แนะนำความรู้เรื่องมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส และการควบคุมแบบ Star-Delta

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ คือ เครื่องกลที่สามารถนำกระแสไฟฟ้ามาเปลี่ยนให้เป็นพลังงานกล แล้วขับเคลื่อนให้เครื่องจักรนั้นๆ ทำงานได้อย่างดีเยี่ยม โดยพลังงานไฟฟ้าจะไม่นำเอาพลังงานกลเข้าไปที่โรเตอร์ทางตรงแต่จะเป็นการเหนี่ยวนำแทน ทำให้มอเตอร์ชนิดนี้ถูกเรียกว่ามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับหรือมอเตอร์แบบเหนี่ยวนำ (Induction Motor) มอเตอร์ไฟฟ้าลักษณะนี้จะเป็นแบบสลับ 3 เฟส ที่ใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ เป็นที่นิยมมากในชนิดที่มีโรเตอร์กรงกระรอก เนื่องจากการบำรุงรักษาต่ำแต่ในขณะเดียวกันกลับมีตัวประกอบที่ให้กำลังสูง ไม่มีตัวแปรงถ่านจึงไม่มีความฝืดทำให้ลดการสูญเสียได้น้อยลง ส่วนทางด้านการใช้งานก็ไม่ยุ่งยาก ให้ความเร็วของรอบที่คงที่ นำมาประกอบหรือสร้างได้ง่าย พร้อมให้ความทนทานในระดับที่ดีและประสิทธิภาพในการใช้งานสูง ที่สำคัญคือราคาน่าพึงพอใจเลยทีเดียว

แม้ว่ามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส จะมีคุณสมบัติที่ดีในการใช้งานด้านอุตสาหกรรม แต่ก็ต้องยอมรับว่าการใช้กำลังไฟเพื่อทำให้ความเร็วรอบของมอเตอร์ในขณะสตาร์ทให้เกิดความคงที่ จะต้องใช้กระแสไฟในปริมาณสูง เพื่อที่จะเข้าไปจัดการกับแรงเฉื่อยในช่วงที่หยุดนิ่ง เมื่อตัวมอเตอร์ถูกจุดให้สตาร์ทจะเกิดการทำงานและมีแรงฉุดกระชากที่ค่อนข้างแรงมาก ทำให้ต้องมีการหาวิธีลดกระแสไฟฟ้าและแรงกระชากลง เพื่อไม่ให้มอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องจักรกลเกิดความเสียหาย โดยเฉพาะตรงจุดแบริ่งและอุปกรณ์เครื่องจักรที่ทำงานเชื่อมต่อกับเพลาของตัวมอเตอร์ ซึ่งการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กันอยู่จะมี 2 แบบ คือ

1.การสตาร์ทแบบแรงดันเต็มพิกัด

การสตาร์ทลักษณะนี้ยังมีชื่อเรียกอีกแบบว่าการต่อตรง หรือ Direct Online Starter จะมีกระแสไฟฟ้าในขณะที่กำลังสตาร์ทอยู่ที่ 6-7 เท่าของกระแสพิกัด เหมาะกับการใช้ในมอเตอร์ขนาดเล็ก โดยเฉพาะกับมอเตอร์ที่มีขนาดไม่เกินไปกว่า 10 แรงม้า หรือประมาณ 7.5 กิโลวัตต์ แต่ไม่ควรนำมาใช้งานกับเครื่องจักรที่มีมอเตอร์ขนาดใหญ่ เพราะอาจทำให้เครื่องจักรโหลดน้อย โรเตอร์จึงมีอัตราการเร่งที่สูงมากเกินไป เพราะมอเตอร์มีแรงกระชากในช่วงที่กำลังจะสตาร์ทสูง การกระชากนี้จะไปทำให้ชุดส่งกำลังภายในมอเตอร์เกิดความเสียหายและการสึกหรอ ชุดเกียร์มีปัญหา และชุดขับเคลื่อนเสื่อมเร็วกว่าปกติอีกด้วย

2.การสตาร์ทโดยการลดแรงดัน

การสตาร์ทของมอเตอร์ 3 เฟสขนาดใหญ่ ที่ใหญ่เกินกว่า 7.5 กิโลวัตต์  ถ้าไปใช้การต่อตรงแบบแรกเป็นตัวสตาร์ทจะทำให้ต้องกระแสสูงมากถึง 7 เท่าของกระแสปกติค่าพิกัดมอเตอร์ จึงส่งผลกระทบกับระบบไฟฟ้าแล้วทำให้เกิดปัญหาไฟตก, แสงสว่างที่ออกจากหลอดไฟมีไม่เพียงพอ, ไฟกระพิบบ่อย, ปัญหาในการทำงานกับเครื่องจักรต่างๆ, ตัวฟิวส์แรงสูงที่เป็นระบบจ่ายไฟฟ้าภายในโรงงานขาดง่าย และส่งผลต่อการทำงานของมอเตอร์ตัวอื่นๆ ในโรงงาน เป็นต้น มอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่กว่า 7.5 กิโลวัตต์จึงจำเป็นต้องมีเทคนิคในการสตาร์ทโดยเฉพาะเพื่อที่จะลดกระแสลง เทคนิคนั้นคือ

  • การสตาร์ทในแบบ Star-Delta
  • การสตาร์ทลดกระแสของตัวต้านทาน
  • การสตาร์ทแบบใช้หม้อแปลงมาเป็นตัวช่วยลดแรงดัน

วิธีทั้ง 3 แบบนี้เป็นที่นิยมใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม แต่ที่ถูกเลือกไปใช้มากที่สุด คือ การสตาร์ทในแบบ Star-Delta ที่ถือว่าเป็นเทคนิคที่ช่วยลดกระแสตอนเริ่มสตาร์ทแล้วมีแรงกระชากสูงได้ดี เพราะการใช้ Star-Delta จะทำให้การทำงานของมอเตอร์หมุนด้วยความเร็วที่ 75% ของความเร็วพิกัดเท่านั้น พร้อมเข้าสั่งงานมอเตอร์ให้ทำงานในแบบ Delta เมื่อมีการตรวจสอบกระแสและแรงกระชากที่เกิดขึ้นด้วยกราฟก็จะเห็นได้ชัดว่าทั้งกระแสและแรงกระชากนั้นลดลง ทำให้ความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับมอเตอร์และส่วนสำคัญของเครื่องจักรกลมีน้อยลง ด้วยคุณสมบัติที่พิเศษนี้ทำให้ภาคอุตสาหกรรมและโรงงานที่ต้องใช้เครื่องจักรกลขนาดใหญ่ หันมาเลือกใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีการสตาร์ทและควบคุมแรงกระชากแบบ Star-Delta กันเป็นจำนวนมาก

การสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าด้วยระบบ Star-Delta มีข้อดีที่มากกว่าการลดความเสียหายของมอเตอร์ คือ การออกแบบที่ง่ายและเหมาะต่อการใช้งานกับมอเตอร์ไฟฟ้าแบบ 3 เฟสเหนี่ยวนำมาก เพราะมอเตอร์ลักษณะนี้จะมีการต่อขดลวดภายในที่ช่วงปลายสายจะต่อออกไปข้างนอกถึง 6 ปลาย จึงต้องมีพิกัดของแรงดันที่เหมาะสมกับการต่อด้วย Delta ที่ช่วยให้การต่อเข้ากับแรงดันสายจ่ายมีความง่ายและปลอดภัยมากกว่าเดิม ตามปกติแล้วตัวมอเตอร์จะมีพิกัดสำหรับแรงดัน 3 เฟส ที่ 380 โวลท์ แต่ก็จะมีการระบุมาที่ 380-660 โวลท์ ดังนั้นการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีตัวสตาร์ทแบบ Star-Delta จึงถือว่าเหมาะสมมากที่สุด พร้อมทำให้งานที่ต้องใช้เครื่องจักรกลขนาดใหญ่มีความสมบูรณ์แบบมากยิ่งขึ้น

ส่วนประกอบของ Star-Delta จะมีตั้งแต่ตัวแมกเนติกคอนแทกเตอร์ที่มีมา 3 ชุด และตัวไทม์เมอร์ที่เหมาะสมกับการใช้งานของเครื่องจักรอุตสาหกรรมที่มีขนาดกลางไปจนถึงขนาดใหญ่ เมื่อเกิดการสตาร์ทความเร็วรอบของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นไปถึง 75% แล้วใช้ตัวไทม์เมอร์ตั้งเวลาไว้ ผลการวัดของแรงกระชากที่เกิดกับมอเตอร์จึงลดลงเหลือเพียงแค่ 34% ของแรงบิดเท่านั้น กระแสสตาร์ทจึงลดลงตามไปด้วย ด้วยการทำงานและอุปกรณ์ภายในของ Star-Delta ทำให้การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส ทำได้ง่ายมากกว่าเดิมเป็นเท่าตัว ถ้าคุณต้องการข้อมูลของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ถูกต้องและคำแนะนำที่ช่วยทำให้คุณเข้าใจง่ายมากยิ่งขึ้น สามารถติดต่อ “วานิชกรุ๊ป” ผู้นำสินค้าอุตสาหกรรมประเภทมอเตอร์ไฟฟ้าจากยุโรป สินค้าทุกชิ้นมีคุณภาพสูง ทนทาน และช่วยเรื่องประหยัดไฟ ให้คำปรึกษาหรือคำแนะนำเกี่ยวกับการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าได้ตลอดเวลา เพราะเรามีทีมวิศวกรที่มีประสบการณ์มากกว่า 30 ปี จากทางวานิชกรุ๊ปที่พร้อมให้บริการคุณอยู่เสมอ

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องข้อมูลจำเป็นถูกทำเครื่องหมาย *