อธิบาย หลักการทำงานของ " มอเตอร์ DC " อย่างง่าย...เบื้องต้น..!!

สวัสดีครับยินดีต้อนรับทุกท่านเข้าสู่ช่อง ZimZimDIY
สำหรับคลิปนี้ผมจะพาเพื่อนๆ มาดูหลักการทำงานง่ายๆ หลักการทำงาน พื้นฐานของ มอเตอร์ DC ว่ามันทำงาน มันหมุน ได้อย่างไร
อธิบายแบบ ง่ายๆสไตล์ช่อง ZimZim ละกันนะครับ
สำหรับมอเตอร์ DC อย่างแรกเลย ที่มันต้องการ นั้นก็คือ กระแสไฟ เพื่อใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์
แล้วถามว่าจะแสไฟ เราจะหามันได้จากที่ไหน ที่จริง ก็คือพวก Power Supply , Adapter , หรือว่า แบตเตอร์รี่ ที่เราต่อนั้นแหละครับ
ซึ่ง ปกติ กระแสไฟ มันจะวิ่งออกจากขั้ว + อยู่แล้วใช่ไหมครับ แล้วก็ไหลเข้าไปตามวงจร และ วิ่งกลับออกมาไปเข้าขั้วลบ
สำหรับกระแสไฟ ผมขอพูดถึงมัน ไว้เท่านี้ก่อน
ต่อไป ส่วนประกอบสำคัญอีกอย่าง นั้นก็คือแม่เหล็ก
ที่ผมถืออยู่นี่ มันก็คือแม่เหล็ก แม่เหล็ก อย่างที่ทราบกันดีว่า
มันมีสองขั้ว นั้นก็คือ ขั้ว เหนือ และ ขั้ว ใต้
โดยแต่ละขั้วก็ สามารถที่จะดูด โละหะ อย่างพวกเหล็ก ให้มาติดกับตัวมันได้
ผมคิดว่า เพื่อนๆก็น่าจะเคย ลองเล่น ลองทำ กันมาบ้างแล้ว ใช่ไหมครับ
ถ้าผมลองนำแม่เหล็ก ต่างขั้ว มาวางไว้ใกล้กัน มันจะดูดติดกัน
แต่ถ้าผม นำแม่เหล็ก ขั้วเดียวกันมาวางไว้ใกล้กัน มันก็จะผลักกันออกไป
ซึ่งแม่เหล็กประเภทนี้ มันก็จะคงสภาพ สนามแม่เหล็กแม่เหล็กแบบนี้่ เอาไว้ ให้คงอยู่ตลอดไป
เราจะเรียกมันว่าเป็น " แม่เหล็ก ถาวร " ครับ
ซึ่งถ้าหากดู ทิศทางของ อะตอม ส่วนใหญ่จะถูกเรียงตัวกัน อย่าง สวยงาม และ สม่ำเสมอ
ผมจะทดลองเพิ่มแกนหมุน เข้าไปตรงกลาง ระหว่างขั้วทั้ง 2 ของแม่เหล็ก
แล้วก็เสียบเข้ากับ แท่นรอง แบบนี้ครับ
ต่อไป ผมจะลองนำแม่เหล็กขั้วเดียวกันมาวางใกล้ๆ กัน เหมือนเดิม
สังเกตุว่า แม่เหล็กที่มี แกนกลางยึดติดอยู่ ตอนนี้มัน ได้ถูกผลักออกไป ในทิศทางการหมุน ตามเข็มนาฬิกา
และในระหว่างนั้น แม่เหล็กที่ต่างขั้วกัน มาอยู่ใกล้กัน ก็จะดึงดูดแม่เหล็กระหว่างกัน
มันก็จะผลักๆดูดๆ กันอย่างงี้แหละครับ
ถ้าเพื่อนๆ ขยัน สลับขั้วแม่เหล็ก ใน มือ มากพอ
แนวคิดนี้ถือว่าค่อนข้าง มีส่วนสำคัญ กับการทำงานของมอเตอร์เป็นอย่างมาก
แต่ เราก็ยังขาด อะไรบางอย่างไป เพื่อให้ มอเตอร์ DC มันหมุนตามกลไกลอัตโนมัติ
เดี่ยวเราดู แม่เหล็กอีกชนิดหนึ่ง กันครับ
ที่ผมถืออยู่นี้ นี่ก็คือสกรูเหล็ก น๊อตเหล็ก ธรรมดาๆทั่วไป การจัดเรียงของ อะตอม ก็มักที่จะไม่ค่อยคงที่
มันก็เลยไม่ใช้ไม่เหล็ก เป็นเพียงโลหะทั่วไป
ถ้าผมใช่ลวดทองแดง ที่มีฉนวนเคลือบ มาพันรอบแกน ไว้จำนวณหนึ่ง จะ 30 รอบ 50 รอบ หรือ 100 รอบ ก็แล้วแต่
ให้มันเป็นก้อน ๆ ในลักษณะนี้
และก็ขูดปลายสายให้เห็นเนื้อทองแดง
หลังจากนั้น ต่อขั้วบวก ขั้วลบ พร้อมกับ จ่ายกระแสไฟเข้าไปครับ
แรงดันก็อยู่ที่ประมาณ 2V กระแสประมาณ 2A ก็ได้
เดี๋ยวมาดู กันนะครับ ว่าจะเกิดอะไรขึ้น
นี้ครับมันกลายเป็นแม่เหล็ก รูปแบบหนึ่ง ดูดโลหะได้เหมือนกัน ครับ
การจัดเรียง อะตอม ของสกรูตอนนี้ มัน ถูกจัดวาง คล้ายๆกับ แม่เหล็กถาวร เรียบร้อยแล้วครับ
เมื่อผมป้อนไฟ ลักษณะนี้ มันจะเกิดเป็นแม่เหล็กต่างขั้วกัน ทำให้มันดูดติดกัน
แต่ถ้าผม กลับ ทิศทางของกระแสไฟ
มันผลักกันเองครับ
สิ่งนี้เราเรียกมันว่า "แม่เหล็กไฟฟ้า"
เราสามารถ สร้างมันขึ้นมาได้ง่ายๆ ขอแค่มี กระแสไฟ , ขดลวด และ ก็ แกนเหล็ก ก็พอครับ
ซึ่งใน ความพิเศษของ แม่เหล็กไฟฟ้ามี 2 อย่าง
ก็คือ 1. การกลับขั้วของกระแสไฟ ก็สามารถกลับขั้วของแม่เหล็กได้
และ 2. เราสามารถ เปิด , ปิด แม่เหล็กตอนไหนก็ได้
ต่อไป ถ้าผมทำการทดลองเหมือนเดิม
ก็คือ แม่เหล็กถาวร ใส่แกน อยู่ตรงกลาง แต่จะเปลี่ยน ยึดแม่เหล็กไฟฟ้า ให้อยู่กับที่แทน
ตอนนี้ ถ้าหากผมป้อนกระแสไฟเข้าไป แม่เหล็กถาวร ก็จะถูกผลัก และ ดูด โดยที่ผม เพียง แค่เปิด สวิตซ์ เท่านั้นเองครับ
และ ถ้าผมเปลี่ยน ทิศทางของกระแสไฟ ก็จะทำให้ ขั้วแม่เหล็ก ผลักกัน และดูด กันอีกครั้ง
ก็คือตอนนี้ ถ้าผมขยันพอ เปลี่ยนสายไฟบ่อยๆ ก็จะทำให้แม่เหล็ก เกิดการ หมุนขึ้นได้ครับ
แต่ถ้าเราทำอย่างงั้น มันจะใช้งานค่อนข้างลำบาก ครับ
เดี่ยวมาทดลองกันใหม่ดีกว่า จะง่ายกว่าไหม ถ้าหากผมนำแม่เหล็ก ไฟฟ้ามา
เป็นจุดหมุน และก็นำแม่เหล็กถาวรมายึดอยู่กับที่
ผม ทดสอบป้อนกระแสไฟครับ นี่ครับมัน หมุนได้เหมือนกัน
แต่ปัญหาของมันก็คือ สายไฟข้างบน เราจำเป็นจะต้องสลับสาย ทุกๆ ครึ่งรอบ ที่แกนมันหมุน
ซึ่งนี้คือปัญหาใหญ่
ต่อไป ผมเลยออกแบบใหม่ โดยต่ออีก แกน ขึ้นไปข้างบน
สวมด้วยท่อหด สีเหลือง เพื่อทำเป็นฉนวน
แล้วก็ ใช้เทปอะลูมิเนียม แปะทับปลายลวดทองแดงทั้ง 2
แล้วก็กรีด ทำเป็น Gap ช่องว่าง แยกระหว่างขั้ว
ผมก็จะได้ หัวคอม แบบ นี้มาใช้งานเรียบร้อยครับ
เพื่อให้มันหมุนได้ ก็จะต้องมี แขนโลหะ อีก2 ชิ้น เพื่อไปแตะกับหัวคอม ซึ่งจะต้องเป็นโลหะ ยืดหยุ่นได้ พอสมควร
แค่นี้ มันก็น่าจะพร้อมที่จะใช้งานแล้วครับ
ผมเริ่ม ปล่อยกระแสไฟ และก็ ช่วยมันหมุน สักเล็กน้อย
นี่ครับ มันหมุนได้ เองเรียบร้อยแล้ว ซึ่ง ตอนนี้แกนโรเตอร์ของเรา มันก็จะเกิดการกลับทิศ ของสนามแม่เหล็กอยู่ตลอดเวลา
ซึ่งทำให้ มอเตอร์มันหมุนได้เองอัตโนมัติ และ มันก็จะหมุนไปเรื่อยๆ จนกว่าแหล่งจ่าย ของเราจะหมด
หรือว่าตัวมันเองพังไปซะก่อน
และถ้าหากผมเพิ่ม แม่เหล็กเข้าไปอีกแท่ง สังเกตุว่า มอเตอร์ของผมก็จะหมุนเร็วขึ้น
แต่ในมอเตอร์จริง เขาจะไม่ใช่ แม่เหล็กเป็นแท่งแบบนี้นะครับ มันจะใหญ่เลอะทะ
เขาก็จะออกแบบ ตามการใช้งานจริง อาจจะแบนๆ โค้งๆมนๆแบบนี้
เดี๋ยวมาดูมอเตอร์จริง กันดีกว่าครับ
อย่างเช่นมอเตอร์ตัวนี้ ข้างในก็จะมีแม่เหล็ก 2 ชิ้น
ส่วนแกนเขาก็จะพัน ออกมาเป็น 3 ขด อยู่ในตำแหน่ง 120องศา แล้วก็ต่อกับ หัวคอม ที่มีแผ่นเพลท 3 ชิ้น
ซึ่งการต่อในลักษณะนี้ จะทำให้มอเตอร์ มันหมุนราบรื่นขึ้น และ ก็ออกตัวได้เอง
โดยที่เราไม่ต้องช่วยมันหมุน ออกตัว
และทั้งหมดนี้ ก็คือหลักการทำงานของ มอเตอร์ Dc อย่างง่าย สำหรับคลิปนี้ผมขอ อธิบายไว้เท่านี้ก่อนขอบคุณเพื่อนๆทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ
#หลักการทำงานของมอเตอร์DC #