แต่ละประเภทของงานมีลักษณะของ แรงบิทต้าน (Breaking Torque) และ โมเมนต์ความเฉื่อย (Moment of Inertia) แตกต่างกัน ตามที่ได้อธิบายไปในบทที่ 2 สองสิ่งนี้เป็นตัวกำหนดว่าจะสตาร์มอเตอร์สำเร็จหรือไม่ ควรสตาร์ด้วยวิธีใหนและใช้เวลาในการสตาร์เท่าไหร่? ในบทนี้ทางเราจะมาเทียบให้ดูว่าแต่ละประเภทของงานถ้าใช้การสตาร์แต่ละแบบจะได้ผลลัพธ์อย่างไร อะไรดี อะไรไม่ไดี เหมาะสมหรือไม่อย่างไร
ประเภทของแรงบิทต้าน Breaking Torque Type
แรงบิดของมอเตอร์นั้นต้องมีค่ามากกว่าค่าแรงบิดต้านของโหลด เพื่อทำให้วัตถุเริ่มหมุนตามกฎของ Newton ดังนั้นการเลือกพิกัดของมอเตอร์และวิธีการสตาร์ทมอเตอร์นั้นมีความสำคัญมาก เพราะถ้าเลือกผิด เช่น พิกัดมอเตอร์เล็กเกินไป ก็ไม่สามารถขับโหลดได้ หรือพิกัดของมอเตอร์ใหญ่เกินไปทำให้เกินความเครียดสูงในขณะที่สตาร์ทมอเตอร์ ส่งผลให้อุปกรณ์ส่งกำลังเช่นสายพาน ได้รับความเสียหายหรือสึกหรอเร็วขึ้น นอกจากนี้ถ้าพิกัดมอเตอร์กับโหลดเหมาะสมกันแล้ว แต่เลือวิธีสตาร์ทมอเตอร์ผิด ก็อาจจะไม่สามารถสตาร์ทมอเตอร์ได้สำเร็จ
โดยปัจจัยที่จะทำให้มอเตอร์หมุนโหลดได้นั้นสามารถดูได้จากสมกการ
Accelerating torque = Available motor torque – Braking load torque
และจากที่กล่าวมาทั้งหมดนั้นเป็นที่มาของการเลือกมอเตอร์ และอุปกรณ์ควบคุมมอเตอร์ ให้เหมาะสมกับ Breaking torque หรือค่าแรงบิดของโหลดขณะอยู่กับที่ ซึ่งโหลดแต่ละประเภทก็มีลักษณะของแรงบิดที่ไม่เหมือนกัน โดยสามารถดูได้จากกราฟด้านล่าง
1. ประเภทของงานที่มีแรงบิดต้านคงที่
- สายพานลำเลียง Conveyer
- เครื่องบด Crusher
- เครื่องสี Mill
- เครื่องผสม Mixer
สายพานลำเลียง Conveyor
เครื่องบด Crusher
เครื่องสี Mill
เครื่องผสม Mixer
2. ประเภทของงานที่มีแรงบิดต้านแบบเชิงเส้นตรง
คอมเพรสเซอร์ Compressor
3. ประเภทของงานที่มีแรงบิดต้านแบบเอกซ์โพเนนเชียล Exponential
ปั๊มหอยโข่ง Centrifugal Pump
พัดลมหอยโข่งและโบลเวอร์ Centrifugal Fan
โมเมนต์ความเฉื่อย (Moment of Inertia) เป็นสิ่งที่กำหนดเวลาที่ใช้ในการสตาร์ท
โมเมนต์ความเฉื่อยเป็นปริมาณที่บอกความเฉื่อยในการหมุนของวัตถุ ในการที่ตัววัตถุต้องการที่จะพยายามรักษาสภาพเดิมของการหมุนเอาไว้ โดยวัตถุมีโมเมนต์ความเฉื่อยมากก็จะทำให้วัตถุนั้นเปลี่ยนสภาพของการหมุนเดิมได้ยาก และถ้าวัตถุนั้นมีโมเมนต์ความเฉื่อยน้อยก็จะทำให้วัตถุนั้นเปลี่ยนสภาพของการหมุนเดิมได้ง่าย ซึ่งโมเมนต์ความเฉื่อยของวัตถุมีค่าขึ้นกับแกนหมุน รูปร่างของวัตถุและลักษณะการเรียงตัวของวัตถุรอบแกนหมุน ซึ่งในที่นี้วัตถุที่ต้องการหมุนนั้นก็คือประเภทของโหลดต่างๆ เช่น ใบพัด พูลเล่ โดยเราสามารถหาค่า Moment of Inertia ได้จากสมการ
m = น้ำหนักของวัตถุ (kg), r = รัศมี (m)
จะเห็นได้ว่าวัตถุที่มีขนาดใหญ่และ/หรือมีน้ำหนักมากก็จะมีค่า Moment of Inertia ที่สูงกว่า ถึงแม้ว่าแรงบิดต้านจะเท่ากันแต่ถ้างานนั้นมีโมเมนต์ความเฉื่อยที่มากกว่าก็จะใช้เวลาในการสตาร์ทมากขึ้น
งานที่มีโมเมนต์ความเฉื่อยไม่มากจะเรียกว่าเป็นการสตาร์ทแบบปกติ Normal Start ส่วนงานที่มีโมเมนต์ความเฉื่อยมากจะเรียกว่าเป็นการสตาร์ทแบบเฮฟวี่ดิวตี้ Heavy Duty Start
การสตาร์ทแบบปกติ Normal Start
โมเมนต์ความเฉื่อยไม่มาก เวลาในการสตาร์ทสั้น ใช้ Overload แบบ class 10 ตัวอย่างงาน:
ปั๊มหอยโข่ง Centrifugal Pump
คอมเพรสเซอร์ Compressor
สายพานลำเลียงที่มีระยะสั้นและของบนสายพานไม่หนักมาก
การสตาร์ทแบบเฮฟวี่ดิวตี้ Heavy Duty Start
โมเมนต์ความเฉื่อยมาก เวลาในการสตาร์ทยาว ใช้ Overload แบบ class 30 ตัวอย่างงาน :
พัดลมหอยโข่งและโบลเวอร์ Centrifugal Fan
เครื่องบด Crusher
เครื่องสี Mill
สายพานลำเลียงที่มีระยะยาวหรือของบนสายพานที่หนัก
เปรียบเทียบแต่ละวิธีการสตาร์ท (DOL, Star-Delta, Soft Starter, VFD) ในแต่ละประเภทงาน
เดียวเราเทียบให้ดูว่าแต่ละประเภทของงานถ้าใช้การสตาร์แต่ละแบบจะได้ผลลัพธ์อย่างไร อะไรดี อะไรไม่ไดี เหมาะสมหรือไม่อย่างไร
