ก่อนจะเข้าเนื้อเรื่องหลักคงจะต้องมีการเกริ่นนำก่อนว่า ไดร์ฟมอเตอร์คืออะไร?

ไดร์ฟ คือ อุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมความเร็วของมอเตอร์ 

ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ส่วนหลักคือ  1. DC Motor Drives

                                                  2. AC Motor Drives

เเล้วสองอันนี้ใช้ต่างกันยังไง ?

ถ้าในกรณีใช้ควบคุมลิฟต์  DC Motor Drives จะใช้สำหรับตึกสูงที่ลิฟต์และความเร็วของตัวลิฟต์ > 2.5 m/s  และจะใช้ AC Motor Drives ในกรณีตึกที่ไม่สูงมากนักและความเร็วของตัวลิฟต์ < 2.5 m/s (มักจะมีการทดรอบความเร็วลงด้วยเกียร์ในอัตรา 40:1)

ในบทความนี้ผมจะมุ่งเน้นไปในส่วนของ AC Motor Drives นะครับ

แต่อย่างไรก็ตาม ทั้ง DC Motor Drives และ AC Motor Drives นั้น ก็จะมี Speed-Torque graph เหมือนกัน ถ้า! AC Motor Drives มีแรงดันอาร์เมเจอร์คงที่ (V ที่สเตเตอร์)

รูปที่ 1 : Speed-Torque graph

จากรูปจะพบว่า เฮ่ย ดูยังไง ทำไมมันมีหลายเส้นจัง

ตอบ คือแต่ละเส้นมันต่างกันที่แรงดันและความถี่ครับ  และสังเกตุว่า ความถี่กับแรงดันจะแปรผกผันกับความเร็วของมอเตอร์ซึ่งพิสูตรได้จากสมการดังต่อไปนี้

จากสมการ Ea = k(Fluk)(Omega)  ให้ Ea และ k เป็นค่าคงที่ (ตามทฤษฏี)

ดังนั้น                                                       Omega = Ea/(k(Fluk))..........................................................(1)

สรุปคือ Omega (ความเร็วของมอเตอร์) จะแปรผกพันกับค่า Fluk ( โดยที่ Fluk แปรผันตรงกันความถี่)

ซึ่งสิ่งที่ผมจะกล่าวต่อไปคือ ให้เลือกมาสักเส้นครับ

ดังนี้

รูปที่ 2 : Four-quarant DC drive machine operation

(ภาพอาจรกไปหน่อยนะครับ ผมชอบรกๆ เพราะมันคล้ายคำว่ารักดี ฮิ้วววว)

ในภาพจะเเบ่งออกเป็น 4 ส่วน 1 2 3 4 ตามลำดับ

ซึ่ง ส่วนที่ 1 และ 3  คือช่วงที่มอเตอร์หมุนเพื่อขับโหลด  (Driving)

      ส่วนที่ 2 และ 4  คือช่วงที่มอเตอร์หมุนเพื่อเบรค        (Braking)

เเล้วทีนี้อะไรที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ในช่วงต่างๆ ก็ต้องตอบว่า Omega กับ Torque ครับ

ดังนี้ 

Torque เป็นส่วนที่เเบ่งมันว่าจะอยู่ฝั่งซ้าย หรือ ขวา ซึ่งจะขึ้นอยู่กับโหลดว่าหนัก(Full loads) หรือเบา (Light loads)

โดยที่น้ำหนักนั้นจะน้ำอยู่กับความเเตกต่างของ Counter weight กับ ตัวลิฟต์(จากนี้ผมจะเรียกว่า Car weight นะครับ) (Counter weight มีถูกสร้างขึ้นเพื่อลดภาระการทำงานของมอเตอร์ครับ)

ยกตัวอย่างเช่นใน quadrant ที่  4 ดังรูปที่ 3

รูปที่ 3 Operator of DC drive at the forth quadrant 

(คุณจะเห็นกล่องสีเหลี่ยมสองก้อน ขีดๆ = Car weight
                                                ก่้อนสีฟ้า = Counter weight นะครับ)

ในกรณีนี้คือ กรณีที่ Full load  นั้นก็หมายถึง น้ำหนักของ Car จะมากกว่า น้ำหนักของ Counter wieght
// โดยอ้างอิงจาก Wcw = WของตัวCar + 0.5 W(Full load)


ดังนี้ตัวลิฟต์ (Car) ก็จะมีน้ำหนัก > น้ำหนักของ Counter weight ทำให้Car จะเคลื่อนที่ลงตามกฏแรงโน้มถ่วงของโลก เเละในกรณีนี้ Motor จะหมุนเพื่อฝืน Brake มัน

สรุปในกรณีนี้มอเตอร์จะมีการคืนพลังงานเนื่องจากมอเตอร์มีความเร็ว < 0 (เรากำหนดให้การเคลื่อนที่ลงมีเครื่องหมายติดลบ) และ Torque มีค่าเป็นบวก
จากสมการ P(out) = (Torque)* (Omega) = (+)*(-)
ทำให้         P(out) มีค่าเป็นลบ  // Motor เป็นโหลดถ้ามันเป็น + คือ กินพลังงาน
                                                                แต่ถ้าเป็น - คือ มันคืนพลังงานครับ

แต่ แต่ แต่ ในทางกลับกันเช่นในกรณีของ Quadrant ที่ 3
เราต้องการให้ Car เคลื่อนที่ลงเหมือนกันเเละมันเป็นกรณี Light load นั้นก็คือ

น้ำหนักของ Car < น้ำหนักของ Counter weight ตามธรรมชาติมันก็ต้องเคลื่อนที่ขึ้นถูกไหมครับเพราะมันจะต้องถูกถ่วงให้ลอย

แต่เราต้องการให้มันเคลื่อนที่ลงไงมอเตอร์เลยต้องหมุนเพื่อ Drive ไม่ใช่เพื่อ Brake

สรุป   มันจะอยู่ฝั่งซ้ายขวา (2,3) หรือ (1,4) ขึ้นอยู่กับ นน ของ Car ทั้งหมด (น้ำหนักของ Car + น้ำหนักของคนใน Car)

         และ มันจะอยู่บนล่าง (1,2) หรือ (3,4) ขึ้นอยู่กับทิศทางการหมุนของมอเตอร์โดยสำหรับ Lift มันจะกลับด้านโดยผ่าน Reverse contactor ดังรูปที่ 4

รูปที่ 4 Model of an elevator installation

อ้างอิง : Elevator Electric Drive Concepts and Principles,Control and Practice by G.C Barney and Loher AG

และก็ต้องขอบพระคุณอาจารย์ที่ปรึกษา ท่าน อาจารย์ยุทธนา จงเจริญ แห่งมหาวิทยาลัยธุรกิจบัณฑิตย์
ที่คอยมอบวิชา โอกาส และความเชื่อมั่นในศิษฐ์คนนี้ครับ