บทเรียนอิเล็กทรอนิกส์ วิชา เครื่องกลไฟฟ้า 1
ระดับ ปวส.1 สาขางานไฟฟ้ากำลัง วิทยลัยการอาชีพลอง
( อ. ภูสิทธิ วิริยะสิทธิ์ธานนท์ )
หน่วยที่ 1 เรื่อง ส่วนประกอบของเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง
คำชี้แจงการเรียน
1. .ให้นักศึกษาเรียนรู้เกี่ยวกับส่วนปรพกอบของเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง
2. ทำแบบทดสอบหลังเรียน
จุดประสงค์ทั่วไป
1. เข้าใจเกี่ยวกับส่วนประกอบของเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง
จุดประสงค์เฉพาะ
1.1 บอกส่วนประกอบของเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง
1.2 บอกหน้าที่การทำงานของส่วนประกอบเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง
เนื้อหา
ส่วนประกอบของเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรง
เครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรงประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญ 4 ส่วน คือ อาเมเจอร์ขั้วแม่เหล็ก
คอมมิวเตเตอร์และแปรงถ่าน นอกจากนั้นยังมีส่วนประกอบอื่นๆอีก เช่น แกนเพลา ตลับลูกปืน
ชุดยึดแปรงถ่าน และโครงเครื่อง เป็นต้น
รูปที่ 1.1 โครงสร้างเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรงภายใน
รูปที่ 1.2 อาเมเจอร์
1.อาเมเจอร์ (Armature) คือ ส่วนที่หมุนตัดกับสนามแม่เหล็กเพื่อผลิตแรงเคลื่อนไฟฟ้า โครงสร้างของอาเมเจอร์ประกอบด้วย เพลา แกนเหล็กอาเมเจอร์และขดลวดอาเมเจอร์
- แกนเพลา (Shaft) เป็นตัวสำหรับยืดคอมมิวเตเตอร์และยึดแกนเหล็กอาร์มาเจอร์ เพื่อบังคับให้หมุนอยู่ในแนวนิ่งไม่มีการสั่นสะเทือนได้
- แกนเหล็กอาเมเจอร์ (Armature Core) ทำจากแผ่นเหล็กซิลิกอนหนาประมาณ 0.5 มม. ผิวทั้งสองด้านฉาบด้วยฉนวนไฟฟ้าจำพวกวานิช นำมาอัดซ้อนกับเป็นรูปทรงกระบอก เพื่อลดการสูญเสียเนื่องจากฮิสเตอรีซิส (Hysteresis loss) และกระแสไหลวน (Eddy current loss) ในแกนเหล็ก
- ขดลวดอาเมเจอร์ (Armature Winding) ทำจากเส้นลวดทองแดงอาบฉนวนไฟฟ้า
รูปที่ 1.3 ขั้วแม่เหล็ก
2.ขั้วแม่เหล็ก (Pole) คือ ส่วนที่สร้างสนามแม่เหล็กให้ผ่านแกนเหล็กอาเมเจอร์ขั้วแม่เหล็กขอเครื่องกลไฟฟ้ากระแสตรงจะยึดติดกับโครงเครื่อง
- โครงเครื่อง เป็นส่วนที่ยึดแกนของขั้วแม่เหล็กและฝาครอบเครื่อง นอกจากนั้นยังใช้เป็นทางผ่านของสนามแม่เหล็กเพื่อให้เส้นแรงแม่เหล็กเดินครบวงจร
- แกนของขั้วแม่เหล็กและโปลชู (Pole Core) ทำจากเหล็กแผ่นลามิเนท (Laminated sheet steel) ปั๊มเป็นแกนของขั้วแม่เหล็กและโปลชูในแผ่นเดียวกัน
- ขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field Coil) คือขดลวดฟีลด์ที่พันรอบแกนของขั้วแม่เหล็กหลักทุกขั้ว โดยมากมักใช้ขดลวดฟีลด์ที่พันไว้ล่วงหน้า หุ้มฉนวน (พันด้วยเทปผ้าฝ้าย) อาบวานิชและอบแห้งแล้วจึงนำไปสวมเข้ากับแกนของขั้วแม่เหล็ก
รูปที่ 1.4 คอมมิวเตเตอร์
3.คอมมิวเตเตอร์ (Commutator)เป็นส่วนที่ทำหน้าที่เรียงกระแสหรือเปลี่ยนแรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสสลับในขดลวดอาเมเจอร์ให้เป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสตรง
รูปที่ 1.5 แปรงถ่านและชุดยึดแปรงถ่าน
4.แปรงถ่านและชุดยึดแปรงถ่าน (Brushes) แปรงถ่านจะสัมผัสกับผิวหน้าของคอมมิวเตเตอร์ตลอดเวลา เพื่อต่อวงจรขดลวดอาเมเจอร์กับวงจรภายนอกเข้าด้วยกัน
ชุดยึดแปรงถ่าน ทำหน้าที่ยึดแปรงถ่านให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมมีสปริงกดแปรงถ่านให้สัมผัสกับผิวหน้าของคอมมิวเตเตอร์ตลอดเวลา