แม่เหล็กช่วยให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานอย่างไร

PREVIEW

• แม่เหล็กและมอเตอร์ไฟฟ้า
• มอเตอร์กระแสตรงทำงานอย่างไร
• มอเตอร์ AC ทำงานอย่างไร

แม่เหล็กและมอเตอร์ไฟฟ้า

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

มอเตอร์กระแสตรงทำงานอย่างไร

สเตเตอร์ซึ่งอยู่ด้านนอกของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรที่ไม่เคลื่อนที่ ในทางตรงกันข้าม โรเตอร์ซึ่งอยู่ด้านในเป็นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ โรเตอร์เปรียบได้กับตะปู ในขณะที่สเตเตอร์คล้ายกับแม่เหล็กรูปเกือกม้า เมื่อกระแสไฟฟ้ากระแสตรงไหลผ่านโรเตอร์ มันจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราวที่ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กถาวรของสเตเตอร์ เพื่อให้โรเตอร์หมุนต่อไป คอมมิวเทเตอร์จะทำให้ขั้วของสนามแม่เหล็กเปลี่ยนทิศทาง ส่งผลให้เกิดแรงบิด ซึ่งทำให้เกิดกำลังเชิงกล

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

ภายในสเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับนั้น ประกอบด้วยแกนโลหะแข็ง วงลวด ขดลวด กรงกระรอกที่ประกอบด้วยแท่งโลหะ และชิ้นส่วนโลหะอื่นๆ ที่หมุนได้อย่างอิสระซึ่งสามารถนำไฟฟ้าได้ พลังงานจะถูกส่งไปยังขดลวดด้านนอกที่ประกอบเป็นสเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสนามแม่เหล็กหมุนจะถูกสร้างขึ้นโดยขดลวดเมื่อได้รับพลังงานเป็นคู่ๆ และเรียงลำดับกัน

กระแสไฟฟ้าจะไหลเวียนเป็นวงรอบตัวนำหากเป็นวงแหวนหรือสายไฟ กระแสน้ำวนจะไหลเวียนรอบๆ ตัวนำในกรณีที่เป็นเพียงชิ้นส่วนโลหะแข็ง กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเอง และตามกฎแม่เหล็กไฟฟ้าอีกข้อหนึ่ง สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนก็จะหมุนไปด้วย เมื่อแม่เหล็กทำงานร่วมกัน เพลาและขดลวดจะเริ่มหมุนเพื่อสั่งงานมอเตอร์