ความต่างของ A.C. Motor กับ D.C. Motor

เมื่อสัปดาห์ที่ผ่านๆมากับหลากหลายบทความไม่ว่าจะเป็นเรื่องมาตรฐานการติดตั้งมอเตอร์, ความเร็วรอบของมอเตอร์, การดูแลและการเก็บรักษามอเตอร์ ทั้งยังได้รู้จักกับแรงบิดและแรงม้าของมอเตอร์ ผู้อ่านคงพอได้สาระความรู้กันพอสมควรเกี่ยวกับมอเตอร์ไฟฟ้า และบทความนี้เราจะมารู้จักกับความแตกต่างกันระหว่างมอเตอร์ที่เป็น A.C.กับ D.C. กัน แล้ว A.C. กับ D.C. มีลักษณะที่เฉพาะตัวยังไงบ้าง เราไปเริ่มกันเลย

A.C. MOTOR

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ หรือเรียกว่า เอ.ซี มอเตอร์ (A.C. MOTOR) คือมอเตอร์ที่ป้อนไฟฟ้ากระแสสลับเข้าไปเพื่อให้ได้พลังงานกลออกมาเพื่อใช้ในการขับโหลดชนิดต่าง ๆ โครงสร้างของมอเตอร์คล้ายมอเตอร์กระแสตรง แต่จำนวนเฟสมีทั้ง 1 เฟสและ 3 เฟส โดย 3เฟสจะมีจำนวนขดลวดเพิ่มเป็น 3 ชุด มอเตอร์กระแสสลับนิยมใช้งานทุกประเภทตั้งแต่อุปกรณ์ขนาดเล็กไปจนถึงในอุสาหกรรมทุกประเภท เนื่องจากมีราคาถูกกว่าเครื่องจักรกลไฟฟ้ากระแสตรง และสามารถต่อกับไฟฟ้ากระแสสลับได้โดยง่าย

A.C. MOTOR  มีองค์ประกอบของตัวมอเตอร์ไฟฟ้า 2 ส่วนหลักๆ ด้วยกันคือ

1.Stator คือ ส่วนที่อยู่กับที่และรับพลังไฟฟ้าจากภายนอกเพื่อเปลี่ยนเป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า มีลักษณะเป็นแผ่นลามิเนทประกอบเข้าด้วยกันเป็นแกนเหล็ก  มีร่องเอาไว้สำหรับพันขดลวดเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกำเนิดสนามแม่เหล็กและเป็นวงจรแม่เหล็ก
2.Rotor คือ ส่วนที่ทำหน้าที่หมุนเพื่อสร้างพลังงานกล มีลักษณะเป็นแกนเหล็กทรงกระบอกจะหมุนอยู่ในช่องสเตเตอร์ซึ่งจะทำหน้าที่กำเนิดกำลังกลเพื่อส่งไปขับโหลด

1.สเตเตอร์หรือตัวอยู่กับที่  ( Stator ) ทำด้วยเหล็กแผ่นลามิเนท  มีร่องเป็นแบบกึ่งปิด โครงทำด้วยเหล็กหล่อหรือเหล็กเหนียว ขดลวดที่พันไว้ในร่องของ Stator มีสองชุด ( เป็นลวดทองแดงอาบด้วยฉนวนไฟฟ้า)  คือขดลวดช่วย (Auxiliary winding) หรือขดสตาร์ท(Starting winding) และขดลวดหลัก(Main winding) หรือขดรัน (Running winding) สเตเตอร์จะเป็นส่วนที่อยู่กับที่ซึ่งจะประกอบด้วยโครงของมอเตอร์ แกนเหล็กสเตเตอร์ และขดลวด

1.1  โครงมอเตอร์  ( Frame  or Yoke )  จะทำด้วยเหล็กหล่อทรงกระบอกกลวง  ฐานส่วนล่างจะเป็นขาตั้ง  มีกล่องสำหรับต่อสายไฟอยู่ด้านบนหรือด้านข้าง โครงจะทำหน้าที่ยึดแกนเหล็กสเตเตอร์ให้แน่นอยู่กับที่ผิวด้านนอกของโครงมอเตอร์  จะออกแบบให้มีลักษณะเป็นครีบ เพื่อช่วยในการระบายความร้อน ในกรณีที่เป็นมอเตอร์ขนาดเล็ก ๆ โครงจะทำด้วยเหล็กหล่อ  แต่ถ้าเป็นมอเตอร์ขนาดใหญ่โครงจะทำด้วยเหล็กหล่อเหนียวซึ่งจะทำให้มอเตอร์มีขนาดเล็กกะทัดรัดมากขึ้น

นอกจากนี้แล้วโครงของมอเตอร์ยังอาจทำด้วยเหล็กหล่อเหนียวม้วนเป็นแผ่นม้วนรูปทรงกระบอก  แล้วเชื่อมติดกันให้มีความแข็งแรง เช่นมอเตอร์แบบแยกเฟส เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวแบบเหนี่ยวนำใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน เช่น ตู้เย็น เครื่องซักผ้า ปั้มน้ำขนาดเล็ก โบลเวอร์ (Blowers)  ปั้มแรงเหวี่ยง (Centrifugal pumps) เครื่องล้างขวด เครื่องดนตรีอัตโนมัติ  เป็นต้น มีขนาดตั้งแต่  1/4 , 1/3 ,1/2 แรงม้าแต่จะมีขนาดไม่เกิน 1แรงม้า

1.2  แกนเหล็กสเตเตอร์  (Stator Core)  ทำด้วยแผ่นเหล็กบาง ๆ มีลักษณะกลม เจาะตรงกลางและเซาะร่องภายในโดยรอบ  แผ่นเหล็กชนิดนี้เรียกว่า ลามิเนท ซึ่งจะถูกเคลือบด้วยซิลิกอน เหล็กแต่ละแผ่นจะมีความหนาประมาณ 0.025 นิ้ว หลังจากนั้นจึงนำไปอัดเข้าด้วยกันจนมีความหนาที่เหมาะสม เรียกว่าแกนเหล็กสเตเตอร์

1.3  ขดลวด (Stator Winding) จะมีลักษณะเป็นเส้นลวดทองแดงเคลือบฉนวนที่เรียกว่า อีนาเมล (Enamel) พันอยู่ในร่องของแกนเหล็กสเตเตอร์ตามรูปแบบต่าง ๆ ของการพันมอเตอร์

2.โรเตอร์หรือตัวหมุน (Rotor) มอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำจะมีโรเตอร์ 2 ชนิด คือ โรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel  cage rotor)และโรเตอร์แบบขดลวดพันหรือแบบวาวนด์ (Wound  Rotor) ซึ่งจะมีส่วนประกอบดังนี้คือ แกนเหล็ก โรเตอร์ ขดลวด ใบพัด  และเพลา

2.1โรเตอร์แบบกรงกระรอก (Squirrel cage rotor) โรเตอร์ทำด้วยเหล็กแผ่นบาง ๆ อัดซ้อนกัน มีร่องไปทางยาวซึ่งจะมีแท่งทองแดงหรือแท่งอลูมิเนียมฝังอยู่โดยรอบปลายของแท่งทองแดงหรือแท่งอลูมิเนียมจะเชื่อมติดกันด้วยวงแหวนซึ่งมีลักษณะคล้ายกรงนกหรือกรงกระรอก

2.2โรเตอร์แบบขดลวดพันหรือแบบวาวนด์ (Wound  Rotor) โรเตอร์ชนิดนี้จะมีส่วนประกอบคล้าย ๆ กับโรเตอร์แบบกรงกระรอกคือ มีแกนเหล็กที่เป็นแผ่นลามิเนทอัดเข้าด้วยกันแล้วสวมเข้าที่เพลา แต่จะแตกต่างกันตรงที่ขดลวด จะเป็นเส้นลวดชนิดที่หุ้มด้วยน้ำยาฉนวนอีนาเมลพันลงไปในร่องสล็อตของโรเตอร์จำนวน 3 ชุด ซึ่งจะมีลักษณะเหมือนกับที่พันบนสเตเตอร์ของมอเตอร์ 3 เฟส

D.C. MOTOR

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง หรือเรียกว่า ดี.ซี มอเตอร์ (D.C. MOTOR) เป็นเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรงที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล มีทั้งชนิดกระตุ้นฟีลด์จากภายนอก (Separated excited motor) และชนิดกระตุ้นฟีลด์ด้วยตัวเอง  มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงเป็นต้นกำลังขับที่สำคัญอย่างหนึ่งในโรงงานอุตสาหกรรม เพราะมีคุณสมบัติที่เด่นในด้านการปรับความเร็วรอบตั้งแต่ความเร็วรอบต่ำสุดไปจนถึงความเร็วรอบสูงสุด นิยมใช้ในโรงงานทอผ้า โรงงานเส้นใยโพลี เอสเตอร์ โรงงานถลุงโลหะ และเป็นต้นกำลังขับในรถไฟฟ้า

หลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง  เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเข้าไปในมอเตอร์ ส่วนหนึ่งจะ แปรงถ่านผ่านคอมมิวเตเตอร์เข้าไปในขดลวดอาร์มาเจอร์สร้างสนามแม่เหล็กขึ้น และกระแสไฟฟ้าอีกส่วนหนึ่งจะไหลเข้าไปในขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field coil) สร้างขั้วเหนือ-ใต้ขึ้น จนเกิดสนามแม่เหล็ก 2 สนาม ในขณะเดียวกันตามคุณสมบัติของเส้นแรง แม่เหล็กจะไม่ตัดกัน ทิศทางตรงข้ามจะหักล้างกันและทิศทางเดียวจะเสริมแรงกัน ทำให้เกิดแรงบิดในตัวอาร์มาเจอร์ ทำให้อาร์มาเจอร์นี้หมุนได้ อาร์เมจอร์ที่หมุนนี้เรียกว่า โรเตอร์ (Rotor)

D.C. MOTOR มีองค์ประกอบของตัวมอเตอร์ไฟฟ้า 2 ส่วนหลักๆ ด้วยกันคือ

1.สเตอเตอร์(Stator) เป็นส่วนที่อยู่กับที่ ประกอบด้วยโครงภายนอกทำหน้าที่เป็นทางเดินเส้นแรงแม่เหล็กจากขั้วเหนือไปขั้วใต้ให้ครบวงจร และยึดส่วนประกอบอื่น ๆ ให้แข็งแรง สเตเตอร์ทำด้วยเหล็กหล่อหรือเหล็กเหนียว รูปทรงกระบอก มีลักษณะเป็นขั้วแม่เหล็กยื่นทำด้วยเหล็กแผ่นบาง ๆ เคลือบด้วยฉนวนเรียงซ้อนกัน ผิวด้านหน้าเป็นรูปโค้งรับกับทรงกลมของอาร์เมอเจอร์ และที่แกนเหล็กจะพันด้วยขดลวดทองแดงทำหน้าที่รับกระแสไฟฟ้าจากภายนอก เพื่อสร้างเส้นแรงแม่เหล็กให้เกิดขึ้น อาจจะมี 2 ขั้ว 4 ขั้ว หรือหลายขั้วขึ้นอยู่กับการออกแบบมอเตอร์ นอกจากนั้นยังมีแปรงถ่านและซองติดตั้งไว้สัมผัสกับคอมมิวเตเตอร์ ทำหน้าที่รับกระแสไฟฟ้าเข้าสู่มอเตอร์เพื่อเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล โดยมีฝาปิดหัวท้ายสำหรับรองรับแบริ่ง และเพลาอีกด้วย

แปรงถ่าน ทำด้วยคาร์บอนมีรูปร่างเป็นแท่งสี่เหลี่ยมผืนผ้า ในซองแปรงมีสปิงกดอยู่ด้านบนเพื่อให้ถ่านนี้สัมผัสกับซี่คอมมิวเตเตอร์ตลอดเวลาเพื่อรับกระแสไฟฟ้า และส่งกระแสไฟฟ้าระหว่างขดลวดอาร์มาเจอร์กับวงจรไฟฟ้าจากภายนอก คือถ้าเป็นมอเตอร์กระแสไฟฟ้าตรงจะทำหน้าที่รับกระแสจากภายนอกเข้าไปยังคอมมิวเตเตอร์ให้ลวดอาร์มาเจอร์เกิดแรงบิดทำให้มอเตอร์หมุนได้

2.ตัวหมุนหรืออาร์เมเจอร์ มีลักษณะเป็นทุ่นทรงกระบอก ทำด้วยแกนเหล็กแผ่นบาง ๆ อัดซ้อนกันที่ผิวด้านหน้าของทรงกระบอก คือส่วนเคลื่อนที่ (Rotor) ถูกยึดติดกับเพลา (Shaft) และรองรับการหมุนด้วยที่รองรับการหมุน (Bearing) ตัวอาร์เมเจอร์ทำจากเหล็กแผ่นบางๆ อัดซ้อนกัน ถูกเซาะร่องออกเป็นส่วนๆ เพื่อไว้พันขดลวดอาร์เมเจอร์ (Armature Winding) ขดลวดอาร์เมเจอร์เป็นขดลวดอาบน้ำยาฉนวน ร่องขดลวดอาร์เมเจอร์จะมีขดลวดพันอยู่และมีลิ่มไฟเบอร์อัดแน่นยึดขดลวดอาร์เมเจอร์ไว้ ปลายขดลวดอาร์เมเจอร์ต่อไว้กับคอมมิวเตเตอร์ อาร์เมอเจอร์ผลักดันของสนามแม่เหล็กทั้งสอง ทำให้อาร์เมเจอร์หมุนเคลื่อนที่

สรุปความแตกต่างระหว่าง AC Motor และ DC Motor

คุณลักษณะ	AC Motor	DC Motor
แหล่งพลังงาน	กระแสสลับ (AC)	กระแสตรง (DC)
การทำงาน	ความเร็วรอบสัมพันธ์กับความถี่	ความเร็วรอบปรับได้ตามแรงดัน
การบำรุงรักษา	น้อยกว่า ไม่มีแปรงถ่าน	ต้องการการดูแลและเปลี่ยนแปรง
การใช้งาน	เครื่องจักรอุตสาหกรรม, อุปกรณ์ทั่วไป	อุปกรณ์ที่ต้องการควบคุมความเร็ว เช่น รถยนต์ไฟฟ้า
ขนาดและน้ำหนัก	มักใหญ่และหนักกว่า	มักเล็กและเบากว่า
ความซับซ้อนในการควบคุม	ควบคุมง่ายด้วยตัวควบคุมความถี่	ต้องใช้วงจรที่ซับซ้อนกว่า

ใครที่สนใจ หรืออยากสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสินค้าอุตสาหกรรม สามารถคลิกสั่งซื้อได้เลย ทางบริษัท อินดัสทริ้โปร จำกัด มีมอเตอร์ไฟฟ้า(electric motor)จำหน่ายหลายรุ่น หลายแบรนด์ ไม่ว่าจะเป็น TECO , MISUBISHI , CROMPTON และอื่นๆอีกมากมาย เพื่อการใช้งานที่เหมาะสมกับคุณ

 นอกจากนี้เรายังมีอะไหล่ของสินค้า และบริการหลังการขาย หากลูกค้าท่านใดต้องการคำแนะนำหรืออยากได้ข้อมูลเพิ่มเติม ทางบริษัทอินดัสทริ้โปร ยินดีให้คำแนะนำ สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม ติดต่อ TEL 088-227-6543 รับชมวีดีโอเพิ่มเติม ได้ที่ YOUTUBE : INDUSTRYP