12 ตุลาคม 2020 Commutator ส่วนประกอบสำคัญของมอเตอร์กระแสตรง 2



คอมมิวเตเตอร์ (Commutator) หรือที่เรียกกันสั้นๆ ว่าหัวคอมมิว ของอาร์มาเจอร์ ประกอบขึ้นด้วยแท่งทองแดงเรียงรอบเป็นรูปวงแหวน สวมติดอยู่กับปลายเพลาของอาร์มาเจอร์ ระหว่างช่องเรียงของแผ่นทองแดงหรือช่องเซกเม้น (Segment) ซึ่งประกอบเป็นรูปของคอมมิวเตเตอร์นี้จะมีฉนวนสอดแทรกป้องกันกระแสไฟระหว่างช่องมิให้ผ่านถึงกัน ฉนวนนี้ทำด้วยแผนไมค่า หน้าที่ของคอมมิเตเตอร์ก็คือ เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าเข้าไปยังขดลวดหรือคอยล์ของอาร์มาเจอร์ที่พันรอบแกน และเป็นที่เชื่อมต่อกับปลายขั้วของขดลวดอาร์มาเจอร์ ด้วยการหมุนของทุ่นอาร์มาเจอร์กับคอมมิวเตเตอร์ นอกจากจะมีส่วนสัมพันธ์กันอย่างหนาแน่นกับตัวอาร์มาเจอร์แล้ว ยังมีส่วนที่รับสัมผัสสัมพันธ์กับแปรงถ่านอยู่มากเช่นเดียวกัน เพราะในการดำเนินงานของมอเตอร์ ขณะที่ทำการหมุนอยู่นั้น ภาวะปกติที่จำต้องรักษาให้อยู่ในระดับคงที่ตลอดไป ก็คือการสัมผัสของแปรงถ่านกับเซกเมนท์แต่ละช่องของคอมมิวเตเตอร์ หรือส่วนที่เป็นเครื่องแปรงกระแสไฟ ซึ่งจะเป็นต้องมีการระมัดระวังมิให้เกิดสปาร์คหรือประกายไฟขึ้นที่บริเวณนี้ด้วย

Commutator

คอมมิวเตเตอร์เปรียบได้กับสวิทซ์หมุน ซึ่งคอยกลับกระแสไฟที่ออกมาจากอาร์มาเจอร์ในจังหวะที่สมควร เพื่อให้กระแสไฟเดินออกในทางเดียวกันได้ตลอด ในวงจรภายนอกหรือเรียกว่า กระแสไฟตรง D.C ซึ่งตามหลักทฤษฏีกล่าวว่า ถ้าเราได้จัดทำแปรงไฟอันหนึ่ง ต่อเข้ากับปลายของขดลวดปลายหนึ่ง และแปรงอีกอันหนึ่งต่อเข้ากับอีกปลายหนึ่งของขดลวดที่หมุนได้ ทั้งสามารถจัดทำให้เปลี่ยนได้ทุกขณะ ในเมื่อกระแสไฟฟ้าในด้านๆ หนึ่ง ของขดลวดย้อนเส้นทาง เราจะได้กระแสไฟฟ้าภายนอก เดินไปในทางเดียวกันเสมอ สิ่งที่ทำให้เกิดผลดังกล่าวนี้ ทำได้ด้วยการใช้อุปกรณ์ช่วยประกอบสิ่งหนึ่ง ที่เราเรียกกันว่า คอมมิวเตเตอร์ นั้นเอง

โดยหลักปฏิบัติดังกล่าว คอมมิวเตเตอร์จึงเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เฉพาะสำหรับมอเตอร์ หรือไดนาโมไฟฟ้ากระแสตรง แต่ถ้าเราต้องการจะได้กระแสไฟฟ้าจากอาร์มาเจอร์ หรือมอเตอร์นั้นเป็นกระแสสลับ A.C. เราจะต้องใช้วงแหวนรวมไฟฟ้า (Collecting Ring) ซึ่งมีลักษณะคล้ายเคียงกับคอมมิวเตเตอร์

มอเตอร์ หรือ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องเดียวกันอาจทำให้จ่ายกระแสไฟฟ้าได้ทั้งกระแสตรง และกระแสสลับทั้งนี้ก็โดยจัดทำส่วนที่จ่ายกระแส ทั้งสองข้างของ อาร์มาเจอร์ คือให้ข้างหนึ่งมีวงรวมไฟฟ้า (Collecting Ring) และอีกข้างหนึ่งมีคอมมิวเตเตอร์ (Commutator) กระแสไฟที่ได้จากวงรวมไฟฟ้าจะเป็น กระแสไฟสลับ A.C และส่วนกระแสที่ได้จากคอมมิวเตเตอร์ จะเป็นกระแสไฟตรง D.C

Motor

หลักการใช้คอมมิวเตเตอร์ กับแปรงถ่านสำหรับมอเตอร์กระแสไฟตรง จะต้องจัดวางให้ได้รับกระแสจากด้านหนึ่งของขดลวดอยู่ด้วยตลอดไป ในขณะเมื่อขดลวดด้านในอยู่ที่ส่วนหนึ่งส่วนใด หรือ ตรงส่วนใดของสนามแม่เหล็ก เมื่อกระแสไฟในด้านหนึ่งของขดลวดไหลกลับทาง ขดลวดด้านนั้นจะเลื่อนตัวไปยังแปรงอีกแปรงหนึ่ง ในสภาพเช่นนี้กระแสจะเดินไปในทางเดียวกันเสมอ ซึ่งเรียกว่ากระแสไฟตรง

การที่ต้องใช้คอมมิวเตเตอร์ เนื่องด้วยเหตุที่แนวทางของกนะแสที่เกิดขึ้นในวงโค้งของสายนั้น มักจะกลับทางเดินเสมอ เพราะเหตุที่กระแสตัวนำจะต้องผ่านขั้วแม่เหล็กได้ก่อนแล้วจึงผ่านไปขั้วแม่เหล็กเหนือ เหตุนี้มอเตอร์ที่มีขั้วแม่เหล็ก 2 ขั้ว กระแสไฟจะกลับทางในคอนดัคเตอร์ทั้ง 2 ครั้ง ๆ หนึ่งในรอบหนึ่ง เมื่อต้องการกระแสทางเดียวจึงต้องจัดให้มีคอมมิวเตเตอร์ หรือ สวิทซ์หมุนสำหรับการกลับทางเดินของกระแสดังกล่าว

คอมมิวเตเตอร์ประกอบเป็นรูปร่างขึ้น ด้วยชั้นแรกอย่างง่ายๆ ก็คือ ครึ่งวงกลมสองครึ่ง มีฉนวนกันไฟคั่นอยู่ ปลายทั้งสองของขดลวดก็นำออกมาต่อกับเซกเมนท์ของคอมมิวเตเตอร์ ตัวคอมมิวเตเตอร์จะตรึงติดแน่นกับอาร์มาเจอร์ เซกเมนท์แต่ละซีกของคอมมิวเตเตอร์ประกอบด้วยแท่งทองแดง (bar) แผ่นบางๆ เรียงอัดรอบวงกลมหรือแกนในทั้ง 2 ครึ่งของคอมมิวเตเตอร์

แปรงถ่านหรือแปรงไฟ (Brush) แปรงถ่านเป็นส่วนผสมของถ่านหรือคาร์บอนแกรฟไฟท์ (Graphite Carbon) ประกอบและอัดกันเป็นรูปแท่งสี่เหลี่ยม มีสายทองแดง ปลายข้างหนึ่งยังอยู่ในเนื้อของแปรงถ่านเกลียวทองแดง ปลายข้างหนึ่งยังอยู่ในเนื้อของแปรงถ่าน ส่วนปลายอีกข้างหนึ่งที่เหลือพ้นออกมาจาก เนื้อถ่านไม่ยาวนัก มีปลายหรือขั้วเป็นรูปสองขาสำหรับติดต่อกับช่องยึดแปรงถ่าน (Brush Holder) ปลายหรือสายติดต่อของแปรงถ่านนี้เรียกว่า หางหมู (Pick Tail) Brush motor

แปรงถ่านทำหน้าที่เป็นตัว นำกระแสไฟเข้าไปยังคอมมิวเตเตอร์ โดยการที่ทำให้ผิวหน้าของแปรงถ่านสัมผัสกับผิวหรือบาร์ของคอมมิวเตเตอร์อยู่ตลอดเวลา ขณะที่อาร์มาเจอร์หมุนไป แปรงถ่านจะต้องกดอยู่ในตำแหน่งที่เลื่อนไปมาไม่ได้ มีแท่นหรือช่องสำหรับยึดเกาะจับ ภายในมีสปริงสำหรับกดบังคับ ให้พื้นหน้าของแปรงกดสัมผัสกับคอมมิวเตเตอร์อยู่ตลอดเวลา แปรงถ่านในรูปลักษณะปกติจะเป็นรูปแท่งสี่เหลี่ยม แต่ในการนำมาใช้มักจะต้องฝนหรือลับ ให้ผิวหน้าของแปรงที่ใช้สมผัสกับคอมมิวเตเตอร์เป็นร่องโค้ง เข้าในเพื่อให้รับสัมผัสกับส่วนโค้งของบาร์คอมมิวเตเตอร์ โดยวิธีใช้กระดาษทรายน้ำอย่างละเอียด ขัดถูจนเป็นร่องกลมกลืนกับผิวหน้าของคอมมิวเตเตอร์

 



Tags:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...