การกลับทางหมุนมอเตอร์ 3 Phase AC Induction Motor
การกลับทิศทางหมุนมอเตอร์ AC Induction motor 3 phase นั้น สามารถกลับทิศทางโดยการสลับสาย 1 คู่ของมอเตอร์ ซึ่งจะเป็นการควบคุมทางไฟฟ้า โดยในบทนี้เราจะไม่พูดถึงวิธีการกลับทางหมุนของมอเตอร์โดยการใช้ระบบกลไก ในการควบคุมทิศทางของมอเตอร์โดยการกลับเฟสของมอเตอร์นั้น สามารถใช้ได้กับวิธีการ Start motor แบบต่างๆ ที่ได้แนะนำไว้ในก่อนหน้านี้ เช่น DOL, STAR/DELTA, Softstart แต่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม นั่นก็คือตัว contactor เพื่อเอาไว้สลับเฟสของมอเตอร์ แต่สำหรับการควบคุมมอเตอร์โดยใช้อินเวอเตอร์หรือ VFD นั้น ไม่จำเป็นต้องใช้ contactor ในการสลับเฟสของมอเตอร์ เนื่องจากตัว VFD นั้นใช้การสร้างแรงดันขึ้นมาใหม่จึงสามารถเรียงลำดับเฟสได้ภายในตัวของ VFD เอง
ทุกครั้งที่มีการกลับทิศทางหมุนของมอเตอร์ จำเป็นต้องให้มอเตอร์หยุดหมุนเสียก่อน เพื่อป้องกันการลัดวงจรทางไฟฟ้า ในขณะที่ตัวมอเตอร์ทำหน้าที่เป็นเจนเนอร์เรเตอร์ Generator ในขณะหยุดจ่ายแรงดัน
การกลับทางหมุนมอเตอร์ 3 Phase AC Induction Motor โดยการ Start motor แบบ Direct online
การควบคุมและ start มอเตอร์แบบ DOL direct online สามารถกลับทางหมุนของตัวมอเตอร์ได้โดยการกลับเฟสที่ตัวแหล่งจ่ายไฟฟ้า หรือการกลับเฟสที่ตัวมอเตอร์ก็ได้ แต่ต้องหยุดมอเตอร์ก่อน อาจจะติดตั้งอุปกรณ์เช็คความเร็วรอบของมอเตอร์ว่าหยุดหมุนหรือยัง เมื่อหยุดหมุนแล้วก็สามารถที่จะกลับเฟส แล้วจ่ายแรงดันไฟฟ้ากลับเข้าไปเพื่อ Start มอเตอร์ในทิศทางจากเดิมได้เลย จากรูปด้านล่างเป็นแสดงให้เห็นความแตกต่างระหว่างการต่อมอเตอร์แบบหมุนตามเข็มนาฬิกา กับแบบหมุนทวนเข็มนาฬิกา
ในการกลับเฟส หรือสลับเฟสทางไฟฟ้า เราสามารถใช้อุปกรณ์ควบคุมทางไฟฟ้า เช่น contactor ที่มีขนาดเท่ากับตัว contactor เดิมได้เลย และต้องใส่ตัว Thermal overload relay ด้วย เพื่อป้องกันการใช้งานโหลดเกิดของมอเตอร์ หรือป้องกันมอเตอร์ไหม้ โดยดูวิธีการต่อได้จากรูปด้านล่าง
การกลับทางหมุนมอเตอร์ 3 Phase AC Induction Motor โดยการ Start motor แบบ Star Delta
ในการกลับทางหมุนของวงจรควบคุมและ Start มอเตอร์แบบ Start/Delta นั้น สามารถทำได้เช่นกัน แต่ไม่ค่อยนิยม เนื่องจากจะต้องใช้อุปกรณ์ตัว Contactor เพิ่มอีก 2 ตัว ซึ่งจากเดิมตัววงจร Star/Delta start motor จะใช้ Contactor 3 ตัว ดังนั้นถ้าต้องการกลับทางหมุนด้วยก็จะใช้ contactor ทั้งหมด 5 ตัว ซึ่งทำให้เปลืองพื้นที่ในการติดตั้ง โดยถ้าต้องการกลับทางหมุน และลดกระแสกระชากในขณะ Start motor อาจจะใช้ทางเลือกอื่นๆ เช่น ตัวอินเวอร์เตอร์ VFD ซึ่งจะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไป
จากรูปด้านล่างด้านซ้ายจะเป็นวงจรกลับทางหมุนมอเตอร์ พร้อมอุปกรณ์ Mechanical interlock แต่ไม่มีอุปกรณ์เช็คความเร็วรอบ ซึ่งสามารถติดตั้งเพิ่มได้ ส่วนรูปขวาจะเป็นวงจร Star/Delta motor starter เดิม สำหรับขนาดของ contactor ของวงจรกลับทางหมุนมอเตอร์ reversing motor จะใช้ขนาดเท่ากับตัว contactor main ของวงจร star/delta นั่นก็คือ KM2 เนื่องจากจะกินกระแสเท่ากันในขณะที่มอเตอร์ทำงาน
เราสามารถนำเอาวงจรกลับเฟสมอเตอร์และวงจร Star/Delta start motor มาต่อด้วยกันได้ตามรูปด้านล่าง ซึ่งจะมีการติดตั้งอุปกรณ์ Mechanical Interlock เพื่อป้องกันการ Short circuit ในกรณีที่ตัว Contactor KM5 กับ KM5 ทำงานพร้อมกัน
การกลับทางหมุนมอเตอร์ 3 Phase AC Induction Motor โดยการ Start motor แบบ Softstart
วงจร Start motor แบบ softstart นั้น สามารถกลับทางหมุนได้เช่นกัน แต่ต้องอาศัยวงจรกลับเฟส Reversing motor ภายนอกช่วยในกลับทางหมุนมอเตอร์ ซึ่งจะต่อเข้ากับวงจรก่อนอุปกรณ์ Softstart motor และใช้ตัว contactor ที่มีพิกัดกระแสเท่ากับ AC3 Induction motor ตัวที่ใช้อยู่ พร้อมกับการต่อตัวอุปกรณ์ป้องกันโหลดเกิน Overload protection relay โดยสามารถดูวิธีการต่อได้จากรูปด้านล่าง
สำหรับวงจรควบคุมการกลับทางหมุนของมอเตอร์นั้น ถ้าดูกราฟการทำงานจากรูปด้านล่าง เมื่อมีการกดปุ่ม Start FW ให้มอเตอร์เริ่มทำงานหมุนตาเข็มนาฬิกา ตัว Softstart ก็จะค่อยๆ จ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับตัวมอเตอร์ โดยมีการหน่วงเวลาตามที่ตั้งไว้ 0-10 วินาที ความเร็วรอบของมอเตอร์ก็จะเข้าสู่ความเร็วใช้งาน ใช้ระหว่างนี้เราไม่สามารถกดปุ่ม Start RV หรือปุ่มกลับทางหมุนมอเตอร์ได้ เนื่องจากมีวงจรป้องกันการกลับเฟสของแรงดันมอเตอร์ต่ออยู่ จนกระทั่งเรากดปุ่ม Soft Stop ตัวมอเตอร์ก็จะหยุดทำงานโดยมีการหน่วงเวลาการหยุดมอเตอร์ด้วยเช่นกัน ซึ่งใช้เวลา 0-10 วินาที จากนั้นมอเตอร์ก็จะหยุดทำงาน ในขณะเดี๋ยวกันวงจรป้องกันการสลับเฟสแรงดันไฟฟ้าก็จะยอมให้เราสามารถกดปุ่ม Start RV เพื่อกลับทางหมุนของมอเตอร์ได้ ซึ่งการทำงานก็จะเป็นเช่นนี้ตลอด ยกเว้นเราต้องการหยุดมอเตอร์แบบกระทันหัน โดยการกดปุ่ม E Stop ตัว Softstart มอเตอร์จะหยุดจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้มอเตอร์ทันที่ และตัวมอเตอร์จะหยุดหมุนจากแรงเฉื่อยที่ค่อยๆ ลดลง
การกลับทางหมุนมอเตอร์ 3 Phase AC Induction Motor โดยการ Start motor แบบ Inverter (VFD)
การความคุมการทำงานของมอเตอร์โดยอาศัยการควบคุมของอินเวอร์เตอร์ หรือวงจรปรับความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับตัวมอเตอร์ ซึ่งสามารถควบคุมความเร็วรอบ หยุดมอเตอร์ และกลับเฟสของแรงดันไฟฟ้า เพื่อกลับทางหมุนของมอเตอร์ได้โดยง่าย และไม่จำเป็นต้องต่อวงจรป้องกันการกลับเฟสแรงดันไฟฟ้าภายนอก และไม่จำเป็นต้องใช้ Contactor ภายนอกด้วยเช่นกัน ยกเว้นในกรณีที่ต้องการติดตั้งอุปกรณ์ Bypass กรณีตัว VFD ได้รับความเสียหาย แล้วจะใช้อุปกรณ์สำรอง
การกลับทางหมุนโดยใช้ตัว VFD นั้น จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เสริมที่เป็น Resistance break หรือ R Break เพื่อรับพลังงานไฟฟ้าที่ป้อนกลับมาจากตัวมอเตอร์ในขณะที่มีการหยุดหมุน โดยขนาดของตัวต้านทานนั้น สามารถดูได้ตามพิกัดที่ระบุไว้ในคู่มือของตัว VFD แต่ละรุ่น แต่ละขนาด
จากรูปด้านล่างเป็นวงจรการต่อตัวควบคุมมอเตอร์แบบ VFD กับ 3 Phase AC Induction motor ซึ่งจะมีการแนะนำให้ต่ออุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจร Fuse ก่อนเข้า VFD เพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นได้ นอกจากยังจำเป็นต้องต่อสาย PE หรือ Ground ของมอเตอร์และ VFD เข้ากับกราวด์ของระบบไฟฟ้าด้วย เพื่อป้องกันไฟรั่วที่ตัวโครงของอุปกรณ์
