เช็ดเดดโพลมอเตอร์ (Shaded Pole Motor)

เป็นมอเตอร์ที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลาย มีขนาดพิกัดกำลังตั้งแต่ แรงม้า เป็นมอเตอร์ที่มีความเร็วรอบคงที่ ส่วนประกอบไม่ยุ่งยาก สร้างได้ง่าย ราคาถูก ทนทาน และใช้งานได้ดี

ส่วนประกอบที่สำคัญของเช็ดเดดโพลมอเตอร์ มี 3 ส่วนหลักๆ ได้แก่

1 สเตเตอร์ (Stator) เป็นส่วนที่อยู่กับที่ของมอเตอร์ ทำมาจากแผ่นเหล็กบางๆ ทำเป็นสลอตแล้วนำมาอัดซ้อนกันเป็นรูปทรงกระบอก มีขั้วแม่เหล็กเป็นแบบขั้วยื่น โดยแบ่งพื้นที่ด้านหน้าของขั้วแม่เหล็กออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนที่มีพื้นที่น้อยเรียกว่า เช็ดเดดโพล สวมไว้ด้วยแท่งทองแดงลัดวงจร มีลักษณะคล้ายวงแหวนเรียกว่า เช็ดดิ้งคอยล์ (Shading Coil) ส่วนที่มีพื้นที่มากเรียกว่า อันเช็ดเดดโพล (Unshaded Pole) ขดลวดที่พันรอบขั้วแม่เหล็กแต่ละขั้วเรียกว่า ขดลวดหลัก (Main Winding)

2 โรเตอร์ (Rotor) เป็นส่วนที่เคลื่อนที่ โครงสร้างมีลักษณะเป็นโรเตอร์แบบกรงกระรอกเหมือนกับโรเตอร์ของสปลิตเฟสมอเตอร์ และคาปาซิเตอร์มอเตอร์ ฝาครอบหัวท้ายของเช็ดเดดโพลมอเตอร์ก็เหมือนกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ 1 เฟส ชนิดอื่นๆ

หลักการทำงานของเช็ดเดดโพลมอเตอร์

กระแสไฟฟ้าที่ไหลในฟีลด์คอยล์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจากแนวแกน OA (แสดงโดยใช้จุดๆ) ซึ่งเป็นตำแหน่งที่เกิดการเหนี่ยวนำแรงเคลื่อนไฟฟ้าขึ้นในเช็ดดิ้งคอยล์ เนื่องจากเช็ดดิ้งคอยล์มีความต้านทานต่ำจึงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าจำนวนมากไหลในขดเช็ดดิ้งคอยล์ กระแสไฟฟ้าที่เช็ดดิ้งคอยล์จะมีทิศทางตรงกันข้ามกับกระแสที่ไหลในฟีลด์คอยล์ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กในทิศทางตรงกันข้ามกับเส้นแรงแม่เหล็กที่ฟีลด์คอยล์ (หาได้โดยใช้กฎของเลนซ์) ดังนั้นจึงทำให้เส้นแรงแม่เหล็กส่วนใหญ่เคลื่อนที่ไปในส่วนของอันเช็ดเดดโพล (Unshaded Pole) และแนวแกนแม่เหล็กก็จะอยู่กึ่งกลางของอันเช็ดเดดโพล คือ ตามแนวแกน NC

เมื่อพิจารณาต่อไปจะเห็นว่า เมื่อกระแสไฟฟ้าที่ไหลในฟีลด์คอยล์เกือบถึงค่าสูงสุด คือ จาก A ไปยัง B ดังแสดงในรูปที่ 5.3 ข. ซึ่งที่ตำแหน่งนี้กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านฟีลด์คอยล์จะมีการเปลี่ยนแปลงช้ามาก ทำให้เส้นแรงแม่เหล็กมีการเปลี่ยนแปลงช้ามากด้วย นั่นคือ ในทางปฏิบัติถือว่าจะไม่มีการเหนี่ยวนำแรงเคลื่อนไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าขึ้นที่เช็ดดิ้งคอยล์ ดังนั้นจึงไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลในขดเช็ดดิ้งคอยล์ จึงทำให้เส้นแรงแม่เหล็กมีค่าสูงสุด (เพราะเส้นแรงแม่เหล็กที่ขดเช็ดดิ้งคอยล์ไม่มี) และเส้นแรงแม่เหล็กนี้จะกระจายไปทั่วทั้งพื้นผิวขั้วแม่เหล็ก เพราะฉะนั้นจึงทำให้แนวแกนของขั้วแม่เหล็กเคลื่อนที่มาอยู่ตำแหน่งศูนย์กลางของขั้วแม่เหล็ก คือ ตามแนว ND

ในทางกลับกันเมื่อกระแสไฟฟ้าที่ไหลในฟีลด์คอยล์ลดลงอย่างรวดเร็ว คือ จาก B ไปยัง C ดังนั้นจึงทำให้เกิดการเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าขึ้นในขดลวดเช็ดดิ้งคอยล์อีกครั้งหนึ่ง เช่นเดียวกับการเหนี่ยวนำในหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งกระแสไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำขึ้นในขดลวดเช็ดดิ้งคอยล์จะมีทิศทางตรงกันข้ามกับการลดของกระแสไฟฟ้าในขดลวดฟีลด์คอยล์ จึงทำให้เส้นแรงแม่เหล็กเกิดความหนาแน่นมากที่บริเวณเช็ดเดดโพลเป็นผลทำให้แนวแกนขั้วแม่เหล็กเคลื่อนที่ไปอยู่ที่ศูนย์กลางของส่วนขดลวดเช็ดดิ้งคอยล์ คือ ตามแนว NE

ดังนั้นจะพบว่าในช่วงเวลาที่ครึ่งไซเกิลบวกของกระแสไฟฟ้าที่ไหลในฟีลด์คอยล์ ทำให้ขั้วเหนือเคลื่อนที่จากส่วนที่เป็นอันเช็ดเดดโพลไปยังส่วนที่เป็นเช็ดเดดโพลของขั้วแม่เหล็กนั้น แต่สำหรับในช่วงครึ่งไซเกิลลบของกระแสไฟฟ้าที่ไหลในฟีลด์คอยล์ ก็จะทำให้เกิดขั้วใต้ขึ้นที่ขั้วแม่เหล็กนั้นเช่นเดียวกันกับการเกิดขั้วเหนือ ผลที่เกิดขึ้นนี้คล้ายกับว่ามีขั้วแม่เหล็กจริงๆ เคลื่อนที่จากซ้ายไปขวาหรือมีขั้วแม่เหล็กหมุนจากซ้ายไปขวา จึงทำให้ทิศทางการเคลื่อนที่ของโรเตอร์นั้นหมุนจากส่วนที่เป็นอันเช็ดเดดโพลไปยังส่วนที่เป็นเช็ดเดดโพล

คุณลักษณะและการนำไปใช้งาน เช็ดเดดโพลมอเตอร์เป็นมอเตอร์ที่มีแรงบิดเริ่มเดินต่ำประมาณ 50% ของแรงบิดเต็มพิกัด มีแรงบิดสูงสุดประมาณ 150% ของแรงบิดเต็มพิกัด มีประสิทธิภาพ และค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์เมื่อมีโหลดเต็มพิกัดต่ำกว่ามอเตอร์ชนิดอื่น คือ ประมาณ 30-40 % กระแสเริ่มเดินสูงกว่ากระแสเต็มพิกัดเพียงเล็กน้อย

เช็ดเดดโพลมอเตอร์เป็นมอเตอร์ขนาดเล็กใช้กับพัดลมขนาดเล็ก เครื่องเป่าผม เครื่องฉายภาพยนตร์ เครื่องฉายสไลด์ เป็นต้น

การควบคุมความเร็วเช็ดเดดโพลมอเตอร์

พัดลมที่ใช้เช็ดเดดโพลมอเตอร์ การปรับความเร็วจะใช้ขดโช้กต่ออนุกรมเข้ากับขดหลัก (Main Winding) มีลักษณะคล้ายกับสปลิตเฟสมอเตอร์ เพื่อเพิ่มหรือลดความเร็ว