเตอร์ (VAC)

ค่าแรงดนั ไฟฟ้า (VAC) แรงดนั ไฟฟ้า (VAC)

แรงดนั มอเตอร์จากเคร่ืองมือวดั ขณะทาํ งาน 398.3 VAC

ตารางการทดลองท่ี 4.1.3 กระแสมอเตอร์จากเคร่ืองมือวดั มิเตอร์แบบแคลมป์ (A) ผลต่าง
กระแสมอเตอร์(A) กระแสมอเตอร์จากเคร่ืองมือวดั ขณะทาํ งาน (A) 0.3 A
1.8 A 1.5 A

ตารางการทดลองท่ี 4.1.4 วดั ความเร็วรอบจากเครื่องมือวดั TACHO METER (RPM)

ความเร็วรอบจากมอเตอร์ ความเร็วรอบจากเครื่องมือวดั ผลต่าง
(RPM) TACHO METER (RPM)

2830 RPM 2994.6 RPM 164.6 RPM

ตารางการทดลองที่ 4.1.5 เมื่อกดสวติ ช์ S1 สังเกตการทาํ งานของ K1
ผลการทาํ งาน

K1 ไมท่ าํ งาน

4.2 ผลการทดสอบใบงานที่ 2 การเร่ิมเดนิ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส มีหลอดไฟ

แสดงสถานะ

การเร่ิมเดินและหยุดเดินมอเตอร์ โดยใช้แมกเนติกคอนแทคเตอร์ในการตดั ต่อ เพ่ือควบคุม
การทาํ งานของมอเตอร์และมีอุปกรณ์ป้องการมอเตอร์ไม่ให้เกิดการเสียหาย และสามารถเริ่ม
เดินเคร่ืองโดยกดป่ ุมที่สวิตชป์ ่ ุมกดใหม้ อเตอร์ทาํ งานไดโ้ ดยตรง และเมื่อตอ้ งการหยดุ ก็กดที่สวิตช์
ป่ ุมกดได้ มีหลอดไฟแสดงสถานะการทาํ งาน และมีอุปกรณ์มาประกอบเป็ นวงจรในการควบคุม
เพ่ือให้เกิดการควบคุมไดต้ ามที่ตอ้ งการและเกิดความปลอดภยั การสตาร์ทวิธีน้ีมอเตอร์จะมีกระแส

38

สตาร์ทประมาณ 6-8 เท่าของกระแสพิกดั จึงใชส้ ําหรับสตาร์ทมอเตอร์ขนาดเล็กไม่เกิน10 แรงมา้
หรือในบางกรณีอาจมีการใชก้ บั มอเตอร์ขนาดใหญก่ วา่ น้ี เช่น ลกั ษณะงานตอ้ งการแรงบิดสูง

ตารางการทดลองท่ี 4.2.1 กดสวิตช์ S2 สงั เกตการทาํ งานของ K1 และ H1
ผลการทาํ งาน

K1 ทาํ งาน
H1 ทาํ งาน

ตารางการทดลองท่ี 4.2.2 วดั แรงดนั ไฟฟ้าจากเคร่ืองมือวดั มลั ติมิเตอร์ (VAC)

วธิ ีวดั ค่าแรงดนั ไฟฟ้า (VAC) แรงดนั ไฟฟ้า (VAC)

แรงดนั มอเตอร์จากเคร่ืองมือวดั ขณะทาํ งาน 398.3 VAC

ตารางการทดลองท่ี 4.2.3 กระแสมอเตอร์จากเคร่ืองมือวดั มิเตอร์แบบแคลมป์ (A) ผลตา่ ง
กระแสมอเตอร์(A) กระแสมอเตอร์จากเครื่องมือวดั ขณะทาํ งานต่อ 0.3 A
1.8 A 1.5 A

ตารางการทดลองที่ 4.2.4 วดั ความเร็วรอบจากเคร่ืองมือวดั TACHO METER (RPM)

ความเร็วรอบจากมอเตอร์ ความเร็วรอบจากเครื่องมือวดั ผลต่าง
(RPM) TACHO METER (RPM)

2830 RPM 2994.6 RPM 164.6 RPM

ตารางการทดลองที่ 4.2.5 เมื่อกดสวิตช์ S1 สังเกตการทาํ งานของ K1 และ H1
ผลการทาํ งาน

K1 ไม่ทาํ งาน
H1 ไมท่ าํ งาน

39

4.3 ผลการทดสอบใบงานที่ 3 การเร่ิมเดินมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลบั 3 เฟส โดยใช้โอเวอร์

โหลด

การเร่ิมเดินและหยุดเดินมอเตอร์ โดยใช้แมกเนติกคอนแทคเตอร์ในการตดั ต่อ เพื่อควบคุม
การทาํ งานของมอเตอร์และเมื่อกระแสเกินท่ีต้งั ไวโ้ อเวอร์โหลดก็จะตดั และสามารถเร่ิมเดินเครื่อง
โดยกดป่ ุมท่ีสวิตชป์ ่ ุมกดให้มอเตอร์ทาํ งานไดโ้ ดยตรง และเม่ือตอ้ งการหยุดก็กดท่ีสวิตช์ป่ ุมกดได้
มีหลอดไฟแสดงสถานะการทาํ งาน และมีอุปกรณ์มาประกอบเป็ นวงจรในการควบคุมเพื่อให้เกิด
การควบคุมไดต้ ามที่ตอ้ งการและเกิดความปลอดภยั การสตาร์ทวิธีน้ีมอเตอร์จะมีกระแสสตาร์ท
ประมาณ 6-8 เท่าของกระแสพิกดั จึงใช้สําหรับสตาร์ทมอเตอร์ขนาดเล็กไม่เกิน 10 แรงมา้ หรือ
ในบางกรณีอาจมีการใชก้ บั มอเตอร์ขนาดใหญ่กวา่ น้ี เช่น ลกั ษณะงานตอ้ งการแรงบิดสูง

ตารางการทดลองที่ 4.3.1 ปรับโอเวอร์โหลดรีเลย์ ใหก้ ระแสมากท่ีสุด (2.5 A) กดสวติ ชป์ ่ มุ กด S2
สงั เกตการทาํ งานของ K1

ผลการทาํ งาน
K1 ทาํ งาน

ตารางการทดลองที่ 4.3.2 วดั แรงดนั มอเตอร์จากเครื่องมือวดั มลั ติมิเตอร์ (VAC)

คา่ แรงดนั ไฟฟ้า (VAC) แรงดนั ไฟฟ้า (VAC)

แรงดนั มอเตอร์จากเครื่องมือวดั ขณะทาํ งาน 398.3 VAC

ตารางการทดลองที่ 4.3.3 กระแสมอเตอร์จากเคร่ืองมือวดั มิเตอร์แบบแคลมป์ (A) ผลตา่ ง
กระแสมอเตอร์(A) กระแสมอเตอร์จากเคร่ืองมือวดั ขณะทาํ งาน (A) 0.3 A
1.8 A 1.5 A

ตารางการทดลองที่ 4.3.4 วดั ความเร็วรอบจากเครื่องมือวดั TACHO METER (RPM)

ความเร็วรอบจากมอเตอร์ ความเร็วรอบจากเครื่องมือวดั ผลตา่ ง
(RPM) TACHO METER (RPM)

2830 RPM 2993.5 RPM 163.5