มอเตอร์กระแสสลับถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิต เครื่องใช้ในครัวเรือน และสาขาอื่นๆ เนื่องจากมีโครงสร้างเรียบง่าย ความน่าเชื่อถือสูง และต้นทุนต่ำ ความเร็วขึ้นอยู่กับความถี่กำลังไฟฟ้า จำนวนขั้วมอเตอร์ และอัตราการสลิป (สูตร: n = 60f/p (1-s) โดยที่ n คือความเร็ว, f คือความถี่กำลังไฟฟ้า, p คือจำนวนขั้ว และ s คืออัตราการสลิป) จากหลักการนี้ วิธีการควบคุมความเร็วทั่วไปสามารถแบ่งออกได้เป็นหมวดหมู่ต่อไปนี้:
1. วิธีการควบคุมตามการควบคุมความถี่พลังงาน: การควบคุมความเร็วความถี่แปรผัน
การควบคุมความเร็วด้วยความถี่แปรผันเป็นวิธีการควบคุมความเร็วมอเตอร์ AC ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีความแม่นยำสูงที่สุดในปัจจุบัน หัวใจสำคัญคือการปรับความเร็วให้แม่นยำโดยการเปลี่ยนความถี่กำลังของมอเตอร์ขาเข้า
หลักการทำงาน: ใช้ตัวแปลงความถี่เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (เช่น 220V/50Hz, 380V/50Hz) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่ที่ปรับได้ ในขณะที่จับคู่แรงดันไฟฟ้าตามคุณลักษณะของมอเตอร์ (โดยปกติจะปฏิบัติตามหลักการของ "อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า/ความถี่คงที่" เพื่อหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวของวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์) จึงเปลี่ยนความเร็วแบบซิงโครนัสของมอเตอร์
คุณสมบัติ: ช่วงความเร็วที่กว้าง (สามารถทำงานได้ตั้งแต่ 0 ถึงความเร็วที่กำหนดหรือแม้กระทั่งเกินความเร็วที่กำหนด) ความแม่นยำสูง (สามารถควบคุมข้อผิดพลาดของความเร็วได้ภายใน 0.5%) การใช้พลังงานต่ำ (ประสิทธิภาพของมอเตอร์ยังคงสูงแม้ในระหว่างการทำงานที่ความเร็วต่ำ) และไม่มีกระแสไฟกระชากในระหว่างการสตาร์ท ช่วยปกป้องมอเตอร์และอุปกรณ์โหลดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2、 วิธีการควบคุมตามการปรับจำนวนขั้วมอเตอร์: การควบคุมความเร็วขั้วแบบแปรผัน
การควบคุมความเร็วแบบขั้วแปรผันเป็นวิธีการควบคุมความเร็วแบบไล่ระดับที่ปรับจำนวนขั้วแม่เหล็ก (p) ของมอเตอร์โดยการเปลี่ยนการเชื่อมต่อของขดลวดสเตเตอร์ ส่งผลให้ความเร็วแบบซิงโครนัสเปลี่ยนแปลงไป
หลักการทำงาน: ขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ใช้โครงสร้างแทปหรือสวิตชิ่งพิเศษ และวิธีการเชื่อมต่อขดลวดจะถูกสลับโดยคอนแทคเตอร์ (เช่น การแปลงดาว/สามเหลี่ยม การแปลงดาว/สามเหลี่ยมคู่) เพื่อให้จำนวนขั้วแม่เหล็กเปลี่ยนแปลงแบบเลขชี้กำลัง (เช่น จาก 2 ขั้วเป็น 4 ขั้ว) และความเร็วซิงโครนัสจะลดลงครึ่งหนึ่งตามลำดับ (เช่น จาก 3,000 รอบต่อนาทีเป็น 1,500 รอบต่อนาทีที่ความถี่พลังงาน 50 เฮิรตซ์)
คุณสมบัติ: โครงสร้างเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ ใช้งานง่าย โดยพื้นฐานแล้วประสิทธิภาพของมอเตอร์จะไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างการควบคุมความเร็ว แต่ระดับการควบคุมความเร็วมีจำกัด (โดยปกติแล้วจะควบคุมความเร็วได้เพียง 2-3 ระดับ เช่น การสลับ 2 ขั้ว/4 ขั้ว/6 ขั้ว) ไม่สามารถควบคุมความเร็วได้อย่างต่อเนื่อง และอาจทำให้เกิดอาการช็อคความเร็วในขณะที่สลับ
3、 วิธีการควบคุมโดยอาศัยการปรับสลิป
อัตราการสลิป (s) คืออัตราส่วนของความแตกต่างระหว่างความเร็วจริงของมอเตอร์และความเร็วซิงโครนัสต่อความเร็วซิงโครนัส การเปลี่ยนอัตราการสลิปทำให้สามารถควบคุมความเร็วของมอเตอร์ AC ได้ วิธีการทั่วไป ได้แก่ การควบคุมความเร็วด้วยความต้านทานแบบอนุกรม การควบคุมความเร็วแบบอนุกรม และการควบคุมความเร็วด้วยแรงดันไฟฟ้า
การควบคุมความเร็วความต้านทานแบบอนุกรม (ใช้ได้กับมอเตอร์อะซิงโครนัสโรเตอร์แบบพันแผลเท่านั้น)
หลักการทำงาน: ในวงจรโรเตอร์ของมอเตอร์อะซิงโครนัสแบบโรเตอร์พันแผล ตัวต้านทานแบบปรับได้จะต่อแบบอนุกรม การเพิ่มค่าความต้านทานจะช่วยเพิ่มอัตราการลื่นไถลและความเร็วจริงของมอเตอร์จะลดลง (ยิ่งความต้านทานสูง ความเร็วก็จะยิ่งลดลง)
คุณสมบัติ: โครงสร้างเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ แต่ใช้พลังงานสูง (ความต้านทานแบบอนุกรมก่อให้เกิดความร้อนจูลจำนวนมาก ส่งผลให้สูญเสียพลังงานอย่างรุนแรง) ความแม่นยำในการควบคุมความเร็วต่ำ (ความเร็วจะผันผวนอย่างมากเมื่อโหลดเปลี่ยน) และประสิทธิภาพมอเตอร์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการทำงานที่ความเร็วต่ำ