มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับมีกี่ประเภท? วิธีการเลือก? ผู้ผลิตมืออาชีพแสดงให้คุณเห็น!

มอเตอร์เป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมระบบอัตโนมัติและเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้กันทั่วไปในชีวิตประจำวัน สามารถแบ่งออกเป็นมอเตอร์กระแสตรงและมอเตอร์กระแสสลับตามประเภทของแหล่งจ่ายไฟ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นมอเตอร์ประเภทหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ดังนั้นมอเตอร์กระแสสลับทำงานอย่างไร ประเภทย่อยมีอะไรบ้าง? วันนี้ ให้ KUO SHUAY แนะนำมอเตอร์กระแสสลับที่ใช้กันอย่างแพร่หลายด้วยการออกแบบที่เรียบง่ายและราคาค่อนข้างต่ำและโครงสร้างที่แข็งแรง!
 

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับคืออะไร?

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลแล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟที่ใช้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับจึงเรียกว่ามอเตอร์กระแสสลับ โครงสร้างมอเตอร์กระแสสลับมักประกอบด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์ สเตเตอร์เป็นส่วนที่อยู่นิ่งเมื่อมอเตอร์ทำงาน และโรเตอร์จะหมุนรอบเพลาผ่านแบริ่ง ช่องว่างระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์เรียกว่าช่องว่างอากาศ ซึ่งช่วยให้โรเตอร์หมุนได้โดยไม่รบกวนสเตเตอร์

〈อ่านเพิ่มเติม〉การจำแนกประเภทมอเตอร์
 

มอเตอร์ AC ทำงานอย่างไร?

หลักการทำงานของมอเตอร์กระแสสลับคือผ่านเอฟเฟกต์แม่เหล็กของกระแส (กระแสสร้างสนามแม่เหล็ก) และสนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นตามกฎมือซ้ายของเฟลมมิง นิ้วโป้งแสดงทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวนำ นิ้วชี้แสดงทิศทางของสนามแม่เหล็ก และนิ้วกลางแสดงทิศทางการไหลของกระแส เมื่อตัวนำได้รับพลังงาน สนามแม่เหล็กใหม่จะถูกสร้างขึ้นรอบๆ ตัวนำ และสนามแม่เหล็กนี้จะดันสนามแม่เหล็กเดิมเพื่อสร้างแรง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับประกอบด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์ เนื่องจากสเตเตอร์ได้รับการแก้ไขแล้ว โรเตอร์จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางของแรงที่เกิดจากปฏิกิริยา

〈อ่านเพิ่มเติม〉มอเตอร์สตาร์ทไม่ติด?

สเตเตอร์

สเตเตอร์เป็นหน่วยคงที่เมื่อมอเตอร์กระแสสลับทำงาน มักประกอบด้วยแกนเหล็กและขดลวดทองแดงที่คดเคี้ยว โครงสร้างแกนเหล็กสามารถทำจากแผ่นเหล็กซิลิกอนที่มีความหนา 0.3-0.5 มม. เอฟเฟกต์แม่เหล็กในปัจจุบันถูกสร้างขึ้นผ่านขดลวด และแรงขับถูกสร้างขึ้นเพื่อหมุนโรเตอร์ต่อไป สเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับทั่วไปประกอบด้วยสเตเตอร์ไขลานแบบกระจายและสเตเตอร์แบบม้วนเข้มข้น ขดลวดของขดลวดแบบกระจายจะพันบนแกนเหล็กตามกฎและระยะพิทช์ และเสาแม่เหล็กที่แตกต่างกันจะถูกสร้างขึ้นหลังจากที่ได้รับพลังงานแล้ว มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับส่วนใหญ่ใช้สเตเตอร์ที่มีขดลวดแบบกระจาย ขดลวดเข้มข้นเป็นขดลวดสี่เหลี่ยมที่พันเป็นแกนสเตเตอร์นูน ประเภทนี้มักใช้ในมอเตอร์กระแสตรงและมอเตอร์สากล

โรเตอร์

โรเตอร์ของมอเตอร์ AC สามารถแบ่งออกเป็นโรเตอร์กรงกระรอกและโรเตอร์โรเตอร์ โครงสร้างใบพัดของกรงกระรอกทำจากน้ำอลูมิเนียมที่เทลงในช่องของแผ่นเหล็กซิลิกอนที่เรียงซ้อนกันเพื่อสร้างรูปร่างของแท่งกรงกระรอกภายใน แล้วจึงหล่อแหวนลัดวงจรที่ปลายทั้งสองของแผ่นเหล็กซิลิกอน สามารถใช้ทองแดงแทนอะลูมิเนียมได้หากต้องการค่าการนำไฟฟ้าและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น (ตัวอย่าง: มอเตอร์ของรถยนต์ไฟฟ้า) ประเภทกรงกระรอกสามารถแบ่งออกได้เป็นชนิดต่างๆ ของกรงกระรอก เช่น A, B, C, D เป็นต้น ซึ่งมีประสิทธิภาพการทำงานที่แตกต่างกันในเอาท์พุตและลักษณะการสตาร์ทของมอเตอร์กระแสสลับ การหมุนของโรเตอร์แผลนั้นคล้ายกับสเตเตอร์ และสามารถปรับความเร็วได้โดยใช้ตัวต้านทานแบบปรับได้ แต่โครงสร้างนั้นซับซ้อนและความเสถียรต่ำ ปัจจุบันฟังก์ชั่นส่วนใหญ่ได้ถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์กรงกระรอกที่มีอินเวอร์เตอร์ความถี่

ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

มอเตอร์ซิงโครนัส

เซอร์โวมอเตอร์

โดยทั่วไปแล้วเซอร์โวมอเตอร์หมายถึงมอเตอร์ที่สามารถเปลี่ยนการทำงานตามคำสั่งได้ ดังนั้นจึงรวมถึงมอเตอร์กระแสสลับและมอเตอร์กระแสตรงที่สามารถควบคุมได้ด้วยสัญญาณป้อนกลับ เซอร์โวมอเตอร์ประกอบด้วยเซนเซอร์ แอมพลิฟายเออร์ และคอนโทรลเลอร์เพื่อสร้างวงจรปิด ขั้นแรก เซ็นเซอร์จะตรวจจับตำแหน่งการหมุนและความเร็วของมอเตอร์ และส่งสัญญาณกลับไปยังตัวควบคุมผ่านเครื่องขยายเสียง จากนั้นจึงอนุญาตให้ตัวควบคุมผ่านเงื่อนไขที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและตัดสินใจได้ แปลงสัญญาณขยายเป็นสัญญาณควบคุมต่างๆ เพื่อควบคุมมอเตอร์ และสร้างความเร็วและการกระทำที่สอดคล้องกัน เซอร์โวมอเตอร์ DC สามารถเปลี่ยนความเร็วผ่านแรงดันไฟฟ้า และการควบคุมทำได้ง่าย ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลาย

เซอร์โวมอเตอร์ทั้งในมอเตอร์ AC และ DC มอเตอร์สามารถควบคุมตำแหน่งและควบคุมความเร็วได้อย่างแม่นยำ เซอร์โวมอเตอร์เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสำหรับตำแหน่ง แรงบิด และความเร็ว เช่น โรงรีดตีคู่เย็น, เครื่องป้อนอัตโนมัติสำหรับโลหะ, เครื่องดึงลวดสำหรับสายเคเบิล, เครื่องถักเปียความเร็วสูง, เครื่องอัดรีดสำหรับปิโตรเคมี, หน่วยสูบน้ำมัน, เครื่องปั่นด้ายและเครื่องปั่นละเอียดในอุตสาหกรรมสิ่งทอและการแปรรูปแผ่นเวเฟอร์ในการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรม, เครื่องตัดเลเซอร์, ห้องคลีนรูมลำเลียงแขนหุ่นยนต์, เครื่องซีลบรรจุภัณฑ์อาหาร, เครื่องปั้นพลาสติก, อุปกรณ์ลำเลียงกระดาษ ฯลฯ

มอเตอร์ฝืนใจ

มันทำงานอย่างไร:
มอเตอร์รีลักแตนซ์เป็นมอเตอร์ซิงโครนัสชนิดหนึ่งในมอเตอร์กระแสสลับ ใช้การเปลี่ยนแปลงของความไม่เต็มใจของโรเตอร์เพื่อสร้างแรงบิดเพื่อให้มอเตอร์หมุน วงจรแม่เหล็กมีเส้นทางที่เล็กที่สุดในการเคลื่อนตัวไม่เต็มใจที่จะผลักโรเตอร์ และสนามแม่เหล็กสเตเตอร์จะนำไปสู่ขั้วแม่เหล็กของโรเตอร์ต่อไป โครงสร้าง สเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิดนี้ใช้ขดลวดแบบเข้มข้น คล้ายกับโครงสร้างของมอเตอร์แปรงถ่านกระแสตรง โรเตอร์สามารถประกอบขึ้นจากแผ่นเหล็กซิลิกอนเคลือบ โดยไม่มีขดลวดและแม่เหล็กถาวรราคาแพง และไม่มีข้อจำกัดด้านอุณหภูมิและการล้างอำนาจแม่เหล็ก ข้อเสียของมอเตอร์รีลักแตนซ์คือแรงกระเพื่อมของแรงบิด ซึ่งทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน ดังนั้นการควบคุมวงจรมอเตอร์จึงค่อนข้างซับซ้อน ทำให้ใช้งานยาก

แอปพลิเคชัน:
มอเตอร์รีลักแตนซ์มีข้อดีคือประสิทธิภาพสูงและไม่ต้องใช้วัสดุแรร์เอิร์ท สถานะในมอเตอร์กระแสสลับได้รับการประเมินและพัฒนาอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความฝืนใจจะเปลี่ยนไปตามตำแหน่งของโรเตอร์ การควบคุมจึงซับซ้อนกว่ามอเตอร์ AC อื่นๆ มาก หากไม่มีการควบคุมที่เหมาะสมก็อาจทำให้เกิดเสียงและการสั่นสะเทือนได้ ดังนั้นจึงไม่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในตลาด เครื่องใช้ในบ้านขนาดเล็ก เช่น เครื่องซักผ้าและเครื่องปรับอากาศเป็นพื้นที่ใช้งานที่เป็นไปได้ ในขณะที่มอเตอร์แบบฝืนใจสำหรับรถยนต์ไฟฟ้ายังอยู่ในช่วงเริ่มต้น
 

มอเตอร์เหนี่ยวนำ

มอเตอร์เฟสเดียว

มันทำงานอย่างไร:
มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวเป็นมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส ซึ่งเป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กันทั่วไป ซึ่งขับเคลื่อนโดยแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับแบบเฟสเดียว หลังจากกระแสไหลผ่านขดลวดรอบสเตเตอร์จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนขึ้นในแกนเหล็กของสเตเตอร์และสนามแม่เหล็กที่หมุนจะผ่านขดลวดทุติยภูมิของโรเตอร์และจะตัดสนามแม่เหล็กด้วยแม่เหล็กหมุน สนามเพื่อสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ แรงที่เกิดจากสนามแม่เหล็กหมุนบนสเตเตอร์มอเตอร์กระแสสลับและสนามแม่เหล็กของโรเตอร์ที่ตัดกันเป็นแรงที่ขับเคลื่อนโรเตอร์ให้หมุน และโดยทั่วไปเรียกว่าแรงนี้เรียกว่าแรงบิด มอเตอร์แบบเฟสเดียวสร้างแรงบิดที่มีขนาดเท่ากันแต่จะมีทิศทางตรงกันข้ามเมื่ออยู่กับที่ ดังนั้นจึงต้องสตาร์ทโดยสตาร์ทคอยล์ ตัวเก็บประจุ ฯลฯ

แอปพลิเคชัน:
มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวในมอเตอร์กระแสสลับมักใช้ในเครื่องใช้ในครัวเรือนและเชิงพาณิชย์ทั่วไป เนื่องจากหาแหล่งจ่ายไฟ AC แบบเฟสเดียวได้ง่าย มอเตอร์ AC ชนิดนี้จึงถูกใช้อย่างแพร่หลาย มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและแข็งแกร่ง ราคาค่อนข้างถูกและดูแลรักษาง่าย สามารถใช้ได้กับเครื่องจักรกลการเกษตร อุตสาหกรรมการแพทย์ อุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ เครื่องอัดอากาศ เครน เครื่องผสมอาหาร เครื่องจักรอุตสาหกรรม เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ ปั๊มน้ำ ตู้เย็น , เครื่องปรับอากาศ , เครื่องซักผ้า , ตัวดำเนินการประตู เป็นต้น

〈ลิงค์สินค้า〉มอเตอร์ผสมแป้ง
 

มอเตอร์สามเฟส

〈ลิงค์สินค้า〉มอเตอร์ปั๊มมาตรฐาน IEC
〈อ่านเพิ่มเติม〉มอเตอร์เหนี่ยวนำคืออะไร? บทความที่คุณเข้าใจได้ง่าย
 

ทำไมต้องเลือกมอเตอร์เหนี่ยวนำ (AC motor)?

อายุขัย

มอเตอร์เหนี่ยวนำเป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบอะซิงโครนัสที่ไม่มีแม่เหล็ก เนื่องจากไม่ใช้แม่เหล็ก จึงสามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงขึ้น ผู้คนไม่ต้องกังวลกับการล้างอำนาจแม่เหล็กที่อุณหภูมิสูงและการได้มาซึ่งวัสดุหายาก นอกจากนี้ เนื่องจากมอเตอร์ AC ไม่มีแปรงถ่าน จึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนเป็นประจำ สะดวกในการบำรุงรักษาและเพียงแค่หล่อลื่นแบริ่งเท่านั้น มอเตอร์เหนี่ยวนำได้รับการพัฒนามานานกว่าร้อยปีตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับมีความเสถียรและโตเต็มที่ และยังเป็นส่วนสำคัญของสังคมอุตสาหกรรมอีกด้วย
 

โครงสร้างที่เรียบง่าย

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับมีหลายประเภท มอเตอร์เหนี่ยวนำมีข้อดีมากกว่าเซอร์โวมอเตอร์ มอเตอร์รีลักแตนซ์ หรือมอเตอร์ซิงโครนัส เนื่องจากเป็นโครงสร้างที่เรียบง่ายและมีเสถียรภาพ วัสดุที่หาได้ง่าย (ไม่จำเป็นต้องใช้แม่เหล็กแรร์เอิร์ธ) สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ มอเตอร์เหนี่ยวนำมีสัดส่วนประมาณ 90% และการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ เป็นเรื่องปกติมาก
 

ประสิทธิภาพสูง

ด้วยกฎระเบียบของประสิทธิภาพพลังงานมอเตอร์ในประเทศต่าง ๆ มอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับเป็นชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ดังนั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา รัฐบาลของประเทศต่างๆ ได้กำหนดระเบียบประสิทธิภาพต่ำสุดสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับประเภทนี้ IE3 ย่อมาจากมาตรฐานประสิทธิภาพของมอเตอร์เหนี่ยวนำที่กำหนดโดย International Electrotechnical Commission ซึ่งเทียบเท่ากับประสิทธิภาพระดับพรีเมียมของสหรัฐอเมริกา การเลือกใช้มอเตอร์ AC ประสิทธิภาพสูง IE3 สามารถลดการใช้พลังงานและประหยัดค่าไฟฟ้าได้
 

บทสรุป