การเพิ่มประสิทธิภาพมอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำสามเฟสกรงกระรอกแบบมาตรฐาน โดยการปรับปรุงขดลวดสเตเตอร์ (Efficiency Enhancement of Standard Three-Phase Squirrel Cage Induction Motor by Stator Winding Modifications)

Abstract

บทความนี้นำเสนอการวิเคราะห์ ออกแบบและปรับปรุงขดลวดที่สเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวนำชนิด 3 เฟส แบบมาตรฐาน โดยมีวัตถุประสงค์ของการวิจัยเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพให้กับมอเตอร์ชนิด 3 เฟส แบบมาตรฐานที่มีพิกัดกำลังไฟฟ้า 0.75 kW พิกัดแรงดัน 220/380 V กระแส 3.45/2.0 A ชนิด 4 ขั้ว ที่ความเร็วรอบ 1,415 rpm พร้อมกับทำการเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างมอเตอร์ที่ถูกปรับปรุงกับมอเตอร์แบบมาตรฐานกับมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่พิกัดเท่ากัน การทดลองใช้วิธีการดังนี้ คือ การทดสอบภายใต้สภาวะไร้ภาระ(No-load test) การทดสอบการยึดโรเตอร์ (Lock rotor test) การทดสอบการหาค่าความต้านทานขดลวดสเตเตอร์เพื่อหาค่าพารามิเตอร์ตามมาตรฐาน IEEE std112-2004 และการทดสอบหาประสิทธิภาพด้วยวิธีเซอร์เคิลไดอะแกรม (Circle diagram) ผลการทดสอบพบว่าการลดค่าความต้านทานของขดลวดที่สเตเตอร์โดยการเพิ่มขนาดของลวดตัวนำและลดความยาวของลวดตัวนำทำให้ประสิทธิภาพของมอเตอร์เพิ่มขึ้นร้อยละ 5.5 วิธีการที่นำเสนอในบทความนี้นั้นเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับกลุ่มโรงงานอุตสาหกรรมที่ไม่สามารถเปลี่ยนไปใช้มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงได้เพราะมีต้นทุนที่จำกัดโดยให้ทางเลือกใหม่ด้วยการใช้วิธีการปรับปรุงมอเตอร์แบบมาตรฐานที่มีอยู่เดิมให้มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นโดยมีต้นทุนที่ต่ำกว่า อีกทั้งยังช่วยลดภาระในการกาจัดขยะมอเตอร์เก่าโดยการนำกลับมาใช้ใหม่ด้วยวิธีการปรับปรุงที่ได้นำเสนอในบทความนี้
This paper presents an efficiency enhancement of standard three-phase squirrel cage induction motor by stator winding modifications. In this study: the standard induction motor rated 0.75 kW 220/380V 4 Pole 1,425 rpm is shown. The proposed method: the stator winding of motors were designed and modified by increasing the size of the wire-guided and reduce the length of the wire conductor. The comparison between before and after of improvement based on the same rated was presented. The experimental setups are obtained: i) No–load Test, ii) Lock–rotor Test and iii) Resistance Test. To find parameters according to IEEE Standard 112-2004 and test performance by means of a circle diagram were obtained. Simulation and experimental results are also presented. System verification has been done by MATLAB/Simulink program which used to find the optimized parameters and performance under designed conditions. The experimental results show that reducing the resistance of the stator coil can increases 5.5 percentage of the motor efficiency. This method is an alternative choice for plants in the case that they cannot afford the high-efficiency motors. This also can help to solve problems of the higher production costs, loss of revenue due to production as well as the burden of waste disposal.