1. การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์
ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงค่าสลิปนั้นแม้ว่าแรงดันที่จ่ายให้กับมอเตอร์จะเปลี่ยนแปลงไป 10 % ค่าของความเร็วจะเปลี่ยนแปลงน้อยมาก ถ้าเปลี่ยนแปลงค่าของแรงดันต่อไปอีกก็จะทำให้ค่าแรงบิดสูงสุดและกำลังสูงสุดของมอเตอร์เปลี่ยนแปลงอย่างมากจนไม่สามารถนำไปใช้งานได้อย่างถูกต้อง
การควบคุมแบบนี้ต้องอาศัยแรงเฉื่อยของโหลดเพื่อทำให้ความเร็วรอบเปลี่ยนแปลง
2. การเปลี่ยนแปลงจำนวนขั้วแม่เหล็ก
ทำได้โดยการการเปลี่ยนการต่อปลายสายของขดลวดจะทำให้ขั้วแม่เหล็กที่สเตเตอร์เปลี่ยนแปลงเป็นผลทำให้ความเร็วรอบของมอเตอร์เปลี่ยนแปลงด้วยลักษณะการเปลี่ยนแปลงความเร็ว จะเป็นขั้นๆ
การเปลี่ยนแปลงความเร็ววิธีนี้ใช้ได้เฉพาะมอเตอร์แบบโรเตอร์กรงกระรอกเท่านั้นการเปลี่ยนแปลงความเร็วของมอเตอร์เหนี่ยวนำโดยการเปลี่ยนแปลงขั้วแม่เหล็กอาจแบ่งได้เป็น 2 ลักษณะ
2.1 ใช้ขดลวดสเตเตอร์เพียงชุดเดียว เปลี่ยนแปลงการต่อสายของขดลวดสเตเตอร์โดยอาศัยหลักการของคอนซีเควนซ์โพล consequence pole หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า มอเตอร์แบบดาลานเดอร์ ซึ่งวิธีนี้ใช้ได้กับมอเตอร์ 2 ความเร็วโดยมีอัตราส่วนของความเร็ว 2:1
2.2 ใช้ขดลวดสเตเตอร์หลายชุด ถ้าต้องการอัตราส่วน ของความเร็วอื่นๆต้องใช้มอเตอร์ที่มีขดลวดสเตเตอร์ 2 ชุด โดยชุดแรกพันให้มี 2 pole และชุดที่ 2 พันให้มี 6 pole ขดลวด สเตเตอร์แต่ละชุดจะถูกใช้งานไม่พร้อมกันถ้าขดลวดชุดแรกทำงาน ขดลวดอีกชุดจะปล่อยทิ้งไว้การพันดังกล่าวจะได้ความเร็วซิงโคนัส 3000/1000 รอบ/วินาที
3. การเปลี่ยนแปลงความเร็วรอบโดยการเปลี่ยนความถี่
การสตาร์ทมอเตอร์จะมีค่า P.F ในโรเตอร์ต่ำที่ความถี่ที่ความถี่โรเตอร์มีค่าสูงด้วยเหตุนี้ในระบบที่สามารถเปลี่ยนแปลงความถี่ได้ในขณะสตาร์ทต้องลดความถี่ลงเพื่อให้ P.F. ของโรเตอร์มีค่าสูงขึ้นและเป็นการเพิ่มแรงบิดเริ่มหมุนต่อแอมแปร์ให้สูงขึ้นโดยการปรับเส้นแรงแม่เหล็กให้เพิ่มขึ้นด้วยวิธีการ โวลท์ต่อเฮิร์ทซ์
ดังสมการ Tµfµ V/F
จากสมการ Tµ V/F ดังนั้นถ้าต้องการให้แรงบิดมีค่าจะต้องรักษาแรงดันต่อความถี่ V/F ให้มีค่าคงที่การลดความถี่ลงจะเพิ่มแรงบิดเริ่มหมุน และลดกระขนาดสตาร์ทลงจึงนับว่าเป็นข้อดีในการเปลี่ยนความเร็วด้วยการควบคุมความถี่
ช. การควบคุมความเร็วด้านโรเตอร์
1. ควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงความต้านทานในวงจรโรเตอร์ใช้ได้เฉพาะมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบวาล์วโรเตอร์เท่านั้น การปรับความเร็วสามารถทำได้โดยการต่อความต้านทานภายนอกจะทำให้แรงบิดความเร็วของโรเตอร์เปลี่ยนแปลงไป
การเพิ่มความต้านทานเข้าไปในวงจรของโรเตอร์มากๆจะทำให้มอเตอร์มีการสูญเสียมากขึ้นและมีค่าสลิปสูงขึ้น (ความเร็วลดลง) เป็นผลให้มอเตอร์มีประสิทธิภาพต่ำลง
2.ใช้มอเตอร์ 2 ตัว ทำงานร่วมกันวิธีนี้เรียกว่า cascade หรือ concatenation วิธีนี้ใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำแบบวาวด์โรเตอร์สองตัวมาต่อร่วมเพลาเดียวกันโดยผ่านชุดเกียร์บ็อก gear box หรือคัปปลิ้ง coupling วิธีนี้สามารถนำไปใช้งานที่มีความเร็วต่างๆกันได้อย่างน้อย 3 ความเร็วโดยการต่อขดลวด สเตเตอร์มอเตอร์ตัวที่ 1 เข้ากับแหล่งจ่ายไฟ ต่อวงจรโรเตอร์ของมันเข้ากับสเตเตอร์ตัวที่ 2 และจากสลิป-ริง ของมอเตอร์ตัวที่ 2 ต่อไปยังสตาร์ทติ้ง รีโอสตาร์ท
จากการควบคุมความเร็วที่ได้กล่าวมาสรุปได้ว่าการเปลี่ยนแปลงความเร็วม จากสมการ Nr =(1-S)F จะเห็นได้ว่าถ้าเราเปลี่ยนแปลง S,F,P ก็จะทำให้ความเร็วเปลี่ยนแปลงไป
ซ. คุณสมบัติของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส
1. มอเตอร์ในสภาวะไร้โหลด
เมื่อมอเตอร์ทำงานในสภาวะไร้โหลด กระแสในสายของขดลวดจะมีค่าอยู่ระหว่าง0.3-0.5 p.u. (ของกระแสโหลดเต็มพิกัด) กระแสดังกล่าวจะมีลักษณะคล้ายกับกระแสกระตุ้น Exciting current หรือกระแสเมื่อไร้โหลดของหม้อแปลงคือประกอบด้วยกระแสสองส่วนคือ
1.1 กระแสแมกเนไตซ์ Magnetizing currentเป็นกระแสที่ทำให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กหมุน (Revolving Flux= fm)
1.2 กรกะแสที่ใช้งาน Active currentกระแสส่วนที่จ่ายให้แกการสูญเสียเนื่องจากความฝืดและแรงต้านทานจากลมบวกกับการสูญเสียในแกนเหล็กของสเตเตอร์
เพาเวอร์แฟคเตอร์เมื่อไร้โหลดของมอเตอร์ค่อนข้างต่ำคือมีค่าประมาณ 0.2 สำหรับมอเตอร์ขนาดเล็ก แลมีค่าประมาณ 0.5 สำหรับมอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ สำหรับประสิทธิภาพเป็นศูนย์ เพราะกำลังเอาท์พุตเป็นศูนย์
2. มอเตอร์ในสภาวะโหลด
เมื่อมอเตอร์ทำงานในสภาวะโหลดกำลังใช้งาน Active current เป็น KW ที่มอเตอร์ต้องการจะขึ้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับโหลดทางกล Mechanical load ที่แกนเพลาของมอเตอร์ และเพาเวอร์แฟคเตอร์ของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นตามโหลดทางกลของมอเตอร์ โดยปติเมื่อมอเตอร์ทำงานขับโหลดเต็มพิกัดจะมีเพาเวอร์แฟคเตอร์เป็น 0.7 สำหรับมอเตอร์ขนาดเล็ก และ 0.9 สำหรับมอเตอร์ขนาดใหญ่ประสิทธิภาพของมอเตอร์เมื่อทำงานขับโหลดเต็มพิกัดจะมีค่าสูง
3. คุณลักษณะในขณะยึดตัวหมุน
กระแสของมอเตอร์ในขณะยึดตัวหมุนมีค่าประมาณ 5-6 เท่า ของกระแสเมื่อมอเตอร์ขับโหลดเต็มพิกัดจึงเป็นสาเหตูที่ทำให้ค่าสูญเสีย I2R เป็น 25-30 เท่า ของกระแสปกติดังนั้นจึงไม่ควรยึดตัวหมุนเป็นเวลานานกว่าปกติ เพราะจะทำให้เกิดความร้อนสูง ถึงแม้ว่ากำลังทางกลของมอเตอร์เป็นศูนย์แต่มอเตอร์จะสร้างแรบิดที่มีค่าสูงมากเพื่อเอาชนะแรงบิดของโหลดที่แกนเพลา กระแสขณะยึดตัวหมุนนี้คือ กระแสขณะมอเตอร์เริ่มหมุน Starting current นั้นเอง
ฌ. มาตรฐานการแบ่ง class ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส
มอเตอร์ class A
- มีแรงบิดเริ่มหมุนปกติ กระแสเริ่มหมุนปกติและมีค่าสลิปปกติ กรงกระรอกมีความต้านทานต่ำ และค่ารีแอกแตนซ์ต่ำ
- นำไปใช้กับงาน เช่น พัดลม เครื่องปั้มลม ขับสายพานส่งของ และใช้กับงานที่ไม่มีการหยุดหรือเริ่มหมุนบ่อยๆ
- อักษรที่ใช้เป็นรหัส คือ F-R
มอเตอร์ class B
- มีแรงบิดเริ่มหมุนปกติ กระแสเริ่มหมุนต่ำและมีค่าสลิปปกติ สามารถเริ่มหมุนในขณะที่มีภาระเต็มพิกัดได้
- นำไปใช้กับงานที่ต้องการความเร็วรอบคงที่ และงานที่ไม่ต้องการแรงบิดในขณะเริ่มหมุนมากนัก เช่น พัดลมดูดอากาศ
- อักษรที่ใช้เป็นรหัส คือ B-E
มอเตอร์ class C
- มีแรงบิดเริ่มหมุนสูง กระแสเริ่มหมุนต่ำและมีค่าสลิปปกติ มอเตอร์ชนิดนี้ตัวหมุนจะเป็นแบบกรงกระรอก 2 ชั้น
- นำไปใช้กับงาน เช่น เครื่องกด เครื่องอัดอากาศ เครื่องทำความเย็นขนาดใหญ่ เครื่องทอผ้า เครื่องจักรงานไม้
มอเตอร์ class D
- มีแรงบิดเริ่มหมุนสูง กระแสเริ่มหมุนต่ำและมีค่าสลิปสูง
- นำไปใช้งาน เช่น เครื่องตัด เครื่องปั้มโลหะขนาดใหญ่
มอเตอร์ class E
- มีแรงบิดเริ่มหมุนต่ำ กระแสเริ่มหมุนปกติและมีค่าสลิปต่ำ
- มอเตอร์ชนิดนี้จะมีขนาดตั้งแต่ 7.5 แรงม้าขึ้นไป
มอเตอร์ class F
- มีแรงบิดเริ่มหมุนต่ำ กระแสเริ่มหมุนต่ำและมีค่าสลิปปกติ
4.4.2 การออกแบบการพันมอเตอร์ 3 เฟส
A. การพันแบบ Single Layer Winding
จำนวน Coil ทั้งหมด = จำนวนสล็อต / 2
ตัวอย่าง
จงออกแบบพันมอเตอร์ 3 เฟส 24 สล๊อต 4 ขั้ว พันแบบ Single Layer Winding . Fractional Pitch Coil Span. (Standard Pole) ความโตของสเตเตอร์ 70 mm. ความยาวสล๊อต 50 mm. กำหนดความเข้มสนามแม่เหล็ก 0.5 wb
วิธีทำ พันแบบ Single Layer Winding .
1. จำนวน Coil ทั้งหมด = จำนวนสล็อต / 2
= 24/2
= 12 Coil
2.Coil / Group = จำนวน Coil ทั้งหมด/(เฟส x pole)
= 12/(3x12)
= 1 Coil / Group
3. Fractional Pitch Coil Span. = (No-of Toolhslot / No-of pole)-1
= ( 24 / 4 ) – 1
= 5 Toothslot
เพราะฉะนั้น เฟสที่ 1 ขึ้น 1 ลง 6
เมื่อ 180 องศาทางไฟฟ้า = 5 Toothslot
120 องศาทางไฟฟ้า = ( 120 / 180) x 5
= 3.33 ประมาณ 4 Toothslot
เพราะฉะนั้น เฟสที่ 2 ขึ้น 5 ลง 10
เฟสที่ 3 ขึ้น 9 ลง 14
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น