Air motor
ในกระบวนการผลิตภายในโรงงานอุตสาหกรรม หนึ่งในอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้คือมอเตอร์ไฟฟ้า เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนหลักของเครื่องจักรต่าง ๆ แต่ในบางอุตสาหกรรมอาจจะไม่เหมาะสมในการใช้มอเตอร์ไฟฟ้า เช่น
- อุตสาหกรรมที่เป็นพื้นที่เสี่ยงต่อการระเบิด อาทิ เหมือง หรือโรงกลั่นน้ำมัน
- อุตสาหกรรมที่เป็นพื้นที่ที่มีความชื้นสูง เช่น โรงงานผลิตกระดาษ
ซึ่งหากอุตสาหกรรมเหล่านี้จำเป็นต้องใช้มอเตอร์ไฟฟ้าจริง ๆ ก็จำเป็นต้องเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ATEX หรือ มาตรฐานของอุปกรณ์สำหรับใช้ในพื้นที่เสี่ยงอัคคีภัย ซึ่งยังคงใช้ไฟฟ้าอยู่แต่มีการป้องกันภายในตัวเพื่อให้ได้มาตรฐานเท่านั้น อีก solution นึงคือการเปลี่ยนเป็น มอเตอร์ลม (Air motor) แทนการใช้มอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์ลม คือ อุปกรณ์ลมที่เปลี่ยนพลังงานลมอัด เป็นพลังงานกลในรูปแบบการหมุน ซึ่งเหมือนกับการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า เพียงแต่มอเตอร์ไฟฟ้าเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ข้อดีคือการใช้พลังงานลมอัดทำให้สามารถทำให้มอเตอร์ลมได้มาตรฐาน ATEX ได้ง่ายกว่า เนื่องจากพลังงานลมอัดไม่ก่อให้เกิดความร้อน และประกายไฟเป็นทุนเดิมอยู่แล้ว และสามารถรับมือกับความชื้นได้ดีกว่ามอเตอร์ไฟฟ้า จึงเป็น solution ที่ดีสำหรับงานที่ไม่เหมาะกับการใช้มอเตอร์ไฟฟ้า
มอเตอร์ลมที่ทางบริษัท Pneumax จัดจำหน่าย คือ ยี่ห้อ GLOBE จาก Netherlands ซึ่งสามารถแบ่งตามลักษณะได้ 4 ประเภท
1. Vane air motor
ชื่อเรียกของ Vane air motor มาจากชิ้นส่วนที่เรียกว่า ใบ vane ที่ใช้ในการดักลมอัดเพื่อสร้างแรงบิดให้กับเพลา เป็นรุ่นที่นิยมใช้ใน application ทั่วไป มีกำลังตั้งแต่ 0.4 kW ถึง 14 kW ความเร็วรอบสูงสุด 1,800 – 4,000 RPM สำหรับรุ่นใหญ่สุด ให้แรงบิดสูงสุดได้มากถึง 75 N-m สามารถเลือกการหมุนได้ทั้งตามเข็มนาฬิกา หรือทวนเข็มนาฬิกา มีรุ่นหน้าแปลนมาตรฐาน NEMA สำหรับยึดจุดติดตั้งในมาตรฐานนี้ สามารถเลือกได้ว่าต้องการรุ่นที่ใช้ lubricator หรือรุ่น Non-lube
ข้อดี คือ สามารถเทียบแทนจากมอเตอร์ไฟฟ้าได้ง่ายกว่ารุ่นอื่น ๆ ด้วยเพราะช่วงความเร็วใกล้เคียงกัน เป็น Air motor รุ่นเริ่มต้นที่ราคาถูก ใช้งานและดูแลรักษาได้ง่าย เนื่องจากโครงสร้างภายในไม่ซับซ้อน
1.1 Vane air motor with gear มอเตอร์ลมชนิดนี้ คือการนำ Vane air motor มาติดตั้งเกียร์ทด (ลดรอบ เพิ่มแรงบิด) เหมาะสำหรับ application ที่ต้องการความเร็วรอบที่ต่ำ ซึ่งการใช้ Vane air motor มีข้อจำกัดไม่ควรว่าใช้งานในความเร็วรอบต่ำ (ต่ำกว่า 500 RPM) หรืองานที่ต้องการแรงบิดสูง เช่น งานกว้านยกของ หรืองานกวนส่วนผสม เป็นต้น มีชนิดเกียร์ให้เลือก 3 แบบ Worm gear, coaxial gear และ planetary gear รุ่นใหญ่สุดสามารถเลือกแรงบิดได้สูงถึง 2,000 N-m (@ 10 RPM) ข้อดีคือ มีอัตราทดเกียร์ให้เลือกหลากหลาย ทำให้สามารถเลือกแรงบิด กับความเร็วรอบให้เหมาะสมกับ application นั้น ๆ ได้
2. Compact vane air motor
Compact vane air motor เป็นมอเตอร์ลมที่มีโครงสร้างภายในคล้ายกับ Vane air motor with gear เพียงแต่จะมีขนาดที่ Compact หรือ กะทัดรัดกว่า เหมาะสำหรับ application ที่มีพื้นที่ติดตั้งจำกัด มีกำลังตั้งแต่ 500 – 1,000W มีอัตราทดให้เลือกหลากหลาย เพื่อให้เหมาะสมกับ application นั้น ๆ เลือกทิศทางการหมุนได้ ว่า หมุนได้เพียงทิศใดทิศหนึ่ง หรือสามารถหมุนไป-กลับ ได้ มีรุ่น Non-lube และ ตัวมอเตอร์ทำจากวัสดุ stainless steel สำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการความสะอาด เช่น อุตสาหกรรมอาหารและยา
3. Piston air motor
Piston air motor หรือ มอเตอร์ลมชนิดลูกสูบ หลักการทำงาน คือ ด้านในจะมีวาล์วที่คอยจ่ายลมอัด และ exhaust ลมอัด ภายในลูกสูบ ซึ่งลมอัดจะดันลูกสูบให้เคลื่อนที่และเริ่มหมุนแกนเพลา คล้ายกับการทำงานของเครื่องยนต์สันดาป เพียงแต่เปลี่ยนจากความดันจากการจุดระเบิด เป็นความดันลมอัดแทน มีกำลังตั้งแต่ 1.7 kW ถึง 22 kW เหมาะสำหรับงานในอุตสาหกรรมหนัก หรือ application ที่ต้องการกำลังมอเตอร์สูง ข้อดีคือ สามารถให้แรงบิดที่รอบต่ำได้ดี ความเร็วรอบสูงสุดแตกต่างไปในแต่ละ model อยู่ระหว่าง 1,500 - 2,500 RPM สามารถสั่งเป็นรุ่นที่มาพร้อมเบรก และวาล์วควบคุมมอเตอร์ได้
3.1 Piston air motor with gear Piston air motor สามารถติดตั้งเกียร์ทดได้เหมือนกับ Vane air motor with gear เพื่อให้สามารถได้มอเตอร์ที่มีแรงบิดและความเร็วรอบเหมาะสมกับ application ต่าง ๆ สามารถเลือกอัตราทดเกียร์ได้หลากหลาย ให้แรงบิดสูงสุดถึง 4,800 N-m (@ 30 RPM)
4. Compact piston air motor
Compact piston air motor มีลักษณะคล้าย piston air motor เพียงแต่มีขนาดที่กะทัดรัดกว่า เหมาะสำหรับ application ที่มีพื้นที่ติดตั้งจำกัด แต่ยังคงต้องการแรงบิดสูงในตอนเริ่มต้น และตอนความเร็วรอบต่ำอยู่ ให้กำลังสูงสุด 100-450W และแรงบิดสูงสุด 56 N-m มีเสียงรบกวนขณะทำงานที่เงียบกว่ารุ่นอื่น ๆ มีวัสดุ Stainless steel หรือรุ่น non-lube ให้เลือก สามารถเลือกทิศทางการหมุนได้ หรือเลือกแบบสามารถหมุนไป-กลับ
จากที่กล่าวไปจะทราบว่า spec มอเตอร์ลมของ GLOBE ที่ทางบริษัท Pneumax นำมาจัดจำหน่าย ถือว่าครอบคลุม application ต่าง ๆ ภายในโรงงาน ตั้งแต่งานที่พื้นที่ติดตั้งจำกัด ต้องใช้วัสดุ stainless หรือแม้กระทั้งงานหนักที่ต้องใช้มอเตอร์กำลังสูง ทำให้ลูกค้ามีตัวเลือกที่หลากหลาย และสามารถเลือก air motor ให้เหมาะสมกับ application มากที่สุด
