มอเตอร์เหนี่ยวนำหลายเฟส

มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส

มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสเรียกอีกอย่างว่ามอเตอร์แบบอะซิงโครนัสและเป็นมอเตอร์ประเภทที่ใช้กันมากที่สุดในงานอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการออกแบบกรงกระรอกเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในงานอุตสาหกรรม

มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสทำงานด้วยความเร็วคงที่ตั้งแต่ไม่มีโหลดไปจนถึงโหลดเต็ม ในทางกลับกันความเร็วขึ้นอยู่กับความถี่ดังนั้นมอเตอร์เหล่านี้จึงไม่ได้รับการปรับให้เข้ากับการควบคุมความเร็วอย่างมีประสิทธิภาพ มีความเรียบง่ายทนทานราคาถูกดูแลรักษาง่ายและสามารถผลิตโดยมีลักษณะเฉพาะเพื่อให้เหมาะกับความต้องการทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่

การสร้างมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส

ประกอบด้วยสเตเตอร์ที่มีขดลวดสเตเตอร์และโรเตอร์ สเตเตอร์มีขดลวด 3 เฟสหรือขดลวดสเตเตอร์ในขณะที่โรเตอร์มีขดลวดลัดวงจรหรือขดลวดโรเตอร์ และโรเตอร์แตกต่างจากสเตเตอร์ด้วยช่องว่างอากาศขนาดเล็กที่มีตั้งแต่ 0.4 มม. ถึง 4 มม. โดยอาศัยกำลังของมอเตอร์ เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าสามเฟสกับขดลวดสเตเตอร์สนามแม่เหล็กหมุนจะถูกสร้างขึ้น เมื่อสนามแม่เหล็กหมุนกระแสจะถูกเหนี่ยวนำในตัวนำของโรเตอร์กรงกระรอก ปฏิสัมพันธ์ของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำและสนามแม่เหล็กก่อให้เกิดแรงที่ทำให้โรเตอร์หมุนด้วย

มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส

หลักการทำงาน

มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟสทำงานตามกฎของฟาราเดย์ที่ว่า EMF ถูกเหนี่ยวนำในวงจรเนื่องจากอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจร ขดลวดสเตเตอร์ที่เฟส 120 องศาจากกันจะได้รับแหล่งจ่ายไฟ AC และด้วยเหตุนี้สนามแม่เหล็กหมุนจึงเกิดขึ้นในขดลวด เมื่อโรเตอร์ตัดผ่านสนามแม่เหล็กหมุน (ด้วยความเร็วสัมพัทธ์) EMF จะถูกเหนี่ยวนำในโรเตอร์ซึ่งทำให้กระแสไฟฟ้าไหลในตัวนำของโรเตอร์ ตามกฎหมาย Lenz สาเหตุของการผลิตกระแสไฟฟ้าจะถูกคัดค้านซึ่งเป็นความเร็วสัมพัทธ์ของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์และด้วยเหตุนี้โรเตอร์จะเริ่มหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างจากความเร็วซิงโครนัสของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์

ข้อดี:

• มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและทนทาน
• มันค่อนข้างถูก
• ต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย
• มีประสิทธิภาพสูงและปัจจัยด้านกำลังที่ดีพอสมควร
• มีแรงบิดเริ่มต้นด้วยตนเอง

มอเตอร์สตาร์ท

ดังที่เราทราบเมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแล้ว มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส สนามแม่เหล็กหมุนจะถูกตั้งค่าในสเตเตอร์ซึ่งจะเชื่อมและตัดแท่งโรเตอร์ซึ่งจะทำให้เกิดกระแสโรเตอร์และสร้างสนามโรเตอร์ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับสนามสเตเตอร์และทำให้เกิดการหมุน แน่นอนว่านี่หมายความว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสสามารถสตาร์ทได้เองทั้งหมด

วงจรมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส

ดังนั้นความจำเป็นในการสตาร์ทจึงไม่เพียงพอในทางกลับกันที่จะให้การสตาร์ท แต่เพื่อลดกระแสสตาร์ทที่หนักและให้โอเวอร์โหลดและ ไม่มีการป้องกันแรงดันไฟฟ้า . สตาร์ทเตอร์มีหลายประเภทรวมถึงสตาร์ทเตอร์แบบออนไลน์โดยตรงสตาร์ทเตอร์เดลต้าหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติและความต้านทานของโรเตอร์ แต่ละคนจะได้รับการพิจารณาในทางกลับกัน ที่นี่เราจะไปดู สตาร์เดลต้าสตาร์ท .

นี่คือรูปแบบของสตาร์ทเตอร์ที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส สามารถลดกระแสไฟฟ้าเริ่มต้นได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการเชื่อมต่อขดลวดสเตเตอร์ในการกำหนดค่าแบบดาวซึ่งจะวางสองเฟสใด ๆ ในอนุกรมข้ามแหล่งจ่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แผนภาพพื้นฐานของ Star Delta

การสตาร์ทในสตาร์ไม่เพียง แต่มีผลในการลดกระแสสตาร์ทของมอเตอร์ แต่ยังรวมถึงแรงบิดสตาร์ทด้วย เมื่อถึงความเร็วในการวิ่งที่เฉพาะเจาะจงแล้วสวิตช์ double-throw จะเปลี่ยนการจัดเรียงของขดลวดจากดาวเป็นเดลต้าเมื่อได้รับแรงบิดในการวิ่งเต็มที่ การจัดเรียงดังกล่าวหมายความว่าจะต้องนำส่วนปลายของขดลวดสเตเตอร์ทั้งหมดไปสิ้นสุดที่ด้านนอกปลอกของมอเตอร์

มอเตอร์แยกเฟส

โดยปกติการจ่ายให้กับบ้านเป็นเฟสเดียวในขณะที่มอเตอร์เหนี่ยวนำที่จำเป็นในการใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆต้องใช้มอเตอร์หลายเฟส ด้วยเหตุนี้มอเตอร์เหนี่ยวนำจึงประกอบด้วยขดลวดสองเส้นเพื่อให้ได้สองเฟสจากแหล่งจ่ายเฟสเดียว

มอเตอร์แยกเฟสเป็นมอเตอร์เฟสเดียวทั่วไป มอเตอร์แยกเฟสหรือที่เรียกว่ามอเตอร์สตาร์ทแบบเหนี่ยวนำ / มอเตอร์เหนี่ยวนำน่าจะเป็นมอเตอร์เฟสเดียวขั้นพื้นฐานที่สุดที่ผลิตขึ้นเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมแม้ว่าจะค่อนข้าง จำกัด มีขดลวดสองเส้นจากเฟสเดียวที่จัดเรียงไว้ที่จุดเริ่มต้น หนึ่งคือขดลวดหลักและอีกอันคือการสตาร์ทหรือขดลวดเสริม ขดลวดเริ่มต้นทำด้วยลวดวัดที่เล็กกว่าและหมุนน้อยลงเกี่ยวกับขดลวดหลักเพื่อให้มีความต้านทานมากขึ้นจึงทำให้ขดลวดสตาร์ทของสนามที่มุมทางไฟฟ้าต่างจากขดลวดหลักและทำให้มอเตอร์หมุน ขดลวดหลักของลวดที่หนักกว่าช่วยให้มอเตอร์ทำงานตลอดเวลาที่เหลือ ขดลวดหลักมีความต้านทานต่ำ แต่มีค่ารีแอกแตนซ์สูงและขดลวดสตาร์ทมีความต้านทานสูง แต่มีค่ารีแอกแตนซ์ต่ำ

มอเตอร์แยกเฟส

มอเตอร์แบบแยกเฟสใช้กลไกการสลับที่แยกขดลวดสตาร์ทออกจากขดลวดหลักเมื่อมอเตอร์ทำงานได้ถึง 75% ของความเร็วที่ประเมินไว้ ในกรณีส่วนใหญ่จะเป็นสวิตช์แบบแรงเหวี่ยงที่เพลามอเตอร์ ความแตกต่างของเฟสระหว่างกระแสเริ่มต้นและกระแสหลักที่คดเคี้ยวอยู่ที่ 90 องศา

มอเตอร์สตาร์ทคาปาซิเตอร์:

มอเตอร์สตาร์ทตัวเก็บประจุใช้สำหรับสร้างสนามสเตเตอร์หมุน มอเตอร์นี้เป็นการดัดแปลงของมอเตอร์แบบแยกเฟสโดยใช้ตัวเก็บประจุแบบรีแอคแตนซ์ต่ำวางเรียงเป็นอนุกรมพร้อมกับขดลวดสตาร์ทของสเตเตอร์เพื่อให้เฟสกะประมาณ 90 องศาสำหรับกระแสเริ่มต้น

คาปาซิเตอร์สตาร์ทมอเตอร์

มอเตอร์ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนถาวร:

มีตัวเก็บประจุแบบรันที่เชื่อมต่ออย่างถาวรเป็นอนุกรมพร้อมกับขดลวดเริ่มต้น สิ่งนี้ทำให้การเริ่มต้นคดเคี้ยวเป็นขดลวดเสริมเมื่อมอเตอร์บรรลุความเร็วในการทำงาน เนื่องจากตัวเก็บประจุแบบรันต้องได้รับการออกแบบมาเพื่อการใช้งานอย่างต่อเนื่องจึงไม่สามารถให้การเร่งเริ่มต้นของตัวเก็บประจุเริ่มต้นได้ ตัวเก็บประจุทำหน้าที่เปลี่ยนเฟสของขดลวดเส้นใดเส้นหนึ่งเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าทั่วขดลวดอยู่ที่ 90 °จากขดลวดอื่น ๆ มอเตอร์ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนถาวรมีการใช้งานที่หลากหลายขึ้นอยู่กับการออกแบบ

มอเตอร์ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนถาวร

มอเตอร์แบบแยกเฟสใช้สำหรับโหลดเอนกประสงค์ โหลดโดยทั่วไปจะเป็นโหลดที่ขับเคลื่อนด้วยสายพานหรือโหลดไดรฟ์โดยตรงขนาดเล็ก แอพพลิเคชั่นสำหรับมอเตอร์แบบแยกเฟส ได้แก่ เครื่องเจียรขนาดเล็กพัดลมขนาดเล็กและเครื่องเป่าลมและแรงบิดเริ่มต้นอื่น ๆ ที่ต้องการกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 1/20 ถึง 1/3 แรงม้า และมอเตอร์เหล่านี้มักได้รับการออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าเดียวซึ่งจำกัดความยืดหยุ่นในการใช้งาน

มอเตอร์ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนถาวร

คุณสมบัติหลักของมอเตอร์สปลิตเฟสคือสามารถใช้ในพื้นที่ของโรงงานที่ไม่ได้รับการจัดสรรสามเฟสหรือโหลดขนาดเล็กบนพื้นโรงงานซึ่งมอเตอร์แรงบิดแบบเศษส่วนสามารถรับภาระได้ มอเตอร์ไม่สามารถวัดแรงบิดเริ่มต้นได้มากนักดังนั้นโหลดต้องค่อนข้างเล็กหรือขับเคลื่อนด้วยสายพานซึ่งสามารถใช้ประโยชน์เชิงกลเพื่อช่วยให้มอเตอร์สตาร์ทได้

ตัวอย่างการทำงานของการควบคุมมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบแยกเฟส

แผนภาพบล็อกของระบบ

มอเตอร์เหนี่ยวนำแบบแยกเฟสที่ใช้ในพัดลมดูดอากาศประกอบด้วยขดลวดสองเส้นโดยขดลวดเส้นหนึ่งรับแหล่งจ่ายไฟโดยตรงในขณะที่ขดลวดอื่นรับแหล่งจ่ายผ่านตัวเก็บประจุซึ่งทำให้แรงดันไฟฟ้าล่าช้า การเชื่อมต่อข้ามขดลวดเหล่านี้ทำผ่านรีเลย์ เมื่อรีเลย์ตัวใดตัวหนึ่งจ่ายพลังงานขดลวดตัวใดตัวหนึ่งจะได้รับแหล่งจ่ายไฟหลักโดยตรงและอีกตัวหนึ่งจะรับแหล่งจ่ายผ่านตัวเก็บประจุ รีเลย์เหล่านี้ทำงานโดยรีเลย์ซึ่งควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ตามอินพุตจากผู้ใช้ผ่านรีโมททีวี