หน่วยที่ 5...

141

เอกสารประกอบการสอน รหส 2104-2009 วชาการควบคมมอเตอรไฟฟา

หนวยท 5 การควบคมมอเตอรไฟฟากระแสตรง

หวขอเรอง 5.1 ความรพนฐานมอเตอรไฟฟากระแสตรง 5.2 การเรมเดนมอเตอรไฟฟากระแสตรง 5.3 การกลบทศทางการหมนมอเตอรไฟฟากระแสตรง 5.4 การควบคมความเรวมอเตอรไฟฟากระแสตรง 5.5 สรปสาระส าคญ

จดประสงคเชงพฤตกรรม 1. จ าแนกชนดมอเตอรไฟฟากระแสตรงได 2. อธบายการเรมเดนมอเตอรไฟฟากระแสตรงได 3. บอกวธการกลบทศทางการหมนมอเตอรไฟฟากระแสตรงได 4. บอกวธการควบคมความเรวมอเตอรไฟฟากระแสตรงได

ทฤษฎ 2 คาบ ปฏบต 3 คาบ เวลาเรยนรวม 90 คาบ

ชอวชา การควบคมมอเตอรไฟฟา รหสวชา 2104-2009

ใบเนอหา หนาท 1/30

ชอหนวย การควบคมมอเตอรไฟฟากระแสตรง

หนวยท

5 สอนครงท 5-6/18

142


เนอหาสาระ

5. การควบคมมอเตอรไฟฟากระแสตรง การใชงานมอเตอรไฟฟากระแสตรง มจ าเปนตองศกษาเกยวกบความรพนฐานของมอเตอรไฟฟากระแสตรง วธเรมเดนมอเตอร วธการหยดมอเตอร และวธการควบคมความเรวมอเตอรไฟฟากระแสตรง เพอใหมอเตอรไฟฟาสามารถท างานตามทตองการไดถกตอง

5.1 ความรพนฐานมอเตอรไฟฟากระแสตรง

มอเตอรไฟฟา (Motor) คอ เครองกลไฟฟาท าหนาทเปลยนพลงงานไฟฟาใหเปนพลงงานกล โดยอาศยหลกการดดและผลกของสนามแมเหลก มอเตอรไฟฟากระแสตรงใชกบแหลงจายไฟฟากระแสตรง มคณสมบตในดานการปรบความเรวไดตงแตความเรวต าสดจนถงสงสด นยมใชเปนตนก าลงในงานอตสาหกรรม เชน การขบเคลอนรถไฟฟา เปนตน

(ก) โครงสรางภายนอก (ข) โครงสรางภายใน

รปท 5.1 โครงสรางภายนอกและโครงสรางภายในของมอเตอรไฟฟากระแสตรง

การควบคมมอเตอรไฟฟากระแสตรง

ใบเนอหาหนวยท หนาท 2/30 5

143


5.1.1 โครงสรางของมอเตอรไฟฟากระแสตรง มอเตอรไฟฟากระแสตรง และเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง มโครงสรางและหลกการทคลายกน ประกอบไปดวย 2 สวน คอ สวนทอยกบท (Stator) และสวนทเคลอนท (Rotor)

(ก) สวนทอยกบท (ข) สวนทเคลอนท

รปท 5.2 สวนทอยกบท และสวนทเคลอนทของมอเตอรไฟฟากระแสตรง

1. สวนทอยกบท ประกอบดวย 1) เปลอกหรอโครง (Frame or Yoke) ท าดวยเหลกหลอ (Cast iron) มวนเปนรปทรงกระบอก ท าหนาท ยดขวแมเหลกและสวนประกอบทงหมด และเปนทางเดนของเสนแรงแมเหลก (Magnetic circuit)

รปท 5.3 โครงของมอเตอรไฟฟากระแสตรง

2) ขวแมเหลก (Field pole) ท ามาจากแผนเหลกบาง ๆ (Laminated sheet steel) โดยแตละแผนเคลอบฉนวน อดซอนกนเปนแทงขวแมเหลก ยดตดกบดานในของโครงเหลกดวยสกร (Screw) สวนปลายทท าเปนรปโคงเพอรบรปทรงกลมของตวโรเตอร เรยกวาขวแมเหลก (Pole shoes) แตมมอเตอรขนาดเลกบางชนดจะหลอขวแมเหลกเปนเนอเหลกผนเดยวกบโครงมอเตอร

โครงภายนอก

ขวแมเหลก

ขดลวดสนามแมเหลก

ขดลวดอารเมเจอร

คอมมวเตเตอรแกนเพลา

แกนเหลกอารเมเจอร

N S



144


รปท 5.4 ขวแมเหลก ทมา : https://www.indiamart.com/jinglecorporation/dc-motor-spares.html และ

http://www.ksf-kommutatoren.com/en/product/supplies/

3) ขดลวดสนามแมเหลก (Field coil or Field winding) เปนขดลวดตวน าหมฉนวนพนไวรอบขวแมเหลก ท าหนาทสรางเสนแรงแมเหลกเมอไดรบกระแสไฟฟากระตน (Excitation current) ขดลวดฟลดคอยลม 2 ชนด คอ ขดลวดชนตฟลด (Shunt field) พนดวยลวดเสนเลก มคาความตานทานสง และขดลวดซรสฟลด (Series field) พนดวยขดลวดเสนใหญมคาความตานทานจะต า

รปท 5.5 ขดลวดสนามแมเหลก ทมา : https://www.indiamart.com/proddetail/copper-mixer-motor-field-coil-

13568388373.html

ขดลวดชนตฟลด

ขดลวดซรสฟลด



https://www.indiamart.com/proddetail/copper-mixer-motor-field-coil-13568388373.html

https://www.indiamart.com/proddetail/copper-mixer-motor-field-coil-13568388373.html

145


4) แปรงถานและชดยดแปรงถาน (Brush and Brush Holder) แปรงถานท ามาจากคารบอนและแกรไฟต อดเปนแทงสเหลยมผนผา แปรงถานมเสนลวดตวน าทองแดงฝอยตเกลยว เพอตอไปยงวงจรภายนอก แปรงถานถกบรรจอยในชดยดแปรงถาน มสปรงกดแปรงถานใหหนาสมผสของแปรงถานกบซคอมมวเตเตอรตลอดเวลาในขณะทอารเมเจอรหมน ท าหนาทเชอมตอวงจรขดลวด อารเมเจอรจากคอมมวเตเตอรไปยงวงจรภายนอก

รปท 5.6 แปรงถานรปแบบตาง ๆ ทมา : http://www.carbonbrushmanufacturers.com/products/ และ

https://www.groschopp.com/accessory/brushes/

รปท 5.7 ลกษณะการตดตงแปรงถานและชดยดแปรงถาน



http://www.carbonbrushmanufacturers.com/products/

https://www.groschopp.com/accessory/brushes/

146


5) ตลบลกปนหรอปลอกทองเหลอง (Bearing or Bush) ตลบลกปนจะยดตดอยทฝาครอบทง 2 ดานของมอเตอร ท าหนาทเปนตวรองรบน าหนกจากเพลาสวนหมนกบฝาครอบดานใน และลดแรงเสยดทานทเพลาขณะทอารเมเจอรหมน

(ก) ตลบลกปน (ข) ปลอกทองเหลอง

รปท 5.8 ตลบลกปนและปลอกทองเหลอง ทมา : https://www.amazon.com/SKF-Universal

และ https://www.indiamart.com/proddetail/bush-bearing-11160471112.html

6) ฝาปดหวทายหรอฝาครอบ (End plate) จากเหลกหลอเชนเดยวกบโครงมอเตอร ท าหนาทบงคบใหอารเมเจอรหมนในแนวศนยกลางของสนามแมเหลกและอยในศนยกลางของมอเตอร ดานในของฝาครอบจะมตลบลกปนหรอปลอกทองเหลองรองรบแกนเพลาของสวนหมน

2. สวนทเคลอนท ประกอบดวย 1) แกนเพลา (Shaft) เปนแกนเหลกกลมยาว ส าหรบสวมแกนเหลกอารเมเจอร และยดคอมมวเตเตอร ประกอบเปนตวโรเตอร แกนเพลานจะวางอยบนตลบลกปน เพอบงคบใหหมนอยในแนวศนยกลางของมอเตอร

รปท 5.9 สวนทเคลอนท



แกนเพลา

แกนเหลกอารเมเจอร

ขดลวดอารเมเจอร

คอมมวเตเตอร

https://www.amazon.com/SKF-Universal-Mounting-Precision-Clearance/dp/B007VGKVFU

147


2) แกนเหลกอารเมเจอร (Armature core) ท าดวยแผนเหลก (Laminated sheet steel) เคลอบฉนวน อดซอนกนเปนรปทรงกระบอก ผวดานนอกโดยรอบท าเปนรอง (Slot) แกนเหลกอารเมเจอรเปนทส าหรบบรรจขดลวดอารเมเจอร และทแกนเหลกอารเมเจอรจะเจาะรไวดวยเพอชวยในการระบายความรอนอนเนองมาจากการสญเสย

รปท 5.10 แกนเหลกอารเมเจอร ทมา : http://motorcorechina.it/3-3-yamaha-dc-motor-core.html

3) คอมมวเตเตอร (Commutator) ประกอบดวยแทงทองแดงหลาย ๆ ซ อดเขาดวยกนเปนวงแหวนทรงกระบอก สวมตดไวบนเพลาอนเดยวกนกบแกนเหลกอารเมเจอร ระหวางแทงทองแดงแตละซจะคนดวยฉนวนไมกา (Mica) สวนหวซของคอมมวเตเตอรจะมรองส าหรบใสปลายสายของขดลวดอารเมเจอร คอมมวเตเตอรท าหนาทเรยงไฟฟากระแสสลบใหเปนไฟฟากระแสตรง และน ากระแสไฟฟาจากแปรงถานเขาไปยงขดลวดอารเมเจอร

รปท 5.11 คอมมวเตเตอรรปแบบตาง ๆ ทมา : http://www.cebes.cz/o-nas/



148


4) ขดลวดอาร เมเจอร (Armature or Armature winding) เปนขดลวด ทองแดงเคลอบฉนวนทพนและบรรจลงในรอง (Slot) ของแกนเหลกอารเมเจอร ท าหนาทสรางเสนแรงแมเหลกในอารเมเจอรเมอไดรบกระแสไฟฟากระตน มการพนแบบแลป (Lap) หรอแบบเวฟ (Wave) ขนอยกบการออกแบบมอเตอรชนดนน ๆ ปลายของขดลวดจะถกน าไปเชอมตอเขากบซคอมมวเตเตอร ดงแสดงในรปท 5.12

แบบแลป แบบเวฟ

รปท 5.12 การพนอารเมเจอร แบบแลป (Lap) และ เวฟ (Wave)

รปท 5.13 แสดงโครงสรางสวนตาง ๆ ของมอเตอรไฟฟากระแสตรง



1 2 3

แปรงถาน

1 2


1 3

1 2

1

แปรงถาน


1

ขดลวดดานบน ขดลวดดานลาง

ขดลวดดานบน ขดลวดดานลาง

149


5.1.2 หลกการท างานของมอเตอรกระแสไฟฟาตรง เมอจายไฟฟากระแสตรงใหกบมอเตอร กระแสไฟฟาจะไหลเขาไปในขดลวดสนามแมเหลก (Field coil) สรางสนามแมเหลกขวเหนอ-ใตขน และกระแสไฟฟาอกสวนหนงจะไหลผานแปรงถานและคอมมวเตเตอรเขาไปในขดลวดอารเมเจอรกระตนใหเกดเสนแรงแมเหลกขนรอบ ๆ ตวน าอารเมเจอร และเสนแรงแมเหลกทอารเมเจอรนจะท าปฏกรยากบเสนแรงแมเหลกทขวแมเหลก ท าใหเกดแรงผลกขนบนตวน าอารเมเจอร สงผลใหอารเมเจอรหมนไปได ทศทางของแรงทเกดขนหาไดโดยใช กฎมอซายของเฟลมมง (Fleming left hand rule) แรงทเกดขนนจะอยในแนวทตงฉากกบเสนแรงแมเหลกและกระแสทไหลผานในตวน านน ๆ

รปท 5.14 ขดลวดอารเมเจอรทมกระแสไฟฟาไหลและวางอยในสนามแมเหลก

ลกษณะโครงสรางทวไปของมอเตอรไฟฟากระแสตรงจะเหมอนกบเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง (DC Generator) แบงตามลกษณะการตอขดลวดสนามแมเหลกกบอารเมเจอรได 3 แบบดงน 1. มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม (DC Series motor) 2. มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนาน (DC Shunt motor) 3. มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบผสม (DC Compound motor)

1. มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม มอเตอรไฟฟาชนดนจะมขดลวดซรสฟลดตออนกรมกบขดลวดอารเมเจอร เนองจากขดลวดซรสฟลดมคาความตานทานต า ในขณะเรมหมนจะมกระแสปรมาณมากไหลผานขดลวดซรสฟลดนเทากบกระแสอารเมเจอร ท าใหมลกษณะสมบตแรงบดขณะเรมหมนสง มอตราเรงของแรงบดดมาก ความเรวรอบของมอเตอรขนอยกบโหลดของมอเตอร ถาโหลดของมอเตอรเปลยนแปลงจะท าใหความเรวรอบของมอเตอรเปลยนแปลงดวย และมความเรวสงมากจนเปนอนตรายกบมอเตอรเมอโหลดลดลงมาก นยมไปใชกบงาน มอเตอรสตารตของรถยนต ปนจนยกของ กวานแมแรง รถราง เปนตน

N SF

Fr



150


รปท 5.15 วงจรมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม

2. มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนาน มอเตอรไฟฟาชนดนมขดลวดชนตฟลดตอขนานกบขดลวดอารเมเจอร เมอจายแรงดนไฟฟาใหกบมอเตอร กระแสไฟฟาปรมาณนอยแตมคาคงทจะไหลผานขดลวดชนตฟลดกระตนใหเกดสนามแมเหลกทขวแมเหลกทมคาคงท และมกระแสไฟฟาไหลผานแปรงถานและคอมมวเตเตอร เขาสขดลวดอารเมเจอรเพอสรางเสนแรงแมเหลกขนบนตวน าอารเมเจอร ท าใหเกดแรงผลกใหอารเมเจอรหมน มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนานมคณลกษณะแรงบดเรมหมนต า และแรงบดจะเปลยนแปลงไปตามกระแสทไหลผานขดลวดอารเมเจอร แตมความเรวรอบคงท หรอความเรวเปลยนแปลงเพยงเลกนอยตงแตไมมโหลดจนกระทงถงโหลดเตมท นยมน าไปใชกบงาน พดลม สวานแทน เครองเจาะ และเครองกลง เปนตน

รปท 5.16 วงจรมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนาน

3. มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบผสม มอเตอรไฟฟาชนดนน าเอาลกษณะสมบตของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม และมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนานมารวมกน โดยขณะทโหลดเปลยนแปลงความเรวรอบของมอเตอรจะคงท หรอเปลยนแปลงนอยกวามอเตอรแบบอนกรมแตมากกวามอเตอรแบบขนาน ท าใหสามารถใชงานไดกวางขวางขน และใหแรงบดเรมหมนสงกวามอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนานแตนอยกวาของมอเตอรอนกรม


อารเมเจอรIAแหลงจายไฟฟากระแสตรง





151


มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบผสม มการตอวงจรมอเตอร 2 ชนด คอ ชอรตชนตคอมปาวดมอเตอร (Short shunt compound motor) และลองชนตคอมปาวดมอเตอร (Long shunt compound motor) 1) ชอรตชนตคอมปาวดมอเตอร การตอวงจรในลกษณะนจะท าใหมอเตอรมแรงบดในขณะเรมหมนสงกวาการตอแบบลองชนตคอมปาวดมอเตอร ในขณะทความเรวรอบจะม การเปลยนแปลงบาง แตเปลยนแปลงนอยกวาซรสมอเตอร เนองจากการทขดลวดชนตฟลดไดรบกระแสทไหลผานมาจากขดลวดซรส ฟลด ดงนนหากโหลดของมอเตอรมมากขดลวดซรส ฟลด ซ งมคา ความตานทานต ากวา ขดลวดชนตฟลดจะดงกระแสมาก ท าใหมกระแสไหลผานขดลวดชนตฟลดนอยลง สงผลใหความเรวรอบของมอเตอรเปลยนแปลง

รปท 5.17 วงจรมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบผสม ชนดชอรตชนตคอมปาวดมอเตอร

2) ลองชนตคอมปาวดมอเตอร เปนตอขดลวดชนตขนานระหวางขดลวดอนกรมและขดลวดอาเมเจอร การตอวงจรในลกษณะน จะสงใหมอเตอรมแรงบดในขณะเรมหมนต ากวาการตอแบบชอรตชนตคอมปาวดมอเตอร ในขณะทความเรวรอบจะมการเปลยนแปลงนอยกวาชอรตชนต คอมปาวดมอเตอร เนองจากการทขดลวดชนตฟลดไดรบกระแสไฟฟาโดยตรงจากแหลงจายท าใหกระแสไฟฟาทไหลผานไปยงขดลวดชนตฟลดจะไมมการเปลยนแปลง แตแรงบดจะลดลงเนองจากกระแสทไหลผานขดลวดซรสฟลดลดลง

รปท 5.18 วงจรมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบผสม ชนดลองชนตคอมปาวดมอเตอร









152


ในการตอวงจรของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบผสมนน สามารถพจารณาผลจากตอวงจรได 2 แบบ คอ แบบควมเลทฟคอมปาวด (Cumulative compound) สนามแมเหลกของขดลวดอนกรมและขดลวดขนานจะเสรมกน และแบบดฟเฟอเรนเชยลคอมปาวด (Differential compound) สนามแมเหลกของขดลวดอนกรมและขดลวดขนานจะมการหกลาง

รปท 5.19 วงจรลองชนตคอมปาวดมอเตอร แบบควมเลทฟ คอมปาวด

รปท 5.20 วงจรลองชนตคอมปาวดมอเตอร แบบดฟเฟอเรนเชยล คอมเปาด



ขดลวดซรสฟลด ขดลวดชนตฟลด ขดลวดซรสฟลด

แหลงจายไฟฟากระแสตรง



ขดลวดซรสฟลด ขดลวดชนตฟลด ขดลวดซรสฟลด




153


5.2 การเรมเดนมอเตอรไฟฟากระแสตรง การเรมเดนมอเตอรไฟฟากระแสตรง เพอลดกระแสไฟฟาในอารเมเจอร และท าใหเกดแรงบดเรมหมน ซงในขณะเรมเดนมอเตอรจะพบวามกระแสไฟฟาจ านวนมากไหลผานอารเมเจอร เนองจากคาความเรวเปนศนยท าใหไมมแรงดนไฟฟาตานกลบ (Back emf.) หรอแรงดนไฟฟาตานกลบเปนศนย เพราะคาความตานทานของอารเมเจอรมคาต ามากประมาณ 0.05-0.5 โอหม ท าใหมกระแสไฟฟาไหลผานอารเมเจอรเปนจ านวนมาก จงท าใหกระแสไฟฟาเรมเดนของมอเตอรจะมคาสงกวาคากระแสเตมพกดถง 15 เทา ซงมคามากพอทจะท าใหแปรงถานและคอมมวเตเตอรช ารด ขดลวด อารเมเจอรไหม มอเตอรไฟฟาเกดความเสยหาย แรงดนไฟฟาทจายใหกบมอเตอรตกสงผลกระทบกบโหลดทอยใกลเคยง

(ก) โครงสรางภายนอกของชดเรมเดนมอเตอร (ข) โครงสรางภายในของชดเรมเดนมอเตอร

รปท 5.21 โครงสรางภายนอกและภายในของชดเรมเดนมอเตอรไฟฟากระแสตรง ทมา : https://www.indiamart.com/chopraco/motor-starters.html และ

http://unoposindia.com/starter.html

เพอใหเกดความปลอดภยในตอนเรมเดนมอเตอร การลดกระแสไฟฟาขณะเรมเดนจงตองตอความตานทานเรมเดนอนกรมเขาไปกบอารเมเจอรเพอจ ากดการไหลของกระแสไฟฟาทอารเมเจอร สวนใหญจะนยมใชรโอสแตต (Rheostat) หรอชดเรมเดน (Starter) ในการเรมเดนจะปรบคา ความตานทานเปนระยะ ๆ เมอมการเรมเดนมอเตอรไฟฟาหมนจะท าใหเกดแรงดนไฟฟาตานกลบ ท าใหกระแสไฟฟาของมอเตอรไฟฟาลดลง และเมอมอเตอรไฟฟาหมนไดตามปกต แลวกท าการปลด ความตานทานออกไปจากวงจร เพราะถาไมปลดความตานทานจะไดแรงดนไฟฟาทไมเตมทเปนสาเหตใหก าลงไฟฟาของมอเตอรไฟฟาลดลงตามไปดวย



https://www.indiamart.com/chopraco/motor-starters.html

154


5.2.1 อปกรณเรมเดนมอเตอรไฟฟากระแสตรง

1. อปกรณควบคมกระแสไฟฟาดวยรโอสแตต (Current control with rheostat) การควบคมกระแสไฟฟาดวยรโอสแตตเปนการปรบรโอสแตตดวยมอ ซงจะตอ รโอสแตตอนกรมกบวงจรมอเตอร ใชในการควบคมแรงดนไฟฟาทจายใหกบมอเตอรไฟฟา รโอสแตตจะเปนตวตานทานทมจดตอแยก (Tap) หลายคา และมสายตอไปยงสวตชทมหลายปม กานปรบของสวตชจะหมนไปตามสดสวนโคงและสมผสปมของสวตชทตอแยกจาก ตวตานทาน ดงนนการปรบกานของสวตชจะเปนการเปลยนแปลงคาความตานทาน ถากานปรบของสวตชหมนไปตามทศทาง “LOWER” จะท าใหคาความตานทานเพมขนเปนผลท าใหคาแรงดนไฟฟาทขวลดลง แตถากานปรบของสวตชหมนไปตามทศทาง “RAISE” จะท าใหคาความตานทานลดลงเปนผลท าใหคาแรงดนไฟฟาทขวเพมสงขน

รปท 5.22 วงจรเรมเดนควบคมกระแสไฟฟาดวยรโอสแตตมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม

รโอสแตตใชกบมอเตอรไฟฟากระแสตรงทมขนาดปานกลาง ตวตานทานจะเปนลวดตวน าโลหะผสมทมความตานทานจ าเพาะสง และมสมประสทธอณหภมทต า สวนมอเตอรไฟฟาขนาดใหญจะใชรโอสแตตทท าจากตาขายเหลกหลอประกอบอยกบกลไกสวตช รโอสแตตถกออกแบบใหน ากระแสไฟฟาในการเรมเดนในชวงระยะเวลาสน ๆ การตอรโอสแตตจะอนกรมเขากบมอเตอรไฟฟาเพอลดกระแสขณะเรมเดน อาศยการเลอนจดตอแยกคาความตานทานรโอสแตตทละขนจนมอเตอรเรมหมน และท าการปรบความตานทานของรโอสแตตขนไปเรอย ๆ จนความตานทานถกตดออกจากวงจร

LOWER RAISE


อารเมเจอรIAแหลงจายไฟฟากระแสตรง ความตานทานไดเวอรเตอร



155


2. สตารตเตอรแบบ 3 จด (Three point starter) โครงสรางภายในสตารตเตอรแบบ 3 จด ประกอบดวยตวตานทานก าลงไฟฟาสง มขว 3 ขว คอ ขว L ขว A และขว F ดงแสดงในรปท 5.23 L = Line (+) ตอเขาแหลงจายไฟฟากระแสตรงขวบวก A = Armature ตอเขาอารเมเจอรของมอเตอร F = Field ตอเขาขดลวดสนามแมเหลก แลวจงตอเขากบขวลบของแหลงจาย

รปท 5.23 สวนประกอบของสตารตเตอรแบบ 3 จด

สวนประกอบของสตารตเตอรแบบ 3 จด มดงน 1) กานปรบ (Arm handle or Starting handle) 2) ความตานทานส าหรบเรมเดน (Starting resistance) 3) ขดลวดแมเหลกโฮลดง (Holding coil หรอ H.C.)

กานปรบ

FAL

H.C.

ON

OFFขดลวดแมเหลกโฮลดง

ความตานทานส าหรบเรมเดน



156



อารเมเจอร IAแหลงจายไฟฟากระแสตรง

FAL

H.C.

ON

OFF

รปท 5.24 วงจรการตอสตารตเตอรแบบ 3 จด

เมอตองการเรมเดนมอเตอรท าไดโดยการปรบกานปรบจากต าแหนง OFF ไปยงความตานทานเรมเดนต าแหนงท 1 และทต าแหนงนกระแสไฟฟาจะถกแบงเปน 2 สวน คอ สวนท 1 กระแสไฟฟาจะไหลผานความตานทานส าหรบเรมเดนไปยงอารเมเจอรแลวครบวงจรทขวลบ สวนท 2 กระแสไฟฟาจะไหลผานวงจรของขดลวดชนตฟลด แลวครบวงจรทขวลบของแหลงจายไฟ ทต าแหนงเรมตนความตานทานทตออนกรมกบอารเมเจอรทงหมดจะจ ากดกระแสทไหลเขาอารเมเจอรและอารเมเจอรเรมหมน จากนนดนกานปรบใหเคลอนทตามลกศรไปต าแหนง ON ซงเปนต าแหนงทความตานทานเรมเดนถกตดออกจากวงจรอารเมเจอร และกานปรบจะถกดดดวยสนามแมเหลกของโฮลดงคอยล มอเตอรจะหมนเตมพกด ถาวงจรของขดลวดชนตฟลดขาดหรอเปด จะท าใหไมมกระแสไหลผานโฮลดงคอยล ท าใหโฮลดงคอยลหมดอ านาจแมเหลก กานปรบจะถกดงกลบไปทต าแหนง OFF มอเตอรจะหยดหมน เปนการปองกนอนตราย เมอวงจรชนตฟลดขาด



157


3. สตารตเตอรแบบ 4 จด (Four point starter) โครงสรางภายในสตารตเตอรแบบ 4 จด ประกอบดวย ตวตานทานก าลงไฟฟาสง มขว 4 ขว คอ ขว P ขว N ขว F และขว A ดงแสดงในรปท P = Positive (+) ตอเขาแหลงจายไฟฟากระแสตรงขวบวก N = Negative (-) ตอเขาแหลงจายไฟฟากระแสตรงขวลบ F = Field ตอเขาขดลวดสนามแมเหลก แลวจงตอเขากบขวลบของแหลงจาย A = Armature ตอเขาอารเมเจอรของมอเตอร

รปท 5.25 สวนประกอบของสตารตเตอรแบบ 4 จด

สวนประกอบของสตารตเตอรแบบ 4 จด มดงน 1) กานปรบ (Arm handle or Starting handle) 2) ความตานทานส าหรบเรมเดน (Starting resistance) 3) ขดลวดแมเหลกโฮลดง (Holding coil หรอ H.C.) 4) ขดลวดความตานทาน (Coil resistance)

กานปรบ

F

ANP

RH.C.

ON

OFF

ขดลวดแมเหลกโฮลดง

ขดลวดความตานทาน

ความตานทานส าหรบเรมเดน



158


รปท 5.26 วงจรการตอสตารตเตอรแบบ 4 จด

เมอตองการเรมเดนมอเตอรท าไดโดยการปรบกานปรบจากต าแหนง OFF ไปสมผสกบความตานทานส าหรบเรมเดนทต าแหนงแรก ทต าแหนงนกระแสไฟฟาจะถกแบงออกเปน 3 สวน คอ สวนท 1 กระแสไฟฟาจะไหลผานความตานทานส าหรบเรมเดนของสตารตเตอรแบบ 4 จด และอารเมเจอร สวนท 2 กระแสไฟฟาจะไหลผานขดลวดสนามแมเหลกและรโอสแตต ส วนท 3 กระแสไฟฟาจะไหลผ านขดลวดแม เหล กโฮลด ง และขดลวด ความตานทาน หรอความตานทานปองกนกระแสไฟฟา (Current protecting resistance) ครบวงจรทขวลบ ทต าแหนงเรมตนความตานทานทตออนกรมกบอารเมเจอรจะถกใชทงหมด ความตานทานจะมคามากกระแสไฟฟาจะไหลเขาอารเมเจอรนอย มอเตอรจะเรมหมน จากนนปรบ กานปรบไปถงต าแหนงสดทาย (ON) ความตานทานเรมเดนถกตดออกจากวงจรของอารเมอเจอร และกานปรบจะถกดดโดยขดลวดแมเหลกโฮลดง มอเตอรจะหมนดวยความเรวเตมพกด แตถาแรงดนไฟฟาลดลงจะท าใหสนามแมเหลกของขดลวดแมเหลกโฮลดงลดลง กานปรบจะถกแรงสปรงดงกลบไปอยทต าแหนง OFF ตามเดม มอเตอรจะหยดหมน

F

ANP

R

H.C.ON

OFF


อารเมเจอร IAแหลงจายไฟฟากระแสตรง



159


5.2.2 การเรมเดนดวยวธการควบคมแรงดนไฟฟา

จากรปท 5.27 วงจรการเรมเดนมอเตอรดวยวธการควบคมแรงดนไฟฟา (Voltage control) จะตองใชแหลงจายไฟฟากระแสตรง 2 แหลงจาย คอ แหลงจายไฟฟากระแสตรงสวนท 1 มคาคงทตอเขากบขดลวดสนามแมเหลกของมอเตอร และแหลงจายไฟฟากระแสตรงสวนท 2 สามารถปรบคาไดตอเขากบวงจรอารเมเจอรของมอเตอร ขณะเรมเดนของมอเตอรจะมคากระแสไฟฟาสงมาก ดงนนเพอเปนการลดกระแสไฟฟาของอารเมเจอร และควบคมแรงบดใหคงท จะจายไฟฟากระแสตรงทมคาคงทใหกบวงจรขดลวดสนามแมเหลก จากนนจายแรงดนไฟฟากระแสตรงปรบคาไดใหกบอารเมเจอร เพอควบคมความเรวรอบของมอเตอร

รปท 5.27 วงจรการเรมเดนมอเตอรไฟฟากระแสตรงโดยวธการควบคมแรงดนไฟฟา


อารเมเจอรแหลงจายไฟฟา

กระแสตรงปรบคาไดแหลงจายไฟฟากระแสตรงคาคงท



160


5.3 การกลบทศทางหมนของมอเตอรไฟฟากระแสตรง การกลบทศทางหมนของมอเตอรไฟฟากระแสตรงนนสามารถท าได 2 วธ คอ 1. เปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานอารเมเจอร

2. เปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานขดลวดสนามแมเหลก

มอเตอรไฟฟากระแสตรงนนไมสามารถกลบทศทางการหมนไดโดยการสลบขวสายของมอเตอรไฟฟา เพราะจะท าใหกระแสทไหลผานทงอารเมเจอรและขดลวดสนามแมเหลกเปลยนทศทางไปพรอมกนเปนผลใหมอเตอรหมนในทศทางเดม การกลบทางหมนของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม ท าไดโดยใชการเปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานอารเมเจอร และการเปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานขดลวดสนามแมเหลก

รปท 5.28 วงจรการกลบทางหมนของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบนกรม โดยเปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานผานอารเมเจอร

รปท 5.29 วงจรการกลบทางหมนของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม โดยเปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานขดลวดสนามแมเหลก



ขดลวดซรสฟลด ขดลวดซรสฟลด







161


การกลบทางหมนของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนาน โดยใชการเปลยนทศทาง

กระแสไฟฟาทไหลผานอารเมเจอร และการเปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานขดลวดสนามแมเหลก

ทง 2 วธ จะใชสวตชสองขวสบสองทาง (DPDT Switch)

(ก) เปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานผานอารเมเจอรโดยใชสวตชสองขาสบสองทาง

(ข) เปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานขดลวดสนามแมเหลกโดยใชสวตชสองขาสบสองทาง

รปท 5.30 วงจรการกลบทางหมนของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนาน


สวตชกลบทศทางหมน


อารเมเจอร







162


การกลบทศทางหมนของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบคอมปาวด ตองใชวธเปลยน

ทศทางกระแสไฟฟาอารเมเจอรอยางเดยว หรอเปลยนทศทางกระแสทงขดลวดอนกรมและขดลวดขนาน

(ก) เปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานผานอารเมเจอรโดยใชสวตชสองขาสบสองทาง

(ข) เปลยนทศทางกระแสทงขดลวดอนกรมและขดลวดขนาน

รปท 5.31 วงจรการกลบทางหมนของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบคอมปาวด
















163


5.4 การควบคมความเรวมอเตอรไฟฟากระแสตรง การควบคมความเรวมอเตอรไฟฟากระแสตรง (Speed control of DC Motor) โดยความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงจะเปนสดสวนกบแรงดนไฟฟาตานกลบในอารเมเจอรและเปนสดสวนกลบของความเขมของสนามแมเหลก ความเรวของมอเตอรไฟฟาจะเพมขนเมอความเขมของสนามแมเหลกลดลง หรออาจจะท าใหความเรวเพมไดโดยเพมคาแรงดนไฟฟาทจายมอเตอรไฟฟาระหวางอารเมเจอร

5.4.1 การควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม การควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม (Speed control of Series Motor) โดยมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรมจะมความเรวสงมากจงจ าเปนตองมการควบคม ใหเหมาะสมกบงานทตองการ การควบคมม 2 วธ 1. ใชตวตานทานรโอสแตตการตออนกรมกบวงจรมอเตอร ใชตวตานทานรโอสแตตการตออนกรมกบวงจรมอเตอรเพอลดแรงดนไฟฟา และลดกระแสไฟฟา ทนยมใชเปนแบบลวดนโครม (Nichrome wire) และแบบแผนคารบอน (Carbon plate) เปนตน

รปท 5.32 การควบคมความเรวมอเตอรโดยใชตวตานทานรโอสแตต


ขดลวดซรสฟลด ตวตานทานรโอสแตต




164


2. ใชการแบงทขดลวดแมเหลก (Tapped field coil) โดยการน าขดลวดแบบมจดตอแยกตอเขากบสวตชเลอก และตออนกรมกบวงจรมอเตอร เพอใหท าการแบงความเรวของมอเตอรเปนไปตามตองการ

รปท 5.33 การควบคมความเรวโดยการแบงขดลวด

ส าหรบมอเตอรขนาดใหญมกระแสสง การควบคมโดยความเรวโดยการตอความตานทาน การปรบคาความตานทานหรอการเลอนปมจะท าใหเกดประกายไฟและเกดความรอนสง จงใชวธแบงกระแสไฟฟาในขดลวดขวแมเหลก (Field diverter) โดยน าความตานทานปรบคาไดตอขนานกบขดลวดสนามแมเหลก ใชปรบความเรว เมอตองการความเรวสง กวาความเรวปกต

รปท 5.34 การควบคมความเรวมอเตอรอนกรมใหสงกวาความเรวปกต


ขดลวดซรสฟลด ขดลวด




ตวตานทานรโอสแตต




165


เมอตองการความเรวต ากวาความเรวปกตใชความตานทานปรบคาได (Rheostat) ตอขนานกบขดลวดอารเมเจอร

รปท 5.35 การควบคมความเรวมอเตอรใหต ากวาความเรวปกต

5.4.2 การควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนาน การควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนาน (Speed control of shunt motor) มวธการควบคม 2 วธ 1. การควบคมความเรวโดยการตอความตานทานอนกรมกบอารเมเจอร หรอ การควบคมแบบรโอสแตต (Speed control by Armature series resistance or Rheostat control method) 2. การควบคมความเรวโดยการเปลยนแปลงเสนแรงแมเหลก หรอวธ การควบคมเสนแรงแมเหลก (Speed control by variation of flux or Flux control method)

1. การควบคมความเรวโดยการตอความตานทานอนกรมกบอารเมเจอร หรอการควบคมแบบรโอสแตต เปนวธการควบคมความเรวมอเตอรไฟฟาโดยใชตวตานทานทปรบคาได (Variable rheostat) ตออนกรมเขากบอารเมเจอร ความตานทานทตออนกรมนนจะแตกตางกบ ความตานทานเรมเดนมอเตอรไฟฟา เพราะความตานทานเรมเดนจะตอในชวงเวลาทสนและจะถกตดออกจากวงจร แตความตานทานทใชควบคมความเรวมอเตอรไฟฟาจะตออยในวงจรตลอดเวลา การสญเสยของตวตานทานของรโอสแตตจะมคามากทความเรวต าท าใหประสทธภาพของมอเตอรไฟฟาลดลง จงไมเหมาะสมกบการควบคมความเรวต าในชวงเวลานาน การควบคมความเรววธนจะท าใหความเรวของมอเตอรไฟฟาต ากวาความเรวเมอไมมโหลด เมอแรงดนไฟฟาทจายใหกบมอเตอรมคาคงท การปรบเปลยนคาความตานทานรโอสแตตจะท าใหแรงดนไฟฟาทตกครอมอารเมเจอรเปลยนแปลงไปตามคาความตานทานรโอสแตต เปนผลใหความเรวรอบของอารเมเจอรเปลยนแปลงดวย ในกรณทแรงบดของโหลดคงทความเรวรอบจะเปนสดสวนโดยตรงกบแรงดนไฟฟาทตกครอมอารเมเจอร







166


รปท 5.36 วงจรการควบคมแบบรโอสแตต

ถาโหลดมการเปลยนแปลงอยางเรว จะท าใหความเรวรอบของมอเตอรเปลยนแปลงตามโหลดดวย สามารถแกไขไดโดยการเพมตวตานทานไดเวอรเตอร (Diverter) โดยตอขนานกบอารเมเจอร เมอมการเปลยนแปลงกระแสไฟฟาในอารเมเจอรจะไมท าใหเกดการเปลยนแปลงของแรงดนทตกครอมอารเมเจอร รวมทงความเรวของอารเมเจอรดวย

รปท 5.37 แสดงการตอไดเวอรเตอร

ขอเสยของการควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนานโดยการตอความตานทานอนกรมกบอารเมเจอร 1) การเปลยนแปลงความเรวไมไดขนอยกบการปรบคาความตานทานของอปกรณควบคมเพยงอยางเดยว ความเรวของมอเตอรไฟฟาจะเปลยนแปลงตามการเปลยนแปลงของโหลด จงยากทจะรกษาความเรวใหคงทเมอโหลดเปลยนแปลงในทนททนใด 2) เกดก าลงสญเสยจ านวนมากทความตานทานของอปกรณควบคม ก าลงสญเสยดงกลาวจะเปนสดสวนโดยตรงกบการลดลงของความเรว เปนเหตใหประสทธภาพลดลง





ตวตานทานไดเวอรเตอร







167


3) ก าลงสงสดทเกดขนจะลดลงเปนอตราสวนเดยวกนกบความเรว 4) ตองลดปรมาณความรอนซงเกดขนทความตานทานของอปกรณควบคม 5) การควบคมความเรวดวยวธน จะไดความเรวต ากวาความเรวรอบปกต ไมสามารถทจะควบคมความเรวใหสงกวาปกตได เพราะวาแรงดนทอารเมเจอรลดลงเนองจากคา ความตานทานของอปกรณควบคม

2. การควบคมความเรวโดยการเปลยนแปลงเสนแรงแมเหลก หรอวธ การควบคมเสนแรงแมเหลก โดยการใชความตานทานรโอแสตตตออนกรมเขากบขดลวดชนตฟลด เพอควบคมเสนแรงแมเหลกทเกดจากกระแสไฟฟาทไหลในขดลวดชนตฟลด เมอเสนแรงแมเหลกลดลงจะท าใหความเรวรอบของมอเตอรเพมขน และถาเสนแรงแมเหลกเพมมากขนจะท าใหความเรวลดลง การควบคมความเรวมอเตอรไฟฟาแบบน เปนการควบคมความเรวทประหยดทสด และสามารถเพมความเรวใหสงกวาพกดไดในอตราสวน 2 : 1 ส าหรบมอเตอรทไมมอนเตอรโปล การลดลงของเสนแรงแมเหลกมากกวาปกต ท าใหยากตอการลดการอารกในขณะหมนขบโหลด ดงนนเครองทมอนเตอรโปลจงสามารถเพมความเรวใหสงกวาพกดไดมากกวาปกตหลายเทาอตราสวนของความเรวสงสดถงต าสดจะอยระหวาง 6 : 1

รปท 5.38 วงจรการตอตวตานทานรโอสแตดควบคมเสนแรงแมเหลก

ขอดของการควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนานโดยเปลยนแปลงเสนแรงแมเหลก การควบคมความเรววธนประหยด สะดวก และใหประสทธภาพสงเปนการควบคมความเรวมอเตอรไฟฟาใหสงกวาความเรวรอบปกต







168


ขอเสยของการควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนานโดยเปลยนแปลงเสนแรงแมเหลก ผลจากอารเมเจอรรแอกชนท าใหเสนแรงแมเหลกลดลงมาก คาการสญเสยภายในขดลวดชนตฟลดจะเปลยนไปเพยงเลกนอย เนองจากความตานทานของวงจรชนตฟลดมคามาก คากระแสไฟฟาของขดลวดชนตฟลดจะนอย ความเรวต าสดของมอเตอรไฟฟาอยทคาความตานทานของอปกรณควบคมในวงจรขดลวดชนตฟลดมคาเปนศนย เมอความเรวรอบต าจะไดคาแรงบดสงสด ดงนน การควบคมความเรวดวยวธนจงเหมาะกบโหลดทตองการแรงบดมากเมอความเรวรอบลดลง สวนความเรวสงสดไมมขดจ ากดทางวงจรไฟฟา เนองจากอารเมเจอรมความเรวสง ความเคนในโลหะทใชท าอารเมเจอรเพมมากขนตาม แรงหนศนยกลางทเพมขน พรอมทงแรงเหวยงทกระท ากบลวดตวน าในรองอารเมเจอร อาจเปนสาเหตท าใหอารเมเจอรและวงจรภายในเกดความเสยหายได การควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงทงสองวธดงกลาวขางตน ถาน ามาใชควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟาตวเดยวกน กจะสามารถควบคมความเรวไดทงสงกวาและต ากวาความเรวปกตไดตามความตองการ

5.4.3 การควบคมความเรวโดยการปรบขนาดของแรงดนอารเมเจอรดวยวธวารด-ลโอนารด การควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟาโดยการปรบแรงดนอารเมเจอรดวยวธของวารด-ลโอนารด (Speed control by Ward Leonard) สามารถควบคมความเรวไดงาย นมนวล มยานของการปรบความเรวไดกวาง ใชในวงจรทตองการความแนนอน เชน ลฟท เครองมอทดลองทางวทยาศาสตร เครองมอทางการแพทย เปนตน การควบคมมอเตอรไฟฟาดวยวธนจะตองท าการปรบคาของเสนแรงแมเหลก และแรงดนปอนอารเมเจอร วธนจะประกอบดวยเครองกลไฟฟาสามเครอง

รปท 5.39 วงจรการควบคมความเรวโดยปรบขนาดแรงดนอารเมเจอรดวยวธวารด-ลโอนารด

MGM3 Phase AC

R1 R2

A1

A2

A1

A2

RSH RSH



169


จากรปท 5.39 เครองก าเนดไฟฟากระแสตรงแบบแยกวงจรกระแสกระตนขดลวดสนามแมเหลก (Separately excited generator) ถกขบใหหมนโดยมอเตอรเหนยวน าสามเฟสหรอซงโครนสมอเตอร มหนาทควบคมความเรวของเครองก าเนดใหคงท ดงนนแรงดนไฟฟาเหนยวน าทเกดขนในอารเมเจอรของเครองก าเนดจะมการเปลยนแปลงตามคาของความตานทาน R1 ท าใหแรงดนไฟฟาทจายใหอารเมเจอรของมอเตอรไฟฟากระแสตรงเปลยนแปลง เปนผลท าใหความเรวรอบของมอเตอรไฟฟาจะเปลยนแปลงตามไปดวย เพอใหไดยานของการปรบความเรวกวางทสดของวธวารด-ลโอนารด จะใชวธปรบแตงแรงดนไฟฟาทจายใหกบขดลวดสนามแมเหลกของมอเตอรไฟฟากระแสตรง เมอตองการความเรวสงกวาความเรวปกต สามารถท าไดโดยเพมคาความตานทาน R2 ในวงจรชนตฟลดของมอเตอรไฟฟา เพอลดคาของเสนแรงแมเหลกใหนอยลง ท าใหความเรวของมอเตอรไฟฟาสงขน จงเปนผลท าใหแรงดนไฟฟาตานกลบมคาคงท และท าใหกระแสอารเมเจอรมคาคงท สงผลท าใหมอเตอรไฟฟามก าลงเอาตพตคงท และเมอตองการยานความเรวต ากวาความเรวปกต ท าไดโดยเสนแรงแมเหลกจะตองมคาคงท และลดแรงดนทปอนอารเมเจอร ท าใหแรงดนไฟฟาตานกลบลดลงเปนสดสวนกบ การลดลงของแรงดนทจายใหกบขดลวดอารเมเจอร จะสงผลใหความเรวของมอเตอรไฟฟาลดลงดวย ดงนนการปรบแตงคาแรงดนทจายใหกบขดลวดอารเมเจอรของมอเตอรไฟฟาจงท าใหมอเตอรไฟฟามความเรวต ากวาความเรวปกต และแรงบดคงท



170


5.5 สรปสาระส าคญ 1. ความรพนฐานมอเตอรไฟฟากระแสตรง มอเตอรไฟฟากระแสตรง คอ เครองกลไฟฟาท าหนาทเปลยนพลงงานไฟฟาใหเปนพลงงานกล โดยอาศยหลกการดดและผลกของสนามแมเหลก ทใชกบแหลงจายไฟฟากระแสตรง โครงสรางมสวนประกอบ 2 สวน คอ สวนทอยกบท และสวนทเคลอนท หลกการของมอเตอรกระแสไฟฟาตรง คอ จะตองสรางสนามแมเหลกขวเหนอ-ใต ขนทขวแมเหลก และสรางเสนแรงแมเหลกขนรอบ ๆ ตวน าอารเมเจอร ซงเสนแรงแมเหลกทขวแมเหลกจะท าปฏกรยากบเสนแรงแมเหลกทอารเมเจอร ท าใหเกดแรงผลกขนบนตวน าอารเมเจอร สงผลให อารเมเจอรหมนได ทศทางของแรงทเกดขนหาความสมพนธได โดยใชกฎมอซายของเฟลมมง มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบงตามลกษณะการตอวงจรขดลวดสนามแมเหลกกบอารเมเจอรได 3 แบบ ดงน 1.1 มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม 1.2 มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนาน 1.3 มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบผสม มการตอวงจร 2 ชนด คอ ชอรตชนต คอมปาวดมอเตอร และลองชนตคอมปาวดมอเตอร 2. การเรมเดนมอเตอรไฟฟากระแสตรง การเรมเดนมอเตอรไฟฟากระแสตรงเพอลดกระแสไฟฟาในอารเมเจอร และใหเกดแรงบดเรมหมน ขณะเรมเดนตองตอความตานทานอนกรมกบอารเมเจอร เพอจ ากดการไหลของกระแสไฟฟาท อารเมเจอร และเมอมอเตอรไฟฟาหมนไดตามปกตแลวจะท าการปลดความตานทานออกจากวงจร 3. การกลบทศทางการหมนมอเตอรไฟฟากระแสตรง สามารถท าได โดยการเปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานอารเมเจอร และเปลยนทศทางกระแสไฟฟาทไหลผานขดลวดสนามแมเหลก 4. การควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรง ความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงจะเปนสดสวนกบแรงดนไฟฟาตานกลบใน อารเมเจอรและเปนสดสวนกลบของความเขมของสนามแมเหลก - การควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรม มการควบคม 2 วธ คอ ใชตวตานทานรโอสแตตการตออนกรมกบวงจรมอเตอร และใชการแบงทขดลวดสนามแมเหลก - การควบคมความเรวของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบขนาน มการควบคม 2 วธ คอ การตอความตานทานอนกรมรโอสแตตกบขดลวดอารเมเจอร และการตอความตานทาน รโอสแตต อนกรมกบขดลวดชนตฟลดเพอเปลยนแปลงเสนแรงแมเหลก - การควบคมความเรวโดยการปรบขนาดของแรงดนอารเมเจอรดวยวธวารด - ลโอนารด การควบคมวธนจะปรบคาของเสนแรงแมเหลก และแรงดนทขดลวดอารเมเจอร



171


ค าชแจง 1. ใหนกเรยนตอบค าถามลงในกระดาษ 2. จงตอบค าถามพรอมอธบาย ดงตอไปน 1. จงบอกชอและหนาทของสวนประกอบตาง ๆ ในมอเตอรไฟฟากระแสตรง (10 คะแนน)

หมายเลข 1 คอ .................................ท าหนาท................................................................................... ........

หมายเลข 2 คอ .................................ท าหนาท.................................................................. .........................

หมายเลข 3 คอ .................................ท าหนาท............................................................................... ............

หมายเลข 4 คอ .................................ท าหนาท.......................... .................................................................


หมายเลข 6 คอ .................................ท าหนาท...........................................................................................


หมายเลข 8 คอ .................................ท าหนาท....................................................................... ....................

หมายเลข 9 คอ .................................ท าหนาท...........................................................................................

หมายเลข 10 คอ ...............................ท าหนาท...................................................................... .....................

หมายเลข 11 คอ ...............................ท าหนาท................................................................................. ..........

ทฤษฎ 2 คาบ ปฏบต 3 คาบ เวลาเรยนรวม 90 คาบ

ชอวชา การควบคมมอเตอรไฟฟา รหสวชา 2104-2009

แบบฝกหด หนาท 1/2

ชอหนวย การควบคมมอเตอรไฟฟากระแสตรง

หนวยท

5 สอนครงท 5-6/18

1 2 3 4 5

6

7

8 9 10

11

172


2. จงบอกลกษณะการตอขดลวดสนามแมเหลกกบอารเมเจอรมกแบบ (2 คะแนน) ตอบ ............................................................................................................................. ............................... ............................................................................................................................. ........................................ .......................................................................................... ...........................................................................

3. อธบายความแตกตางระหวางการตอมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบอนกรมและแบบขนานมาพอเขาใจ (2 คะแนน) ตอบ .................................................................................. ....................................................................... ... ............................................................................................................................. ........................................ ............................................................................................................................................ ......................... ......................................................................................................... ............................................................

4. จงอธบายการเรมเดนมอเตอรไฟฟากระแสตรง (2 คะแนน) ตอบ ............................................................................................................................. ............................... ............................................................................................................................. ........................................ ..................................................................... ................................................................................................ ............................................................................................................................. ........................................ ............................................................................................................................. ........................................

5. จงบอกวธการกลบทศทางการหมนมอเตอรไฟฟากระแสตรง (2 คะแนน) ตอบ ............................................................................................................................................ ................ .................................................................................................................. ................................................... ............................................................................................................................. ........................................ ............................................................................................................................. ........................................ 6. จงบอกวธการควบคมความเรวมอเตอรไฟฟากระแสตรง (2 คะแนน) ตอบ ............................................................................................................................. ............................... .................................................................................................. ................................................................... ............................................................................................................................. ........................................ ................................................................................................................................................... .................. ................................................................................................................ .....................................................

แบบฝกหด หนาท 2/2 5 หนวยท


หน่วยที่ 5...

Documents