ผังสายไฟและผังจริงของเส้นถ่ายโอนไปข้างหน้าและย้อนกลับสำหรับมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟส!

ระบบอะซิงโครนัสสามเฟสมอเตอร์เป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำชนิดหนึ่งที่ใช้พลังงานจากการเชื่อมต่อกระแสไฟฟ้าสลับสามเฟส 380V พร้อมกัน (เฟสต่างกัน 120 องศา) เนื่องจากสนามแม่เหล็กที่โรเตอร์และสเตเตอร์หมุนไปในทิศทางเดียวกันและด้วยความเร็วที่ต่างกัน จึงมีอัตราสลิป จึงเรียกว่า มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟส

ความเร็วของโรเตอร์ของมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟสจะต่ำกว่าความเร็วของสนามแม่เหล็กที่หมุน ขดลวดโรเตอร์จะสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าเนื่องจากการเคลื่อนที่สัมพันธ์กับสนามแม่เหล็ก และโต้ตอบกับสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งทำให้เกิดการแปลงพลังงาน

เมื่อเปรียบเทียบกับแบบอะซิงโครนัสเฟสเดียวมอเตอร์, อะซิงโครนัสสามเฟสมอเตอร์มีประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้นและสามารถประหยัดวัสดุได้หลากหลาย

มอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟสสามารถแบ่งออกได้ตามโครงสร้างโรเตอร์ที่แตกต่างกัน ได้แก่ ประเภทกรงและประเภทพัน

มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีโรเตอร์แบบกรงมีโครงสร้างที่เรียบง่าย การทำงานที่เชื่อถือได้ น้ำหนักเบา และราคาถูก ซึ่งถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย ข้อเสียหลักคือความยากลำบากในการควบคุมความเร็ว

โรเตอร์และสเตเตอร์ของมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟสแบบพันขดลวดยังติดตั้งขดลวดสามเฟสและเชื่อมต่อกับรีโอสตัทภายนอกผ่านแหวนสลิปและแปรง การปรับความต้านทานของรีโอสตัทสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการสตาร์ทของมอเตอร์และปรับความเร็วของมอเตอร์ได้

หลักการทำงานของมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟส

เมื่อกระแสไฟฟ้าสลับสามเฟสแบบสมมาตรถูกนำไปใช้กับขดลวดสเตเตอร์สามเฟส จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนที่หมุนตามเข็มนาฬิกาไปตามช่องว่างวงกลมด้านในของสเตเตอร์และโรเตอร์ด้วยความเร็วซิงโครนัส n1

เนื่องจากสนามแม่เหล็กหมุนนั้นหมุนด้วยความเร็ว n1 ตัวนำโรเตอร์จึงนิ่งอยู่ที่จุดเริ่มต้น ดังนั้น ตัวนำโรเตอร์จะตัดสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์เพื่อสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (ทิศทางของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำนั้นกำหนดโดยกฎมือขวา)

เนื่องมาจากตัวนำโรเตอร์เกิดการลัดวงจรที่ปลายทั้งสองด้านโดยวงแหวนลัดวงจร ภายใต้แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ตัวนำโรเตอร์จะสร้างกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำซึ่งโดยพื้นฐานแล้วอยู่ในทิศทางเดียวกันกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ตัวนำกระแสไฟฟ้าของโรเตอร์ได้รับแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กสเตเตอร์ (ทิศทางของแรงจะถูกกำหนดโดยใช้กฎมือซ้าย) แรงแม่เหล็กไฟฟ้าสร้างแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าบนเพลาโรเตอร์ ขับเคลื่อนโรเตอร์ให้หมุนตามทิศทางของสนามแม่เหล็กหมุน

จากการวิเคราะห์ข้างต้น สามารถสรุปได้ว่าหลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นดังนี้: เมื่อขดลวดสเตเตอร์สามเฟสของมอเตอร์ (แต่ละอันมีความต่างของมุมไฟฟ้า 120 องศา) ถูกป้อนด้วยกระแสไฟฟ้าสลับแบบสมมาตรสามเฟส จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนซึ่งจะตัดขดลวดโรเตอร์และสร้างกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวดโรเตอร์ (ขดลวดโรเตอร์เป็นวงจรปิด) ตัวนำโรเตอร์ที่นำกระแสไฟฟ้าจะสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์ ดังนั้น แรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าจึงเกิดขึ้นบนเพลาของมอเตอร์ ขับเคลื่อนมอเตอร์ให้หมุนในทิศทางเดียวกับสนามแม่เหล็กหมุน

แผนผังการเดินสายไฟของมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟส

การเดินสายพื้นฐานของมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟส:

สายไฟจำนวน 6 เส้นจากขดลวดของมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟสสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 วิธีการเชื่อมต่อพื้นฐาน คือ การเชื่อมต่อแบบเดลต้า-เดลต้า และการเชื่อมต่อแบบสตาร์

สาย 6 เส้น = ขดลวดมอเตอร์ 3 เส้น = หัว 3 เส้น + หาง 3 เส้น โดยใช้มัลติมิเตอร์วัดการเชื่อมต่อระหว่างหัวและหางของขดลวดเดียวกัน คือ U1-U2, V1-V2, W1-W2

1. วิธีการเชื่อมต่อสามเหลี่ยมเดลต้าสำหรับมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟส

วิธีการเชื่อมต่อสามเหลี่ยมเดลต้าคือการเชื่อมต่อหัวและหางของขดลวดทั้งสามตามลำดับเพื่อสร้างสามเหลี่ยม ดังแสดงในรูป:

2. วิธีการเชื่อมต่อแบบสตาร์สำหรับมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟส

วิธีการเชื่อมต่อแบบดาวคือการเชื่อมต่อปลายหางหรือหัวของขดลวดสามเส้น และสายอีกสามเส้นใช้เป็นการเชื่อมต่อไฟฟ้า วิธีการเชื่อมต่อดังแสดงในภาพ:

คำอธิบายแผนผังการเดินสายไฟของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสสามเฟสในรูปและข้อความ

กล่องต่อมอเตอร์ 3 เฟส

เมื่อเชื่อมต่อมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟส วิธีการเชื่อมต่อชิ้นส่วนเชื่อมต่อในกล่องรวมสัญญาณจะเป็นดังนี้:

เมื่อมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟสเชื่อมต่อแบบมุม วิธีการเชื่อมต่อชิ้นส่วนเชื่อมต่อกล่องรวมสัญญาณจะเป็นดังนี้:

มอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟสมีการเชื่อมต่อ 2 วิธี ได้แก่ การเชื่อมต่อแบบดาวและการเชื่อมต่อแบบสามเหลี่ยม

วิธีการสามเหลี่ยม

ในการพันขดลวดที่มีแรงดันไฟฟ้าและเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเท่ากัน วิธีการต่อแบบดาวจะมีจำนวนรอบต่อเฟสน้อยกว่าสามเท่า (1.732 เท่า) และกำลังน้อยกว่าสามเท่าเมื่อเทียบกับวิธีการต่อแบบสามเหลี่ยม วิธีการต่อของมอเตอร์สำเร็จรูปได้รับการแก้ไขให้ทนต่อแรงดันไฟฟ้า 380V และโดยทั่วไปไม่เหมาะสำหรับการดัดแปลง

วิธีการเชื่อมต่อสามารถเปลี่ยนได้เฉพาะเมื่อระดับแรงดันไฟฟ้าสามเฟสแตกต่างจาก 380V ปกติ ตัวอย่างเช่น เมื่อระดับแรงดันไฟฟ้าสามเฟสคือ 220V การเปลี่ยนวิธีการเชื่อมต่อแบบสตาร์ของแรงดันไฟฟ้าสามเฟส 380V เดิมเป็นวิธีการเชื่อมต่อแบบสามเหลี่ยมสามารถใช้ได้ เมื่อระดับแรงดันไฟฟ้าสามเฟสคือ 660V วิธีการเชื่อมต่อแบบเดลต้าของแรงดันไฟฟ้าสามเฟส 380V เดิมสามารถเปลี่ยนเป็นวิธีการเชื่อมต่อแบบสตาร์ได้ และกำลังไฟจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง โดยทั่วไป มอเตอร์กำลังต่ำจะเชื่อมต่อแบบสตาร์ ในขณะที่มอเตอร์กำลังสูงจะเชื่อมต่อแบบเดลต้า

ควรใช้มอเตอร์แบบต่อแบบเดลต้าที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด หากเปลี่ยนเป็นมอเตอร์แบบต่อแบบสตาร์ การทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าจะลดลง ส่งผลให้กำลังมอเตอร์และกระแสเริ่มต้นลดลง เมื่อสตาร์ทมอเตอร์กำลังสูง (วิธีต่อแบบเดลต้า) กระแสจะสูงมาก เพื่อลดผลกระทบของกระแสเริ่มต้นต่อสายไฟ โดยทั่วไปจะใช้การสตาร์ทแบบสเต็ปดาวน์ วิธีหนึ่งคือเปลี่ยนวิธีต่อแบบเดลต้าเดิมเป็นวิธีต่อแบบสตาร์ในการสตาร์ท หลังจากสตาร์ทวิธีต่อแบบสตาร์แล้ว จะแปลงกลับเป็นวิธีต่อแบบเดลต้าเพื่อการทำงาน

แผนผังการเดินสายไฟของมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟส

แผนผังทางกายภาพของเส้นการถ่ายโอนไปข้างหน้าและย้อนกลับสำหรับมอเตอร์อะซิงโครนัสสามเฟส:

ในการควบคุมมอเตอร์ไปข้างหน้าและย้อนกลับ เฟสใด ๆ ของแหล่งจ่ายไฟสองเฟสสามารถปรับเทียบกัน (เราเรียกว่าการสับเปลี่ยน) โดยปกติ เฟส V จะไม่เปลี่ยนแปลง และเฟส U และเฟส W จะถูกปรับเทียบกัน เพื่อให้แน่ใจว่าลำดับเฟสของมอเตอร์สามารถสลับกันได้อย่างน่าเชื่อถือเมื่อคอนแทคเตอร์สองตัวทำงาน สายไฟควรสม่ำเสมอที่พอร์ตด้านบนของคอนแทคเตอร์ และเฟสควรปรับเทียบที่พอร์ตด้านล่างของคอนแทคเตอร์ เนื่องจากการสลับลำดับเฟสของทั้งสองเฟส จึงจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าคอยล์ KM ทั้งสองไม่สามารถเปิดเครื่องพร้อมกันได้ มิฉะนั้น อาจเกิดความผิดพลาดร้ายแรงจากไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างเฟสได้ ดังนั้น จึงต้องใช้การล็อกเข้าไว้ด้วยกัน

ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย มักใช้วงจรควบคุมการเดินไปข้างหน้าและถอยหลังแบบล็อกคู่ โดยล็อกด้วยปุ่ม (กลไก) และล็อกคอนแทคเตอร์ (ไฟฟ้า) โดยการใช้การล็อกด้วยปุ่ม แม้ว่าจะกดปุ่มเดินไปข้างหน้าและถอยหลังพร้อมกัน คอนแทคเตอร์ทั้งสองตัวที่ใช้ในการปรับเฟสจะไม่สามารถเปิดพร้อมกันได้ ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงการลัดวงจรระหว่างเฟสโดยกลไก

นอกจากนี้ เนื่องจากการประสานกันของคอนแทคเตอร์ที่ใช้ ตราบใดที่คอนแทคเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งเปิดอยู่ คอนแทคเตอร์ที่ปิดยาวจะไม่ปิดลง ด้วยวิธีนี้ ในการใช้งานการประสานกันแบบกลไกและไฟฟ้าคู่ ระบบจ่ายไฟของมอเตอร์จะไม่สามารถเกิดไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างเฟสได้ จึงปกป้องมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุที่เกิดจากการลัดวงจรระหว่างเฟสระหว่างการปรับเฟส ซึ่งอาจทำให้คอนแทคเตอร์ไหม้ได้