การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าและการใช้งาน

ไมเคิลฟาราเดย์นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้อธิบายการแปลงพลังงานจากไฟฟ้าเป็นเครื่องกลในปี พ.ศ. 2364 การแปลงพลังงานทำได้โดยการจัดเรียงตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ภายในสนามแม่เหล็ก ดังนั้นตัวนำจึงเริ่มหมุนเนื่องจากแรงบิดที่สร้างขึ้นจากสนามแม่เหล็กและกระแสไฟฟ้า วิลเลียมสเตอร์เจียนนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้รับการออกแบบเครื่อง DC ในปี พ.ศ. 2375 ตามกฎหมายของเขา อย่างไรก็ตามมีราคาแพงและไม่เหมาะกับการใช้งานใด ๆ ในที่สุดครั้งแรก มอเตอร์ไฟฟ้า ถูกคิดค้นขึ้นในปี พ.ศ. 2429 โดย Frank Julian Sprague

มอเตอร์ไฟฟ้าคืออะไร?

มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถกำหนดได้ว่าเป็นหนึ่งเดียว ชนิดของเครื่อง ใช้ในการแปลงพลังงานจากไฟฟ้าและเครื่องกล มอเตอร์ส่วนใหญ่ทำงานผ่าน การสื่อสาร ท่ามกลางกระแสไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของขดลวดของมอเตอร์เพื่อสร้างแรงในรูปแบบของการหมุนเพลา มอเตอร์เหล่านี้สามารถถูกกระตุ้นโดยแหล่งจ่ายไฟ DC หรือแหล่งจ่ายไฟ AC เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีลักษณะทางกลเหมือนกันกับมอเตอร์ไฟฟ้า แต่จะทำงานในทิศทางตรงกันข้ามโดยเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า แผนภาพมอเตอร์ไฟฟ้าแสดงด้านล่าง

การจำแนกประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้าสามารถทำได้โดยพิจารณาจากประเภทของ แหล่งพลังงาน , การก่อสร้าง, ประเภทเอาต์พุตการเคลื่อนไหวและการใช้งาน เป็นประเภท AC, DC, แบบไม่มีแปรง, แบบแปรง, ประเภทเฟสเช่นเฟสเดียว, สองหรือสามเฟสเป็นต้นมอเตอร์ที่มีลักษณะและขนาดทั่วไปสามารถให้กำลังกลที่เหมาะสมสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม มอเตอร์เหล่านี้ใช้ได้กับปั๊มพัดลมอุตสาหกรรมเครื่องมือกลเครื่องเป่าเครื่องมือไฟฟ้าดิสก์ไดรฟ์

มอเตอร์ไฟฟ้า

การก่อสร้างมอเตอร์ไฟฟ้า

การสร้างมอเตอร์ไฟฟ้าสามารถทำได้โดยใช้โรเตอร์แบริ่งสเตเตอร์ช่องว่างอากาศขดลวดสับเปลี่ยน ฯลฯ

มอเตอร์ไฟฟ้าก่อสร้าง

โรเตอร์

โรเตอร์ในมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นส่วนที่เคลื่อนที่และมีหน้าที่หลักในการหมุนเพลาเพื่อสร้างพลังงานเชิงกล โดยทั่วไปโรเตอร์ประกอบด้วยตัวนำที่วางเพื่อนำพากระแสและสื่อสารกับสนามแม่เหล็กในสเตเตอร์

แบริ่ง

แบริ่งในมอเตอร์ส่วนใหญ่ให้การสนับสนุนโรเตอร์เพื่อเปิดใช้งานแกนของมัน เพลาของมอเตอร์ขยายตัวด้วยความช่วยเหลือของแบริ่งกับภาระของมอเตอร์ เนื่องจากมีการใช้กำลังรับน้ำหนักภายนอกแบริ่งภาระจึงเรียกว่า overhung

สเตเตอร์

สเตเตอร์ในมอเตอร์เป็นส่วนที่ไม่ได้ใช้งานของวงจรแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรหรือขดลวด สเตเตอร์สามารถสร้างขึ้นด้วยแผ่นโลหะบาง ๆ ที่เรียกว่าลามิเนต สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อลดการสูญเสียพลังงาน

ช่องว่างอากาศ

ช่องว่างของอากาศคือช่องว่างระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ ผลกระทบของช่องว่างอากาศส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับช่องว่าง เป็นแหล่งสำคัญสำหรับปัจจัยด้านพลังงานต่ำของมอเตอร์ เมื่อช่องว่างของอากาศเพิ่มขึ้นระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์กระแสแม่เหล็กก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ด้วยเหตุนี้ช่องว่างของอากาศจึงควรน้อยลง

ขดลวด

ขดลวดในมอเตอร์เป็นสายไฟที่วางอยู่ภายในขดลวดโดยทั่วไปจะหุ้มรอบแกนแม่เหล็กเหล็กที่มีความยืดหยุ่นเพื่อสร้างขั้วแม่เหล็กในขณะที่จ่ายกระแสไฟฟ้า สำหรับ ขดลวดมอเตอร์ ทองแดงเป็นวัสดุที่ใช้บ่อยที่สุด ทองแดงเป็นวัสดุที่พบมากที่สุดสำหรับขดลวดและยังใช้อลูมิเนียมแม้ว่าจะต้องแข็งเพื่อรับภาระไฟฟ้าที่คล้ายกันได้อย่างปลอดภัย

สับเปลี่ยน

สับเปลี่ยน เป็นวงแหวนครึ่งหนึ่งในมอเตอร์ซึ่งประดิษฐ์ด้วยทองแดง หน้าที่หลักคือการเชื่อมแปรงเข้ากับขดลวด วงแหวนสับเปลี่ยนใช้เพื่อให้แน่ใจว่าการไหลของทิศทางกระแสภายในขดลวดจะย้อนกลับทุกครึ่งเวลาดังนั้นพื้นผิวด้านหนึ่งของขดลวดมักจะถูกดันขึ้นด้านบนและพื้นผิวอีกด้านของขดลวดจะถูกดันลง

การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า

โดยพื้นฐานแล้วมอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่จะทำงานบนแม่เหล็กไฟฟ้า หลักการเหนี่ยวนำ อย่างไรก็ตามมีมอเตอร์ประเภทต่างๆที่ใช้วิธีการทางกลไฟฟ้าอื่น ๆ ได้แก่ ผลกระทบของเพียโซอิเล็กทริกและแรงไฟฟ้าสถิต

หลักการทำงานพื้นฐานของมอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าอาจขึ้นอยู่กับพลังงานกลที่ทำงานบนตัวนำโดยใช้การไหลของกระแสไฟฟ้าและวางอยู่ภายในสนามแม่เหล็ก ทิศทางของแรงทางกลตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กและตัวนำและสนามแม่เหล็ก

ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า

ปัจจุบันมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ ได้แก่ มอเตอร์ ac และมอเตอร์กระแสตรง

มอเตอร์ AC

มอเตอร์ AC แบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ มอเตอร์เหนี่ยวนำซิงโครนัสและมอเตอร์เชิงเส้น

• มอเตอร์เหนี่ยวนำ แบ่งออกเป็นสองประเภทคือมอเตอร์เฟสเดียวและสามเฟส
• มอเตอร์ซิงโครนัส แบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ฮิสเทรีซิสและมอเตอร์แบบไม่เต็มใจ

มอเตอร์กระแสตรง

มอเตอร์กระแสตรง แบ่งออกเป็นสองประเภทคือมอเตอร์แบบตื่นเต้นเองและแบบตื่นเต้นแยกกัน

• มอเตอร์แบบตื่นเต้นในตัวแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ มอเตอร์แบบอนุกรมและมอเตอร์แบบปัด
• มอเตอร์แบบผสมแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ มอเตอร์แบบปัดสั้นและแบบยาว

การใช้งานมอเตอร์ไฟฟ้า

การใช้งานมอเตอร์ไฟฟ้ามีดังต่อไปนี้

• การใช้งานของ มอเตอร์ไฟฟ้า ส่วนใหญ่ ได้แก่ เครื่องเป่าลมพัดลมเครื่องมือกล ปั๊ม , กังหัน, เครื่องมือไฟฟ้า, เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ, เครื่องอัด, โรงรีด, เรือ, เครื่องเคลื่อนย้าย, โรงงานกระดาษ
• มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์สำคัญในการใช้งานที่แตกต่างกันเช่น HVAC - อุปกรณ์ระบายความร้อนและระบายความร้อนเครื่องใช้ในบ้านและยานยนต์

ข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้า

มอเตอร์ไฟฟ้ามีข้อดีหลายประการเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ปกติซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

• ค่าใช้จ่ายหลักของมอเตอร์เหล่านี้ต่ำเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล แต่อัตราแรงม้าของทั้งสองจะใกล้เคียงกัน
• มอเตอร์เหล่านี้รวมถึงชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวดังนั้นอายุการใช้งานของมอเตอร์เหล่านี้จึงยาวนานขึ้น
• ความจุของมอเตอร์เหล่านี้สูงถึง 30,000 ชม. เนื่องจากเราบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม ดังนั้นมอเตอร์แต่ละตัวจึงต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย
• มอเตอร์เหล่านี้มีประสิทธิภาพสูงและสามารถควบคุมอัตโนมัติสำหรับฟังก์ชั่นสตาร์ทและหยุดอัตโนมัติ
• มอเตอร์เหล่านี้ไม่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงเนื่องจากไม่ต้องการการบำรุงรักษาน้ำมันเครื่องมิฉะนั้นบริการแบตเตอรี่

ข้อเสียของมอเตอร์ไฟฟ้า

ข้อเสียของมอเตอร์เหล่านี้มีดังต่อไปนี้

• มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายและควรคำนึงถึงแรงดันและกระแสที่แน่นอน
• ในบางสถานการณ์การขยายสายที่มีราคาแพงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับพื้นที่แยกที่ไม่สามารถเข้าถึงพลังงานไฟฟ้าได้
• โดยปกติแล้วการทำงานของมอเตอร์เหล่านี้จะมีประสิทธิภาพมากกว่า

ดังนั้นนี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับ มอเตอร์ไฟฟ้า และหน้าที่หลักของสิ่งนี้คือการแปลงพลังงานจากไฟฟ้าเป็นเครื่องกล มอเตอร์เหล่านี้เงียบและสะดวกมากซึ่งใช้กระแสสลับหรือกระแสตรง มอเตอร์เหล่านี้มีอยู่ในทุกที่ที่สามารถเกิดการเคลื่อนที่เชิงกลได้โดยใช้กระแสสลับหรือกระแสตรง นี่คือคำถามสำหรับคุณจะสร้างมอเตอร์ไฟฟ้าได้อย่างไร?