มอเตอร์ไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าที่แปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล ซึ่งจะแสดงออกมาเป็นกำลังที่เพลา ส่วนใหญ่จะถูกนำไปใช้เป็นต้นกำลังขับของอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น ปั๊มน้ำหอยโข่ง พัดลม เครื่องใช้ในครัวเรือน ไปจนถึงงานในอุตสาหกรรมหนักจำพวก turbo-machinery เป็นต้น แต่คุณรู้ไหมว่ามอเตอร์ประเภทนี้หากเปิดใช้งานแล้ว ก็จะมีค่าความสูญเสียอื่น ๆ ตามมาด้วย แต่จะมีอะไรบ้างนั้นในวันนี้เราจะเล่าให้คุณฟังแบบละเอียดยิบ
ความสูญเสียของ มอเตอร์ไฟฟ้า มีอะไรบ้าง ?
ต้องออกตัวก่อนว่าโดยทั่วไปมอเตอร์ไฟฟ้าจะประกอบไปด้วยชิ้นส่วนหลาย ๆ ชิ้น ที่อาจก่อให้เกิดความสูญเสียได้ ดังนี้
1. ความสูญเสียทองแดง (Copper loss) นับเป็นความสูญเสียกำลังในชุดขดลวดสเตเตอร์และชุดขดลวดโรเตอร์
2. ความสูญเสียในแกน (Core loss) หรือความสูญเสียในแกนเหล็กสำหรับมอเตอร์อินดักชัน นับเป็นกำลังสูญเสียที่ประกอบไปด้วยกระแสไหลวน และฮีสเตอริชีส
3. ความสูญเสียจากความเสียดทานและลม (Friction and windage loss) ความสูญเสียที่เกิดจากความฝืดของลูกปืน สำหรับความสูญเสียที่เกิดจากลมจะรวมไปถึงกำลังไฟฟ้าที่ถูกใช้ในการระบายอากาศภายในเครื่องจักรกล ซึ่งจะเป็นความสูญเสียที่ค่อนข้างคงที่ “หากความเร็วคงที่” และถ้าหากความสูญเสียในข้อนี้ไปรวมกับความสูญเสียในแกน จะถูกเรียกว่า “ความสูญเสียจากการหมุน”
4. ความสูญเสียปลีกย่อยเนื่องจากโหลด (Stray-load loss) เป็นความสูญเสียที่เพิ่มขึ้นในกำลังสูญเสียฮีสเตอรีชีส และกำลังสูญเสียที่เพิ่มขึ้นจากกระแสไหลวน มีค่าประมาณ 1% ของกำลังไฟฟ้าของเครื่องจักรกล
องค์ประกอบที่ทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าเกิดความสูญเสีย
สำหรับความสูญเสียที่เกิดขึ้นกับมอเตอร์ไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็นร้อยละ และองค์ประกอบที่เป็นสาเหตุที่ก่อให้เกิดความสูญเสียได้ดังนี้
- สูญเสียที่สเตเตอร์ ขนาดประมาณ 35-40% องค์ประกอบที่ทำให้เกิดความสูญเสียคือ “ขนาดตัวนำของสเตเตอร์”
- สูญเสียที่โรเตอร์ ขนาดประมาณ 15-25% องค์ประกอบที่ทำให้เกิดความสูญเสียคือ “ขนาดตัวนำของโรเตอร์”
- สูญเสียในแกน ขนาดประมาณ 15-20% องค์ประกอบที่ทำให้เกิดความสูญเสียคือ “ชนิดและปริมาณวัสดุที่เป็นสารแม่เหล็ก”
- สูญเสียจากความเสียดทานและลม ขนาดประมาณ 5-10% องค์ประกอบที่ทำให้เกิดความสูญเสียคือ “พัดลมและแบริ่ง”
- สูญเสียปลีกย่อยจากโหลด ขนาดประมาณ 5-10% องค์ประกอบที่ทำให้เกิดความสูญเสียคือ “การออกแบบจากโรงงาน”
สำหรับการวิเคราะห์และพินิจพิจารณา เพื่อป้องกันความสูญเสียที่เกิดภายในมอเตอร์ไฟฟ้านับว่าเป็นการช่วยให้ประหยัดพลังงานอีกรูปแบบหนึ่ง ด้วยการออกแบบและการเลือกใช้วัสดุในการผลิตมอเตอร์ที่มีคุณภาพ โดยจะส่งผลให้มอเตอร์มีค่าประสิทธิภาพสูงมากกว่าเดิม ประหยัดพลังงานได้ค่อนข้างมาก แถมยังลดความสูญเสียที่อาจจะเกิดขึ้นจากองค์ประกอบข้างต้นได้แบบ 100% นับว่าเป็นการวิเคราะห์ที่เอื้อประโยชน์ได้นับไม่ถ้วนเลยทีเดียว
