การเริ่มต้นการทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ

มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสสาม: กลไกการเริ่มต้นเองและการเริ่มต้น

มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสสามมีความสามารถในการเริ่มต้นเองโดยธรรมชาติ เมื่อเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟเข้ากับสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสสาม จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนขึ้น สนามแม่เหล็กหมุนนี้จะทำงานร่วมกับโรเตอร์ ทำให้มันเริ่มหมุนและเริ่มการทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ ขณะเริ่มต้น มอเตอร์มีสลิปเท่ากับ 1 และกระแสเริ่มต้นมีค่าสูงมาก

บทบาทของสวิตช์เริ่มต้นในมอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสสามไม่ได้จำกัดเพียงแค่การเริ่มต้น มันมีฟังก์ชันหลักสองประการ:

1. จำกัดกระแส: ลดกระแสเริ่มต้นที่สูง หากปล่อยไว้โดยไม่ควบคุมอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อวงจรขดลวดของมอเตอร์ ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเกินอุณหภูมิ และทำให้แรงดันไฟฟ้าในระบบจ่ายไฟตก

2. ป้องกัน: ให้การป้องกันที่จำเป็นต่อการโหลดเกินซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมอเตอร์ดึงกระแสไฟฟ้ามากเกินไปเนื่องจากความเครียดทางกลหรือสภาพการทำงานที่ผิดปกติ และสถานการณ์แรงดันต่ำ ซึ่งแรงดันไฟฟ้าลดลงอาจทำให้มอเตอร์ทำงานไม่มีประสิทธิภาพหรือหยุดทำงาน

มีวิธีการเริ่มต้นมอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสสามสองวิธีพื้นฐาน หนึ่งวิธีคือการเชื่อมต่อมอเตอร์เข้ากับแรงดันจ่ายเต็ม วิธีอื่น ๆ คือการใช้แรงดันลดลงในการเริ่มต้นมอเตอร์ ควรทราบว่าแรงบิดที่มอเตอร์สร้างขึ้นเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของแรงดันที่ใช้ ดังนั้น มอเตอร์จะสร้างแรงบิดมากกว่าเมื่อเริ่มต้นด้วยแรงดันเต็มเมื่อเทียบกับการเริ่มต้นด้วยแรงดันลดลง

สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบกรงกระรอก ซึ่งถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและพาณิชยกรรม มีวิธีการเริ่มต้นหลักสามวิธี:

วิธีการเริ่มต้นมอเตอร์เหนี่ยวนำ
สวิตช์เริ่มต้นโดยตรง

วิธีการเริ่มต้นโดยตรง (DOL) สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำเป็นที่รู้จักด้วยความง่ายและประหยัดค่าใช้จ่าย ด้วยวิธีนี้ มอเตอร์จะเชื่อมต่อกับแรงดันจ่ายเต็ม วิธีการเรียบง่ายนี้มักใช้สำหรับมอเตอร์ขนาดเล็กที่มีกำลังไม่เกิน 5 กิโลวัตต์ โดยการใช้สวิตช์เริ่มต้น DOL สำหรับมอเตอร์ขนาดเล็กนี้ สามารถลดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันจ่าย ทำให้ระบบไฟฟ้าทำงานอย่างมั่นคง

สวิตช์เริ่มต้นแบบดาว-เดลตา

สวิตช์เริ่มต้นแบบดาว-เดลตาเป็นวิธีการเริ่มต้นมอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสสามที่พบได้บ่อยที่สุดและเป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวาง ในระหว่างการทำงานปกติ วงจรขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์จะถูกกำหนดเป็นการเชื่อมต่อแบบเดลตา แต่ในระหว่างการเริ่มต้น วงจรขดลวดจะถูกเชื่อมต่อในรูปแบบดาว ซึ่งการเชื่อมต่อแบบดาวจะลดแรงดันที่นำไปใช้กับแต่ละขดลวด ทำให้จำกัดกระแสเริ่มต้น หลังจากที่มอเตอร์ได้ความเร็วเพียงพอ วงจรขดลวดจะถูกสลับเป็นการเชื่อมต่อแบบเดลตา ทำให้มอเตอร์สามารถทำงานด้วยประสิทธิภาพเต็มรูปแบบ

สวิตช์เริ่มต้นแบบออโต้ทรานส์ฟอร์เมอร์

ออโต้ทรานส์ฟอร์เมอร์สามารถใช้งานได้ในรูปแบบการเชื่อมต่อแบบดาวหรือแบบเดลตา บทบาทหลักในการเริ่มต้นมอเตอร์เหนี่ยวนำคือการจำกัดกระแสเริ่มต้น โดยการปรับอัตราส่วนรอบของออโต้ทรานส์ฟอร์เมอร์ สามารถลดแรงดันที่จ่ายให้มอเตอร์ในระหว่างการเริ่มต้น การลดแรงดันอย่างควบคุมนี้ช่วยลดกระแสเริ่มต้นที่สูงเมื่อมอเตอร์เริ่มทำงาน ทำให้ป้องกันทั้งมอเตอร์และระบบจ่ายไฟฟ้า

สวิตช์เริ่มต้นแบบโดยตรง แบบดาว-เดลตา และแบบออโต้ทรานส์ฟอร์เมอร์ ถูกออกแบบมาสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบกรงกระรอก ซึ่งพบได้ในหลากหลายแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมและพาณิชยกรรม เนื่องจากโครงสร้างที่แข็งแกร่งและการทำงานที่เชื่อถือได้

วิธีการเริ่มต้นมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบวงแหวนลื่น

สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบวงแหวนลื่น กระบวนการเริ่มต้นจะเชื่อมต่อแรงดันจ่ายเต็มเข้ากับสวิตช์เริ่มต้น การออกแบบที่แตกต่างของมอเตอร์วงแหวนลื่น พร้อมวงจรโรเตอร์ภายนอก ทำให้สามารถควบคุมได้มากขึ้นในระหว่างการเริ่มต้น แผนภาพการเชื่อมต่อของสวิตช์เริ่มต้นมอเตอร์วงแหวนลื่นแสดงให้เห็นว่าส่วนต่าง ๆ ทำงานร่วมกันอย่างไร เพื่อให้เข้าใจการทำงานและกลไกการควบคุมได้ดีขึ้น

ในการเริ่มต้นมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบวงแหวนลื่น ความต้านทานเริ่มต้นทั้งหมดจะถูกเชื่อมต่อในวงจรโรเตอร์ในตอนแรก ซึ่งจะลดกระแสจ่ายที่ดึงโดยสเตเตอร์ ทำให้ลดกระแสเริ่มต้นที่อาจทำให้ระบบไฟฟ้าและมอเตอร์เกิดความเครียด เมื่อระบบไฟฟ้าจ่ายเข้ามอเตอร์ โรเตอร์จะเริ่มหมุน

เมื่อมอเตอร์เร่งความเร็ว ความต้านทานโรเตอร์จะถูกลดลงเป็นขั้นๆ การลดความต้านทานนี้จะถูกจัดสรรอย่างระมัดระวังตามความเร็วการหมุนของมอเตอร์ ด้วยการทำเช่นนี้ มอเตอร์สามารถเพิ่มความเร็วได้อย่างราบรื่น ในขณะที่รักษาคุณสมบัติแรงบิดที่เหมาะสม

เมื่อมอเตอร์ถึงความเร็วเต็มโหลดที่กำหนด ความต้านทานเริ่มต้นทั้งหมดจะถูกนำออกจากวงจร ในจุดนี้ วงแหวนลื่นจะถูกตัดวงจร ซึ่งการตัดวงจรนี้ทำให้มอเตอร์ทำงานได้ด้วยประสิทธิภาพสูงสุด เพราะมันกำจัดความต้านทานเพิ่มเติมที่จำเป็นเฉพาะในระหว่างการเริ่มต้น ทำให้มอเตอร์สามารถส่งมอบประสิทธิภาพเต็มรูปแบบ