俿�ҡ������Ѻ (Alternating Current) ��俿�ҡ���ʷ���շ�ȷҧ������������Ѻ�ѹ �¡����俿�ҷ���Դ��� 㹢��Ǵ��ǹӢͧ����ͧ���Դ俿�ҡ������Ѻ ��������� 3 ��Դ��� 俿�ҡ������Ѻ ������ �ͧ�� �������� 㹻Ѩ�غѹ��������§ 2 ��Դ��ҹ�� ��� �����俿����Ѻ�����ǡѺ����� �. 俿�ҡ������Ѻ������ (Single Phase) Show
��������������ѧǧ����¹͡ �¼�ҹǧ��ǹ ����ŧ��ҹ�ѧ����������� ����������������͡�ç��ع �Ǵ��ǹ��� 1 �ͺ ��������俿�Ҫش������ҹ�� ��ҵ�ͧ�����������ҳ�����俿��������� ���ͧ���Ǵ ��ǹ����ªش��麹�����ع �ѧ���㹡���͡Ẻ���Ǵ�ͧ����ͧ���Դ俿�ҡ������Ѻ����ҡ�͡Ẻ �ش���Ǵ�������������ա 1 �ش ���Ǩ�����ѧ俿��������� �. 俿�ҡ������Ѻ����� (Three Phase) �繡�þѲ���Ҩҡ����ͧ���Դ俿�ҡ������Ѻ��Դ�ͧ�� �¡���͡Ẻ�Ѵ�ҧ ���Ǵ�������ع�ͧ����ͧ���Դ��� �� 3 �ش ������Ъش����ҧ��ҧ�ѹ 120 ͧ�ҷҧ俿�� 俿�ҡ������Ѻ�����㹺�ҹ�ѡ����� ��ǹ�˭���俿�ҡ������Ѻ������ (SinglePhase)�к������俿�Ҩ��� ���俿�� 2 ��¤�� ���俿�� 1 ��� �������ٹ�� (��Ƿ���) ����������¡�ѹ��� ��´Թ�ա 1 ��� ����Ѻ��ҹ�ѡ���������ͧ�ҧ��� �Ҩ��������ͧ��俿�Ҫ�Դ����� �е�ͧ��俿�Ҫ�Դ����� ��觨������ѧ�ҡ���� �� ����������ͧ�ٺ���㹡�úӺѴ������� �Կ��ͧ�Ҥ���٧ � �繵� 1.5.1 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดใช้กังหันไอน้ำเป็นตัวต้นกำลัง โดยการนำเอาไอน้ำที่มีความดันสูงและอุณหภูมิสูง (Supper heat) จากหม้อไอน้ำ (Boiler) ไหลผ่านวาล์วของระบบควบคุม และเมื่อไอน้ำไหลเข้าไปในกังหันไอน้ำ (Stream Turbine) ที่มีลักษณะเป็นซี่ๆ ทั้งชุดความดันต่ำและชุดความดันสูง ความดันของไอน้ำจะลดลงและเกิดการขยายตัวทำให้ปริมาตรของไอน้ำเพิ่มขึ้น มีผลทำให้ความเร็วในการไหลของไอน้ำสูงขึ้นและเมื่อไปปะทะกับใบพัดจำนวนหลายชุดที่ติดอยู่ที่เพลา ก็จะผลักให้เพลาของกังหันหมุนก่อให้เกิดกำลังกลและไปหมุนขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตไฟออกมา 1.5.2 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดใช้กังหันน้ำเป็นตัวต้นกำลัง กังหันชนิดนี้จะมีใช้งานกับเขื่อนต่างๆ เช่น เขื่อนภูมิพล เขื่อนสิริกิตติ์ เขื่อนวชิรลงกรณ์ เขื่อนอุบลรัตน์ ฯลฯ มีทั้งแบบ คาปลาน (kaplan), ฟรานซิส (Francis), เทอบูล่าร์ (Tubular), เตอร์โก (Turgo) และ เพลตอน (Pelton) การทำงานอาศัยพลังงานจลน์ของแรงดันน้ำที่เกิดจากความต่างระดับของน้ำเหนือเขื่อน และท้ายเขื่อน ฉีดไปที่ใบพัดของกังหันน้ำ ทำให้เกิดการหมุนในแนวแกน เพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดผลิตไฟฟ้า ซึ่งให้ความเร็วรอบของการหมุนต่ำ 1.5.3 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดใช้กังหันก๊าซเป็นตัวต้นกำลัง การทำงานของเครื่องกังหันก๊าซ โดยมีเครื่องอัดอากาศ(Compressor)ต่ออยู่บนเพลาเดียวกับชุดกังหันและต่อตรงไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เมื่อเริ่มเดินเครื่องอากาศจะถูกดูดจากภายนอกเข้าหาเครื่องอัดอากาศทางด้านล่าง ถูกอัดจนมีความดันและอุณหภูมิสูงประมาณ 8-10 เท่า แล้วถูกส่งไปยังห้องเผาไหม้ ซึ่งใช้เชื้อเพลิงเป็นก๊าซธรรมชาติ(หรือน้ำมันดีเซล)จะถูกเผาไหม้และให้ความร้อนแก่อากาศ ก๊าซร้อนที่ออกจากห้องเผาไหม้จะถูกส่งไปยังกังหัน ทำให้กังหันหมุนเกิดงานขึ้น ไปขับเครื่องอัดอากาศและขณะเดียวกันก็ขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วย ความดันของก๊าซเมื่อผ่านตัวกังหันจะลดลงและผ่านออกมาที่บรรยากาศ ส่วนที่ผลิตแรงเคลื่อนไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้า) โดยการหมุน ตัดผ่านกับสนามแม่เหล็ก ซึ่งโครงสร้างของอาร์เมเจอร์จะประกอบด้วยแกนเหล็ก และขดลวด รวมกันเป็นชุดแกนขดลวดอาร์เมเจอร์ หรือโรเตอร์ (Rotor) ของ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ขั้วแม่เหล็ก (ส่วนที่อยู่กับที่ หรือสเตเตอร์) ส่วนที่สร้างสนามแม่เหล็ก โดยขั้วแม่เหล็กจะเป็นส่วนที่อยู่กับที่และยึดติดกับโครงเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง
คอมมิวเตเตอร์ ส่วนที่ทำหน้าที่เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับใน ขดลวดอาร์เมเจอร์ให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง นอกจากนี้คอมมิวเตเตอร์ทำ หน้าที่เรียงกระแสไฟฟ้า โดยคอมมิวเตเตอร์จะผลิตจากแท่งทองแดง ซึ่งแต่ละ จะมีคว้านลักษณะรูปลิ่ม เพื่อสะดวกในการนำมาประกอบเป็นรูปทรงกระบอก แต่จะมีแผ่นไมก้าคั่นกลางไว้ในแต่ละซี่ ทั้งนี้ ความหนาของซีคอมมิวเตเตอร์จะอยู่ กับขนาดกำลังไฟใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า รวมถึง Voltage ระหว่างซีคอมมิว เตเตอร์ที่อยู่ประชิดกับโครงสร้างภายในของคอมมิวเตเตอร์ คอมมิวเตเตอร์ แปรงถ่าน สำหรับแปรงถ่านและชุดยึด แปรงถ่าน จะมีหน้าที่ต่อวงจรปิด ลวดอาร์เมเจอร์กับวงจรภายนอก เข้าด้วยกัน โดยแปรงถ่านจะสัมผัส กับผิวหน้าของคอมมิวเตเตอร์อยู่ ตลอด ทั้งนี้ แปรงถ่านจะผลิตจากวัสดุ 2 ชนิด คือ คาร์บอนและแกรไฟต์ โดย แปรงถ่านชนิดที่ทำจากผงถ่านคาร์บอนบริสุทธิ์ จะเหมาะสำหรับใช้กับเครื่อง กำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก ที่มีขนาดกำลังไฟใช้งานต่ำ ส่วนแปรงถ่านที่ผลิตจาก แกรไฟต์ ซึ่งเป็นการเพิ่มปริมาณความร้อนให้ผงถ่านคาร์บอนบริสุทธิ์จนเปลี่ยน สภาพเป็นแกรไฟต์ เป็นการเพิ่มคุณสมบัติให้แปรงถ่านดียิ่งขึ้น แปรงถ่านแกรไฟต์ จึงเหมาะสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีขนาดกำลังไฟใช้งานสูง แต่มี Voltage ต่ำ โดยแปรงถ่านจะถูกยึดให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมโดยชุดยึดแปรงถ่าน และจะ มีสปริงกดแปรงถ่านให้สัมผัสกับผิวหน้าคอมมิวเตเตอร์อยู่ตลอด ซึ่งด้านบนของ แปรงถ่านจะมีเส้นลวดทองแดงฝอยถักเชื่อมต่อระหว่างแปรงถ่านกับชุดยึดแปรงถ่าน อีกทั้งจะต้องติดตั้งชุดยึดแปรงถ่านกับแท่งตัวนำที่ยึดติดอยู่กับแขนร็อก (Rocker Arm) นอกจากนี้ปริมาณกระแสต่อพื้นที่แปรงถ่านนั้น จะขึ้นอยู่กับ ของแปรงถ่านที่ใช้ด้วย โดยแปรงถ่านคาร์บอนจะสามารถรับกระแสได้ประมาณ 4-7 แอมป์ต่อตารางเซนติเมตร ส่วนแปรงถ่านแกรไฟต์จะสามารถรับกระแสได้ ประมาณ 8-12 แอมป์ต่อตารางเมตร เช่นนั้น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีขนาด กำลังไฟใช้งานสูง จะต้องเพิ่มจำนวนชุดแปรงถ่านในแต่ละแท่งตัวนำบนแขนของ ร็อกเกอร์ด้วย แปรงถ่าน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ แปรงถ่าน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ การเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้ารูปคลื่นซายน์ (Sine Wave)แรงเคลื่อนไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงนั้น จะสร้างแรงเคลื่อนเอาต์พุตรูปคลื่นซายน์ขึ้น จากนั้นจึงจะถูกเปลี่ยนให้เป็นแรงเคลื่อนไฟกระแสตรงด้วยคอมมิวเตเตอร์ การเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้ารูปคลื่นซายน์ การเปลี่ยนแรงเคลื่อนไฟสลับของคอมมิวเตเตอร์และแปรงถ่านคอมมิวเตเตอร์ จะทำหน้าที่เปลี่ยนแรงเคลื่อนไฟสลับที่เกิดขึ้นภายในวงขดลวด ให้เป็นแรงเคลื่อนไฟตรง (DC) ซึ่งจะเชื่อมต่อระหว่างแปรงถ่านกับวงขดลวด โดยคอมมิวเตเตอร์มีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง ส่วนแปรงถ่านนั้น จะทำหน้าที่เชื่อมต่อแรงเคลื่อนของกองกำเนิดไฟฟ้าไปยังวงจรภายนอก โดยแปรงถ่านแต่ละอันจะต้องเชื่อมเข้ากับปลาย แต่ละข้างของวงขดลวด แต่ทั้งนี้แปรงถ่านไม่สามารถเชื่อมต่อเข้ากับวงขดลวดโดยตรง เนื่องจากวงขดลวดเป็นส่วนที่หมุนเคลื่อนที่ เช่นนั้น แปรงถ่านทั้งสองด้านจึงถูกต่อเชื่อมโยงเข้ากับปลายทั้งสองของวงขดลวด โดยผ่านคอมมิวเตเตอร์แทนลักษณะของคอมมิวเตเตอร์นั้น การเปลี่ยนแรงเคลื่อนไฟสลับของคอมมิวเตเตอร์และแปรงถ่าน นอกจากนี้การทำงานของคอมมิวเตเตอร์และแปรงถ่าน ที่ทำให้ได้แรงเคลื่อนเอาต์พุต ในขณะที่แปรงถ่านแต่ละอันผ่านจากซีกคอมมิวเตเตอร์หนึ่ง ไปอีกซีกหนึ่ง ช่วงระยะเวลาหนึ่งแปรงถ่านจะสัมผัสกับซีกทั้งสองของคอมมิวเตเตอร์พร้อมๆ กัน ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าจำนวนมาไหลในวงขดลวด ที่เป็นเช่นนี้เพราะปรงถ่านทั้งสองอันจะลัดวงจรปลายทั้งสองของวงขดลวดเข้าด้วยกันโดยตรง เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงชนิดกระตุ้นภายนอกเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงชนิดกระตุ้นจากภายนอก จะมีหลักการอดไฟฟ้าโดยการได้รับกระแสไฟฟ้ากระตุ้นขดลวดสนามแม่เหล็กจากแหล่งไฟฟ้ากระแสตรงภายนอก ซึ่งต่อเข้าที่ขั้วของขดลวดสนามแม่เหล็ก ทั้งนี้ แหล่งจ่ายที่ใช้สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงคือแบตเตอรี่ หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็ก จะมีตัวกระตุ้นการทำงานที่ติดอยู่กับตัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงเรียกว่า เอ็กไซเตอร์ (Exciter)
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงชนิดกระตุ้นในตัวเองเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงชนิดกระตุ้นในตัวเอง มีหลักการโดยขดลวด สนามแม่เหล็กจะถูกกระตุ้นโดยอาศัยแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง จากการเหนี่ยวนำ ของสนามแม่เหล็กที่ตกค้างภายในตัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเอง เมื่ออาร์เมเจอร์หมุน ทำงาน จะเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นเล็กน้อย และจะเกิดกระแสไฟฟ้า เหนียวนำขึ้นเล็กน้อยเช่นกัน เช่นนั้น กระแสไฟฟ้าเล็กน้อยที่เกิดขึ้นนี้ จะไหลผ่าน ขดลวดสนามแม่เหล็กทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้น โดยสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นนี้ จะช่วยเสริมสนามแม่เหล็กซึ่งตกค้างที่ขั้วแม่เหล็ก จึงทำให้สนามแม่เหล็กมีความ เข้มขึ้น ส่งผลให้เกิดการเหนี่ยวนำตามด้วยการเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำเพิ่ม มากขึ้นเรื่อยๆ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบขนาน (Shunt DC.Generator) เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบอนุกรม (Series DC Generator) เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบผสม (Compound DC.Generator) เครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสสลับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ หรือ Alternator สามารถผลิตไฟฟ้า กระแสสลับ โดยรับพลังงานกลจากต้นกำลังเพื่อหมุนขับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งหลักการทำงานโดยทั่วไปจะเหมือนกันกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแส ตรง แต่จะมีความต่างกันในเรื่องของการตัดผ่านสนามแม่เหล็ก กล่าวคือ เครื่อง กำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ จะอาศัยหลักการตัวนำในอาร์เมเจอร์หมุนตัดสนามตำที่ขั้วแม่เหล็ก หรือสนามแม่เหล็กที่ขั้วแม่เหล็กหมุนตัดตัวนำในอาร์เมเจอร์ ส่วนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงนั้น ขดลวดอาร์เมเจอร์เป็นส่วนหมุนและขด ลวดสนามแม่เหล็กอยู่กับที่ นอกจากนี้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับนั้นสามารถ ทำให้ขดลวดอาร์เมเจอร์หมุนหรืออยู่ กับที่ก็ได้ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับขนาดกำลัง ไฟใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยปกติแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแส สลับขนาดใหญ่ จะมีลักษณะการทำงานแบบสนามแม่เหล็กหมุน “ขั้ว แม่เหล็กหมุน” หรือ Rotating Field เพื่อให้ได้คุณสมบัติดังต่อไปนี้
โครงสร้างและส่วนประกอบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสสลับโครงสเตเตอร์ (Stator Frame) แกนเหล็กสเตเตอร์ (Stator Core)
โรเตอร์ (Rotor)
ขดลวดแดมเปอร์ (Damper Winding) เอ็กไซเตอร์ (Exciter) เครื่องกําเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ คืออะไรเครื่องกำเนิดกระแสสลับ (alterating current generator หรือ alternato) คือ เครื่องมือที่ก่อกำเกิดไฟฟ้ากระแสสลับ ประกอบด้วยขดลวดหมุนอยู่ในสนามแม่เหล็ก ปลายทั้งสองของขดลวดนี้ต่อกับวงแหวนปลายละอัน วงแหวนแต่ละอันมีแปรงแตะและมีสายไฟฟ้าต่อจากแปรงเพื่อนำเอาไฟฟ้าไปใช้ ไฟฟ้ากระแสสลับ
เครื่องกําเนิดไฟฟ้ามีกี่ประเภทซึ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามี 2 ชนิด คือ ชนิดกระแสตรงเรียกว่า ไดนาโม (Dynamo) และชนิดกระแสสลับเรียกว่า อัลเตอร์เนเตอร์ (Alternator)
กำลังไฟฟ้ากระแสสลับมีกี่ประเภทไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) เป็นไฟฟ้ากระแสที่มีทิศทางการเคลื่อนที่สลับกัน โดยกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้น ในขดลวดตัวนำของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งมีอยู่ 3 ชนิดคือ ไฟฟ้ากระแสสลับ เฟสเดียว สองเฟส และสามเฟส ในปัจจุบันนิยมใช้เพียง 2 ชนิดเท่านั้น คือ กระแสไฟฟ้าสลับเฟสเดียวกับสามเฟส
เครื่องกําเนิดไฟฟ้าเป็นไฟฟ้าชนิดใด*** สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้งานในเชิงอุตสาหกรรมนั้น โดยมากจะเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดกระแสสลับ ซึ่งมีทั้งแบบ 1 เฟส และแบบ 3 เฟส ซึ่งจะมีทั้งแบบขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เบนซินและเครื่องยนต์ดีเซล ***
|