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
| อัตราทด | วิธีคำนวณ | รอบขาออกโดยประมาณ |
|---|---|---|
| 1:5 | 1,400 ÷ 5 | 280 RPM |
| 1:10 | 1,400 ÷ 10 | 140 RPM |
| 1:15 | 1,400 ÷ 15 | 93 RPM |
| 1:20 | 1,400 ÷ 20 | 70 RPM |
| 1:25 | 1,400 ÷ 25 | 56 RPM |
| 1:30 | 1,400 ÷ 30 | 47 RPM |
| 1:40 | 1,400 ÷ 40 | 35 RPM |
| 1:50 | 1,400 ÷ 50 | 28 RPM |
| 1:60 | 1,400 ÷ 60 | 23 RPM |
| 1:80 | 1,400 ÷ 80 | 17.5 RPM |
| 1:100 | 1,400 ÷ 100 | 14 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

