วิธีการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟส ด้วยอุปกรณ์ชนิดต่างๆ

สวิตซ์ที่ใช้ในการควบคุม

เป็นสิ่งที่สำคัญที่สุดแต่มักจะถูกมองข้ามไปในวงจรควบคุม ซึ่งสวิตซ์จะมีอยู่หลายลักษณะในการควบคุมแบบต่างๆด้วยกันคือ

1. สวิตซ์ปิดเปิดแบบขึ้นลง เป็นสวิตซ์ที่ใช้ในการควบคุมมอเตอร์เบื้องต้นที่ง่ายที่สุด สวิตซ์ที่ปิดเปิดแบบขึ้นลงใช้ควบคุมการปิดเปิดมอเตอร์ โดยจะใช้ในมอเตอร์ขนาดเล็กที่มีกำลังแรงม้าต่ำ เช่นมอเตอร์ที่หมุนด้วยใบพัดของพัดลม และมอเตอร์ที่ใช้หมุนเป่าลมขนาดเล็ก ซึ่งการปิดเปิดของมอเตอร์ก็สามารถทำได้โดยตรงจากสวิตซ์ปิดเปิดแบบขึ้นลงนี้ โดยไม่จำเป็นต้องมีสวิตซ์แม่เหล็ก หรืออุปกรณ์ช่วยอย่างอื่น ดังนั้น มอเตอร์อาจจะถูกป้องกันอุบัติเหตุที่อาจจะเกิดเกิดจากฟิวส์ หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ ในวงจรย่อยเท่านั้น ดังนั้น ควรที่จะต้องทำความเข้าใจ รู้จักสัญลักษณ์และการทำงานของสวิตซ์แบบนี้
2. สวิตซ์แบบกด เป็นสวิตซ์อีกแบบหนึ่งที่นิยมนำมาใช้ในวงจรการควบคุมมอเตอร์ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อควบคุมให้มอเตอร์เริ่มเดิน หยุดเดิน หรือเพื่อกลับทางการหมุนของมอเตอร์ สวิตซ์แบบกดจะใช้ในวงจรควบคุมมอเตอร์แบบใช้มือ
3. สวิตซ์แบบหมุน เป็นสวิตซ์แบบหมุนที่มีแกนสำหรับหมุนเพื่อเปลี่ยนตำแหน่งของหน้าสัมผัส ภายในสวิตซ์ให้เปลี่ยนไป โดยใช้การหมุนด้วยมือในลักษณะตามเข็มหรือทวนเข็มนาฬิกา เพื่อทำการควบคุมหน้าสัมผัสของสวิตซ์
4. ลิมิตสวิตซ์ เป็นสวิตซ์ขนาดเล็กทีทำงานโดยการปิดเปิดวงจรควบคุม โดยการเปลี่ยนแปลงในทางกล มาทำให้สวิตซ์ทำงานเพื่อเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าที่เข้ามาควบคุมมอเตอร์
5. สวิตซ์อุณหภูมิ สวิตซ์อุณหภูมิถูกนำมาใช้ในวงจรควบคุมมอเตอร์ต่างๆมากมาย โดยมีหลักการทำงาน คือ ให้ของเหลวที่บรรจุในกระเปาะควบคุมอุณหภูมิเกิดการขยายตัวเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นแล้วทำให้เกิดการเปลี่ยนตำแหน่งของหน้าสัมผัสของสวิตซ์ สวิตซ์อุณหภูมิสามารถปรับตั้งอุณหภูมิตามที่เราต้องการได้
6. สวิตซ์ลูกลอย เป็นสวิตซ์ที่ใช้ในการวัดการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของเหลวต่างๆ โดยจะใช้ในวงจรการควบคุมมอเตอร์แบบอัตโนมัติเพื่อทำการเปิดปิดวงจรควบคุม เมื่อของเหลวอยู่ในระดับที่ต้องการ การทำงานของสวิตซ์จะใช้ลูกลอยเป็นตัวควบคุมการปิดเปิดของสวิตซ์
7. สวิตซ์แรงดัน เป็นสวิตซ์ที่ใช้เพื่อการควบคุมความดันของเหลวหรือก๊าซให้อยู่ในระดับที่ต้องการ โดยในการควบคุมต้องใช้ความดันที่วัดได้ไปควบคุมการเปิดปิดหน้าสัมผัสของสวิตซ์ เช่น ในการให้มอเตอร์ทำงานต้องเพิ่มแรงดันเข้าไปในถังลม เมื่อความดันภายในถังลดลงและจะเปิดวงจรให้มอเตอร์หยุดทำงานเมื่อความดันภายในถังได้ตามที่กำหนดไว้
8. สวิตซ์ที่ใช้เท้าเหยียบ ในการควบคุมมอเตอร์อีกแบบหนึ่ง คือ การใช้สวิตซ์ที่ใช้เท้าเหยียบ โดยจะมีกระเดื่องสำหรับเหยียบเพื่อใช้ในการควบคุม โดยในสวิตซ์แบบนี้จะใช้ในกรณีที่ผู้ควบคุมทำงานทั้งมือและเท้าในเวลาเดียวกัน
9. Drum – Controller Switcher เป็นสวิตซ์ควบคุมที่จะใช้ในจุดประสงค์ที่พิเศษ โดยปกติจะนิยมใช้ในมอเตอร์ขนาดใหญ่ทั้งในมอเตอร์เฟสเดียว และสามเฟส จะใช้ในการควบคุมการเริ่มเดินหรือการหยุดเดิน หรือควบคุมทิศทางการหมุนของมอเตอร์ การควบคุมจะทำได้โดยการเปลี่ยนตำแหน่งของแกนหมุนด้ายบนของมอเตอร์ด้านบนของสวิตซ์

รีเลย์ (Relay)
เป็นอุปกรณ์ควบคุมวงจรไฟฟ้าที่มีการทำงานในลักษณะเป็น เครื่องกลไฟฟ้า ที่นิยมใช้ในวงจรควบคุมแบบต่างๆ กันอย่างแพร่หลาย โดยโครงสร้างพื้นฐานและการทำงานของรีเลย์จะประกอบไปด้วยขดลวดตัวนำและแกนโลหะที่สามารถเคลื่อนที่ขึ้นลงได้ เรียกว่า อาร์มาเจอร์ โดยอาร์มาเจอร์จะมีหน้าที่เปิดปิดหน้าสัมผัสของรีเลย์ การทำงานของรีเลย์จะเริ่มทำงานได้เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปที่ขดลวดตัวนำ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไปดึงดูดแกนของอาร์มาเจอร์ ถ้าแรงดึงดูดที่เกิดจากสนามแม่เหล็กสามารถชนะแรงดึงของสปริงได้ ก็จะดึงแกนของอาร์มาเจอร์ให้หน้าสัมผัสของรีเลย์มาอยู่ในตำแหน่งอีกทางหนึ่ง แต่ถ้าแรงดึงดูดที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไม่สามารถชนะแรงดึงของสปริงได้หน้าสัมผัสของรีเลย์ก็จะอยู่ในตำแหน่งเดิม
รีเลย์จะมีหน้าสัมผัสอยู่สองแบบ คือ แบบปกติเปิดและแบบปกติปิด รีเลย์แบบปกติเปิดหน้าสัมผัสของรีเลย์จะเปิดเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปยังขดลวดของรีเลย์และหน้าสัมผัสจะปิดเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปที่ขดลวดของรีเลย์ ซึ่งการทำงานก็จะตรงกันข้ามกันในรีเลย์แบบปกติปิด รีเลย์มีหลายชนิดด้วยกัน โดยมากรีเลย์จะถูกนำมาใช้ในวงจรการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าในลักษณะของการหน่วงเวลาเพื่อทำให้เกิดการทำงานของวงจรควบคุมเป็นไปตามลำดับหรือใช้เพื่อป้องกันอันตรายที่จะเกิดขึ้นภายในวงจรควบคุม


แมกเนติกคอนแทคเตอร์ (Magnetic Contactors)
เป็นสวิตซ์ที่ใช้สำหรับการควบคุมการเริ่มและหยุดเดินของมอเตอร์ โดยจะทำหน้าที่เปิดปิดแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าสำหรับมอเตอร์ โดยเฉพาะมอเตอร์ขนาดใหญ่ที่มีขนาดเกิน 10 แรงม้าขึ้นไป แมกเนติกคอนแทคเตอร์จะทำหน้าที่ควบคุมการเริ่มและหยุดเดินของมอเตอร์แทนการใช้คนควบคุมโดยตรง ทั้งนี้เพื่อเป็นการป้องกันอันตรายแก่ผู้ควบคุม เพราะกระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรจะมีปริมาณสูง เนื่องจากมอเตอร์มีขนาดใหญ่ และยังมีจุดประสงค์อีกอย่างหนึ่ง คือ เพื่อให้สามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่นได้อีกในวงจรควบคุมทำให้เกิดความสะดวกและความปลอดภัยมากขึ้น การทำงานจะอาศัยอำนาจแม่เหล็กดึงดูดหน้าสัมผัสให้เชื่อมติดกันทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปสู่มอเตอร์ได้ และในแมกเนติกคอนแทคเตอร์ทั่วไปจะมีการติดตั้งรีเลย์ป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินไว้ด้วยเสมอ


รีเลย์ช่วย

ฟิวส์

โอเวอร์โหลดรีเลย์


วิธีการควบคุมมอเตอร์ ซึ่งจะมีวิธีการควบคุมอยู่ 2 แบบ ได้แก่
1. การควบคุมด้วยมือ (Manual Control) เป็นการควบคุมมอเตอร์ด้วยมือจะเป็นการควบคุมโดยตรงจากผู้ใช้งาน โดยมากจะใช้ในวงจรควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก การควบคุมแบบนี้จะอาศัยคนทำการควบคุมการเริ่มเดิน และการหยุดเดินมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กเฟสเดียวที่ใช้การควบคุมด้วยมือ โดยจะให้คนควบคุมการปิดเปิดหน้าสัมผัสเพื่อควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ไหลไปสู่มอเตอร์
2. การควบคุมด้วยเครื่องควบคุมจากระยะไกลและแบบอัตโนมัติ (Remote and Automatic Control)
การควบคุมด้วยเครื่องควบคุมจากระยะไกล หรืออาจจะเรียกเป็นการควบคุมแบบกึ่งอัตโนมัติ จะเป็นการควบคุมโดยการใช้การควบคุมปุ่มสวิตซ์เปิดปิดที่แผงควบคุมที่อยู่ภายในห้องควบคุมหรือตู้ควบคุม เพื่อที่จะควบคุมการเริ่มเดินและหยุดเดินของมอเตอร์โดยจะต้องมีอุปกรณ์พิเศษที่จะต้องทำงานร่วมกับสวิตซ์หลัก เช่น ใช้สวิตซ์แม่เหล็กไฟฟ้าทำงานร่วมกับในวงจรเพื่อที่จะให้สวิตซ์แม่เหล็กเป็นตัวควบคุมการจ่ายกระแสไฟฟ้าไปยังมอเตอร์ไฟฟ้าแทนการใช้มือ
การสตาร์ทโดยตรง