มอเตอร์ ลวดทองแดง Vs ลวดอะลูมิเนียม ต่างกันอย่างไร? แบบไหนดีกว่า?
มอเตอร์ ส่วนประกอบสำคัญในเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ วัสดุที่ใช้ผลิตจึงต้องมีความแข็งแรง ทนต่อความร้อนได้ดี โดยเฉพาะ “ขดลวด” ที่ต้องสร้างสนามแม่เหล็กให้เกิดขึ้นจนสามารถเปลี่ยนพลังงานได้ วันนี้ KACHA จะพาไปหาคำตอบว่า ขดลวดที่ใช้ในมอเตอร์ ควรจะเป็น “ลวดทองแดง” หรือ “ลวดอะลูมิเนียม” กันแน่..ตามไปดูกันเลย!
ข้อมูลพื้นฐานของ มอเตอร์ (Motor)
มอเตอร์ (Motor) หรือ มอเตอร์ไฟฟ้า (Electric Motor) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล ทำงานร่วมกันระหว่าง “สนามแม่เหล็กของมอเตอร์” และ “กระแสไฟฟ้าในลวดพัน” เกิดการสร้างแรงดูดและแรงผลักของสนามแม่เหล็กทำให้เกิดเป็นพลังงาน มอเตอร์จึงทำหน้าที่ขับเคลื่อนอุปกรณ์หรือชิ้นงานต่าง ๆ ให้เคลื่อนไหวได้ ดังนั้น มอเตอร์ที่มีคุณภาพจึงส่งผลให้อุปกรณ์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นสามารถทำงานได้ประสิทธิภาพตามไปด้วย
ประเภทของมอเตอร์
1) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Motor) หรือ ดี.ซี. มอเตอร์ (D.C. motor) เป็นมอเตอร์ที่ต้องใช้ไฟฟ้ากระแสตรงผ่านเข้าไปในขดลวด เพื่อทำให้แม่เหล็กถาวรที่อยู่ในสเตเตอร์กับแม่เหล็กไฟฟ้าจากขดลวดเกิดการดูด-ผลักกัน จนทำให้มอเตอร์หมุนได้ มอเตอร์ไฟฟ้าชนิดนี้เป็นต้นกำลังขับสำคัญในโรงงานอุตสาหกรรม เพราะมีคุณสมบัติเด่นในด้านการปรับความเร็ว นิยมใช้ในโรงงานทอผ้า โรงงานเส้นใยโพลีเอสเตอร์ และเป็นต้นกำลังขับในรถไฟฟ้า
2) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current Motor ) หรือ เอ.ซี. มอเตอร์ (A.C. motor) เป็นมอเตอร์ที่ใช้กับระบบไฟฟ้ากระแสสลับ เมื่อได้รับพลังงานไฟฟ้าก็จะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้น ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำของกระแสไฟฟ้าขึ้นในขดลวดของโรเตอร์(ตัวหมุน) จึงทำให้มีการเรียกมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับว่า “มอเตอร์เหนี่ยวนำ” นิยมใช้เป็นมอเตอร์อุปกรณ์ขนาดเล็กไปจนถึงอุปกรณ์ขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรม
ส่วนประกอบของมอเตอร์
มอเตอร์มีรายละเอียดของส่วนประกอบที่แตกต่างกันไปตามผู้ผลิต แต่โดยส่วนมากมีส่วนประกอบหลัก ๆ ดังนี้
สเตเตอร์ (Stator) โรเตอร์ (Rotor) ตัวสับเปลี่ยน ตลับลูกปืน ขดลวด ฉนวนกันความร้อน และปลอกมอเตอร์
ลวดทองแดง ลวดอะลูมิเนียม เลือกแบบไหนดี?
ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติของทองแดงและอะลูมิเนียม
| คุณสมบัติ | ทองแดง | อะลูมิเนียม |
|---|---|---|
| การนำไฟฟ้าสัมพันธ์ | 100 | 61 |
| สภาพความต้านทานไฟฟ้าที่ 20C | 1.724 | 2.803 |
| สัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อน
(per C x 10-6) |
17 | 23 |
| จุดหลอมเหลว (C) | 1083 | 659 |
| การนำความร้อน (W/cm C) | 3.8 | 2.4 |
| ความหนาแน่นที่ 20C (g/cm3) | 8.89 | 2.7 |
ลวดทองแดง
ค่าการนำไฟฟ้าสูง และนำความร้อนได้ดี สามารถถ่ายเทพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่สูญเสียพลังงานความร้อนหรือพลังงานรูปแบบอื่น ทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรง สารเคมี สภาวะที่รุนแรง ทนทานต่อการเกิดสนิม การกัดกร่อน และการสึกหรอ มีความเสถียร สามารถนำมารีดเป็นเส้นลวดขนาดเล็ก และดัดโค้งงอได้โดยไม่เปราะหัก แต่มี น้ำหนักค่อนข้างมาก และ ราคาสูงกว่าอะลูมิเนียม ลวดทองแดง จึงนิยมทำมาทำเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบไฟฟ้าและเครื่องกลต่าง ๆ เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ เหมาะสำหรับใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้า มอเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบบ HVAC
ลวดอะลูมิเนียม
ค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่าทองแดง (ประมาณ 62% ของทองแดง) เปราะหักง่ายกว่า ไม่สามารถรีดเป็นเส้นขนาดเล็กมาก ๆ ได้ แต่มีน้ำหนักเบากว่าทองแดง เหมาะกับการทำเป็นตัวนำของสายไฟฟ้าแบบแขวนลอยในอากาศ เช่น สายส่งไฟฟ้าแรงสูงเหนือพื้นดินที่ต้องเดินสายไกล
จุดสังเกต และ ข้อควรระวังในการเลือก “มอเตอร์”
วิธีสังเกต ขดลวดมอเตอร์ว่าเป็น “ทองแดงแท้ ” หรือเป็นแค่ “อะลูมิเนียมชุบสี”
1) สังเกตสีด้านนอกของลวด : โดยปกติ ลวดทองแดง มักจะเป็น สีทองแดงอ่อน หากพบว่า ลวดมีเข้มเกินไป หรือมีสีแปลกตากว่าปกติ ให้สันนิษฐานได้เลยว่า อาจเป็นวัสดุอื่นที่ไม่ใช่ทองแดงแท้
2) สังเกตสีเนื้อของลวด : ให้ใช้ คัตเตอร์ หรือ ตัวเจียร ตัดหรือเจียรผิวออก ถ้าเป็นทองแดงสีผิวจะเหมือนกันทั้งด้านนอกและด้านใน แต่หากพบว่า เนื้อเป็นสีขาวหรือเป็นสีเงิน มีโอกาสสูงที่จะเป็นอะลูมิเนียม
3) ใช้แม่เหล็กดูด : วิธีนี้ให้ใช้แม่เหล็กทดสอบ เพราะ แม่เหล็กไม่ดูดทองแดง
ขอบคุณเทคนิคดี ๆ จาก @CWRECYCLE
แม้ว่าลวดอะลูมิเนียมจะใช้ติดตั้งในมอเตอร์ได้ แต่เมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติต่าง ๆ แล้ว พบว่า ลวดทองแดงมีความเหมาะสมกว่าทุกประการ และด้วยคุณสมบัติที่เพรียบพร้อมในการนำไฟฟ้า ส่งผลให้ลวดทองแดงมีราคาที่สูงกว่าลวดอะลูมิเนียมหลายเท่า มอเตอร์ที่ใช้ลวดทองแดงจึงมีต้นทุนผลิตมากกว่า ผู้ผลิตบางรายจึงใช้อะลูมิเนียมชุบสีให้คล้ายทองแดง เพื่อลดต้นทุนการผลิต ลดราคาขายลง เพื่อดึงดูดลูกค้า ดังนั้น เราจึงควรตรวจสอบว่า มอเตอร์นั้น ๆ ใช้วัสดุอะไรในการผลิต เพื่อประสิทธิภาพและความทนทานในการใช้งาน
บทความที่น่าสนใจ:
