
มอเตอร์ไฟฟ้าเฟสเดียวแบบ AC ทำหน้าที่เปลี่ยนไฟฟ้าจากปลั๊กไฟตามบ้านให้กลายเป็นพลังงานขับเคลื่อนสำหรับอุปกรณ์ต่าง ๆ ในบ้าน มอเตอร์ประเภทนี้แตกต่างจากมอเตอร์สามเฟส เนื่องจากมันทำงานด้วยคลื่นไซน์เดียวของแรงดันไฟฟ้า ซึ่งทำให้มันเข้ากับระบบไฟฟ้าตามบ้านทั่วไปได้อย่างลงตัว มอเตอร์ทำงานอย่างไร? โดยพื้นฐานแล้ว มอเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กแบบพัลส์ขึ้นภายในขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ สิ่งนี้จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในโรเตอร์ผ่านหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเราเคยเรียนกันในวิชาฟิสิกส์ ประเภทที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ มอเตอร์แบบแยกเฟส และมอเตอร์ที่มีระบบเริ่มต้นด้วยตัวเก็บประจุ ทั้งสองชนิดใช้ขดลวดเพิ่มเติมหรือตัวเก็บประจุเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่หมุนได้ เนื่องจากมอเตอร์เหล่านี้จะไม่สามารถทราบทิศทางการหมุนเมื่อเริ่มจ่ายไฟหากปราศจากองค์ประกอบเหล่านี้ ด้วยเหตุนี้เอง เราจึงพบมอเตอร์เหล่านี้ถูกใช้งานอย่างเชื่อถือได้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น พัดลมเพดาน เครื่องซักผ้า และแม้แต่คอมเพรสเซอร์ในตู้เย็นที่ใช้งานอยู่ในครัวเรือนหลายล้านหลังทั่วโลกทุกวัน
มอเตอร์ AC เฟสเดียวถูกใช้อย่างแพร่หลายในบ้านเรือน เนื่องจากมีขนาดเล็กกะทัดรัด การติดตั้งระบบสายไฟง่าย และประหยัดต้นทุน โดยสามารถให้กำลังไฟฟ้าที่เพียงพอ (โดยทั่วไป 0.25-1.5 แรงม้า) สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการใช้งานเป็นระยะๆ หรือใช้งานในระดับปานกลาง จุดเด่นหลักๆ ได้แก่:
คุณสมบัติดังกล่าวทำให้มอเตอร์เหล่านี้เหมาะสมกับอุปกรณ์ในบ้านเรือนทั่วไป ที่ซึ่งความน่าเชื่อถือ ราคาประหยัด และการติดตั้งง่าย มีความสำคัญมากกว่าแรงบิดระดับอุตสาหกรรมสูง
บ้านส่วนใหญ่เลือกใช้ระบบไฟฟ้าเฟสเดียว เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงแบบที่ระบบสามเฟสสำหรับอุตสาหกรรมสามารถให้ได้ ซึ่งโดยทั่วไปมีกำลังระหว่าง 5 ถึง 20 แรงม้า การเลือกใช้ระบบเฟสเดียวช่วยลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้งได้มาก ประมาณครึ่งหนึ่งของค่าใช้จ่ายเดิม เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงหรือสายไฟหนาๆ ที่ระบบสามเฟสต้องการ มอเตอร์สามเฟสมีข้อได้เปรียบชัดเจนเมื่อพูดถึงการขับเคลื่อนเครื่องจักรขนาดใหญ่ให้ทำงานได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ แต่เครื่องใช้ทั่วไปในบ้าน เช่น แอร์ และเครื่องใช้ในครัวก็สามารถใช้งานได้ดีกับระบบไฟฟ้ามาตรฐาน 120 ถึง 240 โวลต์จากสายไฟเฟสเดียว ซึ่งเป็นระบบที่ถูกกำหนดมาตรฐานไว้ทั่วโลกสำหรับการใช้ไฟฟ้าในบ้านเรือนอยู่แล้ว
มอเตอร์กระแสสลับแบบเฟสเดียวจ่ายไฟให้กับระบบหมุนเวียนอากาศในที่อยู่อาศัย 84% โดยมีสมรรถนะที่เชื่อถือได้และขนาดกะทัดรัด เหมาะสำหรับการรักษาความสบายภายในอาคาร การที่มอเตอร์เหล่านี้สามารถใช้งานร่วมกับวงจรไฟฟ้ามาตรฐาน 120 โวลต์ได้ ทำให้พวกมันเป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบปรับอากาศยุคใหม่
มอเตอร์เป็นตัวขับเคลื่อนการไหลของอากาศในพัดลมแต่ละประเภท ได้แก่ พัดลมเพดาน ระบบระบายอากาศ และพัดลมตั้งพื้น โดยแต่ละชนิดถูกออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการในการระบายอากาศที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น พัดลมเพดานโดยทั่วไปสามารถจัดการการไหลของอากาศได้ตั้งแต่ 4,000 ถึง 8,000 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที ขณะที่ใช้พลังงานไม่เกิน 60 วัตต์ ประสิทธิภาพนี้เกิดขึ้นจากโครงสร้างแบบ permanent split capacitor ซึ่งช่วยให้มอเตอร์ทำงานได้อย่างราบรื่นโดยไม่สูญเสียพลังงาน เมื่อพูดถึงพัดลมระบายอากาศ มอเตอร์ที่ใช้ส่วนใหญ่เป็นแบบ capacitor start เนื่องจากต้องการแรงบิดเพิ่มเติมเพื่อดันอากาศผ่านท่อและขจัดความชื้นส่วนเกินออกมา ส่วนพัดลมตั้งพื้นทำงานแตกต่างออกไป โดยใช้มอเตอร์ PSC ที่ปรับความเร็วได้ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถปรับระดับการไหลของอากาศให้เหมาะสมกับความสบายของตนเอง สิ่งที่ทำให้การออกแบบมอเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้โดดเด่นคือ การไม่มีแปรงถ่าน (brushless) ซึ่งส่งผลให้มอเตอร์มีความทนทานสูงมาก โดยมอเตอร์หลายตัวสามารถใช้งานได้มากกว่า 15,000 ชั่วโมง แม้จะทำงานต่อเนื่องตลอดเวลา
เมื่อพูดถึงการใช้งานที่มีกำลังไฟต่ำโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 5 ถึง 20 วัตต์ มอเตอร์แบบ shaded pole ในปัจจุบันมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย พวกมันเป็นแหล่งพลังงานสำหรับช่องระบายอากาศอัจฉริยะที่เราเห็นติดตั้งตามสำนักงานและบ้านเรือน รวมถึงเครื่องกระจายอากาศอื่น ๆ ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) อะไรคือจุดเด่นของมัน? มันทำงานได้อย่างเงียบมาก ต่ำกว่า 25 เดซิเบล ซึ่งแทบจะไม่ได้ยินเสียงเมื่อเทียบกับมอเตอร์ประเภทอื่น นอกจากนี้ ยังทำงานร่วมได้ดีกับระบบอัตโนมัติหลายประเภท เช่น Zigbee และโปรโตคอลใหม่อย่าง Matter จากการวิจัยอุตสาหกรรมล่าสุดในปี 2024 พบว่า มีการติดตั้งมอเตอร์ shaded pole ในการปรับปรุงระบบทำความร้อน ระบบระบายอากาศ และเครื่องปรับอากาศอัจฉริยะเกือบ 70% เนื่องจากขนาดเล็กและสามารถติดตั้งเข้ากับเซ็นเซอร์หลายประเภทเพื่อควบคุมสภาพอากาศภายในอาคารโดยอัตโนมัติ
พัดลมเหวี่ยงศูนย์กลางแบบมอเตอร์เฟสเดี่ยวสามารถทำงานได้ถึงระดับประสิทธิภาพประมาณ 82% ในการระบายอากาศทั้งบ้าน ซึ่งดีกว่าพัดลมแกนตามที่เห็นได้ชัด เมื่อเปรียบเทียบความแตกต่างของแรงดันสถิตที่ประมาณ 34% โมเดลล่าสุดมาพร้อมคุณสมบัติที่ช่วยยืดอายุการใช้งานให้นานขึ้น เช่น ขดลวดที่ทนความร้อนได้สูงถึง 155 องศาเซลเซียสโดยไม่มีปัญหา ตลับลูกปืนที่แทบไม่ต้องเติมสารหล่อลื่นเลยในระยะยาว รวมถึงมอเตอร์ ECM ที่ประหยัดพลังงานได้มากถึงสองในสามเมื่อเทียบกับแบบเก่าที่ใช้โครงขั้วเงา ข้อมูลจริงจากการทดสอบระบบ HVAC ในปี 2025 ที่ติดตามระบบติดตั้งไปแล้วเกือบ 12,000 ระบบในสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกัน แสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงเหล่านี้ทำให้หน่วยส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องซ่อมบำรุงใหญ่จนกว่าจะถึงช่วงเวลาประมาณ 10 ถึง 15 ปีข้างหน้า ซึ่งถือเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับเจ้าของอาคารที่คำนึงถึงต้นทุนการบำรุงรักษาในระยะยาว
ทั่วโลก มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวใช้ขับเคลื่อนปั๊มน้ำในบ้านเรือนประมาณ 72 เปอร์เซ็นต์ โดยทำงานโดยตรงจากสายไฟฟ้าในบ้านที่มีแรงดัน 120 หรือ 240 โวลต์ บ้านส่วนใหญ่ใช้มอเตอร์เหล่านี้เพื่อขับเคลื่อนปั๊มเหวี่ยงน้ำเมื่อต้องการนำน้ำจากบ่อน้ำตื้น ในขณะที่รุ่นแบบจุ่มจะนำไปใช้ในแหล่งน้ำลึกกว่า เมื่อพูดถึงการประหยัดพลังงาน ถังแรงดันแบบติดตั้งรวมช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างแท้จริง โดยสามารถเก็บน้ำที่มีแรงดันไว้ เพื่อไม่ให้มอเตอร์ต้องทำงานเปิด-ปิดบ่อยครั้ง ประมาณ 40 ถึงแม้กระทั่ง 60 เปอร์เซ็นต์ สำหรับจำนวนครั้งที่เครื่องต้องสตาร์ทน้อยลง เมื่อเทียบกับระบบไม่มีถังแรงดัน ระบบสตาร์ทด้วยตัวเก็บประจุแบบพิเศษ ให้แรงบิดเพิ่มเติมในช่วงเริ่มต้นของมอเตอร์ประมาณ 1.5 ถึง 2 เท่าของที่ผลิตตามปกติ สิ่งนี้ช่วยให้มอเตอร์เอาชนะแรงต้านทานในช่วงเริ่มต้นการสตาร์ทปั๊มได้ แต่ยังคงประสิทธิภาพในการทำงานเมื่อระบบเริ่มทำงานได้อย่างต่อเนื่อง
มอเตอร์เหล่านี้มีประสิทธิภาพยอดเยี่ยมในงานจัดการน้ำที่หลากหลาย:
รุ่นสมาร์ทสามารถเชื่อมต่อกับข้อมูลพยากรณ์อากาศผ่านเกตเวย์ IoT ช่วยลดระยะเวลาการให้น้ำลง 35% ในช่วงที่มีฝนตก โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากผู้ใช้งาน
มอเตอร์เฟสเดี่ยวที่มีโรเตอร์ถูกออกแบบให้สมดุลแม่นยำ พร้อมตัวเครื่องที่ช่วยลดเสียงรบกวน สามารถทำงานได้เงียบกว่า 55 เดซิเบล ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในห้องใต้ดินหรือห้องซักรีด ที่ซึ่งเสียงรบกวนมีความสำคัญ แบริ่งแบบปิดผนึกและฉนวนเกรด F ช่วยให้มอเตอร์ทนต่อสภาพแวดล้อมที่ชื้นได้ดี ทำให้มอเตอร์เหล่านี้มีอายุการใช้งานเฉลี่ยเกินกว่า 10,000 ชั่วโมง การทดสอบภาคสนามที่ดำเนินการในปี 2023 ยังพบข้อมูลที่น่าสนใจอีกด้วยว่า มอเตอร์ประมาณร้อยละ 94 ยังคงมีประสิทธิภาพแม้จะใช้งานปั๊มน้ำบาดาลต่อเนื่องวันละหลายครั้งมาเป็นเวลา 5 ปี ซึ่งถือว่าเป็นผลที่น่าประทับใจเมื่อเทียบกับมอเตอร์แบบสามเฟส ซึ่งโดยทั่วไปแล้วต้องการการบำรุงรักษาบ่อยกว่าเมื่อใช้งานไปในระยะยาว ช่างติดตั้งส่วนใหญ่สังเกตพบว่า สิ่งนี้มีผลต่อค่าใช้จ่ายโดยรวมในระยะยาวอย่างชัดเจน
มอเตอร์ไฟฟ้าเฟสเดียว (SPAMs) ให้พลังงานกลไกที่มีประสิทธิภาพและประหยัดพื้นที่สำหรับเครื่องใช้ในชีวิตประจำวัน ความสามารถในการใช้งานร่วมกับแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานและการออกแบบที่แข็งแรงทนทาน ทำให้มอเตอร์เหล่านี้มีความจำเป็นในห้องครัวและสำนักงาน โดยให้ประสิทธิภาพการทำงานที่สม่ำเสมอแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่
มอเตอร์ SPAM คือสิ่งที่ทำให้ใบมีดหมุนในเครื่องประมวลผลอาหาร เครื่องผสม และเครื่องปั่นของพวกเราในบ้าน มอเตอร์ส่วนใหญ่เหล่านี้ทำงานด้วยกำลังต่ำกว่า 500 วัตต์ แต่เมื่อพูดถึงเครื่องบดเมล็ดกาแฟ พวกมันต้องการแรงบิดแบบกระชากเร็วทันที เพื่อให้เมล็ดกาแฟถูกบดอย่างสม่ำเสมอทุกครั้ง เครื่องปั่นทำงานต่างออกไป เนื่องจากต้องการการเปลี่ยนความเร็วอย่างค่อยเป็นค่อยไป นั่นจึงเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องปั่นหลายเครื่องจึงใช้วงจรแบบคาปาซิเตอร์รันภายใน มอเตอร์ประเภทนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อรับมือกับการเริ่มต้นและการหยุดทำงานบ่อยครั้งที่เราทำเวลาเตรียมสมูทตี้หรือสับผักอย่างรวดเร็วระหว่างมื้ออาหาร พวกมันถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานสำหรับกิจกรรมในครัวที่ใช้เวลาสั้นแต่เข้มข้น ซึ่งเป็นสิ่งที่คนส่วนใหญ่ต้องทำทุกวัน
ผู้ผลิตเพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร์เฟสเดียวด้วยตลับลูกปืนแบบปิดผนึกและตัวยึดลดการสั่นสะเทือน เพื่อยืดอายุการใช้งานและลดเสียงรบกวน การออกแบบแบบใช้คอนเดนเซอร์สตาร์ทและแบบ PSC ช่วยลดเสียงขณะทำงานลง 40-60% เมื่อเทียบกับทางเลือกที่ใช้แปรงถ่าน ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เงียบกว่าในพื้นที่เปิดโล่งที่เสียงจากเครื่องใช้ไฟฟ้าอาจก่อให้เกิดความรำคาญ
SPAMs มีอยู่ทั่วไปมากในอุปกรณ์สำนักงานในปัจจุบัน ใช้ขับเคลื่อนตั้งแต่ระบบป้อนกระดาษไปจนถึงใบมีดตัดในเครื่องพิมพ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เครื่องสแกนที่เรารออย่างหงุดหงิด และแม้แต่เครื่องทำลายเอกสารที่สามารถกินเอกสารเป็นกองได้ สิ่งที่ทำให้มันโดดเด่นคือ ความสามารถในการเริ่มทำงานได้ทันที และหยุดทำงานได้รวดเร็วเช่นกัน โดยไม่เกิดความร้อนจนถึงระดับละลาย ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญมากเมื่อสำนักงานต้องพิมพ์เอกสารหลายพันหน้าในแต่ละวัน โมเดลใหม่ๆ ยังมาพร้อมเทคโนโลยีเซ็นเซอร์อัจฉริยะอีกด้วย เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถปรับแรงบิดแบบเรียลไทม์ ขึ้นอยู่กับการทำงานภายในเครื่อง ทำให้ลดปัญหาการติดขัดของกระดาษในตำแหน่งผิดที่ และช่วยให้บริษัทประหยัดค่าไฟฟ้า เพราะมอเตอร์จะไม่ทำงานหนักเกินไปเมื่อไม่มีภารกิจใดๆ ให้ทำ
บ้านส่วนใหญ่ใช้เครื่องยนต์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบเฟสเดียว เนื่องจากถูกออกแบบมาให้ประหยัดต้นทุนและติดตั้งง่าย เครื่องยนต์เหล่านี้ใช้งานได้ดีกับไฟฟ้าภายในบ้านทั่วไป จึงไม่จำเป็นต้องมีระบบสายไฟที่ซับซ้อนซึ่งอาจทำให้เกิดค่าใช้จ่ายมาก เมื่อเทียบกับสิ่งที่ระบบอุตสาหกรรมต้องการ ข้อดีอีกอย่างคือ เครื่องยนต์ประเภทนี้ไม่มีแปรงถ่าน ทำให้ชิ้นส่วนสึกหรอน้อยลงตามระยะเวลา ผู้ใช้งานทั่วไปจึงต้องตรวจสอบเพียงแค่ปีละครั้งเท่านั้น โดยเฉพาะในส่วนของแบริ่ง ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับนำไปใช้กับพัดลมเพดาน ปั๊มน้ำ และเครื่องอัดอากาศในบ้านเรือน เจ้าของบ้านชื่นชอบความเรียบง่ายแบบนี้ จากการสำรวจล่าสุด พบว่าประมาณสามในสี่ของเจ้าของบ้านเลือกใช้เครื่องยนต์ประเภทนี้เพื่อตอบสนองความต้องการพื้นฐานในบ้าน เพราะทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ โดยไม่ยุ่งยากซับซ้อน
มอเตอร์เฟสเดี่ยวเคยมีปัญหาในการสร้างแรงบิดเริ่มต้นให้เพียงพอ แต่ล่าสุดสิ่งต่าง ๆ ได้เปลี่ยนไปมาก มอเตอร์เหล่านี้ตอนนี้มาพร้อมกับวงจรเริ่มต้นแบบคาปาซิเตอร์ (capacitor start circuits) รวมถึงการออกแบบขดลวด (winding) ที่ดีขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มแรงบิดเริ่มต้นได้ระหว่าง 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ ผลลัพธ์ที่ได้คือ มอเตอร์เหล่านี้สามารถเริ่มต้นใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น ตู้เย็น ปั๊มแรงดัน และพัดลมระบบ HVAC ขนาดใหญ่ ได้อย่างเชื่อถือได้ โดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพในกระบวนการ เช่น มอเตอร์แบบ split phase และ PSC รุ่นปัจจุบันยังสามารถรักษาประสิทธิภาพไว้ที่ประมาณ 85 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ แม้จะทำงานหนัก ซึ่งเป็นระดับที่สอดคล้องกับข้อกำหนดที่เข้มงวดอย่างเช่นที่ออสเตรเลียกำหนดไว้ตามพระราชบัญญัติมาตรฐานขั้นต่ำสำหรับพลังงานเรือนกระจกและพลังงาน (Greenhouse and Energy Minimum Standards Act)
แนวโน้มการเติบโตของตลาดมอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกมีความแข็งแกร่งอย่างน่าประทับใจ โดยคาดว่าจะเติบโตเฉลี่ยต่อปีประมาณร้อยละ 7.2 จนถึงปี 2028 ซึ่งเป็นผลที่เกิดจากการที่ผู้ผลิตเริ่มนำระบบ HVAC อัจฉริยะ และการออกแบบที่สามารถใช้งานร่วมกับเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ได้มากขึ้น แบบมอเตอร์รุ่นใหม่ที่มีอยู่ในตลาดปัจจุบันมีการติดตั้งเซ็นเซอร์ที่สามารถปรับความเร็วโดยอัตโนมัติและใช้พลังงานไฟฟ้าได้น้อยลงในช่วงเวลาที่ไม่จำเป็น ช่วยลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในช่วงที่มอเตอร์ไม่ได้ทำงานระหว่างร้อยละ 18 ถึงอาจสูงถึงร้อยละ 22 เลยทีเดียว อุตสาหกรรมยังคงมุ่งมั่นพัฒนาวิธีการเชื่อมต่อมอเตอร์เหล่านี้โดยตรงกับอุปกรณ์แปลงไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar inverters) และระบบจัดการพลังงานภายในบ้านเรือน ซึ่งทำให้มอเตอร์เหล่านี้กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของสิ่งที่เราอาจเรียกว่าแนวทางการพัฒนาบ้านอัตโนมัติเพื่อสิ่งแวดล้อมในอนาคต
 ข่าวเด่น
ข่าวเด่นสงวนลิขสิทธิ์ © 2025 โดย Changwei Transmission (Jiangsu) Co., Ltd — นโยบายความเป็นส่วนตัว