มอเตอร์ไฟฟ้าสลับ 3 เฟส

มอเตอร์ไฟฟ้า

มอเตอร์ไฟฟ้า สลับ 3 เฟส เป็นมอเตอร์ที่นิยมกันอยู่ทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส ชนิดโรเตอร์แบบกรงกระรอก ที่ไม่มีแปรงถ่าน ซึ่งจะทำให้เกิดการสูญเสียความฝืดน้อยลง ตัวประกอบกำลังสูง มีการบำรุงรักษาที่ต่ำ การเริ่มเดินเครื่องทำได้ง่าย ๆ ความเร็วรอบคงที่ ทนทาน ใช้งานง่าย มีราคาถูก แต่จะมีประสิทธิภาพสูง

มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นเครื่องจักรกลไฟฟ้าอีกชนิดหนึ่ง ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล ซึ่งในการเปลี่ยนพลังงานนี้ จะไม่มีการนำพลังงานไฟฟ้าผ่านโรเตอร์โดยตรงแต่จะเป็นการเหนี่ยวนำ (Induction) จึงนิยมเรียกมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับนี้ว่า มอเตอร์เหนี่ยวนำ (Induction Motor)

เหตุที่ต้องมีการควบคุมการสตาร์ทของมอเตอร์ไฟฟ้าสลับ 3 เฟส

การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าสลับ 3 เฟส ที่มีความเร็วรอบคงที่ มอเตอร์ในขณะสตาร์ทจะต้องใช้พลังงานจำนวนมาก เพื่อการเหนี่ยวนำแรงเฉื่อย จากการที่หยุดนิ่ง เมื่อมอเตอร์เริ่มทำงานจะเกิดแรงบิดหรือแรงฉุดกระชากที่สูงมาก ต้องหาวิธีเพื่อลดกระแสลง รวมทั้งลดแรงบิดลงด้วย เนื่องจากจะเป็นสาเหตุของความเสียหายแก่แบริ่ง หรืออุปกรณ์เครื่องจักรอื่น ๆ ที่ต่ออยู่พ่วงอยู่กับเพลาของมอเตอร์

วิธีการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าสลับ 3 เฟส ที่ถูกต้อง มีหลายวิธี แต่ที่ใช้กันทั่วไปจะมี 2 วิธี คือ

1. การสตาร์ทแบบแรงดันเต็มพิกัด (Full Voltage Starting) หรือที่เรียกว่าการต่อตรง (Direct Online Starter : DOL) มอเตอร์จะมีกระแสไฟฟ้า ขณะสตาร์ทประมาณ 6 ถึง 7 เท่าของกระแสเต็มพิกัด เหมาะกับการสตาร์ทมอเตอร์ขนาดเล็ก เช่น มอเตอร์ที่มีขนาดไม่เกิน 7.5 กิโลวัตต์ หรือ 10 แรงม้า แต่ถ้าจะใช้กับมอเตอร์ขนาดใหญ่กว่า เพื่อต้องการแรงบิดที่สูงกว่า จะทำให้อัตราเร่งของโรเตอร์สูงเกินไป เนื่องจากมอเตอร์มีแรงบิดในขณะสตาร์ทสูง จะทำให้เกิดการกระชาก ซึ่งจะทำให้เกิดการสึกหรอของชุดส่งกำลัง, ชุดเกียร์และชุดขับเคลื่อนได้

2. การสตาร์ทโดยการลดแรงดัน (Reduce Voltage Starting) การสตาร์ทมอเตอร์ 3 เฟสขนาดใหญ่ เกินกว่า 7.5 กิโลวัตต์ ถ้าเป็นการต่อตรงจะมีกระแสที่สูงมากประมาณ 7 เท่าของกระแสปกติ ซึ่งจะทำให้เกิดการเสียหายแก่ระบบไฟฟ้า เช่น กระแสไฟฟ้าตก, ทำให้แสงสว่างในโรงงานดับวูบหรือกระพริบ, มีปัญหาเกิดขึ้นในการทำงาน, ฟิวส์แรงสูงที่ระบบจ่ายไฟฟ้าอาจขาด, อุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเสียหาย, ระบบจ่ายไฟมีปัญหาการโอเวอร์โหลด และอาจกระทบต่อการทำงานของมอเตอร์อื่น ๆ ในโรงงานได้อีกด้วย

มอเตอร์ที่มีขนาดสูงกว่า 7.5 กิโลวัตต์ การที่จะสตาร์ทต้องใช้เทคนิคแบบลดกระแสซึ่งมีอยู่ 3 วิธี

1. การสตาร์ทแบบสตาร์-เดลต้า

2. การสตาร์ทแบบลดกระแสแบบตัวต้านทาน

3. การสตาร์ทโดยใช้หม้อแปลงลดแรงดัน

ซึ่งวิธีที่ใช้งานกันมากที่สุดในโรงงานอุตสาหกรรม คือ การสตาร์ทแบบ Star-delta