เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีมอเตอร์

มอเตอร์ไฟฟ้า (อังกฤษ: electric motor) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล
การทำงานปกติของมอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่เกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กในตัวมอเตอร์ และสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสในขดลวดทำให้เกิดแรงดูดและแรงผลักของสนามแม่เหล็กทั้งสอง ในการใช้งานตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมการขนส่งใช้มอเตอร์ฉุดลาก เป็นต้น นอกจากนั้นแล้ว มอเตอร์ไฟฟ้ายังสามารถทำงานได้ถึงสองแบบ ได้แก่ การสร้างพลังงานกล และ การผลิตพลังงานไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้าถูกนำไปใช้งานที่หลากหลายเช่น พัดลมอุตสาหกรรม เครื่องเป่า ปั๊ม เครื่องมือเครื่องใช้ในครัวเรือน และดิสก์ไดรฟ์ มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถขับเคลื่อนโดยแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง (DC) เช่น จากแบตเตอรี่, ยานยนต์หรือวงจรเรียงกระแส หรือจากแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับ (AC) เช่น จากไฟบ้าน อินเวอร์เตอร์ หรือ เครื่องปั่นไฟ มอเตอร์ขนาดเล็กอาจจะพบในนาฬิกาไฟฟ้า มอเตอร์ทั่วไปที่มีขนาดและคุณลักษณะมาตรฐานสูงจะให้พลังงานกลที่สะดวกสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม มอเตอร์ไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดใช้สำหรับการใช้งานลากจูงเรือ และ การบีบอัดท่อส่งน้ำมันและปั้มป์สูบจัดเก็บน้ำมันซึ่งมีกำลังถึง 100 เมกะวัตต์ มอเตอร์ไฟฟ้าอาจจำแนกตามประเภทของแหล่งที่มาของพลังงานไฟฟ้าหรือตามโครงสร้างภายในหรือตามการใช้งานหรือตามการเคลื่อนไหวของเอาต์พุต และอื่น ๆ
อุปกรณ์เช่นขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าและลำโพงที่แปลงกระแสไฟฟ้าให้เป็นการเคลื่อนไหว แต่ไม่ได้สร้างพลังงานกลที่ใช้งานได้ จะเรียกถูกว่า actuator และ transducer ตามลำดับ คำว่ามอเตอร์ไฟฟ้านั้น ต้องใช้สร้างแรงเชิงเส้น(linear force) หรือ แรงบิด(torque) หรือเรียกอีกอย่างว่า หมุน (rotary) เท่านั้น
แหล่งจ่ายไฟมอเตอร์
แหล่งจ่ายไฟของมอเตอร์ DC มักจะผ่านทางตัวสับเปลี่ยนตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ต้วสับเปลี่ยนของมอเตอร์ AC อาจเป็นได้ทั้งแบบแหวนสลิป หรือแบบภายนอกอย่างใดอย่างหนึ่ง การควบคุมอาจเป็นแบบความเร็วคงที่ หรือแบบความเร็วเปลี่ยนแปลงได้ และอาจเป็นแบบ synchronous หรือแบบ asynchronous ก็ได้ มอเตอร์แบบยูนิเวอร์แซลสามารถทำงานทั้ง AC หรือ DC อย่างใดอย่างหนึ่ง
การควบคุมมอเตอร์
มอเตอร์ AC แบบความเร็วคงที่จะถูกควบคุมความเร็วด้วยตัวสตาร์ทแบบ direct-on-line หรือ soft-start
มอเตอร์ AC แบบความเร็วแปรได้จะใช้ตัวปรับความเร็วที่เป็นพาวเวอร์อินเวอร์เตอร์
หรือตัวปรับแบบใช้ความถี่หรือใช้เทคโนโลยีตัวสับเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์หลายแบบแตกต่างกัน
คำว่าตัวสับเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์มักจะเกี่ยวข้องกับการใช้งานของตัวสับเปลี่ยนที่ไม่ใช้แปรงถ่านในมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง และใน en:switched reluctance motor (มอเตอร์ที่ขดลวดอยู่บนสเตเตอร์)

มอเตอร์แอร์ หรือมอเตอร์ไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ในเครื่องใช้ไฟฟ้าซึ่งทำหน้าที่แปลงกระแสไฟฟ้า ที่ใช้ในการเดินเครื่องใช้ไฟฟ้า โดยเปลี่ยนจากพลังงานไฟฟ้า เป็นพลังงานกล ซึ่งมอเตอร์ไฟฟ้าในเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิด จะมีความเร็วรอบ หรือกำลังที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับประเภทและขนาดในการใช้งาน อีกทั้งมอเตอร์แอร์ จะมีประเภทที่แตกต่างกัน และส่วนประกอบที่มีหลากหลายชิ้นส่วน รวมไปถึงชุดป้องกันที่ถือเป็นส่วนสำคัญภายในเครื่องปรับอากาศ เพราะเป็นตัวช่วยที่ทำให้เครื่องปรับอากาศทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ และเป็นตัวป้องกันปัญหากระแสไฟฟ้าเกินเกณฑ์ที่อาจเกิดขึ้นได้ทุกเมื่อกับเครื่องปรับอากาศ

ชนิดของมอเตอร์แอร์

ชนิดของมอเตอร์แอร์ สามารถแบ่งออกได้ 2 ชนิด ตามลักษณะของการใช้กระแสไฟฟ้า ดังต่อไปนี้

1. มอเตอร์กระแสตรง (Direct Current Motor) หรือ ดีซีมอเตอร์
2. มอเตอร์กระแสสลับ (Alternating Current Motor) หรือเอซีมอเตอร์ โดยมอเตอร์ชนิดนี้ ยังสามารถแบ่งย่อยได้อีก 2 ชนิด ได้แก่ มอเตอร์แบบเฟสเดี่ยว 2 สาย เช่น มอเตอร์ในคอมเพรสเซอร์ที่ช่วยระบายความร้อนในคอยล์ และอีกชนิดเป็นมอเตอร์แบบ 3 เฟส

ส่วนประกอบของมอเตอร์แอร์

ส่วนประกอบของมอเตอร์แอร์ หรือ Split Phase Motor มีดังนี้

1. สเตเตอร์ (Stator) เป็นชิ้นส่วนที่ใช้สำหรับวางขดลวด หรือลวดอาบน้ำยา มีลักษณะเป็นแผ่นเหล็กบางๆ และมีร่องที่เรียกว่าสล็อด และสามารถแบ่งประเภทได้ 2 แบบ คือ

• แบบขดรัน ที่เป็นขดลวดที่พันน้ำยา มีลักษณะใหญ่ มีขั้วเป็น N กับ S และจะนับเป็นคู่
• แบบขดสตาร์ท (Start Winding) เป็นขดลวดที่ใช้สำหรับการทำงานของมอเตอร์ มีลักษณะเล็ก และแรงต้านทานน้อย

2. โรเตอร์ (Rotor) คือส่วนที่ทำหน้าที่หมุนปล่อยวงจรของขดลวดให้มีการแย่งออกจากกัน

3. สวิตช์แบบหนีแรงเหวี่ยง (Centrifugal Swich) ประกอบไปด้วย 2 ส่วน คือส่วนที่อยู่กับฝาครอบและส่วนที่หมุนอยู่ที่เพลาโรเตอร์

4. แคปรัน (Capacitor Run) เป็นส่วนที่อยู่ในวงจรไฟฟ้า หากมอเตอร์มีปัญหาหรือหยุดหมุน อาจเกิดจากตัวแคปรันที่รั่วหรือช็อตได้

มอเตอร์ของแอร์ ยังมีส่วนประกอบที่เป็นอุปกรณ์อีกหลายชิ้น มีทั้งพัดลมระบายอากาศสำหรับแผงคอยล์ร้อน และพัดลมโพรงกระรอกในคอยล์เย็น หรือมอเตอร์บานสวิงซ้ายขวา ขึ้นลง ที่เป็นมอเตอร์แบบกระแสสลับเฟสเดียวและสามเฟส

ชุดป้องกันของมอเตอร์แอร์ที่ควรรู้

สำหรับมอเตอร์ที่ใช้ในเครื่องทำความเย็น หากเกิดความร้อนจากภายนอกที่สูงเกินไป จะต้องมีชุดป้องกันไม่ให้อุณหภูมิสูงกว่าเกณฑ์ และเป็นการป้องกันไม่ให้มอเตอร์ไหม้ โดยการตัดกระแสไฟฟ้าให้กับมอเตอร์ ซึ่งชุดป้องกันจะมี 2 แบบด้วยกัน คือ แบบสำหรับป้องกันอุณหภูมิและกระแส อีกทั้งยังสามารถแบ่งได้เป็น 4 ชุดดังนี้

1. ชุดป้องกันความร้อนภายในมอเตอร์

เริ่มต้นด้วยชุดป้องกันความร้อนที่อยู่ภายในตัวมอเตอร์ (Internal Thermostatic Motor Protector) เป็นชุดป้องกันมอเตอร์ที่ผลิตขึ้นจากโลหะสองชนิดด้วยกัน โดยจะติดอยู่ภายใน และชุดป้องกันนี้ก็จะเสียบเข้าไปในเขตลวดสเตเตอร์ ซึ่งเมื่ออุณหภูมิของคดลวดสูงขึ้น คอนแทคจะเปิดออกโดยการโค้งงอของโลหะสองชนิด อีกทั้งชุดป้องกันชุดนี้จะมีขนาดเล็กกว่าปกติ

2. ชุดป้องกันความร้อนภายนอกมอเตอร์

เป็นชุดสำหรับป้องกันความร้อนภายนอกมอเตอร์ (External Thermostatic Motor Protector) โดยชุดดังกล่าวถูกติดตั้งอยู่ภายนอกคอมเพรสเซอร์ ซึ่งมีตัวคอนแทคทำหน้าที่ในการตัดวงจรไฟฟ้าด้วยการงอของโลหะสองชนิด ในขณะที่รับความร้อนจากตัวเรือนของคอมเพรสเซอร์ และความร้อนจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลเกินเกณฑ์

3. สวิตซ์แม่เหล็กไฟฟ้า

สวิตซ์แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Switch) ทำหน้าที่เปิด-ปิดวงจรไฟฟ้าให้กับมอเตอร์ โดยใช้วิธีการให้กระแสไหลเข้าขดลวดของสวิตซ์แม่เหล็กไฟฟ้า ส่งผลให้คอนแทคหรือหน้าสัมผัสทั้งสามเฟส และเมื่อมีการตัดไม่ให้กระแสไฟฟ้าเข้าลวด คอนแทคจะแยกจากกัน ซึ่งเรียกชุดนี้ว่า คอนแทคเตอร์ (Contactor) โดยคอนเทคเตอร์จะมีรีเลย์ที่คอยป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลเกินเกณฑ์ (Overcurrent Relay)

4. ชุดป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินเกณฑ์แบบปรอท

ปิดท้ายด้วยชุดป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินเกณฑ์แบบปรอท (Mercury Overcurrent Relay) ที่จะช่วยชดเชยผลเสียของสวิตซ์แม่เหล็กไฟฟ้า และมีรีเรย์ที่ช่วยป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินเกณ์ ซึ่งเป็นที่ยอมรับในวงกว้าง เพราะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีความแม่นยำสูง ช่วยป้องกันเมื่อเกิดเหตุการณ์กระแสไฟฟ้าเกินเกณฑ์ และไม่ขึ้นกับอุณหภูมิ

ถือเป็นชุดอุปกรณ์ป้องกันที่เต็มไปด้วยประสิทธิภาพ และป้องกันไม่ให้เครื่องปรับอากาศต้องเจอปัญหากระแสไฟฟ้าเกินเกณฑ์ ซึ่งใครที่แอร์เสีย แอร์ดับบ่อย อาจเป็นที่มอเตอร์ถูกใช้งานมาเป็นระยะเวลานาน หรือมีการใช้งานที่หนักจนเกินไป ดังนั้นการมีชุดป้องกันมอเตอร์ที่ได้คุณภาพ จะช่วยให้การทำงานของเครื่องปรับอากาศมีความไหลลื่น และสามารถป้องกันปัญหาของเรื่องไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตได้

ทั้งหมดนี้คือ 4 ชุดป้องกันของมอเตอร์แอร์ ที่ช่างเทคนิคต้องรู้ ถือเป็นข้อมูลดีๆ ที่จะช่วยให้เข้าใจการทำงานของระบบมอเตอร์แอร์ และทราบถึงประเภทของมอเตอร์ เพื่อเป็นประโยชน์ในการดูแลรักษาหรือซ่อมแซมในอนาคตได้