การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า

มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล มีประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้าหลักๆ อยู่สามประเภท

1. มอเตอร์กระแสตรง (DC Motor)

2. มอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction Motor)

3. มอเตอร์ซิงโครนัส (Synchronous Motor)

มอเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้ทำงานด้วยหลักการที่คล้ายคลึงกัน การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการสัมผัสระหว่างสนามแม่เหล็กกับกระแสไฟฟ้า
ต่อไปเราจะพูดถึงหลักการพื้นฐานของการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าแต่ละประเภทเพื่อความเข้าใจที่ดียิ่งขึ้นในเรื่องนี้

การทำงานของมอเตอร์กระแสตรง (DC Motor)

หลักการการทำงานของมอเตอร์กระแสตรงขึ้นอยู่กับกฎของเฟลมิงฝ่ายซ้าย ในมอเตอร์กระแสตรงพื้นฐาน อาร์เมเจอร์จะถูกวางไว้ระหว่างขั้วแม่เหล็ก หากอาร์เมเจอร์ได้รับแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงจากภายนอก กระแสไฟฟ้าจะเริ่มไหลผ่านสายอาร์เมเจอร์ เนื่องจากสายอาร์เมเจอร์กำลังนำกระแสภายในสนามแม่เหล็ก จึงจะเกิดแรงที่ทำให้อาร์เมเจอร์หมุน เช่น สายอาร์เมเจอร์ภายใต้ขั้ว N ของแม่เหล็กสนามกำลังนำกระแสลง (crosses) และสายอาร์เมเจอร์ภายใต้ขั้ว S กำลังนำกระแสขึ้น (dots) โดยใช้กฎของเฟลมิงฝ่ายซ้าย ทิศทางของแรง F ที่สายอาร์เมเจอร์ภายใต้ขั้ว N และแรงที่สายอาร์เมเจอร์ภายใต้ขั้ว S สามารถกำหนดได้ พบว่าที่เวลาใดๆ แรงที่สายอาร์เมเจอร์ประสบอยู่ในทิศทางที่ทำให้อาร์เมเจอร์หมุน
อีกครั้ง ด้วยการหมุนนี้ สายอาร์เมเจอร์ภายใต้ขั้ว N จะมาอยู่ภายใต้ขั้ว S และสายอาร์เมเจอร์ภายใต้ขั้ว S จะมาอยู่ภายใต้ขั้ว N ขณะที่สายอาร์เมเจอร์เปลี่ยนจากขั้ว N ไปยังขั้ว S และขั้ว S ไปยังขั้ว N ทิศทางของกระแสผ่านสายอาร์เมเจอร์จะถูกสลับโดยคอมมิวเตเตอร์

เนื่องจากการสลับกระแส สายอาร์เมเจอร์ที่อยู่ภายใต้ขั้ว N ทั้งหมดจะนำกระแสลงและสายอาร์เมเจอร์ที่อยู่ภายใต้ขั้ว S ทั้งหมดจะนำกระแสขึ้นตามที่แสดงในภาพ ดังนั้น สายอาร์เมเจอร์ที่อยู่ภายใต้ขั้ว N ทั้งหมดจะประสบแรงในทิศทางเดียวกัน และเช่นเดียวกันสำหรับสายอาร์เมเจอร์ที่อยู่ภายใต้ขั้ว S ปรากฏการณ์นี้ช่วยในการสร้างแรงบิดที่ต่อเนื่องและไม่มีทิศทาง

การทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction Motor)

การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าในกรณีของมอเตอร์เหนี่ยวนำแตกต่างจากมอเตอร์กระแสตรงเล็กน้อย ในมอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียว เมื่อมีการให้กำเนิดไฟฟ้าเฟสเดียวไปยังวงจรสเตเตอร์ จะสร้างสนามแม่เหล็กที่กระตุก และในมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส เมื่อมีการให้กำเนิดไฟฟ้าสามเฟสไปยังวงจรสเตเตอร์สามเฟส จะสร้างสนามแม่เหล็กที่หมุนโรเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำอาจเป็นประเภทที่มีขดลวดหรือประเภทสกรูเคจ ไม่ว่าจะเป็นประเภทใด คอนดักเตอร์บนโรเตอร์จะถูกสั้นที่ปลายเพื่อสร้างวงจรป้อนกลับ ด้วยสนามแม่เหล็กที่หมุน ฟลักซ์จะผ่านช่องว่างระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ แล้วสแกนผิวโรเตอร์และตัดคอนดักเตอร์โรเตอร์

ดังนั้น ตามกฎของฟาราเดย์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก จะมีกระแสที่ถูกเหนี่ยวนำไหลเวียนในคอนดักเตอร์โรเตอร์ที่ป้อนกลับ ปริมาณของกระแสที่ถูกเหนี่ยวนำแปรผันตามอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ลิงค์เทียบกับเวลา อีกครั้ง อัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ลิงค์แปรผันตามความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างโรเตอร์และสนามแม่เหล็กที่หมุน ตามกฎของเลนซ์ โรเตอร์จะพยายามลดสาเหตุของการสร้างกระแสในตัวเอง ดังนั้น โรเตอร์จะหมุนและพยายามบรรลุความเร็วของสนามแม่เหล็กที่หมุนเพื่อลดความเร็วสัมพัทธ์ระหว่างโรเตอร์และสนามแม่เหล็กที่หมุน

หลักการการทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส – วิดีโอ

การทำงานของมอเตอร์ซิงโครนัส (Synchronous Motor)

ในมอเตอร์ซิงโครนัส เมื่อมีการให้กำเนิดไฟฟ้าสามเฟสสมดุลไปยังวงจรสเตเตอร์ที่คงที่ จะสร้างสนามแม่เหล็กที่หมุนซึ่งหมุนด้วยความเร็วซิงโครนัส ตอนนี้หากมีแม่เหล็กไฟฟ้าถูกวางไว้ภายในสนามแม่เหล็กที่หมุน แม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกล็อคด้วยสนามแม่เหล็กที่หมุนและหมุนด้วยความเร็วเดียวกับสนามแม่เหล็กที่หมุน นั่นคือความเร็วซิงโครนัส

คำแถลง: ให้ความเคารพต่อผลงานดั้งเดิม บทความที่ดีควรแบ่งปัน หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ