มอเตอร์ AC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อุตสาหกรรมสมัยใหม่และเครื่องใช้ในครัวเรือน ในบรรดามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวและสามเฟสเป็นประเภทที่พบบ่อยที่สุด โดยมีความแตกต่างกันอย่างมากทั้งในด้านโครงสร้าง หลักการทำงาน และวิธีการสตาร์ท โดยเฉพาะในเรื่องหลักการสตาร์ทอัพ การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกมอเตอร์ การบำรุงรักษา และการใช้งาน
หลักการสตาร์ทมอเตอร์กระแสสลับเฟสเดียว
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว ใช้พลังงานจากไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว แหล่งจ่ายไฟแบบเฟสเดียวจะผลิตกระแสสลับในทิศทางเดียวเท่านั้น ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่เร้าใจมากกว่าที่สนามแม่เหล็กหมุน เมื่อหยุดนิ่ง สนามที่เร้าใจนี้ไม่สามารถสร้างแรงบิดสตาร์ทได้
เพื่อเอาชนะข้อจำกัดนี้ มอเตอร์เฟสเดียวจำเป็นต้องมีมาตรการเสริมเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนหรือสร้างความแตกต่างของเฟส วิธีการเริ่มต้นทั่วไป ได้แก่:
- การเริ่มต้นแบบแยกเฟส: ใช้ขดลวดหลักและขดลวดเสริมที่มีความต้านทานแบบอนุกรมหรือเครื่องปฏิกรณ์ กระแสไฟฟ้าของขดลวดเสริมจะล่าช้ากว่ากระแสไฟฟ้าของขดลวดหลัก ทำให้เกิดความต่างเฟสและทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนเริ่มต้น ขดลวดเสริมจะตัดการเชื่อมต่อเมื่อมอเตอร์ถึงความเร็วที่กำหนด
- ตัวเก็บประจุเริ่มต้น: ตัวเก็บประจุแบบอนุกรมพร้อมขดลวดเสริมจะเพิ่มระยะหน่วงของเฟส ให้แรงบิดเริ่มต้นที่สูงขึ้น เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีโหลดหนัก
- การทำงานของตัวเก็บประจุ: ขดลวดเสริมยังคงทำงานต่อไปในระหว่างการทำงาน ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนอย่างต่อเนื่อง ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและตัวประกอบกำลัง
โดยทั่วไป มอเตอร์เฟสเดียวจะมีแรงบิดสตาร์ทต่ำกว่า ต้องมีการเตรียมการเสริมที่ซับซ้อน และประสิทธิภาพในการสตาร์ทได้รับอิทธิพลอย่างมากจากการออกแบบขดลวดและตัวเก็บประจุ
หลักการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสใช้แหล่งจ่ายไฟสามเฟสที่มีกระแสต่างกัน 120 องศา สิ่งนี้จะสร้างสนามแม่เหล็กหมุนภายในมอเตอร์ตามธรรมชาติ ทำให้เกิดแรงบิดเมื่อหยุดนิ่ง มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสจึงมี เริ่มต้นด้วยตนเอง .
วิธีการเริ่มต้นทั่วไป ได้แก่:
- การเริ่มต้นแบบออนไลน์โดยตรง: เชื่อมต่อมอเตอร์เข้ากับแหล่งจ่ายไฟโดยตรง สร้างแรงบิดสตาร์ทเต็มที่ทันที
- ลดแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้น: ใช้วิธีสตาร์-เดลต้า การต้านทานแบบอนุกรม หรือวิธีเปลี่ยนรูปแบบอัตโนมัติเพื่อลดกระแสไหลเข้าและความเครียดทางกล
มอเตอร์สามเฟสมีโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่า มีแรงบิดสตาร์ทที่นุ่มนวลและสูง เหมาะสำหรับงานอุตสาหกรรมและการทำงานต่อเนื่องที่มีกำลังสูง
ความแตกต่างหลักในหลักการเริ่มต้น
- การสร้างสนามแม่เหล็กหมุน: มอเตอร์เฟสเดียวอาศัยขดลวดเสริมหรือตัวเก็บประจุเพื่อสร้างความแตกต่างของเฟส มอเตอร์สามเฟสจะสร้างสนามหมุนตามธรรมชาติจากการจ่ายไฟสามเฟส
- ความสามารถในการเริ่มต้นด้วยตนเอง: มอเตอร์เฟสเดียวไม่สามารถสตาร์ทเองได้และต้องมีมาตรการภายนอก มอเตอร์สามเฟสสตาร์ทเองโดยตรงจากแหล่งจ่ายไฟ
- แรงบิดเริ่มต้นและลักษณะปัจจุบัน: มอเตอร์เฟสเดียวมีแรงบิดสตาร์ทต่ำกว่าและมีกระแสสตาร์ทสูงกว่า ซึ่งได้รับอิทธิพลจากการออกแบบขดลวดและตัวเก็บประจุ มอเตอร์สามเฟสมีแรงบิดสตาร์ทที่สูงขึ้นและเสถียรพร้อมกระแสไฟที่ควบคุมได้
- สถานการณ์การใช้งาน: มอเตอร์เฟสเดียวเหมาะสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนและเครื่องจักรขนาดเล็ก มอเตอร์สามเฟสเหมาะสำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรมและการใช้งานหนัก
ประสิทธิภาพการเริ่มต้นและความน่าเชื่อถือ
ในระหว่างการสตาร์ท มอเตอร์เฟสเดียวจะเกิดการสูญเสียเพิ่มเติมเนื่องจากขดลวดเสริมและตัวเก็บประจุ ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง อายุของตัวเก็บประจุหรือความล้มเหลวของคอนแทคเตอร์อาจส่งผลต่อความน่าเชื่อถือ มอเตอร์สามเฟสมีความผันผวนในการสตาร์ทน้อยที่สุด ความเค้นเชิงกลต่ำ และความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานที่สูงขึ้น
