หลักการเบื้องต้นของมอเตอร์สตาร์ต

Posted on : 14-05-2013 | By : Author | In : ระบบต่าง ๆ ในรถยนต์

มอเตอร์สตาร์ต
เครื่องยนต์แก๊สโซลีนและเครื่องยนต์ดีเซลไม่สามารถติดเครื่องได้ด้วยตัวเอง เครื่องยนต์จะหมุนได้ด้วยการใช้มือหมุน การใช้เชือกดึง และปัจจุบันใช้มอเตอร์ไฟฟ้าร่วมกับสวิตช์แม่เหล็กเพื่อเลื่อนเฟืองขับ เข้าไปขบกับล้อช่วยแรงหมุนให้เครื่องยนต์ติดได้ซึ่งเรียกว่ามอเตอร์สตาร์ท มอเตอร์สตาร์ตเป็นอุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล มอเตอร์สตาร์ตทำหน้าที่หมุนเครื่องยนต์ให้เกิดความเร็วจนครบวัฎจักร การทำงานของเครื่องยนต์จนเครื่องยนต์ติดได้ ความเร็วในการหมุนที่พอจะทำให้เครื่องยนต์ติดได้ขึ้นอยู่กับขนาด แบบของเครื่องยนต์ และสภาพการทำงาน เครื่องยนต์แก๊สโซลีนใช้ความเร็วประมาณ 40 ถึง 60 รอบต่อนาที และเครื่องยนต์ดีเซลใช้ความเร็วประมาณ 80 ถึง 100 รอบต่อนาที รูปที่ 4.1 เป็นภาพตัดแสดงโครงสร้างของมอเตอร์สตาร์ต


รูปที่ 4.1 ภาพตัดแสดงโครงสร้างของมอเตอร์สตาร์ต
หลักการเบื้องต้นของมอเตอร์สตาร์ต
จากกฎสกรูเกลียวขวาของแอมแปร์ เมื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลเข้าไปในเส้นลวดตัวนำ สนามแม่เหล็กรอบๆ เส้นลวดตัวนำจะเกิดขึ้นในทิศทางตามเข็มนาฬิกาดังรูปที่ 4.2


รูปที่ 4.2 เปรียบเทียบเส้นแรงแม่เหล็กกับกฎสกรูเกลียวขวา
เมื่อให้เส้นลวดตัวนำทางไฟฟ้าอยู่ในระหว่างขั้วแม่เหล็ก N และ S จะมีเส้นแรงแม่เหล็ก 2 ชุด ชุดที่หนึ่งเกิดจากเส้นแรงแม่เหล็กรอบๆ ตัวนำ อีกชุดหนึ่งเกิดจากการไหลของเส้นแรงแม่เหล็กระหว่าง ขั้ว N และ S จะเกิดเส้นแรงแม่เหล็กที่ทิศทางต่างกันและทิศทางตามกัน ด้านที่มีเส้นแรงแม่เหล็กที่ทิศทางต่างกัน เส้นแรงแม่เหล็กก็จะหักล้างกัน ทำให้เส้นแรงแม่เหล็กด้านนั้นอ่อนลง ส่วนด้านที่มีทิศทางตามกัน ก็จะมีความเข้มของเส้นแรงแม่เหล็กมากขึ้น ทำให้เกิดการผลักดันเกิดขึ้นดังรูปที่ 4.3


รูปที่ 4.3
การหาทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็ก ทิศทางของกระแสไฟฟ้า และทิศทางของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า หาได้จากกฎมือซ้ายของแฟรมมิ่งดังรูปที่ 4.4


รูปที่ 4.4 แสดงกฎมือซ้ายของแฟรมมิ่ง
เมื่อต้องงอเส้นลวดตัวนำเป็นรูปตัวยูและให้กระแสไฟฟ้าไหลเข้าเส้นลวดตัวนำทางด้านขวามือ ( x แสดงว่ากระแสไฟฟ้าไหลเข้าขดลวดตัวนำ ๏ แสดงว่ากระแสไฟฟ้าไหลออกจากตัวนำ) จะเห็นได้ว่าเส้นแรงแม่เหล็กรอบๆ ตัวนำจะเปลี่ยนทิศทางตามเข็มนาฬิกาเป็นทวนเข็มนาฬิกาดังรูปที่ 4.5


รูปที่ 4.5 ทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็กรอบๆ เส้นลวดตัวนำ
เมื่อนำเส้นลวดตัวนำรูปตัวยูนี้ไปสอดไว้ระหว่างขั้วแม่เหล็ก N และ S ก็จะทำให้เส้นแรงแม่เหล็กเกิดการหักล้างกัน โดยเส้นลวดตัวนำทางด้านขวามือของเส้นแรงแม่เหล็กทางด้านบนจะเข้มมากกว่าทาง ด้านล่าง และเส้นลวดตัวนำทางด้านซ้ายมือของเส้นแรงแม่เหล็กทางด้านล่างจะเข้มกว่าทางด้านบน ทำให้เส้นลวดตัวนำเกิดการเคลื่อนที่ในทิศทางตามเข็มนาฬิกาดังรูปที่ 4.6


รูปที่ 4.6 เส้นลวดตัวนำเคลื่อนที่ในทิศทางตามเข็มนาฬิกา
มีการใช้คอมมิวเทเตอร์กับปลายขดลวดทั้งสองซึ่งเมื่อขดลวดตัวนำหมุนเปลี่ยนด้านกัน กระแสไฟฟ้า ก็ยังไหลเข้าเส้นลวดตัวนำไปทิศทางเดิม ทำให้ทิศทางการหมุนเป็นไปอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียวกันตลอดเวลา ในมอเตอร์สตาร์ตจะมีการออกแบบขดลวดอาร์มาเจอร์และขดลวดฟิลด์คอยล์หลายแบบ ซึ่งแต่ละแบบก็มีจุดประสงค์เดียวกันคือให้มอเตอร์สตาร์ตทำงานหมุนอย่างต่อเนื่องด้วยแรงบิดที่สูงและความเร็วรอบคงที่อย่างเหมาะสม มอเตอร์สตาร์ตมีการต่อวงจรภายใน 3 แบบคือ แบบอนุกรม แบบขนาน และแบบผสม รูปที่ 4.7 แสดงมอเตอร์สตาร์ตพื้นฐานแบบอนุกรม และรูปที่ 4.8 แสดงวงจรของมอเตอร์สตาร์ตทั้ง 3 แบบ


รูปที่ 4.7 วงจรมอเตอร์สตาร์ตพื้นฐานแบบอนุกรม


รูปที่ 4.8 วงจรภายในของมอเตอร์สตาร์ต

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.