มอเตอร์มีหลายประเภท แต่ตามแหล่งจ่ายไฟแล้ว มอเตอร์เหล่านี้ไม่มีอะไรมากไปกว่ามอเตอร์กระแสสลับและมอเตอร์กระแสตรง แล้วมีมอเตอร์ที่ใช้ได้ทั้งไฟ AC และ DC ไหมครับ?
คำตอบคือ: ใช่ มอเตอร์แบบกระตุ้นแบบเฟสเดียว (แบบกระตุ้นแบบอนุกรม) ที่จะแนะนำด้านล่างนี้คือมอเตอร์ตัวหนึ่งดังกล่าว
มอเตอร์แบบกระตุ้นแบบเฟสเดียว (series excitation) เป็นเรื่องปกติธรรมดา เครื่องมือไฟฟ้าแบบมือถือต่างๆ เช่น สว่านมือ เครื่องเจียร และเครื่องใช้ในครัวเรือนขนาดเล็ก ส่วนใหญ่ใช้มอเตอร์แบบเฟสเดียวแบบกระตุ้น (series excitation) คุณลักษณะที่ชัดเจนที่สุดของมอเตอร์นี้คือ มีแปรงคาร์บอน.
กลไกของมอเตอร์กระตุ้นแบบเฟสเดียว (series excitation)
โครงสร้างของมอเตอร์กระตุ้นแบบเฟสเดียว (การกระตุ้นแบบอนุกรม) นั้นโดยทั่วไปแล้วจะเหมือนกับมอเตอร์กระตุ้นซีรีย์ DC
สเตเตอร์ประกอบด้วยแกนเหล็กและขดลวดกระตุ้น และโรเตอร์ประกอบด้วยแกนเหล็ก ขดลวดกระดอง สับเปลี่ยน และเพลาหมุน ขดลวดกระตุ้นและขดลวดกระดองเป็นทั้งขดลวดพันแผล และทั้งสองสร้างวงจรอนุกรมผ่านแปรงถ่านและสับเปลี่ยน ซึ่งเป็นที่มาของการกระตุ้นแบบอนุกรมด้วย
ขดลวดสเตเตอร์ นั่นคือ ขดลวดสนามโดยทั่วไปมีขั้วแม่เหล็กเพียงคู่เดียว ขดลวดของโรเตอร์โรเตอร์นั่นคือขดลวดอาร์เมเจอร์ไม่ได้ปิดและวงปิดจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อแปรงคาร์บอนสัมผัสกัน
หลักการทำงานของมอเตอร์แบบเฟสเดียว
โครงสร้างของมอเตอร์ซีรีย์และมอเตอร์ซีรีย์ DC เหมือนกัน ดังนั้นสถานะการทำงานทันทีของทั้งสองจึงเหมือนกัน ก่อนอื่นเราสามารถเข้าใจหลักการทำงานของมอเตอร์ซีรีย์ DC แล้วเปลี่ยนเล็กน้อยเพื่อทำความเข้าใจการทำงานของมอเตอร์ซีรีย์ หลักการ.
หลักการทำงานของมอเตอร์กระตุ้นซีรีส์นั้นค่อนข้างง่าย ดังที่ได้กล่าวไว้ในหนังสือเรียนเล่มที่แล้ว
กระแสเข้าสู่ขดลวดทางด้านซ้าย ผ่านขดลวดโรเตอร์ และออกจากขดลวดทางด้านขวา ตามผลกระทบของกระแสแม่เหล็ก ขดลวดสเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กที่มีทิศทางจาก N ถึง S ในรูป เนื่องจากทิศทางของกระแสคงที่ ทิศทางของสนามแม่เหล็กจึงถูกกำหนดด้วย
ในเวลาเดียวกัน การหมุนของโรเตอร์ซึ่งกระแสไหลจะได้รับผลกระทบจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้า และสามารถตัดสินทิศทางของแรงได้ตามกฎทางซ้ายมือ ขดลวดที่อยู่ในช่วงของขั้ว N และ S จะได้รับแรงเท่ากัน แต่ในทิศทางที่ต่างกัน และแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าจะทำให้โรเตอร์เริ่มหมุน
เนื่องจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าบวกแรงเฉื่อย หลังจากที่โรเตอร์หมุนครึ่งวงกลม เนื่องจากการมีอยู่ของสับเปลี่ยน ทิศทางของกระแสที่ไหลเข้าสู่คอยล์โรเตอร์จะเปลี่ยนไป ดังนั้นทิศทางของแรงในช่วง N และ S จะไม่เปลี่ยนแปลง และโรเตอร์จะหมุนต่อไป ลงข้างล่าง.
นี่คือหลักการทำงานของมอเตอร์ซีรีย์ DC เนื่องจากมอเตอร์ซีรีย์เฟสเดียวเชื่อมต่อกับกระแสสลับ ทิศทางของกระแสจึงเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา และทิศทางของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดสเตเตอร์ก็เปลี่ยนไปเช่นกัน แต่ทิศทางปัจจุบันของขดลวดโรเตอร์จะเปลี่ยนพร้อมกัน ดังนั้นทิศทางแรงของโรเตอร์จะไม่เปลี่ยนแปลง
ฉันอยากจะพูดสองสามคำเกี่ยวกับตัวสับเปลี่ยน เมื่อเชื่อมต่อกับกระแสตรง สับเปลี่ยนจะมีบทบาทในการเปลี่ยนทิศทางของกระแสที่คดเคี้ยวของโรเตอร์ แต่เมื่อเชื่อมต่อกับกระแสสลับ การเปลี่ยนทิศทางนั้นเกิดจากลักษณะของกระแสสลับเอง ดูเหมือนว่าไม่เหมาะสมอย่างยิ่งที่จะเรียกสับเปลี่ยนในมอเตอร์ซีรีย์เฟส นอกจากนี้ เกี่ยวกับกฎมือซ้าย-ขวา กฎแอมแปร์ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ บทความก่อนหน้านี้ได้แนะนำแล้ว และฉันจะไม่ทำซ้ำที่นี่ เพื่อน ๆ ที่ต้องการสามารถไปที่บทความก่อนหน้าเกี่ยวกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟส
ลักษณะของมอเตอร์แบบกระตุ้นแบบเฟสเดียว (แบบกระตุ้นแบบอนุกรม)
มอเตอร์ซีรีส์มีข้อดีของการสตาร์ทโดยไม่ใช้ตัวเก็บประจุ ความเร็วที่รวดเร็ว และแรงบิดในการสตาร์ทที่มาก แต่ก็มีข้อเสีย เช่น เสียงรบกวนสูง แปรงถ่านสึกหรอง่าย และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง
เหตุใดมอเตอร์ซีรีส์จึงมีคุณลักษณะของแรงบิดเริ่มต้นขนาดใหญ่
ดูสูตรแรงบิดก่อน: T=Ct*Φ*Ia โดยที่ Ct คือค่าคงที่ของแรงบิด ซึ่งสัมพันธ์กับโครงสร้างมอเตอร์ Φ คือฟลักซ์ช่องว่างอากาศ Ia คือกระแสเกราะ จะเห็นได้ว่าเมื่อกำหนดมอเตอร์แล้ว แรงบิดของมอเตอร์ซีรีย์นั้นส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับฟลักซ์แม่เหล็กและกระแสกระดอง
บทความก่อนหน้านี้ได้เรียนรู้แล้วว่าขดลวดจะเหนี่ยวนำ EMF กลับเมื่อตัดเส้นฟลักซ์แม่เหล็ก ยิ่งความเร็วสูง EMF ด้านหลังยิ่งมากขึ้น และข้อจำกัดของกระแสไฟที่คดเคี้ยวยิ่งมากขึ้น
สำหรับมอเตอร์ซีรีส์ ตำแหน่งของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์จะคงที่ ในขณะที่เปิดเครื่อง โรเตอร์และสเตเตอร์ค่อนข้างคงที่ และไม่มีการตัดเส้นฟลักซ์แม่เหล็ก ดังนั้นจึงไม่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าย้อนกลับ กระแสมีขนาดใหญ่มากในเวลานี้ กระแสแม่เหล็กและกระแสเกราะก็มีขนาดใหญ่ และแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างขึ้นก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน เมื่อความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้น EMF ด้านหลังจะเพิ่มขึ้น กระแสไฟจะลดลง และแรงบิดจะลดลง
นี่คือคุณลักษณะของมอเตอร์ซีรีส์ ยิ่งความเร็วช้าลงแรงบิดก็จะยิ่งมากขึ้น เราควรจะมีความรู้สึกนี้เมื่อใช้เครื่องมือไฟฟ้าแบบมือถือ
เนื่องจากมอเตอร์แบบอนุกรมไม่ต้องการตัวเก็บประจุในการสตาร์ท ตัวเก็บประจุในเครื่องมือไฟฟ้าทำหน้าที่อะไร?
มอเตอร์ซีรีย์ไม่ต้องการตัวเก็บประจุเริ่มต้นหรือตัวเก็บประจุที่ทำงานอยู่ การเพิ่มตัวเก็บประจุส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการกรอง ซึ่งใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางไฟฟ้า ลดประกายไฟของแปรงถ่าน ปรับปรุงอายุการใช้งานของมอเตอร์ และลดสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
เขียนลงท้ายว่า
ดังที่กล่าวไว้ในบทความที่แล้ว ฉันมักจะทำการบำรุงรักษาและให้ความสำคัญกับข้อบกพร่องของพื้นผิวเป็นหลัก แต่ให้ความสำคัญกับหลักการให้น้อยลง เมื่อคนอื่นถามคำถามพื้นฐาน ฉันไม่รู้จะอธิบายอย่างไร ฉันเชื่อว่าการรู้หลักการนี้มากขึ้นจะช่วยในการทำงานในอนาคตได้อย่างแน่นอน สุดท้ายนี้ ยินดีรับแก้ไข
