วงจรไฟฟ้าเบื้องต้นของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ 1 เฟส


วงจรไฟฟ้าของคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศ เป็นสิ่งสำคัญอย่างหนึ่ง ที่ทำให้มอเตอร์คอมเพรศเซอร์สตาร์ทออกตัว และรันต่ออย่างราบรื่นไปจนกว่าจะตัดไฟเพื่อหยุดการทำงาน 
 
ซึ่งในบทความฉบับนี้ ผู้เขียนขอกล่าวถึงวงจรไฟฟ้าที่ใช้ในการสตาร์ทออกตัวและรันมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ ที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศ ระบบไฟแบบ 1 เฟส หรือแบบเฟสเดียว (Single Phase) เป็นหลัก
 


คอมเพรสเซอร์ของเครื่องปรับอากาศ ที่ใช้กันอยู่ในที่พักอาศัย เป็นคอมเพรสเซอร์แบบปิดสนิท ที่มีการนำเอาส่วนของตัวอัดสารทำความเย็น คือคอมเพรสเซอร์ และรส่วนต้นกำลังคือมอเตอร์ มารวมไว้ด้วยกันภายในชุดเดียวกัน มอเตอร์ที่ใช้ขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์ ในระบบไฟฟ้า 1 เฟส จะใช้เป็นมอเตอร์แบบสปลิทเฟส (Split-phase motor)
 


ภายในสปลิทเฟสมอเตอร์จะมีขดลวดพันอยู่ 2 ชุด คือ

1. ขดรันหรือขดเมน (Running Winding, Main Winding) พันด้วยลวดเส้นใหญ่ มีจำนวนรอบมาก ขณะที่คอมเพรสเซอร์ทำงาน ขดลวดรันนี้จะมีไฟฟ้าไหลผ่านอยู่ตลอดเวลา ไม่ว่าจะเป็นการเริ่มสตาร์ท หรือช่วงที่รันทำงานปกติ

2. ขดสตาร์ท (Starting winding) เป็นขดลวดชุดที่สองสำหรับเริ่มหมุน พันด้วยลวดเส้นเล็ก และจำนวนรอบน้อยกว่าขดรัน โดยทั่วไปจะออกแบบให้ขดลวดสตาร์ททำงานเต็มที่เพียงในช่วงที่มอเตอร์เริ่มออกตัวเท่านั้น แต่ภายหลังที่มอเตอร์หมุนออกตัวได้ปกติ ขดลวดสตาร์ทจะถูกตัดการทำงานลง เพราะถ้าปล่อยให้กระแสไฟจ่ายเข้าสู่ขดลวดสตาร์ทแบบเต็มที่ จะทำให้ขดลวดสตาร์ทร้อนจัดจนไหม้ได้ ซึ่งในมอเตอร์แบบสปลิทเฟสทั่วไป อุปกรณ์ในการตัดไฟที่จ่ายเข้าขดสตาร์ท จะใช้เป็น สวิตช์แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง
 


สวิตช์แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง (Centrifugal switch)

สวิตช์แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ทำหน้าที่ตัดวงจรสตาร์ท โดยโครงสร้างของสวิตช์แรงเหวี่ยง จะประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วน คือส่วนที่อยู่กับที่ (Stationary part) จะประกอบติดอยู่กับฝาปิดหัวท้ายของมอเตอร์ ซึ่งเป็นส่วนของหน้าสัมผัสหรือหน้าทองขาวอยู่ 2 อัน และส่วนที่หมุน (Rotating part) ซึ่งเป็นส่วนที่ติดอยู่กับเพลาของโรเตอร์ 
การทำงานของสวิทช์หนีศูนย์กลาง จะเริ่มทำงานเมื่อความเร็วรอบของมอเตอร์ได้ 75 เปอร์เซ็นต์ ของความเร็วรอบสูงสุด เพราะที่ความเร็วในระดับนี้ จะทำให้ส่วนที่ติดอยู่กับแกนเพลาของโรเตอร์มีแรงเหวียงหนีศูนย์กลางพอที่จะผลักดันส่วนที่ติดตั้งอยู่กับฝาของมอเตอร์ออกไป ทำให้หน้าสัมผัสแยกออกจากกันตัดวงจรขดสตาร์ทอย่างอัตโนมัติ
 
แต่ มอเตอร์สปลิทเฟสที่ใช้ในคอมเพรสเซอร์ ไม่สามารถตัดวงจรของขดลวดสตาร์ทด้วย สวิตช์แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ได้ จึงจำเป็นต้องมีการนำ รีเลย์หรือคาปาซิเตอร์ มาเป็นอุปกรณ์ช่วย ในการสตาร์ทและรันมอเตอร์
 



มอเตอร์คอมเพรสเซอร์ที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศนั้น ส่วนของมอเตอร์ไฟฟ้าที่บรรจุอยู่ภายในตัวถังของคอมเพรสเซอร์ จะใช้เป็นมอเตอร์แบบสปลิทเฟส อาจมีจำนวนรอบการทำงานสูงสุดได้ถึง 2,900 รอบ/นาที 
โดยการต่อใช้งาน จะมีหลักหรือขั้วต่อสายโผล่ออกมานอกตัวเรือนหรือตัวถังคอมเพรสเซอร์ จำนวน 3 ขั้ว 
แบ่งเป็น ขั้ว R, ขั้ว S และ ขั้ว C
ขั้ว R (Run) เป็นขั้วที่ต่อมาจากปลายสายด้านหนึ่งของขดลวดรัน
ขั้ว S (Start) เป็นขั้วที่ต่อมาจากปลายสายด้านหนึ่งของขดลวดสตาร์ท
ขั้ว C (Common) เป็นขั้ว ที่เป็นจุดรวมของปลายสายอีกด้านหนึ่ง ที่มาจากขดรันและขดสตาร์ท
 


การต่อวงจรไฟฟ้า เพื่อให้มอเตอร์คอมเพรสเซอร์ เริ่มเดินและเดินต่อไปจนกว่าจะหยุดจ่ายไฟ มีการต่อวงจรใช้งานหลายหลายรูปแบบ ทั้งนี้ การต่อวงจรแต่ละแบบ จำเป็นต้องพิจารณาให้เหมาะสมกับการใช้งานและขนาดกำลังของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์


รูปแบบการต่อวงจรไฟฟ้าของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ แบบต่างๆ

1.วงจรไฟฟ้าของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์แบบ RSIR (Resistance Start Induction Run)
วงจรมอเตอร์คอมเพรสเซอร์แบบ RSIR ทำงานโดยอาศัยรีเลย์ช่วยสตาร์ท ชนิดทำงานด้วยกระแส (Current Relay) ขณะเริ่มทำงาน รีเลย์จะต่อวงจรให้ทั้งขดลวดรันและขดลวดสตาร์ตครบวงจร สร้างแรงบิดมากพอให้คอมเพรสเซอร์เริ่มทำงานได้ แต่หลังจากนั้น เมื่อมอเตอร์หมุนออกตัวได้แล้ว รีเลย์จะตัดวงจรไฟฟ้าเพื่อไม่ให้มีกระแสไฟฟ้าจ่ายไปยังขดสตาร์ท เหลือขดลวดรันทำงานแต่เพียงขดเดียว 
วงจรสตาร์ทมอเตอร์แบบนี้ จะใช้ได้เฉพาะคอมเพรสเซอร์ขนาดเล็ก เช่น แบบที่ใช้ในตู้น้ำเย็น ตู้เย็น ซึ่งกำลังของมอเตอร์จะต้องมีขนาดไม่เกิน 1/3 แรงม้า เพราะมอเตอร์ระดับนี้จะต้องการกำลังทั้งช่วงสตาร์ตและช่วงทำงานปกติไม่มากนัก
 



2.วงจรไฟฟ้าของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์แบบ CSIR (Capacitor Start Induction Run)
CSIR เป็นการต่อวงจรมอเตอร์คล้ายกับแบบ RSIR ต่างกันเพียงแค่เพิ่มคาปาซิเตอร์แบบสตาร์ทเข้ามา ต่ออนุกรมระหว่างหน้าสัมผัสของรีเลย์และขดลวดสตาร์ทของมอเตอร์ การต่อวงจรแบบนี้จึงให้แรงบิดในช่วงเริ่มต้นดีกว่าแบบ RSIR 
ส่วนช่วงหลังจากที่สตาร์ทออกตัวแล้ว การรันมอเตอร์เพื่อทำงานต่อไป ก็จะทำงานเหมือนกับแบบ RSIR 
วงจรนี้ จะใช้งานในเครื่องทำความเย็นขนาดเล็ก จนถึงขนาด 3/4 แรงม้า
 



3.วงจรไฟฟ้าของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์แบบ PSC (Permanent Split Capacitor)
การต่อวงจรมอเตอร์คอมเพรสเซอร์ แบบ PSC จะใช้คาปาซิเตอร์แบบรัน มาต่ออนุกรมโดยถาวรกับขดลวดสตาร์ทของมอเตอร์ คาปาซิเตอร์และขดลวดสตาร์ทจะมีกระแสไฟฟ้าจ่ายให้ทั้งช่วงสตาร์ท และช่วงทำงานปกติโดยไมมีรีเลย์มาตัดวงจร
โดยในช่วงแรกที่เริ่มของการทำงาน ขดสตาร์ทจะได้รับประจุไฟฟ้าจากคาปาซิเตอร์ ทำให้เกิดแรงบิดเพิ่มในตอนสตาร์ทช่วยให้หมุนออกตัวได้ และหลังจากสตาร์ทออกตัวไปได้แล้ว ขดสตาร์ทจะถูกจำกัดกระแสไหลผ่าน โดยใช้ค่าความต้านทานในตัวคาปาซิเตอร์มาช่วยจำกัดกระแสที่ไหลผ่านขดสตาร์ทให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม

และด้วยเพราะขณะทำงาน มีกระแสผ่านทั้งขดลวดรันและขดลวดสตาร์ต  ทำให้มีกำลังขับดีกว่าวงจรสตาร์ท แบบ RSIR และ CSIR ใช้ในเครื่องทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศตั้งแต่ขนาดเล็ก จนถึง 5 แรงม้า 
โดยการสตาร์ทมอเตอร์แบบนี้ จะนิยมใช้เฉพาะในระบบทำความเย็น ที่สามารถถ่ายเทความดันระหว่างด้านความดันสูงและความดันต่ำ (balance pressure) ได้ ในขณะคอมเพรสเซอร์หยุดทำงาน เช่น ระบบที่ใช้ capillary tube (แคปทิ้ว)
วงจรการสตาร์ทมอเตอร์แบบนี้พบได้เป็นปกติในแอร์บ้านทั่วๆไป ที่เป็นแอร์ระบบธรรมดา (Fix speed) ซึ่งใช้คอมเพรสเซอร์โรตารี่ขนาดไม่ใหญ่มาก 
 



4.วงจรไฟฟ้าของมอเตอร์คอมเพรสเซอร์แบบ CSR (Capacitor Start and Run)
CSR เป็นการต่อวงจรมอเตอร์คล้ายกับแบบ PSC ต่างกันเพียงการเพิ่มคาปาซิเตอร์แบบสตาร์ทต่ออนุกรมกับขดลวดสตาร์ทของมอเตอร์ โดยมีรีเลย์ช่วยสตาร์ทชนิดทำงานด้วยค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า (Potential relay) ใช้เป็นตัวตัดคาปาซิเตอร์สตาร์ทไม่ให้ทำงานหลังจากมอเตอร์เริ่มต้นทำงานและหมุนได้ความเร็วประมาณ 75 % ของความเร็วรอบปกติ
โดยวงจรสตาร์ทมอเตอร์แบบนี้เป็นวงจรที่ช่วยให้มอเตอร์ให้กำลังช่วงเริ่มต้นได้ดียิ่งขึ้น แต่ช่วงหลังจากสตาร์ทออกตัวเสร็จ ในการรันปกตินั้น มอเตอร์จะทำงานเหมือนกับการต่อวงจรแบบ PSC 

วงจรสตาร์ทมอเตอร์แบบนี้จึงถูกนำไปใช้กับระบบที่ไม่สามารถ balance pressure ขณะคอมเพรสเซอร์หยุดทำงานได้ เช่น ระบบที่ใช้ลิ้นลดความดันชนิด เทอร์โมเอ็กแพนชั่นวาล์ว (thermostatic expansion valve) เพราะในระบบพวกนี้มอเตอร์จะต้องการแรงบิดที่สูงมากเพื่อขับโหลดในช่วงสตาร์ท
และยังเหมาะสมกับการใช้งาน กับเครื่องปรับอากาศขนาดใหญ่ เพราะช่วยให้การสตาร์ทออกตัวของมอเตอร์ทำได้ง่ายในเวลาที่สั้นกว่า ซึ่งวงจรชนิดนี้ นิยมนำมาใช้กับมอเตอร์คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ ที่มีกำลังแรงม้าตั้งแต่ 1 HP ขึ้นไป หรือในเครื่องปรับอากาศขนาด 20,000 BTU ขึ้นไป
 



Create Date : 10 มีนาคม 2553
Last Update : 12 พฤษภาคม 2563 12:49:36 น.
Counter : 54200 Pageviews.

4 comments
ไดอารี่ได้ศัพท์ Ep.8 นั่งรถ toor36
(10 ก.ย. 2563 00:11:17 น.)
ไดอารี่ได้ศัพท์ Ep.7 ค่าใช้จ่าย toor36
(26 ส.ค. 2563 00:06:12 น.)
มาลัยสำหรับบูชาพระรัตนตรัย - ในวันอาสาฬหบูชา ( Dhamma Day) newyorknurse
(17 ส.ค. 2563 03:23:47 น.)
สดชื่น อาจารย์สุวิมล
(5 ส.ค. 2563 20:08:14 น.)
  
ดูมันสับสนจัง
โดย: พรพรรณ IP: 27.145.190.151 วันที่: 1 กันยายน 2558 เวลา:19:50:15 น.
  
ขอบคุณมากๆนะครับ
โดย: เก่ง IP: 223.24.12.115 วันที่: 13 สิงหาคม 2560 เวลา:22:58:56 น.
  
ให้ความรู้และมีข้อมูลชัดเจนดีมากครับขอบคุณครับ
โดย: เทคนิคแอร์(1990) IP: 27.145.174.28 วันที่: 24 พฤศจิกายน 2561 เวลา:11:09:02 น.
  
ให้ความรู้และมีข้อมูลชัดเจนดีมากครับขอบคุณครับ
โดย: เทคนิคแอร์(1990) IP: 27.145.174.28 วันที่: 24 พฤศจิกายน 2561 เวลา:11:09:43 น.
ชื่อ :
Comment :
 *ใช้ code html ตกแต่งข้อความได้เฉพาะสมาชิก
 

Kanichikoong.BlogGang.com

KanichiKoong
Location :
สงขลา  Thailand

[ดู Profile ทั้งหมด]
 ผู้ติดตามบล็อก : 275 คน [?]

บทความทั้งหมด