29 กันยายน 2020 เครื่องควบคุมความเร็วมอเตอร์ เครื่องควบคุมความเร็วมอเตอร์



เครื่องควบคุมความเร็วมอเตอร์
ทฤษฎีในการทำงานของมอเตอร์ตามที่กล่าวมาแล้วนี้ ยังมีส่วนเกี่ยวข้องกับสัมพันธ์กับอุปกรณ์อีกชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้เป็นหลักปฏิบัติกันโดยทั่วไปอยู่ในขณะนี้ เรียกว่า เครื่องควบคุมมอเตอร์ โดยเฉพาะไฟฟ้ากระแสตรงนับว่าเครื่องควบคุมนี้มีความจำเป็นอยู่มาก หน้าที่ของเครื่องควบคุมมอเตอร์ ( Motor Controller) นี้ ย่อมมีอยู่หลายอย่าง

หน้าที่ของเครื่องควบคุมมอเตอร์ จำแนกหน้าที่สำคัญ ๆ ออกได้ดังนี้

– ควบคุมการเริ่มหมุน และการบังคับให้มอเตอร์หยุดหมุน

– ทำหน้าที่จำกัดกระแสในการเริ่มหมุน และการหมุนของมอเตอร์

– การกลับทิศทางการหมุนของอาร์มาเจอร์ ในมอเตอร์

– ควบคุมความดันของกระแสไฟฟ้าไม่ให้เกินอัตรา

– ควบคุมวงจร ซึ่งอาศัยพลังงานหมุนของมอเตอร์และตัดต่อควบคุมการเกินกำลังของมอเตอร์ที่ใช้กับงน

การควบคุมความเร็วของมอเตอร์

วิธีที่ใช้เป็นหลักปฏิบัติกันอยู่ทั่วไป ในการเปลี่ยนแปลงความเร็วของมอเตอร์บางชนิด เช่น ชันท์มอเตอร์นั้นมักจะถือหลักในการเปลี่ยนแปลงแรงสนามแม่เหล็กโดยวิธีใดวิธีหนึ่ง ซึ่งแม้บางครั้ง จะได้เอาความต้าน (resistance) เป็นตัวประกอบเข้าในวงจรอาร์มาเจอร์ เพื่อทำให้ความเร็วลดลงก็ตาม

การใช้ความต้านทานปรับแต่ง ให้มากหรือน้อยได้ในสนาแม่เหล็ก โดยสมมติว่า เราทวีความต้านในขดลวดสนามแม่เหล็ก วิธีนี้จะทำให้กระแสที่ไหลเข้าไปในขดลวดสนามแม่เหล็กน้อยลง และทำให้กำลังแม่เหล็กในขั้วแม่เหล็ก (Field pole) มีค่าน้อยลงด้วย ดังนั้นขดลวดอาร์มาเจอร์จะทำการตัดเส้นแรงแม่เหล็กแต่เพียงจำนวนน้อย เมื่อคิดเวลาต่อ 1 วินาทีของรอบหมุน โดยเหตุนี้เอง แรงเคลื่อนต้านก็จะมีค่าต่ำลง กรณีนี้จะทำให้กระแสไหลเข้าสู่อาร์มาเจอร์มากขึ้น

ด้วยเหตุนี้เอง กระแสในขดลวดอาร์มาเจอร์ ถูกเพิ่มขึ้นมีค่าเป็นสัดส่วนสูงกว่าการเพิ่มแรงสนามแม่เหล็ก เพราะฉะนั้นมอเตอร์ย่อมจะได้รับแรงบิดหรือแรงหมุนมาก และอาร์มาเจอร์จะเร่งตัวหมุนเร็วขึ้นจนได้แรงสม่ำเสมอ ในคราวแรกจะเห็นว่าเป็นเรื่องน่าแปลก ที่ปรากฏว่าเมื่อสนามแม่เหล็กมีแรงอ่อน ความเร็วของมอเตอร์กลับมีมากขึ้น แต่วิธีการเปลี่ยนความเร็วสนามแม่เหล็ก โดยใช้ความต้านที่ปรับได้ ต่อเป็นอันดับเข้ากับสนามแม่เหล็กนี้ เป็นวิธีธรรมดาเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงแรงสนามแม่เหล็กดังกล่าวเมื่อต้องการจะให้มอเตอร์หมุนช้าลง ก็จำเป็นจะต้องตัดความต้านออกเสียบ้าง เพื่อยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลเข้าไปในขดลวดสนามแม่เหล็กมากขึ้น ดังนี้ ขดลวดในอาร์มาเจอร์ก็จะตัดเส้นแรงที่มีจำนวนมากขึ้น ทำให้แรงเคลื่อนต้านทวีตามขึ้นมามากขึ้น หรื ทำให้ลดค่าของกระแสในขดลวดอาร์มาเจอร์ให้น้อยลง จึงทำให้มอเตอร์หมุนช้าลงได้

การเปลี่ยนแปลงความเร็วของมอเตอร์ จะด้วยวิธีใดก็ตาม แต่ก็จำเป็นต้องมีหลักในการปฏิบัติให้ถูกต้องการลดความเร็วของมอเตอร์ให้น้อยลง ก็ควรลดต่ำถึงจุดหนึ่งเท่านั้น และไม่ควรทวีความแน่นของเส้นแรงแม่เหล็กให้เกินไปกว่าจุดอิ่มตัวอยู่ด้วย อีกประการหนึ่ง เมื่อความเข้มของเส้นแรงแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กต่ำลง ความอลวนของแม่เหล็กที่ได้เกิดขึ้นในอาร์มาเจอร์นั้น มีแรงสูงมาก อาจทำให้แปรงไฟที่สัมผัสกับคอมมิวเตเตอร์ เกิดประกายไฟขึ้นอย่างแรง

วิธีการเปลี่ยนแปลงแรงสนามแม่เหล็ก ที่เหมาะสมกว่าวิธีแรกก็คือ วิธีทำแกนของสนาแม่เหล็กให้เป็นรูปกระบอกสูบ (Plunger) ซึ่งสามารถชักหรือถอนออกให้ห่างจากตัวอาร์มาเจอร์ได้ เป็นวิธีที่จะช่วยเพิ่มระยะของช่องอากาศให้มีช่วงระยะมากขึ้น และเป็นการแน่นอนที่จะทำให้ความต้านวงจรแม่เหล็กทวีมากขึ้นด้วย เป็นการทำให้ความเข้มของสนามแม่เหล็กลดน้อยลง และทำให้อาร์มาเจอร์หมุนเร็วขึ้น ทั้งไม่เกิดประกายไฟขึ้นที่แปรงเมื่ออาร์มาเจอร์เร็วอีกด้วย มอเตอร์ที่ประกอบด้วยพลังเจอร์แบบนี้ เป็นแบบที่สามารถปรับแต่งความเร็วได้ แต่วิธีนี้ ในปัจจุบันถือว่าเป็นวิธีการที่ยุ่งยากและค่าใช้จ่ายสูงมาก การใช้เครื่องควบคุมความเร็วหรือเปลี่ยนแปลงความเร็วของมอเตอร์ ได้หันมาใช้แบบที่จัดให้มี ขั้วแม่เหล็กพิเศษ ช่วยประกอบอีกแรงหนึ่ง เรียกว่า อินเตอร์โพล (Interpole) หรือ คอมมิวเตติ้งฟิลด์ ( Commutating field) ซึ่งจัดเป็นวิธีการที่ง่ายกว่า ทั้งเป็นวิธีการที่สามารถเปลี่ยนแปลงความเร็วของมอเตอร์ ได้มากน้อยตามความต้องการอย่างกว้างขวาง



Tags: ,
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...