DC Motors

มอเตอร์กระแสตรง (DC Motor) คุณภาพมาตรฐานระดับสากล

เมื่อพูดถึงมอเตอร์ไฟฟ้าที่จำเป็นในการใช้งานทั่วไป ทั้งในภาคอุตสาหกรรมและในภาคครัวเรือน ชื่อของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง หรือ DC Motor คือชื่อแรก ๆ ที่หลายคนนึกถึง ถือเป็นมอเตอร์ที่ได้รับความนิยมสูงสุดประเภทหนึ่ง ด้วยราคาที่ย่อมเยาเมื่อเทียบกับมอเตอร์ AC ในรุ่นกำลังไฟต่ำ อีกทั้งยังเหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่เครื่องมือและอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็ก ไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้า ลิฟต์ และเครน

แล้ว DC Motor คืออะไร มีหลักการทำงานอย่างไรบ้าง ? มอเตอร์ประเภทนี้คือมอเตอร์กระแสตรง ทำงานโดยอาศัยหลักการแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นพลังงานกล เพื่อขับเคลื่อนเครื่องใช้ไฟฟ้าและเครื่องจักรต่าง ๆ เปรียบเสมือนหัวใจสำคัญที่ขับเคลื่อนเครื่องจักรกลไฟฟ้าหลากหลายชนิด โดยมอเตอร์ชนิดนี้สามารถควบคุมความเร็วได้โดยการปรับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเข้าไป และมีให้เลือกใช้กับแรงดันไฟฟ้าหลายแบบ แต่ขนาดที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ได้แก่ 12 โวลต์และ 24 โวลต์

องค์ประกอบของมอเตอร์ดีซี

มอเตอร์ประเภทนี้มี 2 องค์ประกอบหลักด้วยกัน ได้แก่ Stator หรือส่วนที่อยู่นิ่ง และ Rotor หรือส่วนที่สามารถหมุนได้ โดยแต่ละองค์ประกอบมีรายละเอียดปลีกย่อย ดังนี้

1. ส่วนที่อยู่นิ่ง (Stator)

• โครงสร้างมอเตอร์ : ทำหน้าที่รองรับส่วนประกอบต่าง ๆ ภายในมอเตอร์
• ขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field Winding) : เป็นลวดที่พันรอบแกนเหล็กถาวร ทำหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็กภายในมอเตอร์ ประเภทของขดลวดสนามแม่เหล็ก แบ่งตามลักษณะการต่อวงจร ดังนี้
  • ขดลวดสนามแบบอนุกรม (Series Winding) : ต่ออนุกรมกับขดลวดอาร์เมเจอร์ ทำให้มอเตอร์มีแรงบิดเริ่มต้นสูง แต่ความเร็วรอบจะเปลี่ยนแปลงตามโหลด
  • ขดลวดสนามแบบขนาน (Shunt Winding) : ต่อขนานกับแหล่งจ่ายไฟ ทำให้มอเตอร์มีความเร็วรอบที่ค่อนข้างคงที่ แต่แรงบิดเริ่มต้นจะต่ำ
  • ขดลวดสนามแบบผสม (Compound Winding) : ประกอบด้วยขดลวดสนามแบบอนุกรมและแบบขนานต่อรวมกัน ขดลวดประเภทนี้จะส่งผลให้มอเตอร์มีแรงบิดเริ่มต้นสูงและความเร็วรอบที่ค่อนข้างคงที่

2. ส่วนที่หมุน (Rotor)

• แกนหมุน : แกนที่เชื่อมต่อกับเพลาเอาต์พุต ทำหน้าที่ส่งพลังงานกลจากมอเตอร์
• ขดลวดอาร์เมเจอร์ (Armature Winding) : พันรอบแกนหมุน เมื่อจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเข้าไป จะเกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น ทำให้เกิดแรงบิดหมุนแกน
• แปรงถ่าน (Carbon Brush) : ทำหน้าที่เปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้าในขดลวดอาร์เมเจอร์อย่างต่อเนื่อง ซึ่งแปรงถ่านจะสัมผัสกับคอมมิวเตเตอร์โดยตรง
• คอมมิวเตเตอร์ (Commutator) : วงแหวนโลหะที่หมุนไปพร้อมกับแกนหมุน ทำหน้าที่เปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้าในขดลวดอาร์เมเจอร์

ข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

อย่างที่กล่าวไปข้างต้นว่ามอเตอร์ไฟฟ้าประเภทนี้ ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย ทั้งในโรงงานอุตสาหกรรมและบ้านเรือนทั่วไป ซึ่งมอเตอร์กระแสตรง มาพร้อมข้อดีต่าง ๆ มากมาย ได้แก่

• มอเตอร์ดีซีใช้ระบบไฟฟ้ากระแสตรง ทำให้ง่ายต่อการติดตั้งและใช้งาน
• สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าเพื่อควบคุมความเร็วรอบของมอเตอร์ได้ตามต้องการ เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำ
• สามารถเริ่มต้น หยุด เดินหน้า ถอยหลัง และเร่งความเร็วได้อย่างรวดเร็ว เหมาะสำหรับงานที่ต้องการการตอบสนองที่ฉับไว
• มีแรงบิดสูงตั้งแต่เริ่มต้นการทำงาน เหมาะสำหรับงานที่ต้องการกำลังมากในขณะเริ่มต้น
• กราฟความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วรอบของมอเตอร์กับแรงบิดเป็นเส้นตรง ทำให้ควบคุมการทำงานได้ง่าย

ประเภทของมอเตอร์กระแสตรง

มอเตอร์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ มอเตอร์แบบแปรงถ่าน (Brushed Motor) และ มอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน (Brushless Motor) ซึ่งต่างก็ใช้หลักการแม่เหล็กในการขับเคลื่อนแกนหมุนของมอเตอร์เช่นเดียวกัน

1. มอเตอร์แบบแปรงถ่าน (Brushed Motor)

เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงแบบดั้งเดิม นิยมใช้ในงานทั่วไปที่ต้องการควบคุมความเร็วและแรงบิดแบบง่าย ๆ มีราคาประหยัด เหมาะสำหรับงานที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป ปั๊มน้ำ สายพานลำเลียง

2. มอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน (Brushless Motor)

ช่วยแก้ปัญหาที่เกิดจากข้อจำกัดของมอเตอร์แบบแปรงถ่าน โดยเฉพาะเรื่องอายุการใช้งานที่สั้นสำหรับงานหนัก เนื่องจากมอเตอร์ประเภทนี้ไม่มีแปรงถ่าน แต่วงจรขับเคลื่อนของ Brushless DC Motor ยังคงมีหลักการทํางานเหมือนมอเตอร์แบบมีแปรงถ่าน เพียงแต่ไม่มีแปรงถ่านและคอมมิวเตเตอร์เท่านั้น จึงช่วยลดภาระในการดูแลรักษาได้ มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ประสิทธิภาพการใช้งานสูง ประหยัดไฟ นิยมใช้ในการควบคุมความเร็วและตำแหน่งของเครื่องจักร เช่น ปั๊ม เครื่องอัดอากาศ ที่ต้องการความทนทานมากเป็นพิเศษ

DC Motor ใช้ทำอะไรได้บ้าง ?

จากข้อมูลทั้งหมดสามารถสรุปได้ว่า มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC Motor) เป็นมอเตอร์ที่นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรมหลายประเภท เนื่องจากมีคุณสมบัติเด่นคือ สามารถควบคุมความเร็วและแรงบิดได้อย่างแม่นยำ เหมาะสำหรับงานที่ต้องการแรงบิดคงที่ หรือความเร็วรอบต่ำ ตัวอย่างการใช้งานมอเตอร์ชนิดนี้ ได้แก่

• เครื่องมือไฟฟ้าขนาดเล็ก : สว่าน ไขควง เลื่อยไฟฟ้า เครื่องบด
• อุปกรณ์ไฟฟ้า : พัดลม เครื่องซักผ้า เครื่องปรับอากาศ ตู้เย็น
• ยานพาหนะไฟฟ้า : รถยนต์ไฟฟ้า มอเตอร์ไซค์ไฟฟ้า จักรยานไฟฟ้า
• ระบบขนส่ง : ลิฟต์ เครน บันไดเลื่อน
• เครื่องจักร : เครื่องกลึง เครื่องปั๊ม เครื่องอัดลม

เลือกซื้อมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงจากแบรนด์ชั้นนำ ที่ RS

มอเตอร์กระแสตรง เปรียบเสมือนกลไกสำคัญที่ใช้ขับเคลื่อนเครื่องจักรกลไฟฟ้าหลากหลายชนิด หากคุณกำลังมองหามอเตอร์ DC ขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่จากหลากหลายแบรนด์ชั้นนำ ไม่ว่าจะเป็น Crouzet, Maxon, Portescap, Nidec, Micromotors รวมถึงแบรนด์ของเราเองอย่าง RS PRO สามารถเลือกชมสินค้า ศึกษารายละเอียด และสั่งซื้อได้สะดวกทุกเวลาที่เว็บไซต์ของ RS เรามีบริการจัดส่งทั่วประเทศ หรือปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านผลิตภัณฑ์ เพื่อขอรับคำแนะนำเกี่ยวกับการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าชนิดนี้ได้เลย