in

โครงสร้างต่างๆของ เครื่องปั่นไฟกระแสสลับ

เครื่องปั่นไฟกระแสสลับ หรือ Alternator สามารถผลิตไฟฟ้ากระแสสลับโดยรับพลังงานกลจากต้นกําลังเพื่อหมุนขับเพลาของเครื่องปั่นไฟกระแสสลับ ซึ่งหลักการทํางานโดยทั่วไปจะเหมือนกันกับ เครื่องปั่นไฟกระแสตรง มันจะมีความต่างกันในเรื่องของการตัดผ่านสนามแม่เหล็กนั่นเอง เครื่องปั่นไฟกระแสสลับ จะอาศัยหลักการตัวนําในอาร์เมเจอร์หมุนตัดสนามแม่เหล็กที่ขั้วแม่เหล็กหมุนตัดตัวนําในอาร์เมเจอร์ ส่วนเครื่องปั่นไฟกระแสตรงนั้น ขดลวดอาร์เมเจอร์เป็นส่วนหมุนและขดลวดสนามแม่เหล็กอยู่กับที่ นอกจากนี้เครื่องกําเนิดไฟฟ้ากระแสสลับนั้นสามารถทําให้ขดลวดอาร์เมเจอร์หมุนหรืออยู่กับที่ก็ได้ซึ่งจะขึ้นอยู่กับขนาดกําลังไฟใช้งานของเครื่องปั่นไฟ โดยปกติแล้วเครื่องปั่นไฟกระแสสลับขนาดใหญ่ จะมีลักษณะการ ทํางานแบบสนามแม่เหล็กหมุนหรือ Rotating Field เพื่อให้ได้คุณสมบัติต่อไปนี้

  • กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้และจ่ายออก สามารถส่งต่อได้โดยตรงจากขั้วสายของขดลวดอาร์เมเจอร์ ไปยังโหลดโดยไม่ต้องผ่านแปรงถ่าน
  • สามารถพันขดลวดได้หลายรอบและใช้ลวดเบอร์ใหญ่ได้
  • เนื่องจากขดลวดตัวนําอาร์เมเจอร์เป็นส่วนที่อยู่กับที่ จึงทําให้ไม่มีปัญหาเรื่องฉนวนกั้นระหว่างสลิปริงที่อยู่ใกล้กัน ส่งผลให้เครื่องปั่นไฟสามารถผลิตแรงเคลื่อนไฟฟ้าได้สูง
  • แรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสตรงจากภายนอกที่จ่ายให้กับขดลวดสนามแม่เหล็กประมาณ 100-250 โวลต์ และกระแสฟิลด์มีค่าต่ำจึงทําให้การอาร์กที่เกิดขึ้นระหว่างหน้าสัมผัสของแปรงถ่านกับสลิปริงลดลง
  • ไม่จําเป็นต้องกังวลถึงแรงเหวี่ยงศูนย์กลางจากการหมุนเคลื่อนที่ เนื่องจากขดลวดอาร์เมเจอร์เป็นส่วนที่อยู่กับที่จึงสามารถยึดให้แข็งแรงได้

เครื่องปั่นไฟกระแสสลับ ชนิดขดลวดอาร์เมเจอร์อยู่กับที่

1

โครงสเตเตอร์

เครื่องปั่นไฟ
โครงสเตเตอร์

เป็นโครงโลหะที่หุ้มอยู่ภายนอกที่ผลิตมาจากเหล็กหล่อนั่นเอง โครงสเตเตอร์เองถือว่าเป็นส่วนประกอบที่ รองรับส่วนประกอบต่างๆของเครื่องปั่นไฟทําหน้าที่ยึดแกนเหล็กที่บรรจุขดลวดอาร์เมเจอร์ และได้มีการออกแบบโครงสเตเตอร์ให้มีช่องลมเพื่อช่วยในการระบายความร้อนอีกด้วย

เครื่องปั่นไฟ
แกนเหล็กสเตอเตอร์
2

โรเตอร์

ทุ่นหมุนซึ่งมีขดลวดฝังอยู่รอบแกนโรเตอร์ โดยตัวของโรเตอร์จะผลิตจากแผ่นซิลิคอนที่อัดแน่นเป็นชั้นๆพร้อมกับมีฉนวนกั้นเพื่อเป็นตัวสร้างกระแสไฟฟ้าไหลวน ซึ่งกระแสไฟฟ้าจะได้มาจากเอ็กไซเตอร์นอกจากนี้เองโรเตอร์สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิดด้วยกันนั่นก็คือ

เครื่องปั่นไฟ
โรเตอร์
  • โรเตอร์ชนิดขั้วแม่เหล็กยื่น ที่มักจะนํามาใช้กับเครื่องปั่นไฟที่มีความเร็วรอบต่ำหรือเครื่องปั่นไฟที่มีความเร็วปานกลาง อย่างตัวเครื่องปั่นไฟที่ใช้พลังงานต้นกําลังเป็นกังหันน้ำของเขื่อนต่างๆ
  • โรเตอร์ชนิดขั้วแม่เหล็กเรียบ จะนําไปใช้กับเครื่องปั่นไฟที่ใช้พลังงานต้นกําลังจากกังหันไอน้ำหรือกังหันแก๊สที่มีความเร็วรอบสูงประมาณ 1,500 รอบต่อนาทีและ 3,000 รอบต่อนาที โดยลักษณะของโรเตอร์จะเป็นแท่งเหล็กแผ่นอัดซ้อนกันเป็นรูปทรงกระบอกที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าโรเตอร์ชนิดขั้วแม่เหล็กยื่น นอกจากนี้โรเตอร์ชนิดขั้วแม่เหล็กเรียบจะทําให้เกิดการสมดุลมากกว่าชนิดขั้วแม่เหล็กยื่นและลดการสูญเสียกําลังเพราะแรงเสียดทานของลมและแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ในขณะที่หมุนถูกขับด้วยความเร็วนั่นเอง
เครื่องปั่นไฟ
โรเตอร์ชนิดขั้วแม่เหล็กยื่นและโรเตอร์ชนิดขั้วแม่เหล็กเรียบ
3

ขดลวดแดมเปอร์

ขดลวดประเภทนี้จะมีลักษณะเป็นแท่งทองแดง ซึ่งจะฝังอยู่ที่บริเวณผิวด้านหน้าของขั้วแม่เหล็กหมุน โดยจะต่อลัดวงจรเข้ากับวงแหวนทองแดงทั้งสองด้านของโรเตอร์ ขดลวดแดมเปอร์จะช่วยไม่ให้เกิดการสั่น หรือการแกว่ง เมื่อความเร็วรอบของเครื่องกําเนิดไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอนั่นเอง

เครื่องปั่นไฟ
ขดลวดแดมเปอร์
4

เอ็กไซเตอร์

เครื่องปั่นไฟ
เอ็กไซเตอร์

เป็นชิ้นส่วนที่ทําหน้าที่ผลิตและจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงให้กับขดลวดสนามแม่เหล็กของเครื่องเครื่องปั่นไฟกระแสสลับ โดยตัวเอ็กไซเตอร์จะถูกติดตั้งอยู่ในตําแหน่งเพลาเดียวกันกับเครื่องปั่นไฟ นอกจากนี้เครื่องปั่นไฟขนาดใหญ่จะใช้เอ็กไซเตอร์แบบไร้แปลงถ่านเพื่อความสะดวกในการบํารุงรักษา อีกทั้งระบบการกระตุ้นขดลวดสนามแม่เหล็กที่สมบูรณ์ยังไม่จําเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้าจากภายนอกมากระตุ้น แต่จะใช้ไพล็อตเอ็กไซเตอร์ติดตั้งอยู่ในตําแหน่งเพลาของโรเตอร์ ซึ่งเป็นเครื่องปั่นไฟกระแสสลับ 3 เฟส ขนาดเล็กที่มีขั้วแม่เหล็กหมุนเป็นแบบแม่เหล็กถาวรนั่นเอง

เครื่องปั่นไฟ
เอ็กไซเตอร์แบบไร้แปรงถ่านและมีไพล็อตเอ็กไซเตอร์
เครื่องปั่นไฟ
เอ็กไซเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน

การเกิดรูป คลื่นซายน์ (Sine Wave)

เมื่อมีการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับขดลวดสนามแม่เหล็ก แกนเหล็กจะกลาย เป็นแม่เหล็กชั่วคราว (แม่เหล็กไฟฟ้า) ทําให้เกิดอํานาจตามคุณสมบัติของแม่ เหล็ก คือ เกิดขั้วแม่เหล็ก (N / S) จากนั้นจะมีการขับเคลื่อนหมุนผ่านตัดกับขด ลวดอาร์เมเจอร์ซึ่งอยู่กับที่ ส่งผลให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนําในลักษณะคลื่น ซายน์ขึ้น โดยการเกิดรูปคลื่นซายน์จะสามารถแบ่งออกได้ตามของเครื่องกําเนิด

เครื่องปั่นไฟ
  • การเกิดรูปคลื่นไซน์ในเครื่องปั่นไฟกระแสสลับ 1 เฟส
  • การเกิดรูปคลื่นไซน์ในเครื่องปั่นไฟกระแสสลับ 2 เฟส
  • การเกิดรูปคลื่นไซน์ในเครื่องปั่นไฟกระแสสลับ 3 เฟส

What do you think?

Comments

Comments

Loading…

0

Written by TiTlECNx

อย่าหยุดตอนที่คุณเหนื่อย..จะหยุดเมื่อคุณทำสำเร็จแล้ว

การใช้งาน เลื่อยราง Festool TS 55 และ โต๊ะ MFT แบบเบื้องต้น

Festool

ทำไม FESTOOL ถึงเป็นยี่ห้อ เครื่องมือช่าง ที่น่าลงทุนมากที่สุด