หนว่ ยที่ 5 หัวข้อเร่ือง สาระสาคญั กระแสตรง สามารถแบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ ชนิดแม่เหล็กถาวร และชนิดท่ีใช้ขดลวดในการสร้าง จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ จดุ ประสงค์เชงิ พฤติกรรม 5. ตอ่ วงจรควบคมุ มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงได้ถูกตอ้ ง หน่วยที่ 5 ปจั จุบันมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor) มีความสาคัญต่อชวี ิตประจาวัน 5.1 สว่ นประกอบของมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรง มสี ่วนประกอบหลกั อยู่ 2 ส่วน คอื ส่วนที่อยู่กับท่ี หรอื ท่ีเรียกวา่ สเตเตอร์ (Stator) และส่วนท่เี คลื่อนท่ี หรือ ภาพที่ 5.1 มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง 5.1.1 ส่วนท่อี ยู่กับท่ี ข้วั แมเ่ หล็ก และแปรงถา่ น ข้ึนรูปมว้ นเปน็ รปู ทรงกระบอก ทาหน้าที่ให้ส่วนที่อยู่กบั ท่ี คอื ขั้วแมเ่ หล็ก ขดลวด และแปรงถ่าน ยดึ ตดิ กับ ข้วั แม่เหลก็ คอมมวิ เตเตอร์ ขดลวด ภาพที่ 5.2 โครงของมอเตอรไ์ ฟฟ้า 5.1.1.2 ข้ัวแม่เหล็ก สนามแม่เหล็ก ซ่ึงแกนข้ัวแม่เหล็กส่วนมากนิยมทาจากแผ่นเหล็กบาง ๆ กั้นด้วยฉนวนไฟฟ้า ดังภาพที่ 5.3 ภาพที่ 5.3 แกนขั้วแม่เหลก็ สว่ นของขดลวดสนามแม่เหล็กนั้น จะพันอยู่บรเิ วณแกนขั้วแม่เหล็ก ทาหน้าที่รับกระแสไฟฟ้าจากภายนอก ขดลวดสนามแมเ่ หล็ก ภาพที่ 5.4 ขดลวดสนามแมเ่ หล็ก 5.1.1.2 แปรงถา่ น ทาหน้าที่เป็นตัวกลางเพื่อนากระแสไฟฟ้าจากภายนอกเข้าไปยังบริเวณซี่ของคอมมิวเตเตอร์ และผ่านไปยัง แปรงถา่ น ท่ียดึ แปรงถ่าน คอมมวิ เตเตอร์ แปรงถา่ น ภาพท่ี 5.5 แปรงถ่าน 5.1.2 สว่ นทเี่ คลื่อนท่ี ขดลวดอารเ์ มเจอร์ ส่วนของคอมมิวเตเตอร์จะมีลกั ษณะเปน็ วงแหวนทท่ี ามาจากทองแดง ระหวา่ งซท่ี องแดง แกนอารเ์ มเจอร์ ขดลวดอารเ์ มเจอร์ คอมมวิ เตอร์ ภาพที่ 5.6 ส่วนประกอบของส่วนที่เคลื่อนท่ี 5.2 หลกั การของมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง กระแสตรง ดังภาพที่ 5.7 กระแสไฟฟ้าส่วนหนึ่งจะไหลผ่านไปยังชุดแปรงถ่าน และผ่านคอมมิวเตเตอร์เข้าไป แปลงถา่ น อารเ์ มเจอร์ ภาพที่ 5.7 หลักการของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง 5.3 ชนิดของมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง สามารถแบ่งได้เป็น 2 ชนิด ได้แก่ ของสเตเตอร์จะมีแท่งแม่เหล็กถาวรติดต้ังจานวนสองแท่งเป็นอย่างน้อย (ข้ัวแม่เหล็กเหนือและขั้วแม่เหล็กใต้) ข้วั แมเ่ หลก็ ถาวร ภาพที่ 5.8 มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงชนดิ ท่ีใช้แมเ่ หล็กถาวร 5.3.2 ชนดิ ท่ีใช้ขดลวดในการสร้างสนามแมเ่ หลก็ ตามลักษณะการต่อได้ 3 แบบ ได้แก่ มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอนุกรม หรือท่ีเรียกว่าซีรีสมอเตอร์ (Series Motor) 5.3.2.1 มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงแบบอนุกรม อาร์เมเจอร์จะต่ออนุกรมกับขดลวดฟิลด์ (Field Coil) คุณสมบัติของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบนี้ คือ ให้แรงบิด ขดลวดฟลิ ด์ ซีรีสฟลิ ด์ ข้วั บวก + - ข้วั ลบ ข้วั บวก + - ข้ัวลบ ภาพที่ 5.9 วงจรมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบอนกุ รม รถไฟฟ้า รถยกของ เครนไฟฟา้ ภาพท่ี 5.10 การนามอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงแบบอนกุ รมไปใช้งาน 5.3.2.2 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน ขดลวดอารเ์ มเจอร์จะต่อขนานกับขดลวดฟิลด์ (Field Coil) คณุ สมบัติของมอเตอร์แบบน้ี คือให้ความเร็วท่ี ขดลวดฟลิ ด์ ชันท์ฟลิ ด์ ข้วั บวก + - ขวั้ ลบ ข้วั บวก + - ขว้ั ลบ ภาพท่ี 5.11 วงจรมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงแบบขนาน ท่ีมา : http://ijyam.blogspot.com/2013/11/wiring-connection-of-direct-current-dc.html สวา่ นแท่น เคร่อื งกลึง ภาพท่ี 5.12 การนามอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงแบบขนานไปใชง้ าน 5.3.2.3 มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงแบบผสม ขดลวดฟิลด์ (Field Coil) ท่ีสเตเตอร์ จานวน 2 ชุด ต่อวงจรแบบผสมอยู่กับขดลวดที่อาร์เมเจอร์ หรือเป็นการ ขดลวดฟลิ ด์ ชันทฟ์ ลิ ด์ ซรี สี ฟลิ ด์ ขวั้ บวก + - ข้วั ลบ ขัว้ บวก + - ข้ัวลบ ภาพที่ 5.13 วงจรมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงแบบผสม แหล่งจ่ายไฟ ้ฟากระแสตรง5.4 การเร่มิ เดนิ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงรีโอสตาทอาร์เมเจอร์ + - ภาพที่ 5.14 การต่อฟิลดร์ ีโอสตาทอนุกรมอยกู่ ับวงจรชนั ทฟ์ ิลด์ ภาพที่ 5.15 ฟลิ ด์รโี อสตาท เน่ืองจากมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงในช่วงเร่ิมเดินจะ ยังไม่มีแรงดันไฟฟ้าต้านกลับ เกิดขึ้นบริเวณ คันปรับ ความต้านทานสาหรับเรม่ิ เดนิ ภาพท่ี 5.16 สตารต์ ตง้ิ บ๊อก แบบ 3 ขว้ั 5.4.1 การเรมิ่ เดนิ ของมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงโดยการใช้สตาร์ตติ้งบ๊อก แบบ 3 ขว้ั Point Starting Box) ผปู้ ฏิบัตงิ านจะต้องโยกคันปรับไปยังตาแหน่งของตัวต้านทานสาหรบั เริ่มเดนิ ส่งผลให้ 5.4.1.1 กรณีมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน ครบวงจรทขี่ ้วั ลบของแหล่งจ่ายไฟฟา้ กระแสตรง ของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ซ่ึงในตาแหน่งน้ี ความต้านทานท้ังหมดจะต่ออนุกรมกับวงจรของอาร์เมเจอร์ สตารต์ ติง้ บอ๊ ก A1 OFF F1 F1 A1 แหลง่ จ่ายไฟฟ้ากระแสตรง - ภาพที่ 5.17 วงจรสตาร์ตต้ิงบ๊อกแบบ 3 ขวั้ กับมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน 5.4.1.2 กรณีมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบผสม ผ่านซีรีสฟิลด์ ครบวงจรทขี่ ้วั ลบของแหลง่ จ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ส่วนการควบคุมคันปรับน้ันให้ผู้ปฏิบัติงานทาเช่นเดียวกับมอเตอร์ไฟฟ้า สตารต์ ต้ิงบอ๊ ก A1 แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง - ภาพท่ี 5.18 วงจรสตารต์ ต้งิ บ๊อกแบบ 3 ขว้ั กบั มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบผสม ทม่ี า : http://www.industrial-electronics.com/elecy4_5.html 5.4.2 การเร่มิ เดินของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงโดยการใช้สตารต์ ตง้ิ บ๊อก แบบ 4 ขวั้ Point Starting Box) ผู้ปฏบิ ัตงิ านจะต้องโยกคันปรับไปยังตาแหน่งของตัวต้านทานสาหรับเร่ิมเดิน สง่ ผลให้ 5.4.2.1 กรณีมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน ครบวงจรทีข่ ั้วลบของแหลง่ จา่ ยไฟฟา้ กระแสตรง ครบวงจรที่ขว้ั ลบของแหล่งจา่ ยไฟฟา้ กระแสตรง แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ส่วนการควบคุมคันปรับให้ทาเช่นเดียวกับการเริ่มเดินของมอเตอร์ไฟฟ้า F1 + ภาพท่ี 5.19 วงจรสตาร์ตต้ิงบ๊อกแบบ 4 ขว้ั กับมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงแบบขนาน 5.4.2.2 กรณมี อเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงแบบผสม ผา่ นซรี ีสฟลิ ด์ ครบวงจรท่ีขวั้ ลบของแหล่งจา่ ยไฟฟา้ กระแสตรง ครบวงจรทขี่ ั้วลบของแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง เชน่ เดยี วกับมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ส่วนการควบคุมคันปรับให้ทาเช่นเดียวกับการเร่ิมเดินของมอเตอร์ไฟฟ้า F1 ภาพที่ 5.20 วงจรสตาร์ตติง้ บ๊อกแบบ 4 ขว้ั กบั มอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงแบบผสม สตาร์ตติ้งบ๊อก ภาพท่ี 5.21 การติดต้ังสตาร์ตติ้งบอ๊ กแบบ 3 ขวั้ กบั มอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบขนานสตาร์ตติ้งบ๊อก ภาพที่ 5.22 การติดต้ังสตาร์ตติง้ บ๊อกแบบ 4 ขว้ั กับมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงแบบผสม 5.5.1 การกลับทิศทางการหมุนของมอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรงชนิดทใี่ ช้แมเ่ หล็กถาวรในการสร้าง การกลับทิศทางการหมุนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดท่ีใช้แม่เหล็กถาวรน้ี มีขั้นตอนไม่ ภาพท่ี 5.23 รเี ลย์ หมนุ ซ้าย รีเลย์ 1 (R1) รีเลย์ 2 (R2) สวติ ช์ + COIL- หมนุ ขวา - NO COM NC + + กระแสตรง ภาพท่ี 5.24 การต่อรีเลย์วงจรกลับทศิ ทางการหมนุ ของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรง จากวงจรในภาพท่ี 5.24 รีเลย์ท้ังสองตัวยังไม่ทางาน ข้ัวมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงจะถูกต่อ ถ้าผู้ปฏิบัติงานทาการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเข้าไปยังคอยล์ของรีเลย์ตัวท่ี 1 (R1) ก็จะส่งผล 5.5.2 การกลับทศิ ทางการหมุนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดท่ีใชข้ ดลวดในการสร้างสนามแม่เหลก็ การหมุนได้ โดยการสลับขั้วสายไฟฟ้าของสายป้อน เหมือนกันมอเตอร์กระแสตรงที่ใช้แม่เหล็กถาวร เพราะว่า วิธีท่ี 1 เปล่ียนทิศทางกระแสทไี่ หลผา่ นอารเ์ มเจอร์ หรือสลับขวั้ อารเ์ มเจอร์ ซีรสี ฟลิ ด์ สลับสายไฟฟา้ ข้ัวบวก + - ขว้ั ลบ ข้วั บวก + - ขวั้ ลบ + ซีรีสฟลิ ด์ - + ซีรสี ฟลิ ด์ - อาร์เมเจอร์ อารเ์ มเจอร์ ภาพท่ี 5.25 กลับทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในอารเ์ มเจอร์ ท่มี า : http://ijyam.blogspot.com/2013/11/reversing-dc-motors.html จากภาพท่ี 5.25 แสดงวงจรการกลับทางหมุนมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบอนุกรม ซีรสี ฟลิ ด์ สลับสายไฟฟา้ ขวั้ บวก + - ขวั้ ลบ ข้ัวบวก + - ขวั้ ลบ + ซรี ีสฟลิ ด์ - ซรี สี ฟลิ ด์ - อาร์เมเจอร์ + อารเ์ มเจอร์ ภาพที่ 5.26 กลับทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในขดลวดฟิลด์ ทม่ี า : http://ijyam.blogspot.com/2013/11/reversing-dc-motors.html 5.5.2.2 การกลับทางหมนุ ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน ชันท์ฟลิ ด์ ขว้ั บวก + - ข้ัวลบ สลบั สายไฟฟ้า ขั้วบวก + - ข้วั ลบ + -+ - อาร์เมเจอร์ อาร์เมเจอร์ ภาพท่ี 5.27 กลบั ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในอารเ์ มเจอร์ ทมี่ า : http://ijyam.blogspot.com/2013/11/reversing-dc-motors.html 5.5.2.3 การกลบั ทางหมุนของมอเตอรไ์ ฟฟ้ากระแสตรงแบบผสม ชันท์ฟิลด์ ซีรสี ฟลิ ด์ สลบั สายไฟฟ้า ขว้ั บวก + - ขวั้ ลบ ขัว้ บวก + - ขวั้ ลบ + ซีรีสฟลิ ด์ - + ซรี สี ฟลิ ด์ - อารเ์ มเจอร์ อาร์เมเจอร์ ภาพท่ี 5.28 กลับทิศทางการไหลของกระแสไฟฟา้ ในอาร์เมเจอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบผสม สรุป ส่วนที่เคล่ือนท่ี เรียกว่า โรเตอร์ หลักการของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เมื่อจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ไปยังขดลวด การเร่มิ เดินของมอเตอรไ์ ฟฟา้ กระแสตรงโดยใช้ การควบคุมด้วยสตาร์ตต้ิงบ๊อก และนอกจากทา |
บทที่ 5 การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
ลิขสิทธิ์ © 2024 th.apacode Inc.
