Top 50 Popular Supplier
1 การเพิ่มเว็บลงใน e-directory 60,259
2 E&L INTERNATIONAL CO., LTD. 58,204
3 T.N. METAL WORKS Co., Ltd. 55,230
4 เคอีบี (KEB ) ประเทศไทย 51,341
5 ฟิลิปส์อิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด 40,860
6 บ.ไทนามิคส์ จำกัด 36,926
7 สถาบันไทยเยอรมัน 35,633
8 Industrial Provision co., ltd 33,009
9 ลาดกระบัง ทูลส์ แอนด์ ดาย จำกัด 32,514
10 Infinity Engineering System Co.,Ltd 30,150
11 สยาม เอลมาเทค (siam elmatech) 28,512
12 ไทยเทคนิค อีเล็คตริค จำกัด 27,556
13 ฟอร์จูน เมคคานิค แอนด์ ซัพพลาย 26,805
14 เอเชียเทค พาวเวอร์คอนโทรล จำกัด 26,148
15 บริษัท เวิลด์ ไฮดรอลิคส์ จำกัด 25,924
16 โปรไดร์ฟ ซิสเต็ม จำกัด 23,303
17 ซี.เค.แอล.โพลีเทค เอ็นจิเนียริ่ง 22,722
18 ธรรมคุณ ออโตเมชั่น 20,910
19 P.D.S. Automation co.,ltd 19,540
20 AVERA CO., LTD. 18,985
21 เลิศบุศย์ 18,454
22 ห้างหุ้นส่วนสามัญ เอ-รีไซเคิล กรุ๊ป 17,230
23 เทคนิคอล พรีซิชั่น แมชชีนนิ่ง 17,086
24 แมชชีนเทค 16,714
25 Electronics Source Co.,Ltd. 16,594
26 มากิโน (ประเทศไทย) 16,144
27 ทรอนิคส์เซิร์ฟ จำกัด 15,819
28 Pro-face South-East Asia Pacific Co., Ltd. 15,769
29 อีดีเอ อินเตอร์เนชั่นเนล จำกัด 15,546
30 SAMWHA THAILAND 15,149
31 โครงการพัฒนาอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ 14,955
32 CHEMTEC AUTOMATION CO.,LTD. 14,606
33 ดีไซน์ โธร แมนูแฟคเจอริ่ง 14,579
34 IWASHITA INSTRUMENTS (THAILAND) LTD. 14,559
35 Intelligent Mechantronics System (Thailand) 14,440
36 เอส.เอส.บี สยาม จำกัด 14,374
37 I-Mechanics Co.,Ltd. 14,367
38 ศรีทองเนมเพลท จำกัด 13,984
39 Systems integrator 13,912
40 วอยก้า จำกัด 13,767
41 Advanced Technology Equipment 13,640
42 เอ็นเทค แอสโซซิเอท จำกัด 13,620
43 ดาต้า เอ็นทรี่ กรุ๊ป จำกัด 13,461
44 Autodesk Asia Pte Co., Ltd. 13,372
45 SUNAI GROUP CO.,LTD. 13,346
46 Pan Drives Co.,Ltd 13,259
47 มิตราคม (Mitracom) 13,254
48 K.P. Trading Group Company Limited 13,187
49 CHENGGANG Electrical Engineering 13,179
50 เลิศบุศย์ 12,069
14/05/2563 07:05 น. , อ่าน 651 ครั้ง
Bookmark and Share
what is synchronous motor ?
โดย : Admin

เรียบเรียงโดย : สุชิน เสือช้อย (แอดมิน)

 

ซิงคโครนัสมอเตอร์คืออะไร?

 

ซิงโครนัสมอเตอร์ คือมอเตอร์กระแสสลับอีกชนิดหนึ่งที่มีข้อดีคือโรเตอร์สามารถหมุนด้วยความเร็วคงที่ตลอดเวลา แม้ว่าโหลดจะมีการเปลี่ยนแปลง

โดยความเร็วโรเตอร์จะหมุนเท่ากับความเร็วสนามแม่เหล็กหมุนที่เกิดจากขดชุดขดลวดที่สเตเตอร์ ตามสมการซิงโครนัสสปีด หรือสมการความเร็วซิงโครนัส  Ns = 120 * F / P 


โครงสร้างของซิงโครนัสมอเตอร์


    ชิงโครนัสมอเตอร์จะประกอบไปด้วยสองส่วนที่สำคัญคือส่วนที่อยู่กับที่ซึ่งเรียกว่าสเตเตอร์ (Stator) และส่วนที่หมุนเคลื่อนที่ซึ่งเรียกว่าทับศัพท์ว่าโรเตอร์ (Rotor)

สเตเตอร์ (Stator)
   ในส่วนของสเตเตอร์หรือส่วนที่อยู่กับที่นี้โครงสร้างภายในจะมีขดลวดพันอยู่รอบๆ ซึ่งคล้ายมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส ซึ่งขดขวดสามารถต่อวงจรได้ทั้งแบบสตาร์ (Y) และแบบเดลต้า (D ) 

โรเตอร์ (Rotor)
   ในส่วนของโรเตอร์ หรือ ส่วนที่หมุนเคลื่อนที่นี้จะมีโครงสร้างคล้ายๆกับโรเตอร์ของดีซีมอเตอร์ กล่าวคือที่โรเตอร์จะประกอบด้วยขดลวดและวงแหวนสลิป-ริง (Slip-Ring) หรือวงแหวนลื่นไถล  โดยที่ปลายของขดลวดทั้งสองด้านจะดึงออกมากับวงแหวนลื่นไถลหรือสลิป-ริง

การทำงานของซิงโครนัสมอเตอร์

    ชิงโครนัสมอเตอร์จะทำงานได้ดีนั้นจะต้องอาศัยแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าจากสองส่วนด้วย....โดยในส่วนของขดลวดสเตเตอร์จะใช้แหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าสามเฟสป้อนเข้าไปยังขดลวดเพื่อเป็นตัวสร้างสนามแม่เหล็กหมุน(ซึ่งใช้หลักการเหมือนกับมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบ 3 เฟส)

     ส่วนที่โรเตอ์จะแตกต่าง  กล่าวคือโรเตอร์ของมอเตอร์แบบนี้จะต้องใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ( DC power supply) จ่ายเข้าไปยังขดลวดที่พันอยู่ที่โรเตอร์เพื่อกระตุ้นให้เกิดสนามแม่เหล็ก หรือทำให้โรเตอร์กลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีขั้วแม่เหล็กคงที่


      เริ่มต้นการทำงาน...เมื่อขดลวดสเตเตอร์ได้รับกระแสไฟฟ้าสามเฟส  ขดลวดก็จะเกิดสนามแม่เหล็กและกลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าและหมุนด้วยความเร็วตามสมการซิงโครนัสสปีด  Ns= 120 * F / P 

 *** F คือความถี่ของกระแสไฟฟ้า  50 หรือ 60 เฮิร์ท  ส่วน P คือจำนวนข้ัวแม่เหล็กที่เกิดจากการพันขดลวดที่สเตอร์ ซึ่งมีจำนวนเป็นเลขคู่ 2,4,6,8,10 หรือ 12 ขั้ว ขึ้นที่กับการออกแบบ

     ในขณะเดียวเมื่อมีการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง เข้าไปที่ขดลวดของโรเตอร์ ... โรเตอร์ก็จะกลายมาเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นกัน  จากนั้นก็อาศัยหลักการของแม่เหล็กในการทำให้เกิดการหมุนของโรเตอร์   กล่าวเมื่อที่สเตเตอร์กลายเป็นแม่เหล็กและในขณะเดียวกันที่โรเตอร์ก็จะกลายเป็นแม่เหล็กเช่นกันและก็จะดูดเกาะติดกันไปสนามแม่เหล็กหมุนที่เกิดจากขดสเตเตอร์และหมุนด้วยความเร็วเท่าๆกัน ซึ่งพูดแบบชาวบ้านๆได้ว่าแม่เหล็กมันดูดเกาะติดกันไป หรือซิงค์กันไปนั่นเอง  ... ซึ่งเป็นก็เลยกลายเป็นที่มานิยามของคำว่า "ซิงโครนัสมอเตอร์"


ธรรมชาติของแม่เหล็ก...ขั้วเหมือนกันผลักกัน ขั้วต่างกันดูดกัน

 



ตารางแสดง ความเร็วของมอเตอร์แบบชิงโครนัสมอเตอร์  โดยจะขึ้นอยู่กับความถี่ของแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าและจำนวนการลงขดลวดที่สเตเตอร์ว่าออกแบบให้มีจำนวนขั้วแม่เหล็กเท่าไหร่

 

 

การสตาร์ทซิงโครนัสมอเตอร์

   หลักการทำงานของซิงโครนัสมอเตอร์จากที่กล่าวนั้นถือว่าเป็นเพียงหลักการ แต่ในทางปฏิบัติแล้วมอเตอร์ชนิดนี้จะมีข้อเสียและมีปัญหาในช่วงสตาร์ทหรือช่วงมอเตอร์ออกตัว

   ปัญหาหลักๆเลยก็คือเมื่อจ่ายไฟให้สเตเตอร์ด้วยความถี่คงที่ 50 หรือ 60 เฮิร์ท ก็จะทำให้สนามแม่เหล็กหมูนเร็วมาก (ซึ่งความเร็วจะสัมพันธ์กับความถี่และจำนวนขั้วแม่เหล็กดังตารางที่แสดงด้านบน) ยกตัวอย่างเช่นถ้ามอเตอร์ถูกออกแบบมาเป็นแบบ 4 ขั้วแม่เหล็กและระบบไฟฟ้าเป็นแบบ 50 เฮิร์ท สนามแม่เหล็กก็จะหมุนด้วยความเร็ว 1500 รอบต่อนาที

   จากการที่สนามแม่เหล็กหมุนเร็วมากนี้เอง จึงทำให้โรเตอร์หมุนตามสนามไม่ทันในช่วงออกตัวโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเมื่อเพลาของมอเตอร์ต่ออยู่กับโหลดในขณะสตาร์ท  ซึ่งจะทำให้เพลาของมอเตอร์หมุนส่ายไปๆมาๆ ซึ่งลักษณะเช่นนี้ในทางปฏิบัติจะเรียกว่าเกิดการ lost synchronising  หรือสูญเสียการซิงโครไนซ์

ดังนั้นในทางปฏิบัติต้องมีวิธีการช่วยสตาร์ทเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการ lost synchronising ด้วยการใช้วิธีสตาร์ทต้วยวิธีการเหนี่ยวนำ ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้


การเริ่มเดินเครื่องมอเตอร์ด้วยหลักการเหนี่ยวนำ


    การที่จะทำให้โรเตอร์เกาะหรือยึดติดไปพร้อมกับสนามแม่เหล็กหมุนได้นั้นโรเตอร์จะต้องหมุนด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกับความเร็วซิงโครนัส   เพราะแรงยึดติดระหว่างสนามแม่เหล็กหมุนกับโรเตอร์มีค่าจำกัด   ถ้าโรเตอร์อยู่กับที่หรือหมุนช้ามากๆ จะไม่เกิดการยึดติดกันระหว่างสนามแม่เหล็กหมุนกับโรเตอร์ ทำให้โรเตอร์ไม่สามารถหมุนที่ความเร็วซิงโครนัสได้

   การแก้ปัญหาก็โดยทำให้โรเตอร์เริ่มหมุนให้ได้ความเร็วไกล้เคียงกับสนามแม่เหล็กหมุน หรือความเร็วซิงโครนั สเสียก่อนแล้วจึงค่อยจ่ายไฟดีซีให้กับขดลวดของโรเตอร์  ซึ่งในทางปฏิบัติสามารถทำได้ดังนี้

   1. ติดตั้งขวดขดลวดแดมเปอร์ (Damper Winding) ที่ผิวหน้าของขััวแม่เหล็กโรเตอร์ ดังรูปตัวอย่างด้านล่าง
   2. จ่ายไฟ 3 เฟสเข้าขดลวดอาเมเจอร์ช่วงสตาร์ทเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุนในสเตเตอร์
  3. เมื่อเกิดสนามแม่เหล็กหมุน   สนามแม่เหล็กก็จะไปเหนี่ยวนำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวดแดมเปอร์ และมีกระแสไหลในขดลวดแดมเปอร์
 4. เมื่อมีกระแสไหลในขดลวดแดมเปอร์ ก็จะเกิดเส้นแรงแม่เหล็กรอบขดลวดแดมเปอร์ และเกิดปฏิกริยาเส้นแรงแม่เหล็ก และทำให้โรเตอร์หมุนเคลื่อนที่ด้วยหลักการเดียวกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ

 



5. รูปการเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำบนขดลวดแดมเปอร์และโรเตอร์

6. เมื่อโรเตอร์หมุนตามสนามแม่เหล็กหมุนด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกันแล้ว ก็ให้ทำการจ่ายไฟ DC เข้าไปยังขดลวดที่โรเตอร์ เพื่อเพิ่มอำนาจแม่เหล็กในโรเตอร์   เพื่อให้โรเตอร์สามารถยึดติดกับไปสนามแม่เหล็กหมุนได้มากขึ้นและสามารถขับโหลดได้หนักขึ้น

 

จากที่กล่าวมาตั้งแต่หลักการและการทำงาน จะเห็นว่ามอเตอร์ชนิดนี้มีข้อดีที่ชัดเจนก็คือเป็นมอเตอร์ที่โรเตอร์เหมุนด้วยความเร็วรอบคงที่ตลอดและต่อเนื่อง ไม่วาจะมีโหลดจะแกว่งเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างไรก็ตาม  ดังนั้นมอเตอร์ชนิดนี้จึงเหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้งานกับโหลดที่ต้องการความเร็วคงที่ เช่น โหลดที่เป็นสายพาน บันไดเลื่อน เครื่องรีดเหล็กและเครื่องรีดยางเป็นต้น

 

คุณสมบัติด้านความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์แบบซิงโครนัส ซึ่งเปรียบเทียบกับอินดัคชั่น



แต่ว่าข้อเสียก็มีหลายอย่างเช่นกัน  กล่าวคือต้องใช้แหล่งจ่ายทั้งสองแบบคือทั้งแหล่งไฟเอซีสามเฟสและแหล่งจ่ายไฟดีซีสำหรับโรเตอร์   นอกจากนั้นที่โรเตอร์ก็ยังมีขดลวดพัน มีสลิปริงและแปรงถ่าน ซึ่งทำให้เกิดประกายไฟในขณะทำงานซึ่งทำให้เกิดข้อจำกัดในการใช้งานและยังต้องทำการซ่อมบำรุงอย่างต่อเนื่องเช่นเปลี่ยนแปรงหถ่าย ทำความสะอาดสิ่งสกปรกที่เกิดจากแปรงถ่าน นอกจากนั้นยังส่งด้านของประสิทธิภาพอีกด้วยเนื่องจากมีการสูญเสียในส่่วนของโรเตอร์มากกว่าหากเปรียบเทียบกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ

 

และเนื่องจากข้อเสียดังที่กล่าวมา รวมถึงปัจจุบันเทคโนโลยีทางด้านการขับเคลื่อนทางเอซี หรือ เอซีไดร์ฟได้เข้ามามีบทบาทอย่างมากในอุตสาหกรรม ซึ่งสามารถควบคุมอินดัคชันมอเตอร์หรือมอเตอร์เหนี่ยวนำให้สามารถมีความเร็วรอบคงได้ตามต้องการแล้ว และสามารถใช้งานแทนทีมอเตอร์แบบนี้ได้แล้ว ซึงก็เลยทำให้มอเตอร์ชนิดนี้ที่มีการดีไชน์แบบเดิมๆหายหน้าไปจากวงการอุตสาหกรรม

ซึ่งปัจจุบันมอเตอร์ซิงโครนัสนี้ได้เปลี่ยนรูปแบบไปแล้ว  มอเตอร์ซิงโครนัสส่วนใหญ่ที่กำลังเข้ามามีบทบาทใช้งานในอุตสาหกรรมมากขี้น ณ ขณะนี้ส่วนใหญ่จะมอเตอร์ซิงโครนัสแบบที่โรเตอร์ถูกออกแบบให้เป็นแม่เหล็กถาวร .... ส่วนรายละเอียดจะเป็นอย่างไรนั้น โปรดติดตามตอนต่อไป หรือรับชมจากคลิปก่อนได้ครับ








 

 



นายเอ็นจิเนียร์ขอสงวนสิทธิ์รับรองความถูกต้อง โปรดใช้วิจารณญาณในการรับข่าวสารข้อมูล


 ลิงค์ช่องยูทุปของ 9engineer.com => คลิก=> technology talk
 
ขอกำลังใจจากเพื่อนๆสมาชิกช่วยสนับสนุนด้วยการกดซับสไคร์ กดกระดิ่งติดตาม กดไลค์และกดแชร์ด้วยครับ

13 August 2020
:: MEMBER LOGIN
E-mail Account
Password
:: OUR SPONSORS
energy
YD
sahaporn
shp
relay vs contactor
adtech
rain
rian