โดย ผศ.ชลชัย ธรรมวิวัฒนุกูร

การใช้งานมอเตอร์ไฟฟ้าจะต้องมีชุดอุปกรณ์สําหรับการสั่งเดินและหยุดมอเตอร์ เพื่อให้มอเตอร์ทํางานได้ตาม ต้องการ โดยมาก ผู้ออกแบบมักจะเลือกใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า แมกเนติกส์คอนแทคเตอร์ (Magnetic Contactor)
เป็นอุปกรณ์สั่งงาน ซึ่งสามารถนํามาติดตั้งในเครื่องห่อหุ้ม หรือ ตู้ควบคุมเพื่อใช้งาน โดยมีลักษณะการควบคุม
พื้นฐานอยู่ 2 ลักษณะ คือ

1.เริ่มใช้งานมอเตอร์ด้วยการต่อไฟฟ้าเข้ามอเตอร์โดยตรง (Direct On Line Starter)
2.เริ่มเดินเครื่องด้วยวิธีการลดแรงดัน (Reduced Voltage Starter)

แมกเนติกส์คอนแทคเตอร์ จะประกอบไปด้วยชุดขดลวดสําหรับรับไฟฟ้าเข้า และ ชุดหน้าสัมผัส ซึ่งจะมีทั้ง ชนิด ปกติปิด(Normally Close) และปกติเปิด (Normally Open) เมื่อมีการจ่ายไฟเข้าที่ชุดขดลวด แมกเนติกส์คอนแทคเตอร์ จะทํางานโดยการเปลี่ยนตําแหน่งหน้าสัมผัสทําให้กระแสไฟฟ้าเกิดการไหลผ่านหรือหยุดไหลผ่านหน้าสัมผัส ตามวงจรที่ต่อไว้ ในวงจรหนึ่งๆ อาจมีการใช้งานแมกเนติกส์คอนแทคเตอร์มากกว่า 1 ตัวก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ ผู้ออกแบบเอง โดยปกติแมกเนติกส์คอนแทคเตอร์จะมีหน้าสัมผัสหลัก (Main Contact) ซึ่งสามารถทนกระแสได้สูง ใช้ต่อในวงจรกําลัง และหน้าสัมผัสช่วย (Auxiliary Contact) ซึ่งทนกระแสได้น้อยกว่าแต่จะใช้ในวงจรควบคุมแทน

การเริ่มใช้งานมอเตอร์ด้วยการต่อไฟฟ้าเข้ามอเตอร์โดยตรง

เครื่องควบคุมมอเตอร์แบบนี้ จะต่อไฟฟ้าที่แรงดันพิกัดของมอเตอร์ เข้าที่ขั้วของมอเตอร์โดยตรง ซึ่งจะทําให้ ค่ากระแสเริ่มเดินเครื่อง (Starting Current) มีค่าสูงมาก แต่จะให้ผลดีคือ แรงบิดเริ่มต้นของมอเตอร์ก็จะมีค่าสูงด้วย สามารถฉุดโหลดหนักๆได้ดี โดยทั่วไปกระแสเริ่มเดินนี้ จะมีค่าประมาณ 6 เท่า ของค่ากระแสพิกัดของมอเตอร์ การใช้งาน ก็นิยมใช้สําหรับมอเตอร์ขนาดเล็กๆ ไม่เกิน 10 แรงม้า เนื่องจากขณะเริ่มเดินมอเตอร์ อาจจะส่งผลให้เกิดแรงดันตกชั่วขณะ ในระบบได้ (ยกเว้ นในโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งจะมีระบบไฟฟ้าที่ค่อนข้างใหญ่ อาจจะต้องการให้มอเตอร์มีแรงบิดเริ่มเดินสูง จนไม่คํานึงถึงค่าแรงดันตกชั่วขณะ) ปัจจุบัน มีบริษัทผู้ผลิตเป็นแบบชุดสําเร็จรูป ประกอบด้วย แมกเนติกส์คอนแทคเตอร์ และโอเวอร์โหลดรีเลย์ พร้อมสวิทซ็์ปุ่มกดควบคุมอยู่ในกล่องควบคุมเดียวกันเพื่อความสะดวกของผู้ใช้

การเริ่ มเดินเครื่องด้วยวิธีการลดแรงดัน

เมื่อวิธีการเดินเครื่องแบบจ่ายไฟฟ้าเข้าที่มอเตอร์โดยตรงทําให้เกิดกระแสเริ่มเดินสูง จึงได้มีการคิดคืนวิธีลดกระแสเริ่มเดินนี้ ด้วยวิธีเดินเครื่อง แบบอื่นๆ วิธีที่นิยมใช้ก็คือการลดแรงดันที่จ่ายเข้าที่ขั้วมอเตอร์เพื่อให้มอเตอร์เริ่มเดินได้ จากนั้น จึงค่อยจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่พิกัด เข้าที่ขั้วของมอเตอร์อีกครั้งหนึ่ง ซึ่งมีหลายวิธีเช่น

1. การเริ่มเดินเครื่องแบบสตาร์-เดลต้า (Star-Delta Starting)
2. การเริ่มเดินเครื่องด้วยหม้อแปลงออโต้ (Autotransformer Starting)
3. การเริ่มเดินเครื่องด้วยความต้านทาน (Resistance Starting)

วงจรควบคุมมอเตอร์ด้วยวิธีการต่างๆนี้ จะแสดงในหัวข้อ วงจรควบคุมมอเตอร์

พิกัดของเครื่องควบคุมมอเตอร์

ตามมาตรฐานการติดตั้งระบบไฟฟ้าของ ว.ส.ท. ฉบับปัจจุบันระบุว่า เครื่องควบคุมมอเตอร์ต้องมีพิกัดแรงม้า ไม่ต่ำกว่าพิกัดแรงม้าของมอเตอร์ โดยมีข้อยกเว้นดังนี้

1. มอเตอร์พิกัดไม่เกิน 2 แรงม้า ใช้แรงดันไม่เกิน 416 โวลต์ อนุญาตให้ใช้สวิตซ์แบบใช้งานทั่วไป ที่มีขนาดกระแส ไม่น้อยกว่า 2 เท่าของกระแสใช้งานมอเตอร์ แทนเครื่องควบคุมได้
2. เครื่องควบคุมสําหรับทอร์คมอเตอร์ (Torque Motor) ต้องมีขนาดกระแสใช้งานต่อเนื่องไม่น้อยกว่าขนาดกระแส ที่ระบุไว้ที่มอเตอร์

นอกจากนี้ ในการเลือกใช้งานแมกเนติกคอนแทคเตอร์ ยังต้องคํานึงถึงลักษณะการใช้งานมอเตอร์ และ จํานวนครั้ง ในการตัด-ต่อ ด้วย ซึ่งจะมีผลต่อหน้าสัมผัสของแมกเนติกคอนแทคเตอร์ โดยส่วนใหญ่แล้ว ผู้ออกแบบมักจะเลือกใช้ แมกเนติกคอนแทคเตอร์ ตามมาตรฐานของ IEC 947-4-1 ซึ่งจะแบ่งระดับของการใช้งาน แมกเนติกคอนแทคเตอร์ เป็นรหัสต่างๆ ดังตารางที่ 1 (ดูตารางในหน้าถัดไป)

สําหรับมอเตอร์ไฟฟ้าที่นิยมใช้กันทั่วไปมากที่สุด จะเป็นมอเตอร์เหนี่ยวนํา หรือ อินดักชั่นมอเตอร์ ควรจะเลือกใช้ แมกเนติกคอนแทคเตอร์ชนิด AC-3

หน้าต่อไป >>

หน้าที่ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

ที่มา : นิตยสาร ไฟฟ้าและอุตสาหกรรม ปีที่ 11 ฉบับที่ 5 กันยายน - ตุลาคม 2547