วิธีคำนวณอัตราทดเกียร์ แต่ละอัตราทดได้กี่รอบต่อนาที

ในการเลือก มอเตอร์เกียร์ สิ่งหนึ่งที่ควรรู้คือ “อัตราทด” เพราะอัตราทดมีผลโดยตรงต่อความเร็วรอบของเพลาขาออก ยิ่งอัตราทดสูง รอบขาออกก็จะยิ่งช้าลง แต่ในทางกลับกัน แรงบิดที่เพลาขาออกจะเพิ่มขึ้น

อัตราทด คืออะไร?

อัตราทด (Gear Ratio) คือค่าที่บอกว่า ชุดเกียร์ลดความเร็วรอบของมอเตอร์ลงกี่เท่า

ตัวอย่างเช่น

  • อัตราทด 1:10 = ลดรอบลงประมาณ 10 เท่า
  • อัตราทด 1:20 = ลดรอบลงประมาณ 20 เท่า
  • อัตราทด 1:50 = ลดรอบลงประมาณ 50 เท่า
  • อัตราทด 1:100 = ลดรอบลงประมาณ 100 เท่า

ดังนั้น ยิ่งตัวเลขอัตราทดมาก รอบขาออกก็ยิ่งต่ำ


สูตรคำนวณรอบขาออก

สูตรพื้นฐานสามารถคำนวณได้ง่าย ๆ ดังนี้

รอบขาออก (RPM) = รอบมอเตอร์ (RPM) ÷ อัตราทด

ตัวอย่าง

หากใช้มอเตอร์ความเร็วรอบ 1,400 รอบ/นาที และเลือกเกียร์อัตราทด 1:20

1,400 ÷ 20 = 70 รอบ/นาที

ดังนั้น เพลาขาออกจะหมุนประมาณ 70 รอบ/นาที


ตารางตัวอย่างแต่ละอัตราทด

สมมติใช้มอเตอร์ที่มีความเร็วรอบ 1,400 RPM

อัตราทดวิธีคำนวณรอบขาออกโดยประมาณ
1:51,400 ÷ 5280 RPM
1:101,400 ÷ 10140 RPM
1:151,400 ÷ 1593 RPM
1:201,400 ÷ 2070 RPM
1:251,400 ÷ 2556 RPM
1:301,400 ÷ 3047 RPM
1:401,400 ÷ 4035 RPM
1:501,400 ÷ 5028 RPM
1:601,400 ÷ 6023 RPM
1:801,400 ÷ 8017.5 RPM
1:1001,400 ÷ 10014 RPM

หมายเหตุ: รอบจริงอาจแตกต่างจากค่าที่คำนวณได้เล็กน้อย ขึ้นอยู่กับรอบจริงของมอเตอร์และประสิทธิภาพของชุดเกียร์


ถ้ามอเตอร์ 1,450 RPM จะคำนวณอย่างไร?

หลักการเหมือนกัน เพียงเปลี่ยนรอบมอเตอร์เป็น 1,450 RPM

ตัวอย่างอัตราทด 1:50

1,450 ÷ 50 = 29 RPM

ดังนั้นจะได้รอบขาออกประมาณ 29 รอบ/นาที

หรือถ้าเป็นอัตราทด 1:30

1,450 ÷ 30 = 48.3 RPM

จะได้ประมาณ 48 รอบ/นาที


แล้วถ้าเป็นมอเตอร์ 4 Pole ล่ะ?

มอเตอร์ไฟฟ้าไม่ได้มีรอบเท่ากันทั้งหมด โดยรอบจะขึ้นอยู่กับจำนวน Pole และความถี่ไฟฟ้า รวมถึง Slip ของมอเตอร์

ตัวอย่างรอบที่พบได้ทั่วไป เช่น

  • มอเตอร์ 2 Pole ≈ 2,800–3,000 RPM
  • มอเตอร์ 4 Pole ≈ 1,400–1,500 RPM
  • มอเตอร์ 6 Pole ≈ 900–1,000 RPM
  • มอเตอร์ 8 Pole ≈ 700–750 RPM

ดังนั้น ก่อนคำนวณอัตราทด ควรตรวจสอบ รอบจริงของมอเตอร์ ก่อน


ตัวอย่างการเลือกอัตราทดให้ได้รอบที่ต้องการ

สมมติว่าเครื่องจักรต้องการความเร็วประมาณ 30 RPM และใช้มอเตอร์ที่มีรอบ 1,400 RPM

สามารถคำนวณหาอัตราทดได้จาก

อัตราทด = รอบมอเตอร์ ÷ รอบที่ต้องการ

ดังนั้น

1,400 ÷ 30 = 46.67

จึงควรเลือกอัตราทดที่อยู่ใกล้เคียงประมาณ 1:47

หากไม่มีอัตราทด 1:47 ให้เลือกอัตราทดมาตรฐานที่ใกล้เคียง เช่น 1:50

เมื่อนำมาคำนวณ

1,400 ÷ 50 = 28 RPM

จึงได้รอบขาออกประมาณ 28 RPM


อัตราทดมากขึ้น ไม่ได้หมายความว่าแรงม้าเพิ่มขึ้น

หลายคนอาจเข้าใจว่า เมื่อเพิ่มอัตราทดแล้วมอเตอร์จะ “แรงขึ้น” แบบไม่มีข้อจำกัด แต่จริง ๆ แล้วเกียร์ทำหน้าที่หลักในการ แลกความเร็วรอบกับแรงบิด

เมื่อรอบลดลง แรงบิดที่เพลาขาออกจะเพิ่มขึ้นตามอัตราทด แต่จะมีการสูญเสียจากประสิทธิภาพของชุดเกียร์ด้วย

ดังนั้น การเลือกเกียร์จึงไม่ได้ดูเพียงว่า “ต้องการกี่รอบ” แต่ควรพิจารณา แรงบิด น้ำหนักโหลด ลักษณะการทำงาน และกำลังมอเตอร์ ร่วมด้วย


สรุปง่าย ๆ

จำสูตรเพียง 2 สูตรนี้ก็สามารถคำนวณเบื้องต้นได้

รอบขาออก = รอบมอเตอร์ ÷ อัตราทด

และ

อัตราทด = รอบมอเตอร์ ÷ รอบที่ต้องการ

ตัวอย่าง มอเตอร์ 1,400 RPM

อัตราทด 1:10 → ประมาณ 140 RPM
อัตราทด 1:20 → ประมาณ 70 RPM
อัตราทด 1:30 → ประมาณ 47 RPM
อัตราทด 1:50 → ประมาณ 28 RPM
อัตราทด 1:100 → ประมาณ 14 RPM

เพียงรู้ รอบมอเตอร์ + อัตราทด ก็สามารถคำนวณรอบขาออกได้ทันที

หากต้องการเลือกมอเตอร์เกียร์ให้เหมาะกับเครื่องจักร ควรพิจารณาทั้ง รอบ (RPM) แรงบิด (Torque) กำลังมอเตอร์ (kW/HP) และลักษณะของโหลด เพื่อให้ได้ชุดเกียร์ที่เหมาะสมกับการใช้งานจริง