fbpx
ความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้า

ความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้า

ความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้า

ต่อเนื่องมาจากเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว ทุกคนได้รู้จักกับแรงบิดและแรงม้าแล้วว่าคืออะไรและแตกต่างกันอย่างไรบ้าง สำหรับใครที่ยังไม่ได้อ่านสามารถเข้าไปอ่านกันได้ที่ “แรงม้า”กับ“แรงบิด” Horsepower & Torque และสำหรับสัปดาห์นี้เราจะพาไปทำความเข้าใจกับความเร็วรอบของมอเตอร์ เพราะความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้านั้นมีความสำคัญในการเลือกใช้งานหรือเปลี่ยนมอเตอร์ หากเราเลือกใช้งานมอเตอร์ที่มีความเร็วรอบไม่ตรงตามความต้องการของโหลด ก็จะทำให้มอเตอร์ไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเท่าที่มอเตอร์หนึ่งตัวจะสามารถทำได้ ดังนั้นการรู้ความเร็วรอบมอเตอร์จึงเป็นอีกหนึ่งเรื่องที่สำคัญ

โดยทั่วไปเรามักจะพูดถึงจำนวนรอบสนามแม่เหล็กหรือจำนวนรอบเพลาของมอเตอร์ที่สามารถหมุนได้ภายในเวลา 1 นาที (r/min) สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ

1.ความเร็วซิงโครนัส(Synchronous Speed) ความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนในมอเตอร์ เช่น 1000 รอบ/นาที, 1500 รอบ/นาที, 3000 รอบ/นาที ที่ความถี่ไฟฟ้า 50 Hz สามารถอธิบายง่ายได้ว่า เช่น ถ้าเราใช้มอเตอร์ที่มีจำนวน Pole = 4 และจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่มีความถี่ 50 Hz มอเตอร์ตัวนี้จะหมุนด้วยความเร็ว 1500 rpm หรือ 1500 รอบต่อนาที ทั้งนี้จำนวนขั้ว (poles) ของมอเตอร์ จะสามารถบอกความเร็วซิงโรนัสได้ เช่น

มอเตอร์ชนิด 2 ขั้ว จะมีความเร็วซิงโครนัส = 3000 รอบ/นาที

มอเตอร์ชนิด 4 ขั้ว จะมีความเร็วซิงโครนัส = 1500 รอบ/นาที

มอเตอร์ชนิด 6 ขั้ว จะมีความเร็วซิงโครนัส = 1000 รอบ/นาที

2.ความเร็วของโรเตอร์ หมายถึง ความเร็วของเพลา เช่น 930 รอบ/นาที, 1440 รอบ/นาที, 2870 รอบ/นาที ที่ความถี่ไฟฟ้า 50 Hz. ซึ่งความเร็วของโรเตอร์จะหมุนด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัสเสมอ เนื่องจากตัวโรเตอร์หรือเพลานั้น เกิดการหมุนได้โดยการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก ถ้าโรเตอร์หมุนด้วยความเร็วที่เท่ากับความเร็วซิงโครนัสเส้นแรงแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กหมุนจะไม่ตัดกับแท่งตัวนำในโรเตอร์ ทำให้ไม่มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นและจะไม่มีแรงบิดเกิดขึ้นด้วย

แต่ถ้าโรเตอร์หมุนด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัส ความแตกต่างระหว่างความเร็วซิงโครนัสกับความเร็วโรเตอร์ เรียกว่า ความเร็วสลิป(Slip speed or slip in rpm)
ซึ่งจะมีความสัมพันธ์ตามสมการ

ความเร็วซิงโครนัส = 120 x ความถี่ไฟฟ้า ÷ จำนวนขั้วของมอเตอร์

ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ที่มี 4 ขั้ว จะมีความเร็วซิงโครนัส 1500 รอบ/นาที ซึ่งความเร็วของเพลาจะขึ้นอยู่กับขนาดของมอเตอร์ ยิ่งมอเตอร์มีขนาดใหญ่ จะมีความเร็วรอบที่สูงกว่ามอเตอร์ขนาดเล็ก หากสามารถวัดความเร็วของเพลาได้ 1440 รอบ/นาที ซึ่งจะมีความแตกต่างระหว่างความเร็วซิงโครนัสกับความเร็วเพลาของมอเตอร์เท่ากับ 60 รอบ คิดเป็น 4% ของความร็วซิงโครนัส เราจะเรียกค่าความแตกต่างนี้ว่า ค่าสลิป (Slip) ค่าสลิปของมอเตอร์ไฟฟ้าสามารถบ่งบอกถึงค่าประสิทธิภาพได้อย่างคร่าวๆ หากมอเตอร์มีค่า Slip ต่ำจะมีค่าประสิทธิภาพมากกว่ามอเตอร์ที่มีค่า Slip สูง หรือจะกล่าวได้ว่า มอเตอร์ที่มีขั้วแม่เหล็กเท่ากันเมื่อทำงานที่เต็มพิกัด มอเตอร์ตัวที่หมุนเร็วกว่าจะมีค่าประสิทธิภาพที่สูงกว่า

ความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้านั่้น จะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ 2 ส่วน คือ 1.จำนวนโพลของขดลวดที่ตัว Stator ของมอเตอร์ไฟฟ้าและ 2.ความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับตัวมอเตอร์ เราสามารถหาค่าความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้าได้จากสูตรคำนวณด้านล่างนี้

Speed = 2 x net frequency x 60 ÷ number of poles

ถึงแม้ว่าเราจะสามารถหาค่าความเร็วรอบของมอเตอร์ได้จากการคำนวณ แต่ในความเป็นจริงแล้วสำหรับ Squirrel-cage, Slip-ring หรือ Induction motor นั้น ไม่สามารถทำความเร็วได้เท่าความเร็วซิงโครนัสเลย ในสภาวะมอเตอร์ไม่มีโหลด ตัวแกนหมุนโรเตอร์นั้นสามารถหมุนได้ด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วซิงโครนัสและความเร็วจะเริ่มลดลงเมื่อมีโหลดมากขึ้น ทำให้เกิดค่าสลิปหรือการลื่นไถล ซึ่งเป็นผลให้เมื่อคำนวณออกมาแล้วไม่ตรงกับความเร็วจริงของมอเตอร์ ดังนั้นในการใช้งานจริงเราต้องใช้ความเร็วรอบที่หักลบค่าความเร็วสลิป ออกแล้ว มาคำนวณหาค่าความเร็วรอบจริงที่จะใช้ในการขับเคลื่อนโหลด สามารถหาค่าสลิปได้จากการคำนวณตามสูตรด้านล่างนี้

Slip(a normal value is between 1 and 3%) = Synchronous Speed – Asynchronous Speed(rated speed) ÷ Synchronous Speed 

Start typing and press Enter to search

Shopping Cart

ไม่มีสินค้าในตะกร้า