วงจรแม่เหล็กของมอเตอร์เซอร์โว AC คืออะไร?

เซอร์โวมอเตอร์กระแสสลับเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบอุตสาหกรรมและระบบอัตโนมัติสมัยใหม่จำนวนมาก ซึ่งขึ้นชื่อในเรื่องความแม่นยำสูง การตอบสนองที่รวดเร็ว และการควบคุมที่ยอดเยี่ยม หัวใจสำคัญของการทำงานอยู่ที่วงจรแม่เหล็ก ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ในบล็อกนี้ ในฐานะซัพพลายเออร์เซอร์โวมอเตอร์ AC ผมจะเจาะลึกแนวคิดเกี่ยวกับวงจรแม่เหล็กของเซอร์โวมอเตอร์ AC ส่วนประกอบ และความสำคัญของวงจรในประสิทธิภาพของมอเตอร์

ทำความเข้าใจพื้นฐานของวงจรแม่เหล็ก

วงจรแม่เหล็กถือได้ว่าเป็นการเปรียบเทียบกับวงจรไฟฟ้า เช่นเดียวกับวงจรไฟฟ้าที่ให้เส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้า วงจรแม่เหล็กก็จัดให้มีเส้นทางการไหลของฟลักซ์แม่เหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็ก ซึ่งแสดงด้วยสัญลักษณ์ Φ คือการวัดสนามแม่เหล็กทั้งหมดที่ผ่านบริเวณที่กำหนด วงจรแม่เหล็กประกอบด้วยวัสดุแม่เหล็กที่มีการซึมผ่านสูง ซึ่งช่วยให้ฟลักซ์แม่เหล็กไหลผ่านได้ง่าย

ในเซอร์โวมอเตอร์กระแสสลับ วงจรแม่เหล็กมีหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็กที่ทำปฏิกิริยากับกระแสไฟฟ้าในขดลวดของมอเตอร์เพื่อสร้างแรงบิด ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กกับกระแสอยู่ภายใต้กฎแรงลอเรนซ์ ซึ่งระบุว่าอนุภาคมีประจุที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กจะมีแรงตั้งฉากกับทั้งทิศทางของสนามแม่เหล็กและทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาค

ส่วนประกอบของวงจรแม่เหล็กในเซอร์โวมอเตอร์กระแสสลับ

วงจรแม่เหล็กของเซอร์โวมอเตอร์ AC โดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้:

แกนสเตเตอร์

สเตเตอร์เป็นส่วนที่อยู่กับที่ของมอเตอร์ มักทำจากแผ่นเหล็กซิลิกอนเคลือบเพื่อลดการสูญเสียกระแสไหลวน แกนสเตเตอร์มีช่องบนพื้นผิวด้านในซึ่งเป็นที่วางขดลวดสเตเตอร์ ขดลวดเหล่านี้เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ AC และเมื่อมีกระแสสลับไหลผ่านขดลวดเหล่านี้จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุน โครงสร้างเคลือบของแกนสเตเตอร์ช่วยลดการสูญเสียพลังงานเนื่องจากกระแสหมุนวน ซึ่งถูกเหนี่ยวนำในแกนโดยการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก

แกนโรเตอร์

โรเตอร์เป็นส่วนที่หมุนของมอเตอร์ เช่นเดียวกับแกนสเตเตอร์ แกนโรเตอร์ยังทำจากแผ่นเหล็กซิลิคอนเคลือบ โรเตอร์มีสองประเภทหลักที่ใช้ในเซอร์โวมอเตอร์ AC: โรเตอร์แบบกรงกระรอก และโรเตอร์แม่เหล็กถาวร

• กระรอก - โรเตอร์กรง: ในโรเตอร์แบบกรงกระรอก ตัวนำจะถูกลัดวงจรที่ปลายทั้งสองข้างด้วยวงแหวนปลาย ทำให้เกิดโครงสร้างคล้ายกรง เมื่อสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์ตัดผ่านตัวนำในโรเตอร์ จะเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) ในตัวนำตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ EMF เหนี่ยวนำนี้ทำให้เกิดกระแสไหลในตัวนำ และปฏิสัมพันธ์ระหว่างกระแสนี้กับสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ทำให้เกิดแรงบิดที่ทำให้โรเตอร์หมุน
• ถาวร - โรเตอร์แม่เหล็ก: โรเตอร์แม่เหล็กถาวรใช้แม่เหล็กถาวรเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กคงที่ แม่เหล็กมักจะติดตั้งอยู่บนพื้นผิวด้านนอกของแกนโรเตอร์ ข้อดีของโรเตอร์แม่เหล็กถาวรคือสามารถให้สนามแม่เหล็กที่แรงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโรเตอร์แบบกรงกระรอก ส่งผลให้แรงบิดและประสิทธิภาพสูงขึ้น

ช่องว่างอากาศ

ช่องว่างอากาศคือช่องว่างระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ เป็นส่วนสำคัญของวงจรแม่เหล็กเนื่องจากส่งผลต่อการฝืนแม่เหล็กของวงจร การฝืนคือการต่อต้านการไหลของฟลักซ์แม่เหล็ก คล้ายกับความต้านทานในวงจรไฟฟ้า ช่องว่างอากาศที่เล็กลงจะช่วยลดการฝืนของวงจรแม่เหล็ก ทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กไหลผ่านได้มากขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร์ อย่างไรก็ตาม ช่องว่างอากาศต้องได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการสัมผัสทางกลไกระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ระหว่างการทำงาน

หลักการทำงานของวงจรแม่เหล็กในเซอร์โวมอเตอร์กระแสสลับ

เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับถูกจ่ายให้กับขดลวดสเตเตอร์ของเซอร์โวมอเตอร์กระแสสลับ กระแสสลับจะไหลผ่านขดลวด กระแสนี้สร้างสนามแม่เหล็กรอบขดลวด สนามแม่เหล็กจะสลับกันในทิศทางและขนาดตามความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ AC

สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนซึ่งเกิดจากสเตเตอร์จะตัดผ่านตัวนำในโรเตอร์ ในกรณีของโรเตอร์แบบกรงกระรอก กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะถูกสร้างขึ้นในตัวนำโรเตอร์ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกระแสเหนี่ยวนำนี้กับสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ทำให้เกิดแรงบิดที่ทำให้โรเตอร์หมุน ในโรเตอร์แม่เหล็กถาวร สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนของสเตเตอร์จะมีปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กคงที่ของแม่เหล็กถาวรบนโรเตอร์ ส่งผลให้เกิดแรงบิดที่ทำให้โรเตอร์หมุนตามการหมุนของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์

ความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนในสเตเตอร์ถูกกำหนดโดยความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ AC และจำนวนขั้วในมอเตอร์ ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วซิงโครนัส (n_s) (ความเร็วของสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุน) ความถี่ (f) ของแหล่งจ่ายไฟ AC และจำนวนขั้ว (p) ได้รับจากสูตร:

[n_s=\frac{120f}{p}]

ความเร็วที่แท้จริงของโรเตอร์ในเซอร์โวมอเตอร์ AC จะน้อยกว่าความเร็วซิงโครนัสเล็กน้อยในกรณีของโรเตอร์แบบกรงกระรอก ความเร็วที่แตกต่างกันนี้เรียกว่าสลิป ในโรเตอร์แม่เหล็กถาวร โรเตอร์จะหมุนด้วยความเร็วเดียวกันกับสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนของสเตเตอร์ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ

ความสำคัญของวงจรแม่เหล็กในประสิทธิภาพของมอเตอร์เซอร์โวไฟฟ้ากระแสสลับ

การออกแบบและประสิทธิภาพของวงจรแม่เหล็กมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพโดยรวมของเซอร์โวมอเตอร์กระแสสลับ ประเด็นสำคัญบางประการมีดังนี้:

การผลิตแรงบิด

วงจรแม่เหล็กมีหน้าที่โดยตรงในการสร้างแรงบิดที่ขับเคลื่อนมอเตอร์ วงจรแม่เหล็กที่ออกแบบมาอย่างดีซึ่งมีสนามแม่เหล็กแรงสูงและความฝืนต่ำสามารถสร้างเอาต์พุตแรงบิดที่สูงขึ้นได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้แรงบิดสูง เช่น แขนหุ่นยนต์และเครื่องมือกล

ประสิทธิภาพ

ประสิทธิภาพของเซอร์โวมอเตอร์ AC มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับวงจรแม่เหล็ก ด้วยการลดฝืนแม่เหล็กและลดการสูญเสียในวัสดุแม่เหล็ก มอเตอร์จึงสามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่น การใช้แผ่นเหล็กซิลิกอนเคลือบคุณภาพสูงในแกนสเตเตอร์และโรเตอร์จะช่วยลดการสูญเสียกระแสไหลวน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ในทางกลับกัน

การควบคุมความเร็ว

วงจรแม่เหล็กยังส่งผลต่อความสามารถในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ด้วย ในเซอร์โวมอเตอร์ AC สามารถควบคุมความเร็วได้โดยการปรับความถี่และแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ AC สนามแม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดสเตเตอร์จะต้องสามารถตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เพื่อให้สามารถควบคุมความเร็วได้อย่างแม่นยำ วงจรแม่เหล็กที่ออกแบบมาอย่างดีทำให้มอเตอร์สามารถปฏิบัติตามคำสั่งความเร็วได้อย่างแม่นยำ

ข้อเสนอเซอร์โวมอเตอร์ AC ของเรา

ในฐานะซัพพลายเออร์เซอร์โวมอเตอร์ AC เรานำเสนอเซอร์โวมอเตอร์ AC คุณภาพสูงที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา สำหรับการใช้งานที่ต้องการการทำงานด้วยความเร็วสูง เราขอแนะนำของเราเซอร์โวมอเตอร์ความเร็วสูง. มอเตอร์นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สมรรถนะที่ดีเยี่ยมที่ความเร็วรอบสูง ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น สปินเดิลไดรฟ์ในเครื่องจักร CNC

หากคุณต้องการมอเตอร์ที่มีพิกัดกำลังและแรงดันไฟฟ้าเฉพาะ เรา7.5KW 380V AC เซอร์โวมอเตอร์เป็นตัวเลือกในอุดมคติ โดยให้ความสมดุลที่ดีระหว่างกำลังและประสิทธิภาพ และสามารถใช้ในการใช้งานทางอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงระบบสายพานลำเลียงและปั๊ม

สำหรับการใช้งานที่ต้องใช้มอเตอร์ที่มีความเร็วเฉพาะของเราเซอร์โวมอเตอร์ 3000RPMมอบโซลูชั่นที่มั่นคงและเชื่อถือได้ ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานที่ความเร็วคงที่ 3000 RPM ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งาน เช่น พัดลมและเครื่องเป่าลม

บทสรุป

วงจรแม่เหล็กเป็นส่วนพื้นฐานของเซอร์โวมอเตอร์ AC และการทำความเข้าใจส่วนประกอบและหลักการทำงานของวงจรถือเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมอเตอร์ ในฐานะซัพพลายเออร์มอเตอร์เซอร์โว AC เรามุ่งมั่นที่จะมอบมอเตอร์คุณภาพสูงที่ออกแบบด้วยเทคโนโลยีวงจรแม่เหล็กขั้นสูงแก่ลูกค้าของเรา หากคุณสนใจผลิตภัณฑ์ของเราหรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับเซอร์โวมอเตอร์ AC โปรดติดต่อเราเพื่อขอการจัดซื้อและหารือเพิ่มเติม เราหวังว่าจะได้ร่วมงานกับคุณเพื่อตอบสนองความต้องการมอเตอร์เฉพาะของคุณ

อ้างอิง

• ฟิตซ์เจอรัลด์, AE, คิงสลีย์, ซี. และอูมานส์, SD (2003) เครื่องจักรไฟฟ้า. แมคกรอว์ - ฮิลล์
• แชปแมน, เอสเจ (2012) พื้นฐานเครื่องจักรไฟฟ้า แมคกรอว์ - ฮิลล์