เครื่องกำเนิดไฟฟ้ำกระแสตรง (Direct Current Generator Or D.C. Generator)
ชนิดของเคร่อื งกำเนดิ ไฟฟ้ำกระแสตรง • 1. เครือ่ งกำเนิดชนิดใช้แหล่งจ่ำยไฟฟำ้ กระแสตรงจำกภำยนอก เป็นตวั กระตุ้น ( Separately-excited generator) • 2. เครอื่ งกำเนดิ ชนิดใชแ้ หลง่ จ่ำยไฟฟำ้ กระแสตรงจำกในตวั มัน เองกระตุ้น ( Self-excited generator)
เครื่องกำเนิดชนิดใช้แหลง่ จ่ำยไฟฟำ้ กระแสตรงจำกภำยนอก เปน็ ตัวกระตนุ้ ( Separately-excited generator)
เคร่อื งกำเนิดชนดิ ใช้แหลง่ จ่ำยไฟฟ้ำกระแสตรง จำกในเป็นตัวมันเองกระต้นุ ( Self-excited generator) 1.เครอ่ื งกำเนิดแบบช้นั ท์ (Shunt generator or shunt wound)
2. เครอื่ งกำเนดิ แบบซีรสี ์ (Series generator or series wound)
3. เคร่อื งกำเนดิ แบบคอมปำวด์ (Compound generator or compound wound)
ตัวอยำ่ ง 2.1 (หนำ้ ที่ 9) • เคร่ืองกำเนิดแบบชั้นท์เครื่องหนึ่งขนำด 450 A 230 V และควำมต้ำนทำนของช้ันท์ฟิลด์ อำรเ์ มเจอรเ์ ท่ำกับ 50 โอห์ม และ 0.03 โอหม์ ตำมลำดบั จงคำนวณหำ แรงดันไฟฟ้ำท่ี เกิดขน้ึ ทง้ั หมดในเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้ำตวั นี้
ตวั อย่ำง • เครื่องกำเนิดแบบซีรีส์เคร่ืองหนึ่งขนำด 400 A 250 V และควำมต้ำนทำนของซีรีส์ ฟิลด์และอำร์เมเจอร์เท่ำกับ 0.04 โอห์ม และ 0.03 โอห์ม ตำมลำดับ จง คำนวณหำ แรงดนั ไฟฟ้ำทีเ่ กิดขน้ึ ทง้ั หมดในเครือ่ งกำเนดิ ไฟฟ้ำตวั น้ี
แบบฝึกหดั เคร่ืองกำเนิดแบบชั้นท์เคร่ืองหนึ่งขนำด 400 A 250 V และควำมต้ำนทำนของช้ันท์ฟิลด์ และอำร์เมเจอร์เท่ำกับ 60 โอห์ม และ 0.04 โอห์ม ตำมลำดับ จงคำนวณหำ แรงดนั ไฟฟำ้ ท่ีเกิดขน้ึ ทัง้ หมดในเคร่อื งกำเนดิ ไฟฟ้ำตัวน้ี ตอบ 266.17 V • เครอื่ งกำเนิดแบบซีรีส์เคร่ืองหนึ่งขนำด 200 A 230 V และควำมต้ำนทำน ของซีรีส์ฟิลด์และอำร์เมเจอร์เท่ำกับ 0.02 โอห์ม และ 0.04 โอห์ม ตำมลำดับ จงคำนวณหำ แรงดันไฟฟ้ำท่ีเกิดขึ้นท้ังหมดในเครื่องกำเนิด ไฟฟำ้ ตวั น้ี ตอบ 242 V
ตัวอย่ำง 2.2 (หนำ้ ที่ 10) เคร่อื งกำเนดิ แบบลองชนั้ ท์คอมปำวด์ เครื่องหน่ึง สำมำรถจ่ำยโหลดได้ 50 A ท่ี แรงดันไฟฟ้ำ 500 V. โดยอำร์เมเจอร์ ซีรีส์ ฟิลด์และช้ันท์ฟิลด์มีควำมต้ำนทำน 0.05 โอห์ม 0.03 โอห์ม และ 250 โอห์ม ตำมลำดับ จงคำนวณหำ แรงดันไฟฟ้ำ เหน่ียวนำท่ีเกิดขึ้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ำตัว นี้ และกระแสไฟฟ้ำท่ีไหลในอำร์เมเจอร์ เม่อื กำหนดใหแ้ รงดันไฟฟ้ำตกคร่อมที่แปรง ถ่ำนตอ่ แปรงเทำ่ กับ 1 V.
ตัวอยำ่ ง 2.3 (หน้ำที่ 11) เครื่องกำเนิดแบบคอมปำวด์ตัวหน่ึงขนำด 20 KW เมื่อทำงำน เต็มท่มี แี รงดนั ไฟฟ้ำทีข่ วั้ 250 V. อำร์เมเจอร์ ซีรสี ์ฟลิ ด์ และช้ันท์ฟิลด์ มคี วำมตำ้ นทำน 0.05 โอห์ม 0.025 โอหม์ และ 100 โอห์ม ตำมลำดับ จงคำนวณหำ แรงดันไฟฟ้ำเหน่ียวนำท่ีเกิดข้ึนในอำร์เมเจอร์ เมื่อ เครื่องกลไฟฟ้ำตวั นีต้ อ่ เปน็ ชอ๊ ตชัน้ ท์คอมปำวด์
แบบฝึกหดั 1. เคร่ืองกำเนิดแบบลองชั้นท์คอมปำวด์เคร่ืองหนึ่ง สำมำรถ จำ่ ยโหลดได้ 60 A ที่แรงดันไฟฟ้ำ 550 V. โดยอำร์เมเจอร์ ซีรีส์ ฟิลด์และช้ันท์ฟิลด์มีควำมต้ำนทำน 0.04 โอห์ม 0.02 โอห์ม และ 200 โอห์ม ตำมลำดับ จงคำนวณหำ แรงดันไฟฟ้ำ เหน่ียวนำท่ีเกิดข้ึนในเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้ำตัวนี้ และกระแสไฟฟ้ำ ท่ไี หลในอำร์เมเจอร์ เม่ือกำหนดให้แรงดันไฟฟ้ำตกคร่อมท่ีแปรง ถำ่ นตอ่ แปรงเทำ่ กับ 1.5 V. ตอบ 556.77 V 2. เคร่อื งกำเนิดแบบคอมปำวด์ตวั หนึ่งขนำด 25 KW เมอื่ ทำงำนเต็มทม่ี ีแรงดันไฟฟ้ำที่ข้วั 230 V. อำร์เมเจอร์ ซรี สี ์ฟิลด์ และช้นั ทฟ์ ลิ ด์มคี วำมตำ้ นทำน 0.04 โอห์ม 0.03 โอหม์ และ 150 โอหม์ ตำมลำดับ จงคำนวณหำ แรงดนั ไฟฟ้ำเหน่ยี วนำที่ เกดิ ขึ้นในอำร์เมเจอร์ เม่ือเครื่องกลไฟฟ้ำตวั นีต้ ่อเปน็ ช๊อตช้ันท์ คอมปำวด์ ตอบ 237.67 V
ตวั อยำ่ ง 2.4 (หนำ้ ท่ี 12) เครอ่ื งกำเนิดแบบลองช้นั ทค์ อมปำวด์เครือ่ งหน่ึง เมื่อจ่ำยโหลดเต็มที่มี กระแสไหล 150 A. และมีแรงดนั ไฟฟ้ำทขี่ วั้ 230 V. จงคำนวณหำ ก. แรงดนั ไฟฟ้ำเหน่ียวนำทเ่ี กดิ ขึน้ ในอำร์เมเจอร์ ข. กำลงั ทเ่ี กดิ ขึ้นในอำรเ์ มเจอร์ทงั้ หมด โดยกำหนดให้ ช้ันฟิลด์ ซีรีส์ฟิลด์ ไดเวอร์เตอร์ และอำร์เมเจอร์มี ควำมต้ำนทำน 92 0.015 0.03 และ 0.032 ตำมลำดบั
แบบฝึกหดั เครือ่ งกำเนิดแบบลองช้ันท์คอมปำวด์เคร่ืองหนึ่ง เมื่อจ่ำยโหลดเต็มท่ีมี กระแสไหล 100 A. และมแี รงดนั ไฟฟำ้ ทขี่ ้ัว 250 V. จงคำนวณหำ ก. แรงดันไฟฟำ้ เหนี่ยวนำท่เี กิดขนึ้ ในอำรเ์ มเจอร์ ข. กำลังที่เกิดขน้ึ ในอำรเ์ มเจอรท์ ั้งหมด โดยกำหนดให้ ช้ันฟิลด์ ซีรีส์ฟิลด์ ไดเวอร์เตอร์ และอำร์เมเจอร์มีควำม ต้ำนทำน 100 0.005 0.025 และ 0.03 ตำมลำดบั ตอบ ก. 253.51 V ข. 25,984.78 W
แรงดนั ไฟฟ้ำเหน่ียวนำหรือสมกำรของแรงดันไฟฟ้ำเหนี่ยวนำ (Generated e.m.f. or e.m.f. equation of a generator)
สำหรบั ของกำรพนั แบบเวฟ (Wave) A=2 สำหรับของกำรพันแบบแลป (Lap) A=P สมกำรแรงดนั ไฟฟำ้ เหนยี่ วนำที่เกดิ ข้นึ
ตวั อย่ำงที่ 2.5 (หน้ำท่ี 14) เครือ่ งกำเนิดชนิด 4 ขว้ั อำรเ์ มเจอรพ์ ันเปน็ แบบเวฟและมี 51 สลอ็ ท โดยใน 1 สลอ็ ท ประกอบดว้ ยลวดตัวนำ 20 ตวั นำ จงคำนวณหำ เครอ่ื งกลไฟฟำ้ ตัวนีจ้ ะมีแรงดันไฟฟำ้ เทำ่ ไรเมอ่ื เครือ่ งกลไฟฟ้ำถกู ขับใหห้ มนุ ด้วยควำมเร็วรอบ 1500 รอบ/นำที และจำนวนเส้นแรงแมเ่ หล็กต่อขั้ว 7.0 mWb.
ตัวอยำ่ งที่ 2.6 (หน้ำที่ 14) เครือ่ งกำเนิดไฟฟ้ำกระแสตรงตัวหนง่ึ มี 8 ขว้ั อำร์เมเจอร์มีลวดตัวนำ 960 ตัวนำ เส้นแรงแมเ่ หล็กต่อขว้ั 20 mWb. จงคำนวณหำ แรงดนั ไฟฟำ้ เหน่ียวนำที่เกิดขึ้น เมื่อเคร่ืองกำเนิดถกู ขับให้หมนุ ดว้ ยควำมเรว็ 500 รอบ/นำที และอำร์เมเจอรพ์ นั เป็นดงั นี้ ก. พนั แบบแลป ข. พันแบบเวฟ
ตวั อย่ำงที่ 2.7 (หน้ำที่ 15) เครื่องกำเนิดไฟฟ้ำกระแสตรงแบบชัน้ ท์ชนิด 8 ขว้ั อำรเ์ มเจอร์พันเป็นแบบเวฟและมี 778 ตวั นำ เคร่อื งกำเนดิ หมุนด้วยควำมเรว็ รอบ 500 รอบ/นำที โดยต่ออยูก่ ับโหลดที่มคี วำมต้ำนทำน 12.5 ที่แรงดันไฟฟ้ำ 250 V. อำร์เมเจอร์มคี วำมตำ้ นทำน 0.24 ฟลิ ด์คอยล์มคี วำมตำ้ นทำน 250 จงคำนวณหำ ก. กระแสทีไ่ หลในอำร์เมเจอร์ ข. แรงดันไฟฟำ้ เหน่ยี วนำที่เกดิ ขึน้ ค. จำนวนเสน้ แรงแม่เหลก็ ตอ่ ข้วั
ตวั อยำ่ งท่ี 2.8 (หนำ้ ท่ี 16) เครือ่ งกำเนดิ แบบลองชั้นท์คอมปำวดช์ นิด 4 ขั้ว อำร์เมเจอรพ์ นั เป็นแบบแลป จำ่ ยให้กบั โหลด 25 KW. ท่ีแรงดนั ไฟฟ้ำ 500 V. ควำมต้ำนทำนของอำร์เมเจอร์ 0.03 ควำม ตำ้ นทำนของซีรีส์ฟลิ ด์ 0.04 และควำมต้ำนทำนของชน้ั ทฟ์ ิด์ 200 แปรงถ่ำนมี แรงดันไฟฟำ้ ตกครอ่ มตอ่ แปรง 1 V. จงคำนวนหำ แรงดันไฟฟ้ำเหน่ียวนำท่เี กิดขึน้ และจำนวนตวั นำ ถำ้ เคร่อื งกำเนดิ ไฟฟ้ำมีควำมเรว็ รอบ 1200 รอบ/นำที และมีเสน้ แรงแม่เหลก็ ต่อขว้ั 0.02 Wb. โดยไม่คิด อำร์เมเจอร์รแี อคช่ัน
แบบฝกึ หดั เครื่องกำเนิดไฟฟ้ำกระแสตรงแบบชนั้ ทช์ นดิ 8 ขั้ว อำร์เมเจอรพ์ นั เป็นแบบเวฟและมี 700 ตวั นำ เครื่องกำเนดิ หมนุ ดว้ ยควำมเรว็ รอบ 600 รอบ/นำที โดยตอ่ อยู่กับโหลดท่ีมคี วำมตำ้ นทำน 10 ทแ่ี รงดันไฟฟ้ำ 230 V. อำร์เมเจอร์มีควำมตำ้ นทำน 0.3 ฟิลดค์ อยลม์ ีควำมตำ้ นทำน 200 จงคำนวณหำ ก. กระแสท่ีไหลในอำร์เมเจอร์ (24.15 A) ข. แรงดันไฟฟำ้ เหนยี่ วนำทีเ่ กิดขนึ้ (237.25 V) ค. จำนวนเส้นแรงแมเ่ หลก็ ต่อขัว้ (0.0085 Wb) แบบฝึกหัดในหนงั สือ หน้ำ 66 - 68 : ขอ้ 5 และข้อ 12
แบบฝึกหัด เคร่ืองกำเนิดแบบลองชัน้ ทค์ อมปำวดช์ นดิ 8 ขั้ว อำร์เมเจอรพ์ นั เป็นแบบแลป จำ่ ยให้กับ โหลด 30 KW. ทแ่ี รงดันไฟฟ้ำ 500 V. ควำมตำ้ นทำนของอำร์เมเจอร์ 0.025 ควำม ต้ำนทำนของซรี ีส์ฟลิ ด์ 0.03 และควำมตำ้ นทำนของช้นั ท์ฟิด์ 250 แปรงถ่ำนมี แรงดนั ไฟฟ้ำตกครอ่ มตอ่ แปรง 1 V. จงคำนวนหำ แรงดันไฟฟำ้ เหนีย่ วนำทเ่ี กิดข้นึ และจำนวนตัวนำ ถ้ำเครื่องกำเนิด ไฟฟ้ำมคี วำมเร็วรอบ 1000 รอบ/นำที และมเี ส้นแรงแมเ่ หลก็ ตอ่ ข้ัว 0.01 Wb. โดยไมค่ ดิ อำรเ์ มเจอร์รีแอคชน่ั ตอบ 505.41 V , 3032 ตวั นำ แบบฝึกหัดหน้ำ 68 ข้อ 13
2.3 กำรสญู เสียในแกนเหลก็ ของอำรเ์ มเจอร์ (Iron loss in armature) กำรสญู เสียในแกนเหลก็ ของอำร์เมเจอร์ ประกอบดว้ ย 1. กำรสญู เสยี เนอ่ื งจำกฮีสเตอรีซสี (Hysteresis loss) 2. กำรสูญเสียเน่อื งจำกกระแสไหลวน (Eddy current loss)
การสญู เสยี เน่ืองจากฮสี เตอรซี สี นี้ เกิดข้ึนเนื่องจากการกลับไปกลบั มาของเส้นแรงแม่เหล็ก ท่เี กิดข้นึ ทแ่ี กนเหลก็ อารเ์ มเจอร์ ในทกุ ๆ ครง้ั ท่ีอารเ์ มเจอรห์ มุนตดั กับข้ัวเหนือและขั้วใต้ ถ้าให้ P เป็นจานวนขวั้ แม่เหลก็ N เป็นความเร็วรอบของอาร์เมเจอร์
เมอ่ื อาร์เมเจอร์หมุน แกนเหล็กของอาร์เมเจอร์จะตัดกับเส้นแรงแมเ่ หลก็ ดงั น้นั จะเกิดแรงดนั ไฟฟ้า เหนย่ี วนาข้ึนในตัวอารเ์ มเจอรน์ ้ัน ซ่งึ จะเป็นไปตามกฎของการเหน่ียวนาแมเ่ หล็กไฟฟา้ แมว่ า่ แรงดนั ไฟฟา้ เหน่ียวนาท่เี กดิ ข้นึ นจ้ี ะมคี า่ น้อย แต่จะทาใหเ้ กิดกระแสจานวนมากในแกนเหลก็ ของอารเ์ มเจอร์ เนอ่ื งจากแกนเหล็กมคี วามตา้ นทานนอ้ ย กระแสจานวนมากนเี้ รียกวา่ กระแสไหลวน กาลงั ที่สูญเสียเนื่องจากการไหลของกระแสนเ้ี รยี กวา่ กำรสูญเสียเน่ืองจำกกระแสไหลวน
2.4 กำรสูญเสยี ในเครื่องกำเนิดไฟฟำ้ กระแสตรง (Total loss in d.c. generator)
กำรสูญเสียทำงกล 1. การสูญเสียเนอ่ื งจากความฝืดที่แบร่ิง และคอมมิวเตเตอร์ (Friction loss) 2. การสญู เสยี เน่อื งจากแรงลมของการหมนุ ของอาร์เมเจอร์ (Air Friction) กำรสูญเสียประมำณ 10 -20 %
กำรสญู เสีย กำรสูญเสยี ในลวดทองแดง กำรสญู เสยี ในลวดทองแดงอำร์เมเจอร์ ������������2������������ ทั้งหมด กำรสญู เสียในแกนเหล็ก กำรสญู เสยี ในลวดทองแดงชนั้ ท์ฟลิ ด์ ������������ℎ2������������ℎ กำรสูญเสียในลวดทองแดงซรี ีส์ฟลิ ด์ ������������������2������������������ กำรสญู เสยี ทำงกล กำรสญู เสยี เนอื่ งจำกฮสี เตอรีซสี ������ℎ = (������������������������)1.6������ กำรสูญเสยี เนื่องจำกกระแสไหลวน ������ℎ = (������������������������)2������2 ควำมฝืด แรงลม(แรงเสยี ดทำน)
กำรสญู เสียปลกี ยอ่ ย (Stray losses) โดยปกติการสญู เสียในแกนเหล็กและการสญู เสยี ทางกลจะรวมเรยี กวา่ กำรสูญเสียปลีกยอ่ ย หรอื เรียกวา่ กำรสูญเสียเนื่องจำกกำรหมนุ อกี ดว้ ย กำรสญู เสยี คงที่หรือกำรสญู เสยี ที่แนน่ อน(Constant or Standing losses)
2.5 ตำแหน่งของกำลังในเครอ่ื งกำเนดิ ไฟฟำ้ กระแสตรง (Power stages in d.c. generator) กำลังทำงกล กำลงั สูญเสีย กำลังสญู เสีย อนิ พุท ในแกนเหล็ก ใน เทำ่ กับ เอำทพ์ ุท และควำมฝื ด ลวดทองแดง ของต้นกำลัง ขบั
2.6 ประสิทธภิ ำพ (Efficiency , Eff. ,) • ประสทิ ธิภาพท้ังหมด หรอื ประสิทธิภาพทางการคา้ (Overall or Commercial efficiency,������) ������ = ������������������ => = ������+������ เอาทพ์ ทุ ของตน้ กาลงั ขบั
สภำวะสำหรบั ประสทิ ธิภำพสูงสดุ (Condition for maximum efficiency) = เอำท์พทุ ของเคร่อื งกำเนดิ / อนิ พุทของเคร่อื งกำเนิด = Power output / Power input
ตวั อย่ำงท่ี 2.13 (หนำ้ ท่ี 25) เครือ่ งกำเนิดไฟฟำ้ กระแสตรงแบบชนั้ ท์ขนำด 195 A. ทแี่ รงดนั ไฟฟ้ำ 250 V. อำร์เมเจอรแ์ ละช้นั ทฟ์ ิลด์มคี วำมตำ้ นทำน 0.02 และ 50 ตำมลำดับ กำรสูญ เสียในแกนเหลก็ และกำรสูญเสียเนอ่ื งจำกควำมฝดื เทำ่ กบั 950 W. จงคำนวณหำ ก. แรงดันไฟฟำ้ เหน่ยี วนำทเี่ กิดขนึ้ ในอำรเ์ มเจอร์ ข. กำรสญู เสียในลวดทองแดง ค. กำลังเอำท์พทุ ของตวั ต้นกำลงั ขับ ง. ประสทิ ธภิ ำพทั้งหมด ประสิทธภิ ำพทำงกล และประสิทธิภำพทำงไฟฟ้ำ
แบบฝึกหัด เคร่อื งกำเนิดไฟฟ้ำกระแสตรงแบบชน้ั ทข์ นำด 150 A. ทแ่ี รงดันไฟฟำ้ 250 V. อำรเ์ มเจอร์และชน้ั ทฟ์ ลิ ดม์ คี วำมตำ้ นทำน 0.03 และ 100 ตำมลำดบั กำรสญู เสียในแกนเหลก็ และกำรสญู เสียเนื่องจำกควำมฝดื เทำ่ กบั 1000 W. จงคำนวณหำ ก. แรงดนั ไฟฟำ้ เหนย่ี วนำทีเ่ กิดข้ึนในอำร์เมเจอร์ ( 254.575 V ) ข. กำรสูญเสียในลวดทองแดง ( ท่ีอำร์เมเจอร์ = 697.69 W ท่ีช้ันท์ = 625 W ) ค. กำลังเอำทพ์ ทุ ของตวั ต้นกำลงั ขับ ( 39822.69 W ) ง. ประสทิ ธิภำพทง้ั หมด ประสิทธิภำพทำงกล และประสทิ ธิภำพทำงไฟฟำ้ ( 94.17% , 97.49% , 96.59% )
2.7 อำรเ์ มเจอร์รแี อคชั่น (Armature reaction) อำร์เมเจอรร์ แี อคช่นั หรือปฏกิ รยิ ำจำกอำรเ์ มเจอร์ คอื ผลทเี่ กดิ จากสนามแมเ่ หลก็ อันเน่อื งมาจากกระแสไฟฟา้ ทไ่ี หลในอาร์เมเจอร์ ซ่ึงทาใหเ้ กดิ ปฏกิ รยิ ากบั สนามแมเ่ หล็กที่ขั้ว แม่เหลก็ (Main pole) ของเคร่อื งกำเนดิ ไฟฟำ้ และสนำมแมเ่ หล็กท่เี กิดจำกอำรเ์ มเจอรน์ ี้มี ผลเกดิ ขน้ึ 2 อย่ำงคือ 1. ลดควำมเปน็ สนำมแมเ่ หล็กของสนำมแมเ่ หลก็ ทข่ี วั้ แมเ่ หลก็ ใหล้ ดลงไป 2. ทำใหเ้ กิดสนำมแมเ่ หล็กทกี่ ระจำยอยโู่ ดยสม่ำเสมอเสียรปู เดิมไป อันเนื่องมำจำก สนำมแม่เหลก็ ขวำง(Cross-magnetic)
แสดงเสน้ แรงแม่เหล็กจำกขั้วแม่เหลก็ เม่อื ไมม่ ี กระแสไหลในอำรเ์ มเจอร์
แสดงเส้นแรงแม่เหล็กทเ่ี กดิ จำกอำร์เมเจอร์
แสดงปฏกิ รยิ ำของอำร์เมเจอรอ์ ันเน่ืองมำจำกเคร่ือง กำเนดิ จ่ำยไฟใหก้ บั โหลด
แสดงตัวนำที่ทำใหเ้ กิดสนำมแม่เหล็กลด และตวั นำท่ี ทำให้เกดิ สนำมแมเ่ หล็กขวำง
A − Tc = ZI × 1 − θm (A − T) pole 2P 360 จานวนรอบของขดลวดฟิลด์คอยด์ท่ีเพ่ิมพเิ ศษต่อขัว้ = ������ − ������������ สาหรับเครื่องกาเนิดแบบชั้นท์ ������������ℎ = ������ − ������������ สาหรับเคร่อื งกาเนิดแบบซีรสี ์ ������������ ������������ = 360° × จานวนซที่ ี่เลื่อน /จานวนคอมมวิ เตเตอร์
อาร์เมเจอร์รีแอคชั่นทเ่ี กดิ ขน้ึ ในเครอ่ื งกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง นอกจำกจะแกไ้ ด้โดยกำรเล่ือน ตำแหน่งของแปรงถำ่ นแล้ว ยงั สามารถแก้ไดด้ ้วยการพันขดลวดทดแทนท่ีเรยี กวา่ ขดลวดทดแทน (Compensating winding) และ อินเตอรโ์ พล (Inter-pole) ขดลวดทดแทน(Compensating winding) จะพันไว้ทผ่ี วิ หน้าของข้ัวแมเ่ หลก็ โดยท่ีข้ัวแมเ่ หล็ก จะทาเปน็ ชอ่ งสลอ็ ทไวท้ ่ผี วิ หนา้ เพื่อบรรจขุ ดลวดทดแทน และขดลวดนี้ต่ออนกุ รมอยูก่ ับอารเ์ มเจอร์ ขดลวด ทดแทน อินเตอร์โพลหรือคอมมวิ เตต้งิ โพล (Inter-pole or Commutating pole) เปน็ ขวั้ แมเ่ หลก็ เลก็ ๆ ทอ่ี ยรู่ ะหวา่ งขัว้ แมเ่ หลก็ ขดลวดอนิ เตอร์โพลพนั ดว้ ยลวดเส้นโต และต่ออนุกรมเขา้ กบั อาร์เมเจอรห์ น้าที่ ของอินเตอร์โพลจะทำให้กำรเกดิ ประกำยไฟหมดไปโดยไมต่ ้องเลื่อนตำแหนง่ ของแปรงถ่ำน
กำรขนำนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ำกระแสตรง (Parallel operation of generator)
กำรขนำนเครื่องกำเนิดแบบ ชน้ั ท์ กำรขนำนโดยถ้ำตัวท่ี 1จ่ำยโหลดอยู่แต่กำลังในกำรจำ่ ยไม่พอ ใหท้ ำกำรเร่ิมเดินเครื่องกำเนดิ ตัวที่ 2 แล้วทำกำรปรบั แรงดนั ไฟฟ้ำของเครอ่ื งกำเนิดตัวที่ 2 โดยกำรปรบั ทีฟ่ ลิ ดร์ ีโอสแตต ให้ได้แรงดนั เทำ่ กบั เครอื่ งกำเนดิ ตัวที่ 1 แล้วทำกำรสับสวติ ช์เครือ่ งกำเนิดตวั ที่ 2 เขำ้ กับสำย ทจ่ี ่ำยแรงดนั ไฟฟำ้ ใหก้ บั โหลด แตเ่ คร่ืองกำเนิดตวั ที่ 2 จะยงั ไม่ช่วยจำ่ ยโหลดเลยแต่ถ้ำต้อง กำรใหเ้ ครือ่ งกำเนดิ ตวั ท่ี 2 ช่วยจำ่ ยโหลด ใหป้ รับแรงดันในเคร่ืองกำเนดิ ตวั ที่ 2 ให้สงู กว่ำ ตัวท่ี 1 โดยเมื่อเคร่ืองกำเนิดตัวที่ 2 ชว่ ยจ่ำยโหลดแล้ว ให้สังเกตจำกแอมป์มเิ ตอร์ในตวั ที่ 1 จะเริม่ ลดลง และจะหยดุ ลดลงเมื่อเรำหยดุ กำรปรบั แรงดนั ทจ่ี ่ำยให้กบั เคร่ืองกำเนดิ ตวั ที่ 2 และในทำงตรงกันข้ำมถ้ำตอ้ งกำรปลดเครือ่ งกำเนดิ ตัวที่ 2 ออกให้ค่อย ๆ ลดแรงดัน ทจ่ี ่ำยให้กับเครือ่ งกำเนิดตัวที่ 2 ลดลง จนกระแสเปน็ ศูนยแ์ อมป์
Gen.1 Gen.2 + to Load -
กำรขนำนเคร่อื งกำเนิดไฟฟ้ำแบบคอมปำวด์ สำมำรถทำได้โดยกำรตอ่ ซรี ีส์ฟิลดข์ องเคร่ืองกำเนิดทัง้ สองให้ขนำนกันตัวนำทีใ่ ช้ตอ่ ขนำนซีรสี ฟ์ ิลด์ เขำ้ ด้วยกันเรยี กว่ำ อคี วอไลเซอร์(Equalizer) ในกำรขนำนเครือ่ งกำเนดิ แบบคอมปำวด์นั้น สำมำรถทำได้เชน่ เดียวกับกำรขนำดเครอ่ื งกำเนดิ แบบชัน้ ท์
ตัวอยำ่ งที่ 2.19 เคร่ืองกำเนดิ ไฟฟ้ำกระแสตรงแบบช้นั ท์ 2 เคร่ืองต่อขนำนกนั โดยอำร์เมเจอรแ์ ตล่ ะตัวมี ควำมตำ้ นทำน 0.01 ชัน้ ทฟ์ ลิ ด์มคี วำมต้ำนทำน 20 เครื่องกำเนดิ ทง้ั สองชว่ ยกัน จำ่ ยโหลด 4000 A. แรงดันไฟฟำ้ เหน่ยี วนำของเครือ่ งที่ 1 และเครอ่ื งที่ 2 เท่ำกบั 210 V. และ 220 V. ตำมลำดับ จงคำนวณหำ ก) แรงดนั ไฟฟำ้ ทโ่ี หลดได้รบั ข) ขนำดกโิ ลวตั ต์ของเครือ่ งกำเนิดแตล่ ะตวั ที่จ่ำยออกในขณะที่ขนำนกนั อยู่
2.9 คุณลกั ษณะของเครอ่ื งกำเนิดไฟฟำ้ กระแสตรง (Generator characteristics) 1. คณุ ลกั ษณะในขณะที่ไมม่ ีโหลด
Search
