แม่เหล็กช่วยให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานอย่างไร

PREVIEW

• แม่เหล็กและมอเตอร์ไฟฟ้า
• มอเตอร์กระแสตรงทำงานอย่างไร
• มอเตอร์ AC ทำงานอย่างไร

แม่เหล็กและมอเตอร์ไฟฟ้า

เมื่อแท่งแม่เหล็กสองแท่งมีป้ายกำกับว่าปลาย "ทิศเหนือ" และ "ทิศใต้" แม่เหล็กทั้งสองแท่งจะมีปฏิกิริยาโต้ตอบกันในลักษณะที่แตกต่างกัน ปลายด้านเหนือของแม่เหล็กด้านหนึ่งจะดึงดูดด้านใต้ของอีกด้านหนึ่ง ในขณะที่ขั้วเหนือสองขั้วหรือขั้วใต้สองขั้วจะผลักกัน แรงดึงดูดและแรงผลักเหล่านี้สร้างการเคลื่อนที่แบบหมุนภายในมอเตอร์ไฟฟ้า

มอเตอร์กระแสตรงทำงานอย่างไร

สเตเตอร์ที่อยู่ด้านนอกของมอเตอร์กระแสตรงประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรที่อยู่กับที่ ในทางตรงกันข้าม โรเตอร์ที่อยู่ด้านในเป็นส่วนที่เคลื่อนไหว โรเตอร์สามารถเปรียบได้กับตะปู ในขณะที่สเตเตอร์นั้นคล้ายกับแม่เหล็กเกือกม้า เมื่อไฟกระแสตรงไหลผ่านโรเตอร์ มันจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราวที่ทำปฏิกิริยากับโรเตอร์ สนามแม่เหล็กถาวร ของสเตเตอร์ เพื่อรักษาการหมุนของโรเตอร์ไว้ เครื่องสับเปลี่ยนจะทำให้ขั้วของสนามพลิกกลับ เป็นผลให้เกิดแรงบิด ทำให้เกิดพลังงานกลได้

มอเตอร์กระแสตรงแบบธรรมดาใช้ชุดแม่เหล็กที่อยู่กับที่ในสเตเตอร์และขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในแนวเดียวกับศูนย์กลางของขดลวด ขดลวดฉนวนหนึ่งเส้นหรือมากกว่านั้นพันรอบแกนของมอเตอร์เพื่อให้สนามแม่เหล็กมีสมาธิ

เมื่อเปิดใช้งานและปิดใช้งานขดลวดตามลำดับที่ตั้งโปรแกรมไว้ จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนขึ้น สนามนี้โต้ตอบกับแม่เหล็กที่อยู่นิ่งในสเตเตอร์ ซึ่งนำไปสู่การสร้างแรงบิดและการหมุนตามมา ด้วยหลักการพื้นฐานเหล่านี้ มอเตอร์กระแสตรงจะแปลงพลังงานไฟฟ้าจากกระแสตรงเป็นพลังงานกล ทำให้สามารถขับเคลื่อนวัตถุได้

มอเตอร์ AC ทำงานอย่างไร

มอเตอร์ AC ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) แทนไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ในการทำงาน แม้ว่ามอเตอร์จะใช้ส่วนประกอบหลายอย่างร่วมกับมอเตอร์กระแสตรง แต่มอเตอร์กระแสสลับยังคงใช้หลักการของแม่เหล็กไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนเพื่อสร้างพลังงานกล ในมอเตอร์กระแสสลับ ขดลวดสเตเตอร์มีบทบาทคล้ายกับขดลวดของโรเตอร์ในมอเตอร์กระแสตรง ในกรณีนี้ มันคือวงแหวนของแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกจับคู่และป้อนพลังงานตามลำดับ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนได้

การทำงานพื้นฐานของมอเตอร์ AC ขึ้นอยู่กับหลักการของแม่เหล็ก มอเตอร์ AC พื้นฐานประกอบด้วยขดลวดและแม่เหล็กสองตัวที่อยู่นิ่งซึ่งล้อมรอบเพลากลาง เมื่อประจุไฟฟ้าในรูปของกระแสสลับถูกจ่ายไปที่ขดลวด มันจะเปลี่ยนเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า แม่เหล็กไฟฟ้านี้จะผลิตสนามแม่เหล็กขึ้นมา

เพลาโลหะแข็ง ห่วงลวด ขดลวด กรงกระรอกที่ประกอบด้วยแท่งโลหะ และส่วนประกอบโลหะหมุนอย่างอิสระอื่นๆ ที่อาจส่งกระแสไฟฟ้า ทั้งหมดนี้สามารถพบได้ภายในสเตเตอร์ของมอเตอร์กระแสสลับ กำลังไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังคอยล์ภายนอกซึ่งประกอบเป็นสเตเตอร์ของมอเตอร์กระแสสลับ สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุน ถูกสร้างขึ้นโดยขดลวดเมื่อมีพลังงานเป็นคู่และตามลำดับ

กระแสไฟฟ้าจะไหลเวียนเป็นวงรอบตัวนำหากเป็นวงแหวนหรือสายไฟ กระแสน้ำวนจะไหลเวียนรอบๆ ตัวนำในกรณีที่เป็นเพียงชิ้นส่วนโลหะแข็ง กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเอง และตามกฎแม่เหล็กไฟฟ้าอีกข้อหนึ่ง สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนก็จะหมุนไปด้วย เมื่อแม่เหล็กทำงานร่วมกัน เพลาและขดลวดจะเริ่มหมุนเพื่อสั่งงานมอเตอร์