หลักการท างานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ...

หนวยท 4 หลกการท างานมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

หวขอเรอง 4.1 การเกดสนามแมเหลกหมนในมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส 4.2 หลกการท างานมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก 4.3 หลกการท างานมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด 4.4 หลกการท างานซงโครนสมอเตอร 4.5 ความเรวซงโครนส 4.6 ความเรวโรเตอรและคาสลป 4.7 ความถโรเตอร 4.8 แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอร 4.9 ระบบแรงดนไฟฟา 3 เฟส

สมรรถนะประจ าหนวยการเรยนร แสดงความรเกยวกบหลกการท างานมอเตอรไฟฟา 3 เฟส และค านวณหาคาตาง ๆ ในมอเตอรไฟฟาได

จดประสงคเชงพฤตกรรม 1. อธบายการเกดสนามแมเหลกหมนในมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส ได 2. บอกและอธบายหลกการท างานมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 โรเตอรแบบกรงกระรอก ได 3. บอกและอธบายหลกการท างานซงโครนสมอเตอร 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด ได 4. บอกและอธบายหลกการท างานของซงโครนสมอเตอรได 5. ค านวณหาคาความเรวซงโครนสได 6. ค านวณหาคาความเรวโรเตอรและคาสลปได 7. ค านวณหาคาความถโรเตอรได 8. ค านวณแรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรได 9. อธบายระบบแรงดนไฟฟา 3 เฟส ได 10. ปฏบตงานตอวงจรมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส ได 11. มคณธรรม จรยธรรม คานยม และคณลกษณะอนพงประสงค

แบบทดสอบกอนเรยนหนวยท 4

ค าสง ใหนกเรยนเลอกค าตอบขอทถกทสด 1. สเตเตอรของมอเตอรไฟฟา 3 เฟส ประกอบดวยขดลวด 3 ชด พนขดลวดวางมมหางกน

กองศาทางไฟฟา ก. 60 องศาทางไฟฟา ข. 90 องศาทางไฟฟา ค. 120 องศาทางไฟฟา ง. 180 องศาทางไฟฟา 2. มอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก นยมน ามาใชงานประเภทใด ก. เครองกลง ข. เครองอด ค. เครองผสม ง. เครองโมหน 3. ขอใดจดเปนมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด ก. สปลตเฟสมอเตอร ข. ซงโครนสมอเตอร ค. เชดเดดโพลมอเตอร ง. สลปรงมอเตอร 4. มอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส ชนดใดสามารถท างานไดตามปกตทคาตวประกอบก าลงน าหนา ก. ซงโครนสมอเตอร ข. สลปรงมอเตอร ค. คาปาซเตอรมอเตอร ง. รพลชนมอเตอร 5. ความแตกตางระหวางความเรวซงโครนสกบความเรวโรเตอร มความหมายตรงกบขอใด ก. ความเรวสนามแมเหลกหมน ข. ความเรวตางพกด ค. ความเรวสลป ง. ความเรวรอบสงสด

6. มอเตอรไฟฟากระแสสลบตวหนงตอกบระบบไฟฟา 3 เฟส มขวแมเหลกจ านวน 2 ขว อยากทราบวามอเตอรไฟฟาตวนมความเรวรอบเทาไร ก. 1,500 รอบตอนาท ข. 2,000 รอบตอนาท ค. 2,500 รอบตอนาท ง. 3,000 รอบตอนาท 7. ซงโครนสมอเตอร 3 เฟส กบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส จะมลกษณะพเศษ ทแตกตางกนอยางไร ก. ความเรวรอบควบคมไดตามพกด ข. ขดลวดสเตเตอรตอไดทงแบบสตารและแบบเดลตา ค. การเรมหมนเกดจากแรงผลกกนของขวแมเหลก ง. สามารถตอใชงานใหเปนเครองก าเนดไฟฟาได 8. มอเตอรไฟฟากระแสสลบตวหนงขวแมเหลกจ านวน 6 ขว มความเรวรอบ 970 รอบตอนาท จงค านวณคาเปอรเซนตสลป (% S) ของมอเตอรไฟฟา ก. 2 % ข. 3 % ค. 4 % ง. 5 % 9. ก าหนดใหมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส ตวหนงมคาสลปเทากบ 0.25 ทความถของระบบไฟฟาท จายใหกบมอเตอรไฟฟา อยากทราบวาภายในโรเตอรจะมความถเกดขนกเฮรตซ ก. 12.5 เฮรตซ ข. 15.5 เฮรตซ ค. 17.5 เฮรตซ ง. 19.5 เฮรตซ 10. เมอจ านวนรอบขดลวดโรเตอรตอเฟสเปน 50 เปอรเซนต ของจ านวนรอบขดลวดสเตเตอรตอเฟส ทแรงดนไฟฟา 250 โวลต จงค านวณหาคาแรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสขณะโรเตอร หยดอยกบท เมอขดลวดสเตเตอรตอแบบเดลตา ก. 115 โวลต ข. 120 โวลต ค. 125 โวลต ง. 130 โวลต

หนวยท 4 หลกการท างานมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

การท างานของมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส เปนเครองกลไฟฟาทเปลยนพลงงานไฟฟาใหเปนพลงงานกล ซงพลงงานไฟฟาทจายเขาไปไมไดน าเขาสขดลวดตวน าทพนอยในโรเตอรโดยตรง แตเกดจากการเหนยวน าของขดลวดตวน าทพนอยในสเตเตอรและสรางสนามแมเหลกหมน เกดการเหนยวน าใหมกระแสไฟฟาไหลในโรเตอร เพอสรางแรงผลกของสนามแมเหลกทสเตเตอรกบโรเตอร ท าใหโรเตอรหมน ไปได จงเปนมอเตอรไฟฟาทนยมน ามาใชในโรงงานอตสาหกรรม เนองจากมความเรวรอบคอนขางคงท มความสะดวกในการบ ารงรกษา ส าหรบซงโครนสมอเตอร 3 เฟส การจายแรงดนไฟฟาใหกบขดลวด ทง 3 ชด ในสเตเตอรเหมอนกบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส สวนโรเตอรตองจายแรงดนไฟฟากระแสตรงเขาไปในขดลวดตวน าทพนอยในโรเตอร เพอสรางสนามแมเหลกบนโรเตอร สงผลใหโรเตอรมแรงบดเรมหมนดวยการผลกกนของสนามแมเหลกทสเตเตอรกบโรเตอร และลกษณะพเศษมอเตอรไฟฟาชนดนสามารถน าไปตอใชงานเปนเครองก าเนดไฟฟาได

4.1 การเกดสนามแมเหลกหมนในมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส เมอจายแรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส รปคลนไซนใหกบขดลวดทง 3 ชด คอ ขดลวดชด A , ขดลวดชด B และขดลวดชด C ทพนลงในรองสลอตของมอเตอรไฟฟา ซงพนขดลวดวางมมหางกน 120 องศาทางไฟฟา จะมกระแสไฟฟาไหลในขดลวดทง 3 ชด ( iA , iB , iC ) สรางสนามแมเหลกหมนทเปลยนแปลงตามรปคลนไซน ลกษณะขดลวดทง 3 ชด เมอขนาดของขดลวด คาความตานทานภายใน และคารแอกแตนซของขดลวดแตละชดมคาเทากน พจารณาการเกดสนามแมเหลกหมนทสเตเตอร

รปท 4.1 การตอขดลวดสเตเตอรกบระบบไฟฟา 3 เฟส

(ก) รปคลนไซนในระบบไฟฟา 3 เฟส

(ข) การเกดสนามแมเหลกหมน รปท 4.2 รปคลนไซนและสนามแมเหลกหมนทสเตเตอรมอเตอรไฟฟา 3 เฟส

เมอพจารณาจาก รปท 4.1 การตอขดลวดสเตเตอรของมอเตอรไฟฟา 3 เฟส และในรปท 4.2 (ก) รปคลนไซนระบบไฟฟา 3 เฟส ตางเฟสเปนมม 120 องศาทางไฟฟา การเกดสนามแมเหลกหมนใชหลกการเดยวกบการเกดสนามแมเหลกหมนทสเตเตอรมอเตอรไฟฟา 2 เฟส เมอพจาณาจากต าแหนง ณ ในชวงเวลาของกระแสไฟฟารปคลนไซนทไหลเขาขดลวดในสเตเตอร เมอพจารณาจากรปท 4.2 (ข) ณ เวลา t1 iA เปนบวก iB เปนลบ และ iC เปนบวก หมายถงกระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส A ไหลเขาตน A และไหลออกปลาย A/ กระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส B ไหลเขาปลาย B/ และไหลออกตน B และกระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส C ไหลเขาตน C และไหลออกปลาย C/

ณ เวลา t1 ณ เวลา t2

ณ เวลา t3 ณ เวลา t4

เมอพจารณาจากรปท 4.2 (ข) ณ เวลา t2 iA เปนบวก iB และ iC เปนลบ หมายถงกระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส A ไหลเขาตน A และไหลออกปลาย A/ กระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส B ไหลเขาปลาย B/ และไหลออกตน B และกระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส C ไหลเขาปลาย C/ และไหลออกตน C เมอพจารณาจากรปท 4.2 (ข) ณ เวลา t3 iA และ iB เปนบวก iC เปนลบ หมายถงกระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส A ไหลเขาตน A และไหลออกปลาย A/ กระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส B ไหลเขาตน B และไหลออกปลาย B/ และกระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส C ไหลเขาปลาย C/ และไหลออกตน C เมอพจารณาจากรปท 4.2 (ข) ณ เวลา t4 iA และ iC เปนลบ iB เปนบวก หมายถงกระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส A ไหลเขาปลาย A/ และไหลออกตน A กระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส B ไหลเขาตน B และไหลออกปลาย B/ และกระแสไฟฟาไหลเขาขดลวดเฟส C ไหลเขาปลาย C/ และไหลออกตน C

4.2 หลกการท างานมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก (Three Phase Squirrel Cage - Rotor Induction Motor) ซงภายในรองสลอตทสเตเตอรจะพนขดลวดไวจ านวน 3 ชด ใชกบระบบไฟฟา 3 เฟส วางหางกน 120 องศาทางไฟฟา การท างานของมอเตอรไฟฟาอาศยหลกการสนามแมเหลกหมน เมอปอนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส ใหกบมอเตอรไฟฟาจะเกดการเปลยนแปลงของสนามแมเหลกทสเตเตอร โดยการหมนตดผานกบขดลวดตวน าในโรเตอรทวางอยใกลกน ท าใหเกดแรงดนไฟฟาเหนยวน าขนทขดลวดตวน าภายในโรเตอรและเมอขดลวดตวน าของโรเตอรถกตอใหครบวงจรจะมกระแสไฟฟาไหลในตวน าและ สรางสนามแมเหลกขนทโรเตอร ท าใหเกดแรงผลกกนระหวางสนามแมเหลกทสเตเตอรกบโรเตอร สงผลใหเกดแรงบดท าใหโรเตอรหมนไปตามทศทางของสนามแมเหลกหมน 4.2.1 การตอวงจรมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก วงจรการตอใชงานของมอเตอรไฟฟา ภายในสเตเตอรมขดลวดพนอยจ านวน 3 ชด ประกอบดวย เฟส A , เฟส B , เฟส C สามารถตอใชงานได 2 แบบ คอ การตอแบบสตาร ( Y ) และการตอแบบเดลตา ( ) การเรมหมนของมอเตอรไฟฟาจะนยมตอวงจรใหมอเตอรไฟฟาเรมหมนแบบสตาร ขอด การตอแบบสตาร คอ จะชวยลดกระแสไฟฟาตอนเรมหมนของมอเตอรไฟฟาไดดกวาเมอตอวงจรใหมอเตอรไฟฟาเรมหมนแบบเดลตา วธการทนยมทสด คอ การเรมหมนแบบสตาร-เดลตา (Star - Delta Starter) ในการเรมหมนของมอเตอรไฟฟาจะตอขดลวดแบบสตารและหมนเตมพกดแบบเดลตา สามารถท าไดดวยวธการเบองตน คอ วธท 1 คอ การใชสวตชควบคม และ วธท 2 คอ การใชแมกเนตกคอนแทกเตอร ซงสามารถออกแบบวงจรไดงายและตอใชงานสะดวก เหมาะส าหรบการเรมหมนของมอเตอรไฟฟา ทมการตอขดลวดภายในและมปลายสายตอออกมาขางนอก 6 เสน โดยสามารถตอขดลวดของมอเตอรไฟฟาเปนแบบสตารและแบบเดลตา ดงในรปท 4.3

(ก) วงจรขดลวดแบบสตาร (ข) การตอปลายสายขดลวดแบบสตาร

(ค) วงจรขดลวดแบบเดลตา (ง) การตอปลายสายขดลวดแบบเดลตา

รปท 4.3 การตอขดลวดมอเตอรไฟฟาแบบสตารและแบบเดลตา

การกลบทศทางการหมนมอเตอรไฟฟา เหนยวน า 3 เฟส นยมใชกบเครองจกรในงานอตสาหกรรม โดยเฉพาะเครองกลง ตองมการท างานทเปลยนทศทาง 2 ทศทาง จงตองมความเขาใจวธการกลบทศทางการหมนของมอเตอรไฟฟาในขณะทขดลวดตอแบบสตารหรอแบบเดลตา เมอท าการสลบสายแหลงจายไฟฟาทปอนใหกบมอเตอรไฟฟาเพยงคใดคหนงกจะท าใหมอเตอรไฟฟาสามารถกลบทศทาง การหมนได

(ก) การหมนตามเขมนาฬกา (ข) การหมนทวนเขมนาฬกา

(ค) การหมนทวนเขมนาฬกา (ง) การหมนทวนเขมนาฬกา

รปท 4.4 การกลบทศทางการหมนมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส

L3

L1

N

L2

U1

U2

V2

W2

W1

V1

W2

V1

W1

V2

U1

U2

L2

L1

L3

U1

U2

L3 L2

L1

W2

U2

V2

U1

V1 W1

V1

V2

W2

W1

L1

L3

L2

L1

L2

L3

L1

L2

L3

L1

L2

L3

L1

L2

L3

U1

V1

W1

U1

V1

W1

U1

V1

W1

V1

U1

W1

4.2.2 ลกษณะส าคญของมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก เมอพจารณาความสมพนธระหวางความเรวรอบและแรงบดของมอเตอรไฟฟา จะพบวามแรงบดเรมหมนท 150 เปอรเซนต ของแรงบดเตมพกด ส าหรบแรงบดสงสดของมอเตอรไฟฟาจะมคาประมาณ 250 เปอรเซนต ของแรงบดเตมพกดทโหลดเตมพกด ความเรวรอบของมอเตอรไฟฟามคาเทากบความเรวรอบทวดไดจากแกนเพลา (Rotor Speed ; Nr) แตถาแรงบดของโหลดเพมขนความเรวรอบกจะลดลงจนกระทงมอเตอรไฟฟาสรางแรงบดไดเทากบแรงบดของโหลด ซงในสภาวะดงกลาวมอเตอรไฟฟายงคงหมนไปได และเมอใดกตามทแรงบดของโหลดมคาเพมขนเกนกวา 250 เปอรเซนต ของแรงบดเมอโหลดเตมพกดจะท าใหความเรวรอบของ มอเตอรไฟฟาลดลงอยางรวดเรวและหยดหมนในทสด เนองจากมอเตอรไฟฟาไมสามารถสรางแรงบดขนมาเทากบแรงบดของโหลดได ส าหรบมอเตอรไฟฟาทมขนาดไมเกน 10 kW ความเรวทแรงบดสงสด จะมคาประมาณ 80 เปอรเซนต ของความเรวซงโครนส (Synchronous Speed ; Ns) แตถามอเตอรไฟฟา มขนาดพกดมากกวา 1,000 kW ความเรวทแรงบดสงสดจะมคาประมาณ 98 เปอรเซนต ของความเรวซงโครนส ดงในรปท 4.5

รปท 4.5 กราฟลกษณะแรงบดและความเรวรอบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก

4.2.3 การใชงานมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก นยมน ามาใชในโรงงานอตสาหกรรม และมขอด คอ ไมมแปรงถาน จงท าใหการสญเสยเนองจากความฝดมคานอย การเรมหมนท าไดไมยาก ราคาถก สรางงาย ทนทาน การบ ารงรกษานอย ความเรวรอบคอนขางคงท มคาตวประกอบก าลงและประสทธภาพสง แตมขอเสย คอ การเปลยนแปลงความเรวรอบของมอเตอรไฟฟาจะท าไดยาก ในปจจบนไดมการพฒนาชดควบคมอนเวอรเตอรใชส าหรบปรบความเรวรอบของมอเตอรไฟฟาและเปนทนยมใชอยางแพรหลายกบเครองจกรในงานอตสาหกรรม ตวอยางเชน เครองกลง เครองกด และเครองไส

T (แรงบด)

แรงบดเรมหมน (TS)

แรงบดเรงรอบ

แรงบดเมอโหลดเตมพกด (T)

แรงบดสงสด (Tmax)

โหลดเตมพกด

N (ความเรวรอบ)

XX Nmt Nr Ns

(ก) เครองกลง (ข) เครองกด

รปท 4.6 การใชงานมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก ทมา (ก) : http://www.siegind.com/imageRepository.jpg (ข) : http://www.machinerytool.net/productpic.jpg

4.3 หลกการท างานมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด (Three Phase Wound - Rotor Induction Motor) เปนมอเตอรไฟฟาทมสวนของสเตเตอรเหมอนกบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก แตจะแตกตางกนเฉพาะในสวนของโรเตอร ดงนนมอเตอรไฟฟาชนดนจงนยมเรยกอกชอหนงวา สลปรงมอเตอร ในการควบคมความเรวรอบของมอเตอรไฟฟาท าไดโดยการเพมหรอลดคาความตานทานภายนอกทตอผานทางวงแหวนสลปรง ซงมอเตอรไฟฟาจะมแรงบดเรมหมนสงและขณะทมอเตอรไฟฟาหมนดวยความเรวรอบปกต สลปรงจะถกลดวงจร ท าใหโรเตอรท างานแบบกรงกระรอก หลกการท างานของมอเตอรไฟฟาอาศยหลกการเกดสนามแมเหลกหมนทสเตเตอรและท าใหโรเตอรหมนจะเหมอนกบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก ซงจะแตกตางกนในขณะทตอวงจร ใหมอเตอรไฟฟาเรมหมน 4.3.1 การตอวงจรมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด โรเตอรพนขดลวดเปนโรเตอรทมสวนประกอบคลายกบโรเตอรกรงกระรอก แตกตางกนตรงทขดลวดตวน าทใชจะพนดวยขดลวดทองแดงเคลอบดวยฉนวนไฟฟาอยางด จ านวน 3 ชด พนอยในสลอต ซงแตละเฟสจะวางท ามมหางกน 120 องศาไฟฟา โดยพนขดลวดใหมจ านวนขวแมเหลกเทากบจ านวนขวแมเหลกทสเตเตอร ขดลวดทง 3 ชด จะตอกนแบบสตาร และปลายอกดานหนงตอเขากบวงแหวนสลปรง ทง 3 วง ทตดอยบนเพลาอกดานหนงและมแปรงถานสมผสอย เพอตอไปยงอปกรณควบคมภายนอกหรอตวตานทานควบคมความเรวรอบของมอเตอรไฟฟา ส าหรบขดลวดทพนอยในรองสลอต ของสเตเตอร ทง 3 ชด สามารถตอไดทงแบบสตารและแบบเดลตา การกลบทศทางการหมนจะใชวธการเดยวกนโดยการสลบสายแหลงจายไฟฟาทปอนใหกบมอเตอรไฟฟาคใดคหนง

http://www.siegind.com/imageRepository/12d13e0d-a5e9-4ea6-93d5-

(ก) การตอขดลวดสเตเตอรแบบสตารและขดลวดโรเตอรแบบสตาร

(ข) การตอขดลวดสเตเตอรแบบเดลตาและขดลวดโรเตอรแบบสตาร รปท 4.7 การตอขดลวดของมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด

4.3.2 ลกษณะส าคญของมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด คณสมบตพเศษอยางหนงของมอเตอรสลปรง คอ สามารถจ ากดคากระแสไฟฟาเรมหมนของขดลวดสเตเตอร ในขณะทโรเตอรหยดนงอยกบทดวยโหลด ขณะทมการจายแรงดนไฟฟาเขามาและมความตานทานตออยภายนอก เมอมอเตอรไฟฟาเรมหมนแรงดนไฟฟาทจายใหขดลวดสเตเตอรมคาสงตามปกต จะท าใหเกดคากระแสไฟฟาไหลผานขดลวดสเตเตอรมคาต า สาเหตทเปนเชนนเพราะเมอโรเตอรมคาความตานทานสง จงท าใหคาอมพแดนซรวมของขดลวดโรเตอรมคาสง สงผลใหคาของกระแสไฟฟาเรมหมนทโรเตอรมคาต า เนองจากผลของความสมพนธกนระหวางกระแสไฟฟาทโรเตอรและกระแสไฟฟาทสเตเตอรซงจะท าใหกระแสไฟฟาเรมหมนของขดลวดสเตเตอรมคาลดลง เมอพจารณา จากรปท 4.8 ลกษณะแรงบดและความเรวรอบ พจารณาท เสนโคง A คอ เสนโคงแรงบดและความเรวรอบ เมอยงไมไดตอความตานทานภายนอกเขาไปในวงจรของโรเตอร มคาแรงบดเรมหมนประมาณ 90 เปอรเซนต ของแรงบดเมอโหลดเตมพกด เสนโคง B คอ เสนโคงทเพมความตานทานภายนอกเขาไปในวงจรของโรเตอร 10 เปอรเซนต มคาแรงบดเรมหมนประมาณ 200 เปอรเซนต ของแรงบด

L2

L1

L3

U1

U2 V2 V1

W1

W2

K

L M

K

L M

L1

L3

L2

U1

U2 V1

V2 W1

W2

ขดลวดสเตเตอร ขดลวดโรเตอร

ขดลวดสเตเตอร ขดลวดโรเตอร

ความตานทานภายนอก

ความตานทานภายนอก

สลปรง

สลปรง

เมอโหลดเตมพกด เสนโคง C คอ เสนโคงทเพมความตานทานภายนอกเขาไปในวงจรของโรเตอรมคา เปน 20 เปอรเซนต มอเตอรไฟฟาจะใหแรงบดเรมหมนเปน 250 เปอรเซนต ของแรงบดเมอโหลดเตมพกด และเมอเพมความตานทานภายนอกเขาไปในวงจรของโรเตอรเปน 40 เปอรเซนต , 60 เปอรเซนต , 80 เปอรเซนต และ 100 เปอรเซนต ตามล าดบ มอเตอรไฟฟาจะใหแรงบดเรมหมนเปน 200 เปอรเซนต , 160 เปอรเซนต , 120 เปอรเซนต และ 100 เปอรเซนต ของแรงบดเมอโหลดเตมพกด ตามเสนกราฟ D , E , F , G

รปท 4.8 กราฟลกษณะแรงบดและความเรวรอบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด

4.3.3 การใชงานมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรชนดพนขดลวด มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด น ามาใชเพอวตถประสงคในการปรบเปลยนคาความเรวรอบและคาแรงบด สามารถท าไดโดยการใชชดความตานทานจากภายนอกเขามา ตอทวงจรของโรเตอร โดยตอผานอปกรณ ตวสลปรง ชดคาความตานทาน อปกรณตดตอวงจร ซงออกแบบใหเปนไดทงแบบควบคมดวยมอหรอแบบอตโนมต มอเตอรไฟฟาชนดนนยมน ามาสรางเปนเครองอดและ เครองผสม เหมาะส าหรบงานทตองการเปลยนแปลงความเรวรอบ

(ก) เครองอด (ข) เครองผสม

รปท 4.9 การใชงานมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด ทมา (ก) : http://thai.pellet-makingmachine/electricflatdiepelletmakingmachine.png (ข) : http://www.alizonna.com/image/cache/data/Equipment.jpg

T (เปอรเซนตแรงบดเมอโหลดเตมพกด)

Ns (เปอรเซนตความเรวซงโครนส)

http://www.alizonna.com/image/cache/data/Equipment

4.4 หลกการท างานซงโครนสมอเตอร ซงโครนสมอเตอร (Synchronous Motor) การท างานเมอปอนแรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส ใหกบขดลวดสเตเตอรของมอเตอรไฟฟาจะท าใหเกดสนามแมเหลกหมนขนทขดลวดสเตเตอร ซงหมนดวยความเรวสนามแมเหลกหมนหรอความเรวซงโครนส ในขณะเดยวกนโรเตอรกจะหมนไปในทศทางเดยวกบสนามแมเหลกหมน โดยมความเรวใกลเคยงกน หลงจากนนจงท าการจายแรงดนไฟฟากระแสตรงเขาขดลวดหนวง (Damper Winding) ทโรเตอร เพอสรางขวแมเหลกขนมาใหดงดดตดกบสนามแมเหลกหมนทสเตเตอรท าใหโรเตอรหมนไปพรอมกบความเรวสนามแมเหลกหมนและคงทตลอดระยะเวลาการท างานซงโครนสมอเตอรสามารถท างานไดทงเมอมคาตวประกอบก าลงลาหลงและน าหนา โดยทความเรวรอบไมเปลยนแปลง การเปลยนแปลงคาตวประกอบก าลงของมอเตอรไฟฟา ท าไดโดยการเปลยนแปลงคากระแสไฟฟากระตนขดลวดทโรเตอร ซงท าใหก าลงอนพตของมอเตอรไฟฟามคาคงท 4.4.1 การตอวงจรซงโครนสมอเตอร ภายในซงโครนสมอเตอร จะมโครงสรางเหมอนกบเครองก าเนดไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส และสามารถตอวงจรใหเปนเครองก าเนดไฟฟาไดเมอตองการน าไปใชงานในรองสเตเตอรจะมขดลวดพนไว จ านวน 3 ชด เหมอนกบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส ดงทไดกลาวมาการตอขดลวดสเตเตอรทง 3 ชด นยมตอแบบสตาร ซงจะชวยใหมอเตอรไฟฟามคากระแสไฟฟาขณะเรมหมนนนต ากวาเมอเปรยบเทยบกบการตอแบบเดลตา แตจะแตกตางกนเฉพาะสวนโรเตอรทเปนแบบขวแมเหลกยน โดยแทงตวน าจะฝงไว ทผวหนาขวแมเหลกบนโรเตอรทก ๆ ขว ทงนสามารถชวยแกปญหาเรองการสนทเกดขนภายในโรเตอร ขดลวดทพนอยทขวแตละขวจะตอกนแบบอนกรมกนเพอใหเกดขวแมเหลกขวเหนอและขวใต ปลายสาย จะตอเขากบสลปรง จ านวน 2 วง รบแรงดนไฟฟากระแสตรงจากภายนอกเขามากระตนเพอใหเกดขวแมเหลกคงท หรใหเปนการกระตนดวยตวเองแบบไรแปรงถานกได

รปท 4.10 การตอวงจรขดลวดซงโครนสมอเตอร

A

F.D.R.

แหลงจายไฟฟากระแสตรง

แหลงจายไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

4.4.2 ลกษณะส าคญของซงโครนสมอเตอร มอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส แบบซงโครนสหรอซงโครนสมอเตอร เปนมอเตอรไฟฟาทมขนาดใหญทสด ขนาดก าลงไฟฟาตงแต 150 kW (200 แรงมา) จนถง 15 MW (20,000 แรงมา) มความเรวตงแต 150 รอบตอนาท จนถง 1,800 รอบตอนาท ซงโครนสมอเตอรสามารถท างานทคาตวประกอบก าลงตงแต ลาหลง (Lagging) , น าหนา (Leading) และเปนหนง (Unity) การเปลยนแปลงคาตวประกอบก าลงของซงโครนสมอเตอรท าไดโดยการเปลยนแปลงคากระแสไฟฟากระตนขดลวดทโรเตอร ซงยงคงท าให ก าลงอนพตของมอเตอรไฟฟามคาคงทเหมอนเดมและความเรวรอบไมเปลยนแปลง เหมาะส าหรบน าไปใชประโยชนในการปรบปรงตวประกอบก าลงของระบบไฟฟา

รปท 4.11 กราฟลกษณะแรงบดและความเรวรอบของซงโครนสมอเตอร

จากรปท 4.10 และรปท 4.11 การเรมหมนของมอเตอรไฟฟาทมขดลวดหนวงดวยการลดวงจรขดลวดสนามแมเหลกผานความตานทาน (Field Discharge Resistor ; F.D.R.) และเมอท าการจายแรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส ใหกบขดลวดอารเมเจอรท าใหมอเตอรไฟฟา เรมหมนดวยแรงบดจากกระแสไฟฟาเหนยวน าในขดลวดหนวงและขดลวดสนามแมเหลก สงผลใหความเรวรอบของโรเตอรเพมขนใกลเคยงกบความเรวซงโครนส เมอท าการจายแรงดนไฟฟากระแสตรงใหกบขดลวดสนามแมเหลกจะท าใหโรเตอรถกดงเขาสความเรวซงโครนสหรอหมนไปพรอมกบความเรวสนามแมเหลกหมน

4.4.3 การใชงานซงโครนสมอเตอร ปจจบนซงโครนสมอเตอร นยมน ามาใชงานมากขน มวตถประสงคเพอน ามาใชมาแทนทมอเตอรไฟฟากระแสตรงชนดมแปรงถาน มอเตอรไฟฟาชนดนมทงชนด 1 เฟส และ 3 เฟส มความเรวรอบคงท เมอตองการน าไปใชงานกตองพจารณา ทงแหลงจายไฟฟา งานหรอภาระในการขบโหลด การรกษาสมดลของกระแสไฟฟาในแตละเฟสและความคมคาในการใชงาน นยมน าไปใชในอตสาหกรรมหนก ตวอยางเชน เครองบดหรอเปนตวขบลกโมในการโมหน

T (แรงบด)

ความเรวซงโครนส จายแรงดนไฟฟากระแสตรงกระตนขดลวดสนามแมเหลก

t (เวลา)

(ก) เครองบดแบบลกกลงบดค (ข) เครองโมหน

รปท 4.12 การใชงานซงโครนสมอเตอร ทมา (ก) : http://i01.i.aliimg.com/img/pb.jpg (ข) : http://th.taiwantrade.com/product/A1.jpg

4.5 ความเรวซงโครนส การเรมหมนของซงโครนสมอเตอรใชหลกการเหนยวน าใหเรมหมนดวยวธการเดยวกบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส เมอจายแรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส ใหกบมอเตอรไฟฟาจะท าใหเกดสนามแมเหลกหมนทสเตเตอรและเหนยวน าใหเกดแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาไหลในขดลวดหนวง ทพนอยบนโรเตอร ซงจะฝงอยทผวหนาของขวแมเหลกทโรเตอรทก ๆ ขว ท าใหโรเตอรเรมหมนได และมทศทางการหมนไปในทศทางเดยวกบสนามแมเหลกหมนทสเตเตอร เมอโรเตอรหมนและมความเรวรอบประมาณ 95 เปอรเซนต ของความเรวเตมพกด จากนนจายแรงดนไฟฟากระแสตรงใหกบขดลวดสนามแมเหลกทโรเตอร ท าใหโรเตอรเกดขวแมเหลกทคงท และขวแมเหลกทโรเตอรจะเกาะตดกบขวแมเหลกทสเตเตอร จงท าใหโรเตอรหมนดวยความเรวเดยวกบ ความเรวสนามแมเหลกหมน หรอ ความเรวซงโครนส

Ns = P

f120 รอบตอนาท (สมการท 4.1)

เมอ Ns คอ ความเรวซงโครนส (รอบตอนาท)

f คอ ความถของแหลงจายไฟฟา (เฮรตซ ; Hz) P คอ จ านวนขวแมเหลกของแตละเฟส (ขว)

จากสมการท 1 จะสงเกตเหนวาความเรวซงโครนสของมอเตอรไฟฟาจะแปรผนโดยตรงกบความถของแหลงจายไฟฟาและจะแปรผกผนกบจ านวนขวแมเหลกบนสเตเตอร สรปคอ ความถของแหลงจายไฟฟามากขนจะท าใหความเรวรอบสง และถาความถของแหลงจายไฟฟาลดลงจะท าใหความเรวรอบต า ส าหรบขวแมเหลกบนสเตเตอรของมอเตอรไฟฟาเมอมจ านวนมากจะท าใหมความเรวรอบต า ในทางตรงกนขาม เมอขวแมเหลกบนสเตเตอรมจ านวนนอยจะท าใหความเรวรอบสงขน ซงในสมการท 4.1 สามารถค านวณหาคาความเรวของมอเตอรไฟฟา 1 เฟส และ 3 เฟส ไดในสมการเดยวกน

http://i01.i.aliimg.com/img/pb/110/107/730/730107110_216.jpg

http://th.taiwantrade.com/product/A1.jpg

ตารางท 4.1 ความเรวซงโครนสของมอเตอรไฟฟาทมจ านวนขวแมเหลกและความถแหลงจายไฟฟาตางกน

จ านวนขวแมเหลก (P) ความเรวซงโครนส (Ns)

f = 60 Hz f = 50 Hz f = 25 Hz 2 ขว 3,600 รอบ 3,000 รอบ 1,500 รอบ 4 ขว 1,800 รอบ 1,500 รอบ 750 รอบ 6 ขว 1,200 รอบ 1,000 รอบ 500 รอบ 8 ขว 900 รอบ 750 รอบ 375 รอบ

ตวอยางท 1 มอเตอรไฟฟาเหนยวน าตวหนงมขวแมเหลกจ านวน 8 ขว น ามาตอกบระบบไฟฟา 3 เฟส ท

ความถ 50 เฮรตซ จงค านวณหาความเรวซงโครนสของมอเตอรไฟฟา (Ns)

เมอ Ns = Pf120

รอบตอนาท

Ns = 8

50120

ตอบ Ns = 750 รอบตอนาท





Ns = 8

60120

ตอบ Ns = 900 รอบตอนาท





Ns = 4

50120

ตอบ Ns = 1,500 รอบตอนาท





Ns = 2

50120


4.6 ความเรวโรเตอรและคาสลป ในมอเตอรไฟฟาเหนยวน าความเรวของโรเตอรจะหมนดวยความเรวรอบทต ากวาความเรวซงโครนส ถาโรเตอรหมนดวยความเรวรอบเทากบความเรวซงโครนส เสนแรงของสนามแมเหลกหมนทสเตเตอรจะไมตดกบตวน าในโรเตอร จงไมมแรงดนไฟฟาเหนยวน าเกดขน ถาโรเตอรหมนดวยความเรวรอบต ากวาความเรวซงโครนส ความแตกตางระหวางความเรวซงโครนสกบความเรวโรเตอร เรยกวา “ความเรวสลป”

เมอ Nr คอ ความเรวโรเตอร (รอบตอนาท)

ความเรวสลป = ความเรวซงโครนส – ความเรวโรเตอร

= Ns – Nr (สมการท 4.2)

คาสลป (S ; Slip) คอ ความเรวสลปตอความเรวซงโครนส

S = Ns

NrNs (สมการท 4.3)

เมอตองการหาคาสลปในรปของเปอรเซนต สามารถค านวณหาคาไดจากสมการท 4.4

% S = Ns

NrNs × 100 (สมการท 4.4)

คาสลปของมอเตอรไฟฟาทวไปทโหลดเตมพกดจะมคาระหวาง 1 – 10 เปอรเซนต และคาความเรวของโรเตอรทคาสลปใด ค านวณหาคาไดจากสมการท 4. 5 และสมการท 4.6

Nr = (1 – S)Ns (สมการท 4.5) หรอ Nr = (1 – S)

Pf120

(สมการท 4.6)

ตวอยางท 5 มอเตอรไฟฟาเหนยวน าตวหนงขวแมเหลกจ านวน 6 ขว หมนดวยความเรว 950 รอบตอนาท ทความถ 50 เฮรตซ จงค านวณหาคาเปอรเซนตสลป

เมอ Ns = P

f120

Ns = 6

50120

Ns = 1,000 รอบตอนาท

คาเปอรเซนตสลปเทากบ

% S = Ns

NrNs× 100

% S = ,0001

950,0001 × 100

% S = 5 หรอ S = 5 %

ตวอยางท 6 มอเตอรไฟฟาเหนยวน าตวหนงขวแมเหลกจ านวน 4 ขว ตอเขากบระบบไฟฟา 3 เฟส หมนดวยความเรว 1,440 รอบตอนาท ทความถ 50 เฮรตซ จงค านวณหาคาเปอรเซนตสลป

เมอ Ns = P

120f

Ns = 4

50120


คาเปอรเซนตสลปเทากบ

% S = Ns

NrNs× 100

% S = ,5001

1,440 - 1,500× 100

% S = 4 หรอ S = 4 %

4.7 ความถโรเตอร เมอโรเตอรหมนดวยความเรวรอบเทากบความเรวซงโครนส ณ จดนมอเตอรไฟฟาจะไมมแรงดนไฟฟาเหนยวน าเกดขนภายในโรเตอร ไมมกระแสไฟฟาไหลและความถเกดขนในโรเตอร รวมถงคา

ของสลป (S = 0 และ Nr = Ns) แตถาโรเตอรหยดอยกบท (Nr = 0 และ S = 1) สนามแมเหลกหมนจะตดกบ

แทงตวน าภายในโรเตอรดวยความเรวสงสด สงผลใหมแรงดนไฟฟาเหนยวน าและเกดความถขนในโรเตอร ซงมคาเทากบความถของระบบไฟฟาทจายใหมอเตอรไฟฟา คอ 50 เฮรตซ ในขณะนมอเตอรไฟฟามคาสลป (S = 1) และถามอเตอรไฟฟามคาสลป (S = 0.5) ซงหมายความวาความเรวโรเตอรจะมคาเพยงครงหนงของความเรวซงโครนส ความถของโรเตอรจะมคาเพยง 50 เปอรเซนต ของความถทจายใหกบมอเตอรไฟฟา เทากบ 25 เฮรตซ

ก าหนดใหทความเรวสลปใด ๆ ท าใหความถโรเตอรเปน f2 และสามารถเขยนเปนสมการของ

ความเรวสลป ซงสามารถค านวณหาคาไดจากสมการท 4.7

Ns – Nr = P

f120 2 (สมการท 4.7)

จากสมการท 4.1

Ns = P

f120 (สมการท 4.1)

น า (สมการท 4.7) (สมการท 4.1)

Ns

NrNs = ff2 (สมการท 4.8)

S = ff2

f2 = Sf (สมการท 4.9)

เมอ f2 คอ ความถโรเตอร (เฮรตซ ; Hz) ดงนนความถโรเตอรจะมคาเทากบคาสลปคณกบความถของระบบไฟฟา (ความถสเตเตอร) ทจายใหกบมอเตอรไฟฟา

ตวอยางท 6 มอเตอรไฟฟาเหนยวน าตวหนงมขวแมเหลกจ านวน 6 ขว น ามาตอกบระบบไฟฟา 3 เฟส ทความถ 50 เฮรตซ จงค านวณหาคา

(ก) ความเรวซงโครนส (ข) ความเรวโรเตอรทคาสลป 8 % (ค) ความถโรเตอรทความเรวโรเตอร เปน 750 รอบตอนาท

เมอ Ns = P

f120

Ns = 6

50120


(ก) ความเรวโรเตอรทคาสลป 8 %

เมอ Nr = (1 – S)Ns

S = 8 %

S = 100

8

S = 0.08

Nr = (1 – 0.08) 1,000

ตอบ Nr = 920 รอบตอนาท

(ข) ความถโรเตอรทความเรวโรเตอร เปน 750 รอบตอนาท

เมอ S = Ns

NrNs

S = 000,1

750 -,0001

S = 0.25

f2 = Sf

f2 = 0.25 50

ตอบ f2 = 12.5 เฮรตซ

4.8 แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอร โรเตอรของมอเตอรไฟฟาเหนยวน าจะหมนดวยความเรวรอบทต ากวาความเรวซงโครนสเสมอ และถาโรเตอรหมนดวยความเรวรอบเทากบความเรวซงโครนส จะไมมแรงดนไฟฟาเหนยวน าเกดขน

ภายในโรเตอร เมอท าการจายแรงดนไฟฟาใหกบมอเตอรไฟฟาขณะทโรเตอรหยดอยกบท (Nr = 0) และ

คาสลป (S = 1) จะท าใหสนามแมเหลกหมนทสเตเตอรตดกบแทงตวน าภายในโรเตอรดวยความเรวสงสด สงผลใหมแรงดนไฟฟาเหนยวน าทมคาสงสดเกดขนทโรเตอร โดยปรมาณแรงดนไฟฟาเหนยวน าตอเฟสทโรเตอรจะขนอยกบอตราสวนของจ านวนรอบขดลวดโรเตอรตอเฟสตอจ านวนรอบขดลวดสเตเตอรตอเฟส คณดวยคาของแรงดนไฟฟาตอเฟสทจายใหกบขดลวดสเตเตอร สามารถค านวณหาคาไดจากสมการท 4.10

E2 = V 1

2

NN

สมการท 4.10

เมอ E2 คอ แรงดนไฟฟาเหนยวน าเตอรตอเฟสขณะโรเตอรหยดอยกบท

V คอ แรงดนไฟฟาตอเฟสทจายใหกบขดลวดสเตเตอร

N1 คอ จ านวนรอบของขดลวดสเตเตอรตอเฟส

N2 คอ จ านวนรอบของขดลวดโรเตอรตอเฟส

ถาโรเตอรหมนดวยความเรวรอบทคาสลปใด ๆ แรงดนไฟฟาเหนยวน าทขนภายในโรเตอรกจะเปลยนแปลงตามคาของสลปนนดวย ซงสามารถค านวณหาคาไดจากสมการท 4.11

Er = SE2 สมการท 4.11

เมอ Er คอ แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสเมอมอเตอรไฟฟา

หมนดวยความเรวรอบทคาสลปใด ๆ S คอ สลป

ตวอยางท 6 มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวดตวหนง มขวแมเหลกจ านวน 4 ขว ใชกบแรงดนไฟฟา 220 โวลต ทความถ 50 เฮรตซ ซงขดลวดโรเตอรตอแบบสตารและขดลวดสเตเตอรตอแบบเดลตา เมอจ านวนรอบของขดลวดโรเตอรตอเฟสเปน 50 เปอรเซนต ของจ านวนรอบขดลวดสเตเตอรตอเฟส ถาโรเตอรหมนดวยความเรวรอบ 1,440 รอบตอนาท จงค านวณหาคา

(ก) คาสลป (ข) แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสขณะโรเตอรหยดอยกบท (ค) แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสขณะโรเตอรหมน (ง) ความถโรเตอร (ก) คาสลป (S)

เมอ Ns = P

120f

Ns = 4

50120


และ เมอโรเตอรทหมนดวยความเรวรอบ 1,440 รอบตอนาท (Nr)

S = Ns

NrNs

S = ,5001

1,440-1,500

ตอบ S = 0.04

(ข) แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสขณะโรเตอรหยดอยกบท เมอขดลวดสเตเตอรตอแบบเดลตา

VL = Vph = 220 โวลต

E2 = V

1

2

NN

E2 = 220 100

50

ตอบ E2 = 110 โวลต

(ค) แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสขณะโรเตอรหมน

เมอ Er = SE2

Er = 0.04 110

Er = 4.4 โวลต

(ง) ความถโรเตอร

เมอ f2 = Sf

f2 = 0.04 50

f2 = 2 เฮรตซ

4.9 ระบบแรงดนไฟฟา 3 เฟส ระบบไฟฟา 3 เฟส ทใชตามมาตรฐานทางไฟฟา จะเปนระบบไฟฟา 3 เฟส 5 สาย มสายไฟฟา จ านวน 5 เสน คอ สายเสนไฟ 3 เสน (L1, L2, L3) , สายนวทรล (N) และสายกราวด (Ground) ส าหรบ สายนวทรลและสายกราวดจะน ามาตอรวมกนเพอชวยเพมความปลอดภยใหกบระบบไฟฟา

รปท 4.13 ระบบไฟฟา 3 เฟส 5 สาย

สรปสาระส าคญ หลกการของมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส จดอยในประเภทของมอเตอรไฟฟาเหนยวน าสามารถแบงออกได 2 ชนด คอ 1) มอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก นยมน ามาใชในโรงงานอตสาหกรรม มโครงสรางสวนประกอบไมซบซอน การเรมหมนของมอเตอรไฟฟาท าไดสะดวก 2) มอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด หรอเรยกอกชอหนงวา “ สลปรงมอเตอร ” นยมน ามาใชในงานทตองการเปลยนแปลงความเรวรอบ มโครงสรางสวนประกอบเหมอนกนในสวนของขดลวดทพนไวจ านวน 3 ชด ทสเตเตอร แตจะแตกตางกนตรงทการเรมหมนของมอเตอรไฟฟา ทงนเนองจากภายในโรเตอรจะมขดลวดทองแดงพนไวจ านวน 3 ชด โดยตอผานวงแหวนสลปรงทง 3 วง ไปยงชดความตานทานภายนอกเพอควบคมการเรมหมน ส าหรบซงโครนสมอเตอร 3 เฟส เปนมอเตอรไฟฟาทมความเรวรอบเทากบความเรวสนามแมเหลกหมน ไมมคาสลป สามารถท างานไดทงเมอมคาตวประกอบก าลงลาหลงและน าหนา โดยทความเรวรอบไมเปลยนแปลง ซงมลกษณะพเศษ คอ สามารถทจะตอใชงานใหเปนเครองก าเนดไฟฟา 3 เฟสได เมอกลาวถงความเรวซงโครนสของมอเตอรไฟฟากระแสสลบทงแบบ

ชนด 1 เฟส และชนด 3 เฟส สามารถค านวณหาไดจากสมการ Ns = P

f120 เปนสมการทใชค านวณหาคา

ความเรวรอบของมอเตอรไฟฟา ซงจะพบวาความเรวซงโครนสของมอเตอรไฟฟาจะแปรผนโดยตรงกบความถของแหลงจายไฟฟาและจะแปรผกผนกบจ านวนขวแมเหลกบนสเตเตอรของมอเตอรไฟฟา

380 V L1

N

G

สายสด า

สายสน าตาล

สายสเขยวหรอสเขยวแถบเหลอง

L2

L3

380 V 380 V 220 V

220 V 220 V

สายสเทา

สายสฟา

ในสวนของคาสลปจะพบในมอเตอรไฟฟาเหนยวน า เนองดวยความเรวรอบทวดไดจาก

แกนเพลาหรอสวนทหมน (Nr) จะมคาต ากวาความเรวซงโครนสหรอความเรวสนามแมเหลกหมน ดวยเหต

นจงท าใหมอเตอรไฟฟามคาสลป สงผลใหเกดแรงดนไฟฟาเหนยวน าและมความถเกดขนภายในโรเตอร ระบบไฟฟา 3 เฟส 5 สาย เปนระบบทใชกบมอเตอรไฟฟาทเปนตามมาตรฐานทางไฟฟาทมการก าหนดสของสายไฟฟาทน ามาตอใชงานซงประกอบสายเสนไฟ คอ สน าตาล - สด า - สเทา , สายนวทรล คอ สฟา และสายกราวด คอ สขยวหรอสเขยวแถบเหลอง

แบบทดสอบหลงเรยนหนวยท 4 ค าสง ใหนกเรยนเลอกค าตอบขอทถกทสด

1. สเตเตอรของมอเตอรไฟฟา 3 เฟส ประกอบดวยขดลวด 3 ชด พนขดลวดวางมมหางกน กองศาทางไฟฟา

ก. 180 องศาทางไฟฟา ข. 120 องศาทางไฟฟา ค. 90 องศาทางไฟฟา ง. 60 องศาทางไฟฟา 2. มอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก นยมน ามาใชงานประเภทใด ก. เครองโมหน ข. เครองผสม ค. เครองอด ง. เครองกลง 3. ขอใดจดเปนมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด ก. สลปรงมอเตอร ข. เชดเดดโพลมอเตอร ค. สปลตเฟสมอเตอรส ง. ซงโครนสมอเตอร 4. มอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส ชนดใดสามารถท างานไดตามปกตทคาตวประกอบก าลงน าหนา ก. คาปาซเตอรมอเตอร ข. รพลชนมอเตอร ค. ซงโครนสมอเตอร ง. สลปรงมอเตอร 5. ความแตกตางระหวางความเรวซงโครนสกบความเรวโรเตอร มความหมายตรงกบขอใด ก. ความเรวรอบสงสด ข. ความเรวสลป ค. ความเรวตางพกด ง. ความเรวสนามแมเหลกหมน

6. มอเตอรไฟฟากระแสสลบตวหนงตอกบระบบไฟฟา 3 เฟส มขวแมเหลกจ านวน 2 ขว อยากทราบวามอเตอรไฟฟาตวนมความเรวรอบเทาไร ก. 3,000 รอบตอนาท ข. 2,500 รอบตอนาท ค. 2,000 รอบตอนาท ง. 1,500 รอบตอนาท 7. ซงโครนสมอเตอร 3 เฟส กบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส จะมลกษณะพเศษ ทแตกตางกนอยางไร ก. การเรมหมนเกดจากแรงผลกกนของขวแมเหลก ข. สามารถตอใชงานใหเปนเครองก าเนดไฟฟาได ค. ขดลวดสเตเตอรตอไดทงแบบสตารและแบบเดลตา ง. ความเรวรอบควบคมไดตามพกด 8. มอเตอรไฟฟากระแสสลบตวหนงขวแมเหลกจ านวน 6 ขว มความเรวรอบ 970 รอบตอนาท จงค านวณคาเปอรเซนตสลป (% S) ของมอเตอรไฟฟา ก. 5 % ข. 4 % ค. 3 % ง. 2 % 9. ก าหนดใหมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส ตวหนงมคาสลปเทากบ 0.25 ทความถของระบบไฟฟาท จายใหกบมอเตอรไฟฟา อยากทราบวาภายในโรเตอรจะมความถเกดขนกเฮรตซ ก. 19.5 เฮรตซ ข. 17.5 เฮรตซ ค. 15.5 เฮรตซ ง. 12.5 เฮรตซ 10. เมอจ านวนรอบขดลวดโรเตอรตอเฟสเปน 50 เปอรเซนต ของจ านวนรอบขดลวดสเตเตอรตอเฟส ทแรงดนไฟฟา 250 โวลต จงค านวณหาคาแรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสขณะโรเตอร หยดอยกบท เมอขดลวดสเตเตอรตอแบบเดลตา ก. 130 โวลต ข. 125 โวลต ค. 120 โวลต ง. 115 โวลต

แบบฝกหดประจ าหนวยท 4 ค าสง ใหนกเรยนตอบค าถามตอไปนใหถกตอง 1. จงเขยนวงจรการตอขดลวดสเตเตอรกบระบบไฟฟา 3 เฟส 2. จากรปคลนไซนทก าหนดใหจงก าหนดทศทางการไหลของกระแสไฟฟาและสนามแมเหลกภายใน สเตเตอรของมอเตอรไฟฟา 3 เฟส ณ เวลา t2

ณ เวลา t2

3. จงอธบายหลกการท างานของมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก ……………………………………………………………………………………..……………………… ……………………………….………………………………………………………....…….…………… …………………………………………………………………………..……………….…………........... …………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………..……………………………………… ………………………………………………………………………………...……………………........... ………………………………………………………………………………...……………………........... 4. จงอธบายหลกการท างานของมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด ………………………………………………………………………………………..…………………… ………………………………………………………………………………………..…….……………... ……………………………………………………………………………………………...……………... ……………………………………………………………………………………..……………………… ………………………………………………………………………………………..…………………… ……………………………………………………………………….………………..…….…………….. …………………………………………………………………………………...………………………... …………………………………………………………………………………...………………………... 5. จงอธบายหลกการท างานของของซงโครนสมอเตอร ………………………………………………………………………………………...……...…………… …………………………………………………………………………..………………………...………. …………………………………………………………………………….………………………..……... ………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………….………………………..……... ………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………….………………………..……... ………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………….………………………..……... ………………………………………………………………………………..……………………………

6. จงค านวณหาคาความเรวซงโครนสของมอเตอรไฟฟาทมขวแมเหลกและความถแหลงจายไฟฟาตางกน


f = 200 Hz f = 150 Hz f = 100 Hz 2 ขว รอบ รอบ รอบ 4 ขว รอบ รอบ รอบ 6 ขว รอบ รอบ รอบ 8 ขว รอบ รอบ รอบ

7. ความเรวซงโครนสกบความเรวโรเตอรมความแตกตางกนอยางไร …………………………………………………………………………...………………………………... ……………………………………………………………………………………………...……………... …………………………………………………………………………………...………………………... ………………………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………………………...………………………... 8. ระบบแรงดนไฟฟา 3 เฟส 5 สาย ปจจบนใชมาตรฐานสของสายไฟฟาอยางไร อธบายมาใหเขาใจ ……………………………………………………….………………………...………………………….. ……………………………………………………………………...……………………………………... …………………………………………………………………………...………………………………... ……………………………………………………….………………………...………………………….. ……………………………………………………….………………………...………………………….. 9. เมอมอเตอรไฟฟาหมนดวยความเรวรอบเทากบความเรวซงโครนส ณ จดน ภายในโรเตอรจะม แรงดนไฟฟาเหนยวน าและความถเกดขนหรอไม อธบายมาใหเขาใจ ………………………………………………………………..…………………………………………… …………………………………………………………………………...………………………………... …………………………………………………………………………...………………………………... …………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………….………………………...…………………………..

10. มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวดตวหนง มขวแมเหลกจ านวน 6 ขว ใชกบ แรงดนไฟฟา 220 โวลต ทความถ 60 เฮรตซ ซงขดลวดโรเตอรตอแบบสตารและขดลวดสเตเตอร ตอแบบเดลตา เมอจ านวนรอบของขดลวดโรเตอรตอเฟสเปน 50 เปอรเซนต ของจ านวนรอบ ขดลวดสเตเตอรตอเฟส ถาโรเตอรหมนดวยความเรวรอบ 1,140 รอบตอนาท จงค านวณหาคา

(ก) คาสลป (ข) แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสขณะโรเตอรหยดอยกบท (ค) แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสขณะโรเตอรหมน (ง) ความถโรเตอร

………………………………………………………………………...…………………………………... …………………………………………………………………………...………………………………... …………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………..……………………………… …………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………...…………………………………... …………………………………………………………………………...………………………………... …………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………..……………………………… …………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………………...…………………………………... …………………………………………………………………………...………………………………... …………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………..……………………………… …………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………..…………………… ………………………………………………………………………...…………………………………... …………………………………………………………………………...………………………………... …………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………..………………………………

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยนประจ าหนวยท 4

ขอ 1 ตอบ ค. 120 องศาทางไฟฟา ขอ 2 ตอบ ก. เครองกลง ขอ 3 ตอบ ง. สลปรงมอเตอร ขอ 4 ตอบ ก. ซงโครนสมอเตอร ขอ 5 ตอบ ค. ความเรวสลป ขอ 6 ตอบ ง. 3,000 รอบตอนาท ขอ 7 ตอบ ง. สามารถตอใชงานใหเปนเครองก าเนดไฟฟาได ขอ 8 ตอบ ข. 3 % ขอ 9 ตอบ ก. 12.5 เฮรตซ ขอ 10 ตอบ ค. 125 โวลต

เฉลยแบบทดสอบหลงเรยนประจ าหนวยท 4

ขอ 1 ตอบ ข. 120 องศาทางไฟฟา ขอ 2 ตอบ ง. เครองกลง ขอ 3 ตอบ ก. สลปรงมอเตอร ขอ 4 ตอบ ค. ซงโครนสมอเตอร ขอ 5 ตอบ ข. ความเรวสลป ขอ 6 ตอบ ก. 3,000 รอบตอนาท ขอ 7 ตอบ ข. สามารถตอใชงานใหเปนเครองก าเนดไฟฟาได ขอ 8 ตอบ ค. 3 % ขอ 9 ตอบ ง. 12.5 เฮรตซ ขอ 10 ตอบ ข. 125 โวลต

เฉลยแบบฝกหดประจ าหนวยท 4

ขอ 1 ตอบ

ขอ 2 ตอบ

ณ เวลา t2

ขอ 3 ตอบ มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก ซงภายในรองสลอตทสเตเตอรจะ พนขดลวดไวจ านวน 3 ชด ใชกบระบบไฟฟา 3 เฟส ขดลวดวางหางกน 120 องศาทางไฟฟา การท างานของมอเตอรไฟฟาอาศยหลกการสนามแมเหลกหมนเมอปอนแรงดนไฟฟา 3 เฟส ใหกบมอเตอรไฟฟาจะเกดการเปลยนแปลงของสนามแมเหลกทสเตเตอร โดยการหมนตด ผานกบขดลวดตวน าในโรเตอรทวางอยใกลกน ท าใหเกดแรงดนไฟฟาเหนยวน าทขดลวด ตวน าภายในโรเตอร แตถาขดลวดตวน าของโรเตอรถกตอใหครบวงจรจะมกระแสไฟฟา ไหลในตวน าและสรางสนามแมเหลกขนทโรเตอร ท าใหเกดแรงผลกกนระหวางทสเตเตอร กบโรเตอร สงผลใหเกดแรงบดขนและโรเตอรหมนไปตามทศทางของสนามแมเหลกหมน ขอ 4 ตอบ มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบพนขดลวด เปนมอเตอรไฟฟาทมสวนประกอบ ของสเตเตอรเหมอนกบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก จะแตกตาง กนเฉพาะในสวนของโรเตอร มอเตอรไฟฟาชนดนจงนยมเรยกอกชอหนงวา สลปรงมอเตอร ในการควบคมความเรวรอบของมอเตอรไฟฟาท าไดโดยการเพมหรอลดคาความตานทาน ภายนอกทตอผานทางวงแหวนสลปรง ซงมอเตอรไฟฟาจะมแรงบดเรมหมนสง และขณะท มอเตอรไฟฟาหมนดวยความเรวรอบปกต สลปรงจะถกลดวงจร ท าใหโรเตอรท างานแบบ กรงกระรอก หลกการท างานของมอเตอรไฟฟาอาศยการเกดสนามแมเหลกหมนทสเตเตอร และท าใหโรเตอรหมนไปได ซงจะเหมอนกบมอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบ กรงกระรอก โดยจะแตกตางกนทวธการตอวงจรใหมอเตอรไฟฟาเรมหมน ขอ 5 ตอบ ซงโครนสมอเตอร การท างานเมอปอนแรงดนไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส ใหขดลวดสเตเตอร ของมอเตอรไฟฟาจะท าใหเกดสนามแมเหลกหมนขนทขดลวดสเตเตอร หมนดวยความเรว สนามแมเหลกหมนหรอความเรวซงโครนส ซงในนนโรเตอรกจะหมนไปในทศทางเดยวกบ สนามแมเหลกหมน โดยมความเรวใกลเคยงกนและท าการจายแรงดนไฟฟากระแสตรงเขา ทขดลวดหนวงทโรเตอร เพอสรางขวแมเหลกขนมาใหดงดดตดกบสนามแมเหลกหมนท สเตเตอรท าใหโรเตอรหมนไปพรอมกบความเรวสนามแมเหลกหมน ซงมความคงทตลอด ระยะเวลาการท างาน ซงโครนสมอเตอรสามารถท างานไดทงในขณะทคาตวประกอบก าลง ลาหลง น าหนา และเปนหนง โดยความเรวรอบไมเปลยนแปลง ในการเปลยนแปลงคาของ ตวประกอบก าลงของซงโครนสมอเตอรท าไดโดยการเปลยนแปลงคากระแสไฟฟากระตน ขดลวดทโรเตอร ซงท าใหก าลงอนพตของมอเตอรไฟฟามคาคงทเหมอนเดม

ขอ 6 ตอบ แสดงคาความเรวซงโครนสของมอเตอรไฟฟาทมขวแมเหลกและความถแหลงจายไฟฟา ตางกน


f = 200 Hz f = 150 Hz f = 100 Hz 2 ขว 12,000 รอบ 9,000 รอบ 6,000 รอบ 4 ขว 6,000 รอบ 4,500 รอบ 3,000 รอบ 6 ขว 4,000 รอบ 3,000 รอบ 2,000 รอบ 8 ขว 3,000 รอบ 2,250 รอบ 1,500 รอบ

ขอ 7 ตอบ ความเรวซงโครนส หรอ ความเรวสนามแมเหลกหมน คอ ความเรวรอบของโรเตอรทหมน ดวยความเรวรอบเดยวกบความเรวซงโครนส ซงโรเตอรเกดขวแมเหลกคงทและขวแมเหลก ทโรเตอรจะเกาะตดกบขวแมเหลกทสเตเตอรและหมนไปพรอมกน ความเรวโรเตอร คอ ความเรวรอบทสามรถวดไดจากแกนเพลาของมอเตอรไฟฟา และใน มอเตอรไฟฟาเหนยวน า ความเรวของโรเตอรจะหมนดวยความเรวรอบทต ากวาความเรว ซงโครนสเสมอ

ขอ 8 ตอบ มาตรฐานสของสายไฟฟาในระบบไฟฟา 3 เฟส 5 สาย เปนระบบทใชกบมอเตอรไฟฟาท เปนตามมาตรฐานทางไฟฟาทมการก าหนดสของสายไฟฟาทน ามาตอใชงานซงประกอบ สายเสนไฟ คอ สน าตาล - สด า - สเทา , สายนวทรล คอ สฟา และสายกราวด คอ สขยวหรอ สเขยวแถบเหลอง

ขอ 9 ตอบ มอเตอรไฟฟาจะไมมแรงดนไฟฟาเหนยวน า ไมมกระแสไฟฟา และความถเกดขนภายใน โรเตอร เมอโรเตอรมความเรวรอบเทากบความเรวซงโครนส จะท าใหมอเตอรไฟฟาไมม คาสลป (S = 0)

ขอ 10 ตอบ (ก) คาสลป (S)

เมอ Ns = P120f

Ns = 660120


และ เมอโรเตอรทหมนดวยความเรวรอบ 1,140 รอบตอนาท (Nr)

S = NsNrNs

S = ,50011,140-1,200

S = 0.05

(ข) แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสขณะโรเตอรหยดอยกบท เมอขดลวดสเตเตอรตอแบบเดลตา VL = Vph = 220 โวลต

E2 = V 1

2

NN

E2 = 220 100

50

E2 = 110 โวลต

(ค) แรงดนไฟฟาเหนยวน าในโรเตอรตอเฟสขณะโรเตอรหมน เมอ Er = SE2 Er = 0.05 110 Er = 5.5 โวลต

(ง) ความถโรเตอร เมอ f2 = Sf f2 = 0.05 60 f2 = 3 เฮรตซ

แบบสงเกตพฤตกรรม เพอประเมนคณธรรม จรยธรรม คานยมและคณลกษณะทพงประสงค

วชา มอเตอรไฟฟากระแสสลบ รหสวชา 2104 - 2008 หนวยท 4 เรอง หลกการท างานมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

ชอ-สกล…………………………………….ระดบชน……..เลขท……สาขางาน………..…………

ล าดบท พฤตกรรม ระดบคะแนน

0 1 2 1

2

3

4

5

ความมวนย 1.1 การเขาเรยนตรงเวลา 1.2 ปฏบตตามขอตกลงรวมกนของหองเรยน ความรบผดชอบ 2.1 มความกระตอรอรน 2.2 สงแบบฝกหดเสรจตามเวลาทก าหนด ความซอสตยสจรต 3.1 ไมน าของผอนมาเปนของตนเอง 3.2 ไมลอกการบานและแบบฝกหด ความสนใจใฝร 4.1 ศกษาคนควาดวยตนเอง 4.2 ซกถามขอสงสย การละเวนสงเสพยตดและการพนน 5.1 ไมเสพสงเสพยตดอนๆ 5.2 ไมเลนการพนน

รวมคะแนนทได หมายเหต ความหมายของระดบคะแนน 0 = ไมปฏบตเลย 1 = ปฏบตบางในบางครงหรอตองหรอตองมการชน าตกเตอน 2 = ปฏบตอยางสม าเสมอโดยไมตองมการชน าตกเตอน ขอเสนอแนะเพมเตม ……………………………………………………………………………………… ลงชอ……………………..…….. (ผประเมน) (………………………………..)

ใบงานท 5 การตอวงจรมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

จดประสงคการทดลอง ปฏบตการตอวงจรขดลวดของมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส ใหสามารถเรมหมนและ กลบทศทางการหมนของมอเตอรไฟฟาได

เครองมอและอปกรณในการทดลอง 1. มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก 1 ตว

ขนาด 1/2 แรงมา 380 V , 0.69 A 2. แหลงจายไฟฟากระแสสลบ 0 - 380 VAC (5A) 1 ชด 3. โวลตมเตอร 1 ตว 4. แอมมเตอร 1 ตว 5. สายตอวงจร 10 เสน

วงจรการทดลอง

รปท 5.1 วงจรการตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบสตาร (หมนตามเขมนาฬกา)

~ VL

Vph ~

IL ~

Iph ~

U1

U2

V1

V2

W2

W1

L1

L2

L3

รปท 5.2 วงจรการตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบสตาร (หมนทวนเขมนาฬกา)

รปท 5.3 วงจรการตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบเดลตา (หมนตามเขมนาฬกา)

รปท 5.4 วงจรการตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบเดลตา (หมนทวนเขมนาฬกา)

~ VL

Vph ~

IL ~

Iph ~

U1

U2

V1

V2

W2

W1

L1

L2

L3

IL ~ Iph ~

VL ~

Vph ~

U1

U2

V1 V2

W1

W2 L1

L2

L3

~ Iph ~

VL ~

Vph ~

U1

U2

V1 V2

W1

W2

L2

L3 IL

L1

ล าดบขนการทดลอง 1. ตอวงจรตามรปท 5.1 จายแรงดนไฟฟากระแสสลบระหวางสาย (VL) ทระดบแรงดนไฟฟา

110 V , 180 V , 280 V และ 380 V ตามล าดบ 2. อานคาแรงดนไฟฟาระหวางเฟส (Vph) และคากระแสไฟฟา (Iph) และ (IL) พรอมทงบนทก

คาลงในตารางท 5.1 3. ตอวงจรตามรปท 5.2 จายแรงดนไฟฟากระแสสลบระหวางสาย (VL) ทระดบแรงดนไฟฟา


คาลงในตารางท 5.2 5. สงเกตทศทางการหมนของมอเตอรไฟฟา 6. ตอวงจรตามรป 5.3 จายแรงดนไฟฟากระแสสลบระหวางสาย (VL) ทระดบแรงดนไฟฟา


คาลงในตารางท 5.3 สงเกตทศทางการหมนของมอเตอรไฟฟา 8. ตอวงจรตามรป 5.4 จายแรงดนไฟฟากระแสสลบระหวางสาย (VL) ทระดบแรงดนไฟฟา


คาลงในตารางท 5.4 10. สงเกตทศทางการหมนของมอเตอรไฟฟา

ตารางท 5.1 การตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบสตาร ดงรปท 5.1

การตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบสตาร (หมนตามเขมนาฬกา)

แรงดนไฟฟา (VL) แรงดนไฟฟา (Vph) กระแสไฟฟา (IL) กระแสไฟฟา (Iph) 110 V 180 V 280 V 380 V


การตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบสตาร (หมนทวนเขมนาฬกา)


ตารางท 5.3 การตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบเดลตา ดงรปท 5.3

การตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบเดลตา (หมนตามเขมนาฬกา)



การตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบเดลตา (หมนทวนเขมนาฬกา)


สรปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ใบงานท 5 การตอวงจรมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

จดประสงคการทดลอง ปฏบตการตอวงจรขดลวดของมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส ใหสามารถเรมหมนและ กลบทศทางการหมนของมอเตอรไฟฟาได

เครองมอและอปกรณในการทดลอง 1. มอเตอรไฟฟาเหนยวน า 3 เฟส โรเตอรแบบกรงกระรอก 1 ตว

ขนาด 1/2 แรงมา 380 V , 0.69 A 2. แหลงจายไฟฟากระแสสลบ 0 - 380 VAC (5A) 1 ชด 3. โวลตมเตอร 1 ตว 4. แอมมเตอร 1 ตว 5. สายตอวงจร 10 เสน

วงจรการทดลอง

รปท 5.1 วงจรการตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบสตาร (หมนตามเขมนาฬกา)

~ VL

Vph ~

IL ~

Iph ~

U1

U2

V1

V2

W2

W1

L1

L2

L3

รปท 5.2 วงจรการตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบสตาร (หมนทวนเขมนาฬกา)

รปท 5.3 วงจรการตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบเดลตา (หมนตามเขมนาฬกา)

รปท 5.4 วงจรการตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบเดลตา (หมนทวนเขมนาฬกา)

~ VL

Vph ~

IL ~

Iph ~

U1

U2

V1

V2

W2

W1

L1

L2

L3

IL ~ Iph ~

VL ~

Vph ~

U1

U2

V1 V2

W1

W2 L1

L2

L3

~ Iph ~

VL ~

Vph ~

U1

U2

V1 V2

W1

W2

L2

L3 IL

L1

ล าดบขนการทดลอง 1. ตอวงจรตามรปท 5.1 จายแรงดนไฟฟากระแสสลบระหวางสาย (VL) ทระดบแรงดนไฟฟา


คาลงในตารางท 5.1 3. ตอวงจรตามรปท 5.2 จายแรงดนไฟฟากระแสสลบระหวางสาย (VL) ทระดบแรงดนไฟฟา


คาลงในตารางท 5.2 5. สงเกตทศทางการหมนของมอเตอรไฟฟา 6. ตอวงจรตามรป 5.3 จายแรงดนไฟฟากระแสสลบระหวางสาย (VL) ทระดบแรงดนไฟฟา


คาลงในตารางท 5.3 สงเกตทศทางการหมนของมอเตอรไฟฟา 8. ตอวงจรตามรป 5.4 จายแรงดนไฟฟากระแสสลบระหวางสาย (VL) ทระดบแรงดนไฟฟา


คาลงในตารางท 5.4 10. สงเกตทศทางการหมนของมอเตอรไฟฟา


การตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบสตาร (หมนตามเขมนาฬกา)

แรงดนไฟฟา (VL) แรงดนไฟฟา (Vph) กระแสไฟฟา (IL) กระแสไฟฟา (Iph) 110 V 58 V 0.9 A 0.9 A 180 V 104 V 0.9 A 0.9 A 280 V 162 V 0.9 A 0.9 A 380 V 220 V 0.9 A 0.9 A


การตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบสตาร (หมนทวนเขมนาฬกา)



การตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบเดลตา (หมนตามเขมนาฬกา)



การตอวงจรขดลวดมอเตอรแบบเดลตา (หมนทวนเขมนาฬกา)

แรงดนไฟฟา (VL) แรงดนไฟฟา (Vph) กระแสไฟฟา (IL) กระแสไฟฟา (Iph) 110 V 110 V 1 A 0.58 A 180 V 180 V 1 A 0.58 A 280 V 280 V 1 A 0.58 A 380 V 380 V 1 A 0.58 A

สรปผลการทดลอง การปฏบตงานการตอวงจรมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส เพอใหมทกษะในการท างานทใชความร ความเขาใจ รวมถงการปฏบตงานตามขนตอนทไดก าหนดไว การตอวงจรขดลวดเพอให มอเตอรไฟฟาท างาน โดยการตอวงจรขดลวดมอเตอรไฟฟาแบบสตาร และทดสอบการจายแรงดนไฟฟาทปรบคาได 0 - 380 โวลตใหกบมอเตอรไฟฟา เพออานคากระแสไฟฟาทวดไดในขณะทมอเตอรไฟฟา เรมหมน จากการทดลองพบวา การเปลยนแปลงแรงดนไฟฟาในมอเตอรไฟฟา สงผลใหกระแสไฟฟา ขณะเรมหมนมคาเทากน IL = Iph และ VL = Vph.3

เมอท าการตอวงจรแบบกลบทางหมน โดยการสลบปลายของทจายแรงดนไฟฟาเพยงคเดยว กสามารถกลบทศทางการหมนได คาของแรงดนกระแสไฟฟาท วดไดจะมคาเทากน ส าหรบการตอวงจรขดลวดมอเตอรไฟฟาแบบเดลตา และทดสอบการจายแรงดนไฟฟาทปรบคาได 0 - 380 โวลตใหกบมอเตอรไฟฟา เพออานคากระแสไฟฟาทวดไดในขณะทมอเตอรไฟฟา เรมหมน จากการทดลองพบวา การเปลยนแปลงแรงดนไฟฟาในมอเตอรไฟฟา สงผลใหกระแสไฟฟา ขณะเรมหมนมคาเทากน IL = Iph.3 และ VL = Vph เมอท าการตอวงจรแบบกลบทางหมน โดยการสลบปลายของทจายแรงดนไฟฟาเพยงคเดยว กสามารถกลบทศทางการหมนได คาของแรงดนกระแสไฟฟาทวดไดจะมคาเทากน

แบบประเมนผล ใบงานท 5 การตอวงจรมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 3 เฟส

ชอ………………………………..นามสกล……………………………..เลขท………………

ท รายการประเมนผล คะแนนเตม คะแนนทได

1.

2.

3.

การปฏบตงาน (40 คะแนน ) 1.1 การเตรยมวสดอปกรณ 1.2 การใชเครองมอ 1.3 ปฏบตงานตามขนตอน 1.4 ปฏบตงานเสรจตามก าหนด ผลการปฏบตงาน (30 คะแนน ) 2.1 ตอวงจรไดถกตอง 2.2 อานคาจากเครองวดไดถกตอง 2.3 สรปผลการทดลองไดอยางถกตอง กจนสยในการปฏบตงาน (30 คะแนน ) 3.1 ความปลอดภยขณะปฏบตงาน 3.2 ตรงตอเวลาและท างานรวมกบผอนได 3.3 การเกบรกษาเครองมออปกรณ พนทปฏบตงานมความเรยบรอย

(10) (10) (10) (10) (10) (10) (10) (10) (10) (10)

รวมคะแนน (100) ลงชอ…………………………………….ผประเมน (…………………………………………) วนท………เดอน…………………….พ.ศ…………..

หลักการท างานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ...

Documents