Motor Control
มอเตอร์และการควบคุม
มอเตอร์คือ (Motor) อุปกรณ์ทางกลที่มีแกนเพลาและหมุนด้วยแรงบิดเชิงมุม หมุนรอบแกนเพลา มีหน่วยวัดความเร็วรอบเชิงมุมเป็น รอบต่อนาที หรือ RPM และมีหน่วยวัดแรงบิดรอบแกนเพลาเชิงมุมหรือ Toque เป็น นิวตันเมตร N.m ซึ่งการขับเคลื่อนของมอเตอร์สามารถมีต้นกำลังมาจากทางกล อย่าง ระบบลมขับ Motor Air ระบบของเหลวขับ Motor hydraulic ระบบแม่เหล็กขับ Motor Magnetic เป็นต้น แต่มอเตอร์ที่มีใช้กันอย่างแพร่หลายและนิยมใช้ทั่วไป จะเป็นแบบระบบไฟฟ้าขับ Motor Electric หรือ มอเตอร์ไฟฟ้า แบ่งเป็น มอเตอร์1เฟส และ มอเตอร์3เฟส การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า สามารถทำได้ง่ายจึงเป็นเหตุผลที่นิยมนำมาใช้กัน ซึ่งความหมายที่เข้าใจกันเมื่อเรียกว่า มอเตอร์คือ จะเข้าใจว่าเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าในทันที เนื่องจากสัดส่วนที่เอาไปใช้งานจริงนั้นมอเตอร์ไฟฟ้าถูกนำเอาไปใช้งานมากกว่ามอเตอร์แบบอื่นๆ จึงสรุปได้ว่า มอเตอร์คือ เครื่องกลไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้า คือ อุปกรณ์เครื่องกลไฟฟ้าที่มีแกนเพลาหมุน และการหมุนเกิดขึ้นจากสนามแม่เหล็กแต่ละขั้วมีแรงผลักดันกันจนเกิดเป็นการหมุนของแกนเพลา โดยโครงสร้างหลักหรือส่วนประกอบสำคัญของมอเตอร์จะมี 1.โรเตอร์ เป็นส่วนของเพลามอเตอร์ที่มีขดลวดทองแดงพันรอบเป็นขั้วแม่เหล็กหรือวัสดุที่สามารถสร้างสนามแม่เหล็กได้ 2.สเตเตอร์ เป็นส่วนของมอเตอร์ที่อยู่กับที่ไม่มีการเคลื่อนที่มีขดลวดทองแดงพันรอบเป็นขั้วเหล็ก ทำหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็กให้เกิดแรงผลักดันแกนเพลาของโรเตอร์
มอเตอร์แบ่งแยกประเภททางไฟฟ้าที่มีการผลิตใช้งาน ได้เป็น มอเตอร์1เฟสและมอเตอร์3เฟส
มอเตอร์1เฟส มีการผลิตออกแบบและจำหน่ายโดยทั่วไป จะเป็นมอเตอร์แบบแยกส่วน (Split Phase Motor) มอเตอร์แบบคาปาซิเตอร์สตาร์ท (Capacitor Start Motor) มอเตอร์แบบเหนี่ยวนำรีพัลชัน (Induction Repulsion Motor) แต่ที่มีผลิตวางขายตามร้านขายทั่วไปเพื่อใช้กับระบบไฟฟ้าบ้าน 220 โวลต์1เฟส ส่วนใหญ่จะเป็นมอเตอร์แบบสตาร์ทด้วยคาปาซิเตอร์
มอเตอร์3เฟส ที่มีจำหน่ายทั่วไปและผู้ใช้งานส่วนใหญ่จะเป็นโรงงานอุตสาหกรรม คือ มอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้า 3 เฟส หรือเรียกอีกอย่างว่า อินดักชั่นมอเตอร์ (Induction Motor) เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่ต้องอาศัยการเหนี่ยวนำเพื่อให้เกิดการหมุน โดยการจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับเข้าไปที่ขดลวดทองแดงในส่วนของสเตเตอร์ เมื่อมีกระแสไฟไหลผ่านขดลวดทองแดงจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนรอบสเตเตอร์ แล้วสนามแม่เหล็กหมุนนี้ได้ทำการเหนี่ยวนำขดลวดทองแดงส่วนของโรเตอร์ ทำให้ขดลวดทองแดงของโรเตอร์เกิดกระแสไฟฟ้าไหลวนในขดลวดแล้วเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นในส่วนของโรเตอร์ จึงทำให้สเตเตอร์กับโรเตอร์มีแรงผลักดันกันมีผลให้โรเตอร์ที่เป็นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ หมุน
การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า (Motor Control) หน้าที่หลักของมอเตอร์คือการหมุน แต่การควบคุมมอเตอร์นั้นส่วนใหญ่จะควบคุมมอเตอร์เพื่อตอบสนองความต้องการการทำงานของโหลด ตัวอย่างเช่น ปั๊มน้ำ พัดลม รางลำเลียง เครน เครื่องปั่นกวน เครื่องซักผ้า เครื่องจักรกล เราจึงแบ่งการทำงานของมอเตอร์เป็น มอเตอร์เริ่มเดินหรือการออกตัว (Motor Start) มอเตอร์หมุนด้วยความเร็วคงที่ (Motor Constant Speed) มอเตอร์ลดความเร็วหรือมอเตอร์หยุด (Motor Stop)
การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า ในระบบไฟฟ้า1เฟส220โวลต์สำหรับ มอเตอร์1เฟส ส่วนใหญ่จะควบคุมมอเตอร์ด้วยการตัดต่อวงจรของแหล่งจ่ายไฟฟ้าให้แก่มอเตอร์ มอเตอร์จะทำการเริ่มหมุนตามกำลังของมอเตอร์จนถึงความเร็วรอบคงที่และหยุดหมุนตามแรงเฉื่อยของโหลด โดยไม่มีการควบคุมความเร็วรอบของมอเตอร์ การควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์1เฟส ทำได้โดยการลดแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์ แต่จะทำให้มอเตอร์ร้อนมากและกำลังขับโหลดลดลง มอเตอร์ไฟฟ้า1เฟส จึงไม่นิยมควบคุมความเร็วรอบ ยกเว้นเป็นมอเตอร์1เฟสที่มีการออกแบบเฉพาะมาให้สามารถปรับเพิ่มลดความเร็วรอบได้ แต่ส่วนใหญ่จะผลิตมอเตอร์รุ่นนั้นๆมาพร้อมตัวควบคุม
การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า ในระบบไฟฟ้า3เฟส380โวลต์สำหรับ มอเตอร์3เฟส เป็นที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบัน เนื่องด้วยในปัจจุบันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังมีประสิทธิภาพสูงสามารถนำไปใช้ควบคุมระบบไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อเป็นแหล่งจ่ายให้กับมอเตอร์ได้ตามต้องการและโครงสร้างหลักของมอเตอร์3เฟสการทำงานก็ไม่ค่อยซับซ้อนแค่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าได้ก็สามารถควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า3เฟสได้
วงจรควบคุมมอเตอร์ แบบง่ายสุดและเป็นการออกแบบเบื้องต้นมาตั้งแต่ดั้งเดิมก็คือ ต่อวงจรจากแหล่งจ่ายที่มาจากหม้อแปลงผ่านอุปกรณ์ป้องกันผ่านอุปกรณ์สตาร์ทสต๊อปแล้วต่อไปมอเตอร์เท่านี้ก็ใช้งานได้
