มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

   เป็นการเปลี่ยนรูปของพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล
  การทำงานของมอเตอร์อาศัยสนามแม่เหล็กการดูดและผลักของแม่เหล็ก โดยขั้วเหมือนกันจะผลักกันขั้วต่างกันจะดูดกัน  โดยแม่เหล็กจะมี2อย่างคือ
  1.แม่เหล็กถาวร  เป็นแม่เหล็กที่คงสภาพอำนาจแม่เหล็กได้นาน
  2.แม่เหล็กชั่วคราว หรือแม่เหล็กไฟฟ้า จะมีอำนาจแม่เหล็กก็ต่อเมื่อ เราป้อนกระแสไฟฟ้า
  โครงสร้างของมอเตอร์  ขอกล่าวแค่ 2 ส่วนพอครับ
1.โรเตอร์ เป็นส่วนที่หมุน
2.สเตเตอร์ เป็นส่วนที่อยู่กับที่
 ชนิดของมอเตอร์กระแสสลับ ในตอนที่ผมเรียน ปวส นะครับ
    1.มอเตอร์สปลิตเฟส
        เป็นมอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำหรือที่เรียกว่าอินดักชั่นมอเตอร์ แรงบิดเริ่มต้นไม่สูงมากนัก มีแรงม้าต่ำเป็นเศษส่วนของแรงม้าเป็นมอเตอร์กระแสสลับ  1 เฟส  ดยคำว่าสปลิตเฟตคือ  วิธีการ แบบใดแบบหนึ่งที่ทำให้มอเตอร์เริ่มเดินเครื่องโดยการแยกเฟส   นิยมไปใช้งานในบ้านทั่วไป   ตัวอย่างเช่น  เครื่องซักผ้า  ปั๊มขนาดเล็ก   มอเตอร์สปลิตเฟสมีส่วนประกอบพื้นฐานคือ  สเตเตอร์  โรเตอร์แบบสควิเรลเคจ  สวิตช์แรงเหวี่ยงที่ติดตั้งภายในมอเตอร์  ฝาครอบหัวท้ายที่มีตลับลูกปืนรองรับแกนของโรเตอร์  และโครงของมอเตอร์ที่ติดตั้งแกนของขดลวดสเตเตอร์  โรเตอร์แบบสควิเรลเคจคือ โรเตอร์แบบกรงกระรอก  แกนโรเตอร์ทำจากแผ่นเหล็กบางๆ แบบลามิเนทเรียงซ้อนกัน  และที่ตัวของโรเตอร์จะมีการออกแบบให้ฝังตัวนำทองแดงที่มีลักษณะเป็นแท่งสี่เหลี่ยมผืนผ้ารอบโรเตอร์ โดยใช้วิธีหล่อ
    2.มอเตอร์คาปาซิเตอร์
        จะมีคาปาซิเตอร์เพื่อช่วยในเรื่องแรงบิดอาจจะเอาคาปาซิเตอร์ไว้ที่ช่วงสตาร์ตหรือช่วงรันก็แล้วแต่จุดประสงค์  และบางชนิดก็มีสวิตช์แรงเหวี่ยงเข้ามาช่วยด้วย  เป็นมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟสจัดอยู่ในมอเตอร์ประเภทเหนี่ยวนำ เช่นเดียวกับมอเตอร์สปลิตเฟส  โครงสร้างก็คล้ายๆมอเตอร์สปลิตเฟสแต่จะมีการเพิ่มตัวคาปาซิเตอร์มาต่อเข้าไปด้วย มีสเตเตอร์ โรเตอร์สควิเรลเคลหรือโรเตอร์กรงกระรอก  สวิตช์แรงเหวี่ยงที่ติดตั้งภายในมอเตอร์  ฝาครอบหัวท้ายที่มีตลับลูกปืนรองรับแกนของโรเตอร์  โครงมอเตอร์ที่ติดตั้งแกนของขดลวดสเตเตอร์  และคาปาซิเตอร์   คาปาซิเตอร์ก็มี 2แบบคือ  คาปาซิเตอร์แบบอิเล็ก-ตริก  ที่ช่วยเพิ่มแรงบิดในช่วงเริ่มเดินเครื่องระยะสั้นๆ  และ คาปาซิเตอร์แบบออยล์ฟิลด์ที่ช่วยในการเพิ่มประสิทธิภาพหมุนของมอเตอร์ในช่วง รันมอเตอร์
    3.มอเตอร์เชดเดดโพล
        ที่สเตเตอร์ของมอเตอร์แบบนี้ จะมีขั้วแม่เหล็ก  ที่เรียกว่า เชดเดดโพล และอันเชดเดดโพล เป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำ เหมือนมอเตอร์สปลิตเฟสและคาปาซิเตอร์มอเตอร์มีแรงบิดที่ต่ำ เป็นมอเตอร์กระแสสลับ 1 เฟสจัดอยู่ในมอเตอร์ประเภทเหนี่ยวนำ เช่นเดียวกับมอเตอร์สปลิตเฟส   มีวิธีการทำให้มอเตอร์เริ่มเดินเครื่องด้วยวิธีการที่แตกต่างออกไปจากมอเตอร์แบบอื่น  และมอเตอร์แบบนี้       จะมีแรงบิดทีต่ำ ลักษณะของมอเตอร์เชดเดดโพลที่สเตเตอร์จะมีการแบ่งขั้วแม่เหล็กออกเป็น  2 ส่วนคือ เชดเดดโพล และ อันเชดเดดโพล เชดเดดโพลจะมีปลอกแหวนทองแดงซึ่งมีความต้านทานต่ำสวมอยู่ เรียกวงแหวนนี้ว่า เชดเดดคอยล์  ส่วนอันเชดเดดโพลจะเป็นส่วนที่กว้างกว่าใช้สำหรับพันขดลวดเมน
    4.มอเตอร์ยูนิเวอร์แซล
        มีแรงม้าต่ำแต่มีความเร็วรอบที่สูงอย่างที่เห็นคือเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ส่วนประกอบมีแกนขดลวดแม่เหล็ก  ขดลวดสนามแม่เหล็ก  อาร์เมเจอร์  แปรงถ่าน และคอมมิวเตเตอร์  เป็นมอเตอร์กระแสสลับ1เฟสที่สามารถใช้ได้กับแหล่งจ่ายแรงดันกระแสสลับและกระแสตรง เป็นมอเตอร์ที่มีความเร็วรอบสูง  แต่มีแรงม้าต่ำ  มอเตอร์แบบนี้แยกออกได้อีก 2 ชนิดตามประเภทของขดลวดสนามแม่เหล็ก  คือขดลวดสนามแม่เหล็กแบบคอนเซนเตรด  และแบบ ดิสทริบิว  มอเตอร์ยูนิเวอร์แซลส่วนมากเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆในบ้านครับ
    5.มอเตอร์รีพัลชั่น
        โรเตอร์ของมอเตอรฺ์ชนิดนี้เรียกอีกอย่างว่า อาเมเจอร์  มีแรงบิดเริ่มต้นสูงและสามารถแบ่งมอเตอร์ชนิดนี้เป็น3แบบ มอเตอร์รีพัลชัน   ,  มอเตอร์รีพัลชั่น สตาร์ท อินดักชั่นรัน  และมอเตอร์อินดักชัน-รีพัลชัน    เป็นมอเตอร์ที่มีแรงบิดเริ่มต้นสูง แกนสเตเตอร์เป็นแบบแผ่นเหล็กบางๆ  เรียงซ้อนกัน ประกอบด้วยขดลวด 1 ขดโดยขดลวดนี้จะคล้ายกับขดลวดรัน ของมอเตอร์สปริตเฟส  และโดยทั่วไปสเตเตอร์จะมีขั้วอยู่ 4 ,6 หรือ 8 ขั้ว  โรเตอร์ทำมาจากแผ่นเหล็กบางๆมีร่องรอบๆโรเตอร์เพื่อใช้พันขดลวดของโรเตอร์ ปลายของขดลวดอาร์เมเจอร์จะถูกต่อเข้ากับคอมมิวเตเตอร์ ที่เป็นซี่ๆ แต่ละซี่มีฉนวนไมก้าคั่นไว้ คอมมิวเตเตอร์ถูกอัดติดกับโรเตอร์ทำหน้าที่รับกระแสไฟฟ้าจากแปรงถ่านเข้าไปยังอาร์เมเจอร์
    6.มอเตอร์แบบสควิเรลเคจโรเตอร์
        เป็นมอเตอร์ 3เฟส ครับ นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรมลูกปืนรองรับหัวท้ายจะมี2แบบ คือ ลูกปืนแบบปลอก กับลูกปืนแบบลูกปืนครับ  ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเนื่องจากมีโครงสร้างไม่ซับซ้อน  มีน้ำหนักเบา ซ่อมบำรุงง่ายกว่ามอเตอร์1 เฟส มีขดลวดสเตเตอร์ 3ชุดด้วยกันแต่ละชุดวางห่างกัน 120 องศาทางไฟฟ้า         การคำนวนความเร็วของมอเตอร์แบบนี้ครับ
       
          s ความเร็วซิงโครนัส(rpm)= ( 120 x   f )       /     p
                                                                                       
                                             s  =  ความเร็วซิงโครนัส
                                             f  =   ความถี่ไฟฟ้า
                                             p =   จำนวนขั้วของสเตเตอร์ 
           กระแสไฟฟ้าในตอนเริ่มเดินเครื่องจะสูงอยู่ที่ 3-6 เท่าของกระแสไฟฟ้าตอนขณะที่มีโหลดเต็มดังนั้นจึงต้องมีอุปกรณ์สำหรับป้องกันกระแสไฟฟ้า ในตอนไฟกระชากตอนเริ่มเครื่อง
    7.มอเตอร์แบบวาวด์โรเตอร์
        บางครั้งเราเรียกมอเตอร์แบบนี้ว่า สลิปริงมอเตอร์ เนื่องจากมีวงแหวนสลิปอยู่ด้วยมีแปรงถ่านสัมผัสกับวงแหวนสลิป  มอเตอร์แบบนี้จะมีขนาดใหญ่  มีแรงม้าที่สูง ควบคุมรอบได้ตามต้องการ จึงมักอยู่ในโรงงานอุตสาหกรรม  เป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำอีกแบบหนึ่งแต่มีขนาดใหญ่ มีแรงม้าสูง  สเตเตอร์ของมอเตอร์ประกอบด้วยขดลวด 3 ชุด  พันอยู่ในร่องแกนเหล็กสเตเตอร์ที่ทำมาจากแผ่นเหล็กบางๆ  แบบลามิเนทเรียงซ้อนกัน  แต่ละชุดวางห่างกัน  120 องศาทางไฟฟ้า  โรเตอร์แบบวาวด์  ประกอบด้วยแกนเหล็กรูปทรงกระบอกที่ทำมาจากแผ่นเหล็กบางๆซ้อนกัน  โดยจะมีขดลวดโรเตอร์พันอยู่ในร่องโรเตอร์ ประกอบด้วยขดลวด 3ชุด แต่ละชุดวางห่างกัน 120 องศาทางไฟฟ้า  ขดลวดแต่ละปลายของสายต่อไว้ที่วงแหวนสลิปทั้ง 3  ที่อยู่บนแกนของโรเตอร์ โดยมีแปรงถ่านเป็นตัวสัมผัสอยู่กับวงแหวนสลิปทำหน้าที่ต่อกับวงจรควบคุมความเร็วจากภายนอก การคำนวนหาความเร็วซิงโครนัสก็เหมือนกับมอเตอร์สควิเรลเคจ
                                             s ความเร็วซิงโครนัส(rpm)= ( 120 x   f )       /     p
                                                                                       
                                             s  =  ความเร็วซิงโครนัส
                                             f  =   ความถี่ไฟฟ้า
                                             p =   จำนวนขั้วของสเตเตอร์