บทที่ 8 การควบคุมความเร็วและการตอวงจรมอเตอรไฟฟาเหน่ียวนํา

8.1 ความนํา

เพื่อใหสามารถใชงานมอเตอรเหนี่ยวนํา 3 เฟสงานในอุตสาหกรรมไดนั้น ในเบ้ืองตนผูเรียนจะตองสามารถตอมอเตอรเขากับระบบไฟฟาได โดยจะตองมีการเรียนรูแผนภาพและวิธีการตอขดลวดมอเตอรแบบตาง ๆ ดวยรูปแบบท่ีถูกตองและเหมาะสมกับคาระดับแรงดันไฟฟา การกําหนดขนาดสายและอุปกรณปองกันท่ีเหมาะสมกับขนาดของมอเตอรก็นับมีความสําคัญ ซ่ึงจะตองพิจารณารวมกับแผนปายประจํามอเตอรท่ีจะใชงานน้ัน ในงานอุตสาหกรรมจํานวนมากท่ีมีความจําเปนตองควบคุมหรือปรับแตงความเร็วรอบใหเหมาะสมกับงาน ซ่ึงการควบคุมความเร็วรอบมีหลากหลายวิธี การเลือกใชก็ข้ึนอยูกับลักษณะของงานและชนิดของมอเตอรเปนหลัก บางชนิดตองใชอุปกรณเสริมสําหรับตัดตอขดลวดชุดตาง ๆ บางก็ตัดตอตัวตานทานท่ีมีคาตางๆ บางวิธีใชอุปกรณปรับแรงดัน ปรับความถ่ีซ่ึงตองอาศัยแหลงจายท่ีมีคุณสมบัติพิเศษ ท้ังนี้ยังข้ึนอยูกับคุณภาพหรือความละเอียดของความเร็วรอบท่ีตองการอีกดวย

8.2 หลักการควบคุมความเร็ว การควบคุมความเร็วของมอเตอรแบบเหนี่ยวนํา จะข้ึนอยูกับตัวแปรท่ีทําใหเกิด

ความเร็วของสนามแมเหล็กหมุนและความเร็วโรเตอรดังสมการท่ี 7.1 และ 7.3 (ในบทท่ี 7) การควบคุมความเร็วของมอเตอรเหนี่ยวนําจึงสามารถทําไดโดยการควบคุม 2 ทางคือ โดยการควบคุมคาสลิปและโดยการควบคุมความเร็วซิงโครนัส ในท่ีนี้จะนําเสนอไว 4 วิธี โดยสองวิธีแรกเปนวิธีการควบคุมคาสลิป สวนสองวิธีหลังเปนการควบคุมความเร็วซิงโครนัส

154

8.2.1 การปรับแรงดันสายปอน (Voltage Control) เม่ือแรงดันท่ีปอนใหกับมอเตอรลดลง แรงบิดซ่ึงข้ึนกับกําลังสองของแรงดันท่ี

จายใหกับมอเตอรจึงลดลงตามเสนแรงบิดของโหลด ทําใหความเร็วรอบลดลงดังภาพท่ี 8.1 ตัวอยางอุปกรณท่ีใชควบคุมแรงดันโดยวิธีนี้เชน วาริแอ็ค ขดลวดแบงแรงดัน ซอฟทสตารทเตอร (soft starter) เปนตน วิธีนี้เหมาะกับโหลดท่ีมีแรงบิดเปล่ียนแปลงตามความเร็วรอบ เชน มอเตอรพัดลม ใบกวน (agitator) โบลวเวอร (blower) เปนตน ในเร่ืองนี้สอดคลองกับท่ีกลาวไวโดยธวัชชัย อัตถวิบูลกุล (2536) ภาพท่ี 8.1 การควบคุมความเร็วโดยปรับแรงดัน

ในภาพที่ 8.2 ก. คือ เอสซีอาร (SCR) ซ่ึงเปนอุปกรณในภาคกําลังของซอฟท

สตารทเตอร เม่ือควบคุมการจุดชนวนของเอสซีอารโดยใหแรงดันขาออกคอย ๆ เพิ่มข้ึนเปนเชิงเสนตามเวลา ดังภาพ ข. จึงทําใหการเพิ่มข้ึนของความเร็วรอบมอเตอรเปนไปอยางนิ่มนวล (lmphotonics.com, 2008) ได

ก. ข.

ภาพท่ี 8.2 โครงสรางหลักและการควบคุมแรงดันของซอฟทสตารทเตอร

T2=f(V2)

torque

speed

N1 N2 T1=f(V1)

Load Torque

N2

N1

T3=f(V3)

155

8.2.2 การปรับคาความตานของวงจรโรเตอร (Rotor Resistance Control)

วิธีนี้ใชกับมอเตอรแบบเหนี่ยวนําชนิดวาวดโรเตอรเทานั้น โดยการปรับคาความตานจากภายนอกซ่ึงตอกับโรเตอรผานสลิปริง ดังภาพท่ี 8.3 เปนการตัดตอคาความตานทาน โดยใชแมกเนติกคอนแทกเตอร

ภาพท่ี 8.3 การควบคุมการตอความตานทานวงจรโรเตอรโดยใชแมกเนติกคอนแทกเตอร ท่ีมา : lmphotonics.com, 2008

ในภาพท่ี 8.4 ความเร็วของมอเตอรจะเล่ือนตามเสนแรงบิดของโหลด สําหรับวีธีนี้ หากใชคาความตานทานท่ีเหมาะสม จะสามารถทําใหแรงบิดขณะสตารทมีคาสูงสุดไดดวย

พีรศักดิ์ วรสุนทโรสถ และมาบูชิ มาการิซาวา (2533)ไดกลาวถึงวิธีควบคุมความเร็วรอบโดยการถายปอนกําลังในวงจรของโรเตอรโดยใชอุปกรณไทริสเตอร เพื่อลดการสูญเสียกําลังในตัวตานทาน เชนระบบเซอรเบียส และเครเมอร เปนตน ภาพท่ี 8.4 การควบคุมความเร็วมอเตอรโดยปรับความตานทานของโรเตอร

speed

torque

load torque

N3 N2 N1

T1=f(R1) T2=f(R2) T3=f(R3) N1 > N2 > N3 R1 < R2 < R3

156

8.2.3 การเปลี่ยนแปลงจํานวนข้ัวแมเหล็ก (Pole Changing Control) วิธีนี้ขดลวดสเตเตอรจะถูกออกแบบใหสามารถเปล่ียนแปลงจํานวนข้ัวแมเหล็ก

ได การเปล่ียนแปลงของความเร็วรอบจะเปนข้ัน ๆ ดังท่ี พีรศักดิ์ วรสุนทโรสถ และมาบูชิ มาการิซาวา (2533) ไดยกตัวอยางอัตราสวนของข้ัวแมเหล็กของมอเตอรชนิดนี้ ไวดังนี้

ชนิด 2 ความเร็ว : 4/6 ข้ัว 6/8 ข้ัว 8/10 ข้ัว ชนิด 3 ความเร็ว : 2/4/6 ข้ัว 4/6/8 ข้ัว 2/4/8 ข้ัว ชนิด 4 ความเร็ว : 2/4/6/12 ข้ัว 4/6/8/12 ข้ัว ขอจํากัดของการควบคุมความเร็ววิธีนี้คือ การเปล่ียนแปลงของความเร็วรอบจะเปน

ข้ัน ๆ จึงเหมาะกับงานตองการความเร็วแบบหลายคา เชน งานกลึง งานไส งานเจาะ ซ่ึงตองการความเร็วแบบหลายคาสําหรับความเร็วกัดท่ีเหมาะกับวัสดุชนิดตาง ๆ

8.2.4 การเปลี่ยนความถี่สายปอน (Line Frequency Control) ความเร็วซิงโครนัสสามารถเปล่ียนไดถาสามารถควบคุมความถ่ีของสายปอน

อุปกรณท่ีใชปรับความถ่ีและควบคุมความเร็วของมอเตอรโดยวิธีนี้คือ อินเวอรเตอร (inverter) ดังในภาพท่ี 8.5 เปนองคประกอบการควบคุมเม่ือใชอินเวอรเตอร จากระบบไฟฟาท่ีมีแรงดันและความถ่ีคงท่ี จะแปลงเปนแหลงจายท่ีมีแรงดันและความถ่ีท่ีปรับได วิธีนี้จะสามารถปรับความเร็วของมอเตอรไดอยางตอเนื่อง เหมาะกับงานท่ีตองการความละเอียดของความเร็วรอบ เชน อุตสาหกรรมผลิตกระเบ้ืองใยหิน ผลิตกระดาษ ทอผา เปนตน

ภาพท่ี 8.5 การควบคุมความถี่ของสายปอนโดยอินเวอรเตอร ท่ีมา : 9engineer.com, 2008

power source (constant voltage and

frequency) (variable voltage and frequency)

Ind. motor

(1 or 3)

157

8.3 การตอขดลวดและการวิเคราะหแผนปาย การศึกษาเร่ืองนี้เพื่อใหทราบถึงวิธีการตอขดลวดมอเตอร 3 เฟส เขากับระบบไฟฟาได

อยางถูกตองตรงกับคาระดับแรงดันท่ีกําหนด และสามารถกําหนดขนาดของสายตัวนําและอุปกรณปองกันท่ีเหมาะสม การใชงานมอเตอรกับเคร่ืองจักรท่ีมีพิกัดหรือชวงเวลาการทํางานและหยุดพักเหมาะสม และใชงานมอเตอรในสภาพแวดลอมท่ีเหมาะสมกับระดับการปองกันของมอเตอรท่ีไดออกแบบไว เปนตน

8.3.1 แผนภาพของขดลวดและอกัษรกํากับข้ัว มอเตอรเหนี่ยวนํา 3 เฟส มีแผนภาพท่ัวไปของขดลวด ดังภาพท่ี 8.6

ภาพท่ี 8.6 แผนภาพของขดลวดมอเตอร 3 เฟส

8.3.2 ตําแหนงของข้ัวสายที่กลองตอสาย ตําแหนงท่ีแทจริงของข้ัวขดลวดท่ีกลองตอสาย จะเปนดังภาพท่ี 8.7 ซ่ึงไม

เหมือนกับไดอะแกรมของขดลวด

ภาพท่ี 8.7 ตําแหนงของข้ัวสายท่ีกลองตอสายของมอเตอร

U1 V1 W1

U2 V2 W2

ดานตนขดลวด

ดานปลายขดลวด

เฟสที่ 1 2 3

U1 V1 W1

W2 U2 V2

กลองตอสาย

158

การตอข้ัวสายเขาดวยกันมักใชตัวตอสาย (jumper) ซ่ึงมีลักษณะเปนแทงโลหะ(metal bar) ดังภาพท่ี 8.8

ภาพท่ี 8.8 การตอข้ัวมอเตอรดวยตัวตอสาย

8.3.3 วิธีการตอขดลวด 3 เฟส โดยท่ัวไปการตอขดลวดมี 2 วิธี คือ แบบสตาร และ แบบเดลตา

8.3.3.1 การตอขดลวดแบบสตาร (Star Connection, Y) มีแผนภาพ

การตอขดลวดโดยท่ัวไป และแผนภาพการตอขดลวดท่ีกลองตอสาย ดังภาพท่ี 8.9 ก. แผนภาพการตอขดลวดโดยท่ัวไป ข. แผนภาพการตอขดลวดท่ีกลองตอสาย ภาพท่ี 8.9 แผนภาพการตอขดลวดแบบสตาร

U1 V1 W1

U2 V2 W2

L1 L2 L3

W2 U2 V2

U1 V1 W1

L1 L2 L3

ตัวตอสาย

หลักตอสาย นอตสําหรับขัน

159

8.3.3.1.1 วิเคราะหการตอวงจรแบบสตาร เม่ือตอมอเตอรแบบสตาร เขากับระบบไฟฟา จะมีกระแสและแรงดันเปนดังภาพท่ี 8.10

ภาพท่ี 8.10 กระแสและแรงดันในมอเตอรเหนีย่วนํา 3 เฟสเม่ือตอแบบสตาร

8.3.3.1.2 กําลังไฟฟาท่ีปอนใหกับมอเตอร จากทฤษฎีของการตอ

โหลดแบบสตาร UL = 3UP , IL = IP (8.1)

กําลังไฟฟาตอเฟสที่ปอนใหกับมอเตอร

PP = UP IP cos (8.2) กําลังไฟฟา 3 เฟสท่ีปอนใหกบัมอเตอร

P3P = 3 (UP IP cos)

แทนคา UP ดวย UL/ 3 และ IP ดวย IL

P3P = 3 ((UL/3 ) IL cos) P3P =3 UL IL cos (8.3)

เม่ือ UL คือ แรงดันไลน (line voltage) (V) UP คือ แรงดันเฟส (phase voltage) (V)

IL IP

UL

UL

UL

L 1

L2

L3

UP

UP UP

IL

IP

IP

IL

U1

U2

V1

V2

W1

W2

160

IL คือ กระแสไลน (line current) (A) IP คือ กระแสเฟส (phase current) (A) cos คือ ตัวประกอบกําลัง (power factor)

8.3.3.2 การตอขดลวดแบบเดลตา (Delta Connection, ) มีแผนภาพการตอขดลวดโดยท่ัวไป และแผนภาพการตอขดลวดท่ีกลองตอสายดังภาพท่ี 8.11 ก. แผนภาพการตอขดลวดโดยท่ัวไป ข. แผนภาพการตอขดลวดท่ีกลองตอสาย

ภาพท่ี 8.11 แผนภาพการตอขดลวดแบบเดลตา

8.3.3.2.1 วิเคราะหการตอวงจรแบบเดลตา เม่ือตอมอเตอรแบบเดลตาเขากับระบบไฟฟา จะมีกระแสและแรงดันเปนดังภาพท่ี 8.12

ภาพท่ี 8.12 กระแสและแรงดันในมอเตอรเหนีย่วนํา 3 เฟสเม่ือตอแบบเดลตา

U1 V1 W1 U1 V1 W1

U2 V2 W2

L1 L2 L3

W2 U2 V2

L1 L2 L3

IP

IP

UL

IL

IL

UL

UL

L2

L3

IP

IL

L1

W1

V2

W2

V1

U1

U2

UP UP

UP

161

8.3.3.2.2 กําลังไฟฟาท่ีปอนใหกับมอเตอร จากทฤษฎีของการตอโหลดแบบเดลตา

UL = UP , IL = 3 IP (8.4)

กําลังไฟฟาท่ีปอนใหกับมอเตอร PP = UP IP cos (8.5)

แทน UP ดวย UL และ IP ดวย IL /3

P3P = 3(UL(IL /3) cos) P3P =3 UL IL cos (8.6)

จะพบวาสมการ 8.5 เหมือนกันกับสมการ 8.2 และสมการ 8.6 จะเหมือนกันกับ

สมการ 8.3 ซ่ึงหมายความวาไมวาจะตอมอเตอรแบบสตารหรือเดลตาก็ตาม การคํานวณกําลังไฟฟาของมอเตอรจะใชสมการเดียวกัน แตการแทนคาสมการจะใชคาแรงดันและกระแสท่ีถูกตองของการตอแตละแบบ (ไมใชคาเดียวกัน)

8.3.4 การวิเคราะหแผนปายของมอเตอร ในท่ีนี้จะกลาวถึงเฉพาะคุณสมบัติ ท่ีจําเปนตอการตอขดลวดมอเตอรใชงาน

และคุณสมบัติแวดลอมอ่ืน ๆ ในเบ้ืองตนเทานั้น โดยท่ีมอเตอรตัวหนึ่ง ๆ จะตองตอขดลวดแบบใดนั้น จะตองวิเคราะหจากแผนปายมอเตอร (motor nameplate) และพิจารณารวมกับคาแรงดันของระบบไฟฟาท่ีมี เพื่อใหแรงดันไฟฟาท่ีปอนใหกับมอเตอรตรงพิกัดตามแผนปาย ดังตัวอยางแผนปาย ในภาพท่ี 8.13 มีหลักการพิจารณาดังนี้

3 ~ Mot. BBC BROWNBOVERI VDE 530/72 5.5 kW cos 0.84 1,450 RPM 50 Hz

380/660 V 11.7/6.75 A Bearing 6032 - 6032 Temp. 40 C Ins. Class A IP 45 Temp. Rise 55 C

ภาพท่ี 8.13 ตัวอยางแผนปายมอเตอรเหนีย่วนาํ 3 เฟส

162

จากแผนปายของมอเตอรเหนี่ยวนํา 3 เฟส ในภาพที่ 8.13 มีขอมูลท่ีสําคัญหลายประการสําหรับกําหนดการตอ กําหนดขนาดสายและอุปกรณปองกัน ดังนี้

8.3.4.1 แรงดันพิกัด (Rated Voltage) เปนคาแรงดันไฟฟาท่ีจะตองจายใหกับมอเตอร และเปนขอมูลท่ีใชกําหนดวิธีการตอขดลวด จากแผนปายระบุแรงดันไว 2 คา คือ 380 V และ 660 V มีความหมายดังนี้

380/660 V ตอขดลวดแบบสตารกับแหลงจาย 3 เฟส ท่ีมีคาแรงดันไลน 660 V ตอขดลวดแบบเดลตากับแหลงจาย 3 เฟส ท่ีมีคาแรงดันไลน 380 V

ไมวาจะเลือกตอแบบใด เม่ือปอนแรงดันไฟฟาตรงตามพิกัด จะมีแรงดันตกครอม

ขดลวดมอเตอรแตละเฟส (แรงดันเฟส) เทากันเสมอ ดังการวิเคราะหตอไปนี้ เม่ือตอแบบสตาร

เม่ือตอแบบเดลตา

ภาพท่ี 8.14 การวิเคราะหคาแรงดันท่ีตกครอมขดลวด

จากภาพท่ี 8.14 พบวา เม่ือตอขดลวดแบบสตารกับแรงดัน 660 โวลต และเม่ือตอ

ขดลวดแบบเดลตากับแรงดัน 380 โวลตตามท่ีกําหนดในแผนปาย จะมีคาแรงดันตกครอม

UL = 660 V UP = UL/3 = 660/3 = 380 V

UL = 380 V UP = UL = 380 V

163

ท่ีขดลวดแตละเฟส (แรงดันเฟส) เทากันคือ 380 V ซ่ึงเปนคาแรงดันพิกัดของขดลวด (rated voltage) แตละเฟส คาแรงดันนี้ก็คือแรงดันคาตํ่า ท่ีระบุไวในแผนปายนั่นเอง

และโดยท่ัวไป ระบบไฟฟามักเปนระบบ 3 เฟส 4 สาย 380/220 V 50 Hz เม่ือวิเคราะหแลวพบวามอเตอรตามแผนปายตัวอยางนี้ จะตองตอขดลวดใชงานแบบเดลตากับแรงดัน 380 V ของระบบไฟดังกลาว

8.3.4.2 กระแสพิกัด (Rated Current) บางคร้ังเรียกกระแสเต็มกําลัง(full-load current) เปนคากระแสเม่ือมอเตอรขับโหลดเต็มพิกัด ท่ีจะนําไปคํานวณเพื่อกําหนดขนาดของสายวงจรยอยมอเตอรและอุปกรณปองกัน จากแผนปายระบุคากระแสไว 2 คา ดังนี้

11.7/6.75 A กระแสพิกัดเม่ือตอขดลวดแบบสตาร กระแสพิกัดเม่ือตอขดลวดแบบเดลตา

8.3.4.3 กําลังเอาทพุทพิกัด (Rated Output Power) หมายถึงกําลังเอาทพุทสูงสุดท่ีมอเตอรสามารถขับโหลดโดยไมเกิดความเสียหาย อาจระบุเปนแรงมา (horse power, HP) หรือเปนกิโลวัตต (kW) จากแผนปายตัวอยางกําลังเอาทพุทของมอเตอรคือ 5.5 kW

การเลือกใชมอเตอรสําหรับขับเคล่ือนเคร่ืองจักรนั้น กําลังพิกัดของมอเตอรควรมีคาไมนอยกวา 120 % ของกําลังอินพุทท่ีเคร่ืองจักรตองการ (อัตราเผ่ือ 20%)

8.3.4.4 กําลังอินพุทพิกัด (Rated Input Power) หมายถึงกําลังอินพุทเม่ือมอเตอรขับโหลดเต็มพิกัด คานี้จะไมมีกําหนดไวท่ีแผนปาย โดยจะตองคํานวณเองจากกระแสและแรงดัน ดังนี้

จากสมการท่ี 8.3 นํามาใชในสถานการณนี้ จะได PIN = √3 UL IL cos

เลือกคากระแสกับแรงดันจากการตอแบบเดลตา (หรือจากการตอแบบสตารก็ได)

PIN = √3 (380) (11.7) (0.84) = 6,468.6 W

164

8.3.4.5 ประสิทธิภาพของมอเตอร (Motor Efficiency) เปนคาประสิทธิภาพโดยประมาณ คํานวณจากกําลังเอาทพุทและอินพุทพิกัด ดังนี้

จากแผนปายกาํลังเอาทพุท 5.5 kW หรือ 5,500 W จะมีประสิทธิภาพ = x 100 = 85 %

8.3.4.6 ความเร็วรอบของมอเตอร (Motor Speed) เปนคาความเร็วรอบของมอเตอรขณะขับโหลดเต็มพิกัด มอเตอรท่ีเลือกไปใชงานจะตองมีความเร็วรอบเทากับความเร็วรอบของเคร่ืองจักรท่ีไดออกแบบเอาไว เชน ความเร็วรอบของสวานไฟฟาจะตองเหมาะสมกับความเร็วตัด (cutting speed) ของโลหะน้ัน ๆ เปนตน จากแผนปายตัวอยางความเร็วรอบของมอเตอรขณะขับโหลดเต็มพิกัดเทากับ 1,450 rpm

จากสมการ 7.1 และ 7.2 สามารถคํานวณคาสลิปของมอเตอร ได ดังนี้

NS = (120 f)/P = (120 x 50)/4 = 1,500 rpm

S = (NS – NR)/NS S = (1,500 – 1,450)/1,500

= 0.033 หรือ 3.33%

8.3.4.7 ขนาดสายและอุปกรณปองกัน (Branch Circuit Conductor

and Protective Device) กระแสกําหนดขนาดสายและอุปกรณปองกัน

ดูจากกระแสพิกัดเม่ือตอแบบเดลตา 11.7 A ขนาดสายวงจรยอยทนกระแสได

1.25 x 11.7 = 14.6 A จากตารางท่ี 8.1 เลือกสาย THW ขนาด 3 x 2.5 mm2 (ทนได 18 A) เดินในทอ IMC

5,500 6,468.6

165

จากตารางท่ี 8.2 เลือกใชขนาดฟวส (ขาดชา) ปองกันการลัดวงจรยอย = 1.75 x 11.7 = 20.5 A ขนาดท่ีเลือก 25 A (จากขนาดมาตรฐาน6,10,16,20,25,35,50,63,80,100 A)

จากขอกําหนดขนาดอุปกรณปองกันการทํางานเกินกําลัง จะได = 1.15 x 11.7 = 13.5 A เลือกใชโอเวอรโหลดรีเลยท่ีมีขนาดปรับต้ัง 12 –15 A (115-130%)

ตารางท่ี 8.1 ขนาดกระแสของสายหุมพีวีซี ตาม มอก. 11-2531 อุณหภูมิตัวนํา 70C ขนาดแรงดัน 300 หรือ 750 โวลต อุณหภูมิโดยรอบ 40 C (ก - ค) และ อุณหภูมิโดยรอบ 30 C (ง - จ)

ท่ีมา : ลือชัย ทองนิล, 2542, หนา 14

166

ตารางท่ี 8.2 พิกัดหรือขนาดปรับตั้งอุปกรณปองกันการลัดวงจรของมอเตอร

ท่ีมา : ลือชัย ทองนิล, 2542, หนา 141

ยังมีคาคุณสมบัติอ่ืน ๆ อีกหลายคา เชน พิกัดการใชงานมอเตอร (rating) ระดับการ

ปองกันมอเตอรจากสภาพแวดลอม (degree of protection, IP) อุณหภูมิรอบขาง(ambient temperature) อุณหภูมิท่ียอมใหเพิ่มข้ึนไดสูงสุด (raise temperature) รหัสอักษร (letter code) เปนตน ผูเรียนควรหาโอกาสศึกษาเพิ่มเติมจากแหลงความรูตาง ๆ เพื่อใหมีขอบขายความรูสําหรับการปฏิบัติงานกับมอเตอรไฟฟาเหนี่ยวนําไดดีมากยิ่งข้ึน

167

8.4 สรุป การตอมอเตอรเหนี่ยวนํา 3 เฟสงานในอุตสาหกรรม โดยท่ัวไปมีวิธีการตอขดลวด

มอเตอรอยู 2 แบบคือสตารและเดลตา โดยการศึกษาวงจรเพื่อใหเขาใจความสัมพันธของกระแสไลนและเฟส แรงดันไลนและเฟส การเช่ือมโยงแผนภาพท่ัวไปของการตอ ไปสูการตอขดลวดท่ีกลองตอสายของมอเตอร ซ่ึงตําแหนงข้ัวของขดลวดในแผนภาพท่ัวไปกับแผนภาพขดลวดท่ีกลองตอสายจะไมเหมือนกัน ทําใหตองมีความระมัดระวังเปนพิเศษ การเลือกตอวงจรแบบสตารหรือเดลตานั้น จะตองมีความถูกตองกับคาระดับแรงดันไฟฟาท่ีใช การกําหนดขนาดสายและอุปกรณปองกันท่ีเหมาะสมกับขนาดของมอเตอร จะพิจารณาคากระแสพิกัดจากแผนปายมอเตอรจากคาที่ถูกตองกับวิธีการตอขดลวดท่ีเลือก สวนการควบคุมความเร็วรอบมี 4 วิธี คือ วิธีการปรับแรงดันสายปอน เชน ดวยซอฟทสตารทเตอร วิธีการปรับคาความตานของวงจรโรเตอรกรณีเปนมอเตอรแบบสลิปริง วิธีการเปล่ียนแปลงจํานวนข้ัวแมเหล็กสําหรับมอเตอรชนิดหลายความเร็วซ่ึงจะไดความเร็วเปนแบบข้ัน ๆ วิธีการควบคุมความถ่ีของสายปอนซ่ึงตองใชแหลงจายพิเศษ อินเวอรเตอร ซ่ึงจะไดความเร็วรอบท่ีเปล่ียนแปลงแบบนุมนวล ท้ังนี้การเลือกวาจะใชวิธีใดนั้น จะข้ึนอยูกับความละเอียดของการเปล่ียนแปลงความเร็วรอบท่ีตองการ ซ่ึงข้ึนอยูกับลักษณะของงานและชนิดของมอเตอรเปนหลัก

8.5 คําถามทบทวนและกิจกรรม 1. มอเตอรมีแรงดันพิกัด 380/660 V ถาตอขดลวดมอเตอรแบบสตาร ใชกับแหลงจาย

ระบบ 3 เฟส 4 สาย 380/220 V 50 Hz จะไดหรือไม เพราะเหตุใด? 2. มอเตอรมีแรงดันพิกัด 220/380 V และแหลงจายเปนระบบ 3 เฟส 4 สาย 380/220 V

50 Hz จะตองเลือกตอขดลวดมอเตอรวิธีใด ถาเลือกตออีกวิธีท่ีเหลือจะไดหรือไมเพราะเหตุใด ? 3. จากตัวอยางแผนปายมอเตอร ใหคํานวณกําลังอินพุทเม่ือมอเตอรตอแบบสตาร

และขับโหลดเต็มพิกัด 4. ถาจัดแบงการควบคุมความเร็วของมอเตอรเหนี่ยวนําออกเปน 2 วิธีคือควบคุม

แหลงจาย และการจัดการวงจรท่ีตัวมอเตอร จะไดแกแบบใดบาง 5. วิธีการควบคุมความเร็วของมอเตอรเหนี่ยวนํา แบบใดท่ีบางไมตองใชแหลงจาย

ชนิดพิเศษเพิ่มเติม แตละวิธีมีหลักการอยางไร

168

6. วิธีการควบคุมความเร็วของมอเตอรเหนี่ยวนํา แบบใดบางท่ีตองใชแหลงจายชนิดพิเศษ ท่ีสามารถปรับแรงดันหรือความถ่ี แตละวิธีมีหลักการอยางไร

7. เคร่ืองจักรตองการกําลังขับขนาด 3 กิโลวัตต มอเตอรท่ีนํามาใชจะตองมีขนาดไมตํ่ากวาเทาใด

8. วิธีการควบคุมความเร็วรอบมอเตอรแบบสลิปริง มีวิธีเฉพาะท่ีไมเหมือนกับมอเตอรชนิดอ่ืนคืออะไร

9. มอเตอรมีขนาดกระแสพิกัด 20/11.5 A ถามอเตอรตอแบบเดลตา กระแสท่ีใชคํานวณหาขนาดสายวงจรยอยมีคาเทาใด

10. ถามอเตอรในขอ 9 ตอแบบเดลตา ใหกําหนดขนาดของเซอรกิตเบรกเกอรแบบเวลาผกผัน ท่ีเลือกใช

11. กิจกรรมการตอขดลวดมอเตอรตามการวิเคราะหแผนปาย การตอวงจรและการควบคุมความเร็วรอบโดยใชอินเวอรเตอร โดยผูเรียนออกแบบตารางและจดบันทึกการทดลองดวยตัวเอง

เอกสารอางอิง

ธวัชชัย อัตถวบูิลยกุล. (2536). เคร่ืองกลไฟฟา 4 ทฤษฎีมอเตอรเหนี่ยวนําสามเฟสและเฟสเดียว. กรุงเทพฯ: ศูนยสงเสริมอาชีวะ.

พีรศักดิ์ วรสุนทโรสถ, และมาบูชิ มาการิซาวา. (2533). เทคนิคการซอมแซมเลือกประเภทและติดตั้งมอเตอรเหนี่ยวนํา. กรุงเทพฯ: ซีเอ็ดยูเคช่ัน.

ลือชัย ทองนิล. (2542). การออกแบบและติดตั้งระบบไฟฟาตามมาตรฐานของการไฟฟา (พิมพคร้ังท่ี 4). กรุงเทพฯ: ดวงกมลสมัย.

lmphotonics.com. (2008). Soft Starters. [Online], Available HTTP : http://www.lmphotonics.com/sstart.htm#voltagecontrol [2008, September 8]

-------. (2008). Slip Ring or Wound Rotor Motors. [Online], Available HTTP : http://www.lmphotonics.com/slipring.htm [2008, September 18]

9engineer.com. (2008). อินเวอรเตอรคืออะไร. [Online], Available HTTP : http://www.9engineer.com/au_main/Drives/what%20is%20inverter.htm [2008, March 18]

170