ผลของความลื่นไหลต่อแรงบิดในมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้าสลับ

ความเลื่อน (Slip) เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ และมีผลอย่างมากต่อแรงบิด (Torque) ของมอเตอร์ ความเลื่อนถูกกำหนดเป็นอัตราส่วนของความแตกต่างระหว่างความเร็วซิงโครนัสและความเร็วจริงของโรเตอร์กับความเร็วซิงโครนัส ความเลื่อนสามารถแสดงได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:

โดยที่:

s คือ ความเลื่อน

ns คือ ความเร็วซิงโครนัส

nr คือ ความเร็วจริงของโรเตอร์

ผลกระทบของความเลื่อนต่อแรงบิด

ความเลื่อนขณะเริ่มต้น

เมื่อเริ่มต้น โรเตอร์จะอยู่ในสถานะนิ่ง กล่าวคือ

nr=0 ดังนั้นความเลื่อน s=1.

เมื่อเริ่มต้น กระแสโรเตอร์จะสูงสุด และความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กก็สูงสุดเช่นกัน ส่งผลให้แรงบิดเริ่มต้น (Starting Torque) สูง

ความเลื่อนระหว่างการทำงาน:

เมื่อมอเตอร์กำลังทำงาน ความเร็วของโรเตอร์

nr จะใกล้เคียงแต่น้อยกว่าความเร็วซิงโครนัส

ns ดังนั้นความเลื่อน

s จะน้อยกว่า 1 แต่มากกว่า 0.

ยิ่งความเลื่อนมากเท่าไหร่ กระแสโรเตอร์ก็จะยิ่งมากขึ้น และทำให้แรงบิดแม่เหล็กเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ดังนั้น ความเลื่อนจึงมีความสัมพันธ์โดยตรงกับแรงบิด

แรงบิดสูงสุด

มีค่าความเลื่อนเฉพาะค่าหนึ่ง ที่เรียกว่า ความเลื่อนวิกฤต (Critical Slip) ซึ่งมอเตอร์จะสร้างแรงบิดสูงสุด (Maximum Torque)

แรงบิดสูงสุดมักเกิดขึ้นเมื่อความเลื่อนประมาณ 0.2 ถึง 0.3 ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การออกแบบของมอเตอร์ เช่น ความต้านทานโรเตอร์และการรั่วไหลของปฏิกิริยา

การทำงานในภาวะคงที่

ระหว่างการทำงานในภาวะคงที่ ความเลื่อนมักจะน้อย โดยปกติอยู่ระหว่าง 0.01 ถึง 0.05

ณ จุดนี้ แรงบิดของมอเตอร์จะค่อนข้างคงที่ แต่ไม่ได้สูงสุด

ความสัมพันธ์ระหว่างความเลื่อนและแรงบิด

ความสัมพันธ์ระหว่างความเลื่อนและแรงบิดสามารถแสดงได้ด้วยเส้นโค้ง ซึ่งโดยทั่วไปเป็นรูปพาราโบลา จุดสูงสุดของเส้นโค้งสอดคล้องกับแรงบิดสูงสุด เมื่อความเลื่อนถึงค่าวิกฤต

ปัจจัยที่มีผลต่อความเลื่อน

ภาระงาน

เมื่อภาระงานเพิ่มขึ้น ความเร็วของโรเตอร์จะลดลง ทำให้ความเลื่อนและแรงบิดเพิ่มขึ้น จนกว่าจะมีการสมดุลใหม่

หากภาระงานเกินภาระงานที่สอดคล้องกับแรงบิดสูงสุด มอเตอร์จะหยุดทำงาน

ความต้านทานโรเตอร์

การเพิ่มความต้านทานโรเตอร์สามารถเพิ่มแรงบิดสูงสุดและแรงบิดเริ่มต้น แต่จะทำให้ประสิทธิภาพและความเร็วในการทำงานของมอเตอร์ลดลง

แรงดันไฟฟ้า

การลดลงของแรงดันไฟฟ้าจะทำให้กระแสโรเตอร์ลดลง ทำให้แรงบิดลดลง ในทางกลับกัน การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าสามารถเพิ่มแรงบิดได้

สรุป

ความเลื่อนมีผลอย่างมากต่อแรงบิดของมอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ ยิ่งความเลื่อนมากเท่าไหร่ แรงบิดก็จะยิ่งมากขึ้น จนถึงจุดสูงสุดของแรงบิดที่ความเลื่อนวิกฤต การเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างความเลื่อนและแรงบิดเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกและใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับอย่างถูกต้อง