Thai 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
เหตุผลที่มอเตอร์กระแสสลับสามารถหมุนได้อย่างต่อเนื่องนั้น เป็นเพราะการใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและผลของสนามแม่เหล็กหมุน ควบคู่ไปกับการออกแบบโครงสร้างเฉพาะที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลได้อย่างเสถียร โครงสร้างหลักและหลักการทำงานสามารถวิเคราะห์ได้จากสองประเด็นต่อไปนี้
1. โครงสร้างหลัก: “รากฐานฮาร์ดแวร์” ที่สนับสนุนการหมุน
มอเตอร์กระแสสลับประกอบด้วยชิ้นส่วนหลักสองชิ้น ได้แก่ สเตเตอร์และโรเตอร์ การทำงานร่วมกันของชิ้นส่วนทั้งสองนี้เป็นสิ่งจำเป็นเบื้องต้นในการหมุน
- สเตเตอร์:ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบคงที่ของมอเตอร์ ส่วนประกอบหลักของสเตเตอร์คือแกนสเตเตอร์และขดลวดสเตเตอร์ โดยทั่วไปแกนสเตเตอร์จะขึ้นรูปโดยการเคลือบแผ่นเหล็กซิลิคอน ซึ่งสามารถลดการสูญเสียจากกระแสวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้านในของแกนจะกระจายอย่างสม่ำเสมอพร้อมช่องสำหรับฝังขดลวดสเตเตอร์ โดยทั่วไปขดลวดสเตเตอร์ทำจากลวดทองแดงเคลือบและเชื่อมต่อเข้ากับขดลวดสามเฟสตามกฎเฉพาะ (มอเตอร์ AC ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เป็นมอเตอร์สามเฟส) ซึ่งเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ AC สามเฟส เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด สเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กหมุน ซึ่งทำหน้าที่เป็น "แหล่งพลังงาน" ขับเคลื่อนมอเตอร์ให้หมุน
- โรเตอร์:โรเตอร์เป็นส่วนที่หมุนของมอเตอร์ และโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ โรเตอร์แบบกรงกระรอกและโรเตอร์แบบพันขดลวด โรเตอร์แบบกรงกระรอกมีโครงสร้างที่เรียบง่าย ประกอบด้วยแกนโรเตอร์ ขดลวดโรเตอร์ (แท่งทองแดงหรือแท่งอลูมิเนียม) และวงแหวนปลาย ขดลวดโรเตอร์ฝังอยู่ในร่องของแกนกลางเหมือน "กรง" และลัดวงจรที่ปลายทั้งสองด้านผ่านวงแหวนปลาย ในทางกลับกัน โรเตอร์แบบพันขดลวดมีขดลวดที่มีชั้นฉนวนฝังอยู่ในร่องของแกนกลาง ปลายทั้งสองของขดลวดจะถูกนำออกผ่านวงแหวนสลิปและแปรงถ่าน และสามารถเชื่อมต่อตัวต้านทานภายนอกเพื่อปรับประสิทธิภาพของมอเตอร์ได้ หน้าที่หลักของโรเตอร์คือการสร้างกระแสเหนี่ยวนำภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์ จากนั้นจะถูกผลักให้หมุนด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า
2. หลักการทำงาน: “ตรรกะการหมุน” ที่ขับเคลื่อนด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า
การหมุนของมอเตอร์กระแสสลับอาศัยกระบวนการทั้งหมดของ “การสร้างสนามแม่เหล็กหมุน – การเกิดกระแสเหนี่ยวนำ – การหมุนที่ขับเคลื่อนด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า” ยกตัวอย่างเช่น มอเตอร์กระแสสลับแบบอะซิงโครนัสสามเฟส (ชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด)
- การเกิดสนามแม่เหล็กหมุน:เมื่อขดลวดสามเฟสของสเตเตอร์เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสแบบสมมาตร แต่ละเฟสของขดลวดจะสร้างกระแสสลับที่เปลี่ยนแปลงเป็นคลื่นไซน์เมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากเฟสต่างกัน 120° ระหว่างกระแสไฟฟ้าสามเฟส สนามแม่เหล็กรวมที่ถูกกระตุ้นร่วมกันในแกนสเตเตอร์จึงไม่นิ่ง แต่จะหมุนรอบแกนของมอเตอร์ด้วยความเร็วคงที่ (เรียกว่าความเร็วซิงโครนัส) ก่อให้เกิด “สนามแม่เหล็กหมุน” ขนาดของความเร็วซิงโครนัสถูกกำหนดโดยความถี่ของแหล่งจ่ายไฟและจำนวนคู่ขั้วของขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ ตามสูตร: n₀ = 60f/p (โดยที่ n₀ คือความเร็วซิงโครนัส หน่วยเป็นรอบต่อนาที; f คือความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ หน่วยเป็นเฮิรตซ์; p คือจำนวนคู่ขั้ว)
- กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำของโรเตอร์และแรงแม่เหล็กไฟฟ้า:เส้นสนามแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กหมุนจะตัดกับขดลวดโรเตอร์ (หรือแท่งโรเตอร์) ตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะถูกสร้างขึ้นในขดลวดโรเตอร์ เนื่องจากขดลวดโรเตอร์สร้างวงจรปิดผ่านวงแหวนปลาย (หรือวงจรภายนอก) แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจึงขับเคลื่อนกระแสไฟฟ้าให้ไหลในขดลวดโรเตอร์ ก่อให้เกิด "กระแสเหนี่ยวนำโรเตอร์" ณ จุดนี้ ตัวนำโรเตอร์ที่มีกระแสเหนี่ยวนำจะอยู่ในสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์ ตามกฎมือซ้ายของเฟลมมิง ตัวนำโรเตอร์จะอยู่ภายใต้แรงกระทำของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงบิดรวมที่แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้กระทำต่อแกนโรเตอร์ของมอเตอร์เรียกว่า "แรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้า"
- การหมุนอย่างต่อเนื่องและคุณลักษณะ "แบบอะซิงโครนัส":ด้วยแรงขับเคลื่อนจากแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้า โรเตอร์ของมอเตอร์จะเริ่มหมุนในทิศทางของสนามแม่เหล็กหมุนและค่อยๆ เร่งความเร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าความเร็วของโรเตอร์ (ซึ่งเรียกว่าความเร็วโรเตอร์ n) ไม่สามารถไปถึงความเร็วซิงโครนัส n₀ ของสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์ได้ เนื่องจากหากความเร็วโรเตอร์เท่ากับความเร็วซิงโครนัส จะไม่มีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างตัวนำโรเตอร์และสนามแม่เหล็กหมุน และเส้นสนามแม่เหล็กไม่สามารถตัดตัวนำโรเตอร์ได้ ส่งผลให้ทั้งกระแสเหนี่ยวนำจากโรเตอร์และแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าหายไป และโรเตอร์จะชะลอตัวลงเนื่องจากความต้านทาน ดังนั้น ความเร็วโรเตอร์จึงต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัสเสมอ “ความแตกต่างของความเร็ว” นี้เป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการรักษากระแสเหนี่ยวนำและแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าของโรเตอร์ และยังเป็นที่มาของชื่อ “มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส” (อัตราส่วนของความแตกต่างของความเร็วต่อความเร็วซิงโครนัสเรียกว่าอัตราสลิป s โดยที่ s = (n₀ – n)/n₀ และ s มักจะอยู่ระหว่าง 0.01 ถึง 0.05 ในการทำงานปกติ) กลไก “สนามแม่เหล็กหมุนที่ขับเคลื่อนโรเตอร์และความแตกต่างของความเร็วที่รักษากำลัง” นี้เองที่ทำให้มอเตอร์ AC สามารถหมุนได้อย่างต่อเนื่องและเสถียร จึงขับเคลื่อนอุปกรณ์เครื่องกลต่างๆ ให้ทำงานได้
