สารบัญ
บทที่ 1 1
บทนำ 1
ที่มาและความสำคัญของโครงงาน 1
วัตถุประสงค์ของโครงงาน 1
ขอบเขตของการทำโครงงาน (เป้าหมายของโครงงาน) 2
ขั้นตอนดารปฏิบัติงาน 2
ประโยชน์ที่ได้รับจากโครงงาน 2
บทที่ 2 3
เอกสารที่เกี่ยวข้อง 3
ทฤษฎีเบื้องต้นของเครื่องกําเนิดไฟฟ้า 3
หลักการเบื้องต้นของเครื่องกําเนิดไฟฟ้า 3
โครงสร้างของเครื่องกําเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 4
1. เครื่องต้นกําลัง 4
2. Generator 5
เป็นตัวผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยหลักการเหนี่ยวนําของแม่เหล็กมีหลายแบบ ดังนี้ 5
- แบบชั้นแม่เหล็กหมุนRevolving Field Type (RFT) 5
- แบบทุ่นหมุน Revolving Armature Type (RA Type) 5
- แบบไม่มีแปรงถ่าน Brushless Type (Bl Type) 6
1.Exciter ประกอบด้วย 6
3. Main enerator 6
4. Rotating Rectifier 6
ส่วนประกอบสําคัญของเครื่องกําเนิดไฟฟ้า 8
ส่วนที่อยู่กับที่ประกอบด้วย 8
1. แกนขั้วแม่เหล็ก (Pole Core) 8
2. เปลือกหุ้มหรือโครง (Field Frame หรือYork) 8
3. ขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field Coil หรือField Winding) 9
4. แปรงถ่าน (Brush) 10
ส่วนที่เคลื่อนที่ประกอบด้วย 11
1.แกนเหล็กอาร์เมเจอร์ (Armature core) 11
2. ขดลวดอาร์เมเจอร์ (Armature Winding) 11
3. คอมมิวเตเตอร์ (Commutator) 12
ลักษณะโครงสร้างของคอมมิวเตเตอร์ 12
4. สลิปริง(Slip Ring) 12
สมการพื้นฐาน 14
การนํามอเตอร์เหนี่ยวนํามาใช้เป็นเครื่องกําเนิดไฟฟ้า 15
1) ขนาดของเครื่องจักรชนิดเหนี่ยวนํา 18
2) การเปลี่ยนแปลงของค่าต่างๆ 18
ทฤษฎีการเปลี่ยนและรักษาระดับแรงดัน 18
1. วงจร Rectifier หรือวงจรเรียงกระแส 18
2. วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ 18
3. วงจรกรองความถี่ 20
4) วงจรรักษาระดับแรงดัน 21
ทฤษฎีการทํางานของเครื่องควบคุมการประจุ 27
ไฟฟ้า 28
1.ประจุไฟฟ้า 28
2.กระแสไฟฟ้า 29
3.สนามไฟฟ้า 30
5.แม่เหล็กไฟฟ้า 33
6.ไฟฟ้าเคมี 35
7.วงจรไฟฟ้า 36
8.กำลังไฟฟ้า 37
อิเล็กทรอนิกส์ 38
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 39
โซล่าเซล์ล 40
กังหันลมผลิตไฟฟ้า 41
พลังงานลม 41
บทที่ 3 42
วัสดุอุปกรณ์และวิธีดำเนินงาน 42
วัสดุอุปกรณ์ 42
วิธีการดาเนินงาน 45
รายการวัสดุในการจัดทำทุ่นลอยน้ำผลิตไฟฟ้า 46
สถานที่ 46
บทที่ 4 47
การทดลองและผลการทดลอง 47
การทดสอบการวัดกระแสไฟฟ้า 47
การทดสอบการวัดกระแสไฟฟ้าที่ได้จากทั้ง3ส่วน 47
สรุปผลการทดลอง 47
การนำไปใช้งาน 48
บทที่ 5 49
สรุปผลการทดลองและข้อเสนอแนะ 49
สรุปผลการทดลอง 49
ปัญหาที่พบในการทําโครงงาน 49
ข้อเสนอแนะ 49
สารบัญรูปภาพ
รูปที่ 1อธิบายกฎของฟาราเดย์ 3
รูปที่ 2กฎมือขวาของเฟลมมิง 4
รูปที่ 3หลักการพื้นฐานของเครื่องกําเนิดไฟฟ้าชนิดAC 5
รูปที่ 4แสดง Block Diagram of Brushless A.C. Generators 7
รูปที่ 5แสดง stator coil และ rotor winding ของชุดกําเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก 7
รูปที่ 6แกน Laminated Sheet Steel 8
รูปที่ 7เปลือกหรือโครง 9
รูปที่ 8แสดงขดลวดสนามแม่เหล็ก 10
รูปที่ 9 แปรงถ่านและซอง 10
รูปที่ 10แกนเหล็กอาร์เมเจอร์ 11
รูปที่ 11ขดลวดอาร์เมเจอร์ 11
รูปที่ 12คอมมิวเตเตอร์ 12
รูปที่ 13สปริงของเครื่องกําเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 12
รูปที่ 14ขดลวดหมุนในสนามแม่เหล็กให้กําเนิดไฟฟ้ากระแสสลับและคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ 1 พีเรียด 13
รูปที่ 15 1) กระแสไหลออกจากขั้วบวกไปจ่ายโหลด และไหลกลับเข้าขดลวดทางขั้วลบ 14
รูปที่ 16ไดอะแกรมการไหลของพลังงานสําหรับเครื่องกําเนิดไฟฟ้าชนิดเหนี่ยวนํา 17
รูปที่ 17วงจรและแรงดันไฟสลับที่จุดต่างๆ ของเรียงกระแสแบบบริดจ์ 18
รูปที่ 18ขณะจ่ายแรงดันไฟสลับไบอัสตรงให้ไดโอด D2 และ D4 19
รูปที่ 19ขณะจ่ายแรงดันไฟสลับไบอัสตรงให้ไดโอด D1 D3 19
รูปที่ 20ขณะจ่ายแรงดันไฟสลับไบอัสตรงให้ไดโอด D1 D3 20
รูปที่ 21วงจรบริดจ์เร็คติไฟเออร์ 21
รูปที่ 22วงจรรักษาระดับแรงดัน 21
รูปที่ 23วงจรดัดแปลงจากรูป2.37 เพื่อให้สามารถจ่ายแรงดันเอาต์พุตได้12 โวลต์ 22
รูปที่ 24วงจรดัดแปลง ให้แรงดันเอาต์พุตเท่ากับ 12 โวลต์ 23
รูปที่ 25วงจรแรงดันอ้างอิงที่ปรับค่าได้ 23
รูปที่ 26วงจรปองกันแบตเตอรี่Over Charge & Under Discharge Protection 23
รูปที่ 27วงจรป้องกันแบตเตอรี่ 24
รูปที่ 28แบตเตอรี่ 25
รูปที่ 29การทํางานของเครื่องควบคุมประจุ 27
รูปที่ 30 แบตเตอรี่ AA สองตัว แต่ละตัวมีเครื่องหมาย + ที่ปลายด้านหนึ่งเพื่อแสดงขั้วของความต่างศักย์ระหว่างสองขั้วไฟฟ้า 33
รูปที่ 31สนามแม่เหล็ก 34
รูปที่ 32ภาพตัดขวางมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก 35
รูปที่ 33วงจรไฟฟ้าพื้นฐาน 37
รูปที่ 34ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบวางบนผิว 39
รูปที่ 35โซล่าเซล์ล 40
รูปที่ 36กังหันลมผลิตไฟฟ้า 41
บทที่ 1
บทนำ
ที่มาและความสำคัญของโครงงาน
ปัจจุบันทุกประเทศทั่วโลกมีการนำพลังงานมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการดำเนินงานในด้านต่างๆ โดยเฉพาะด้านเศรษฐกิจ ทำให้แต่ละประเทศเกิดการแข่งขันในการทำธุรกิจและยิ่งกว่านั้น ยังมีนวัตกรรมทางด้านเทคโนโลยีที่นับวันเจริญอย่างไม่มีทีท่าจะสิ้นสุด แต่ตรงข้ามกับปริมาณของพลังงานที่ทุกคนใช้กัน นับวันยิ่งจะลดน้อยลงไป โดยเฉพาะเชื้อเพลิง พลังงานไฟฟ้า และพลังงานอื่นๆ ซึ้งมีการคาดการณ์กันว่าในอนาคตข้างหน้าหลายประเทศทั่วโลกจะประสบปัญหาการขาดแคลนพลังงาน ซึ้งบางประเทศไม่มีแหล่งพลังงานเป็นของตนเองจึงจำเป็นต้องนำเข้าพลังงานจากประเทศอื่น และประเทศไทยก็เป็นประเทศหนึ่งที่ประสบปัญหาเรื่องพลังงานอยู่ในขณะนี้ หากไม่มีการใช้พลังงานกันอย่างประหยัดและคุ้มค่าแล้ว คงอีกไม่นานพลังงานก็หมดในเวลาอันใกล้นี้
พลังงานทดแทน จากธรรมชาติ ซึ้งเป็นพลังงานที่ใช้ได้ไม่มีหมดและใช้แล้วไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งล้อม เช่น พลังงานชีวภาพ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานคลื่น รวมทั้งพลังงานอันเกิดจากพืชการเกษตร ดังนั้นพลังงานจึงได้รับความสนใจ เกิดการส่งเสริมให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างกว้างขวางในประเทศต่างๆ ทั่วโลก
ดังนั้นคณะผู้จัดทำได้เห็นความสำคัญในเรื่องดังกล่าว จึงได้ไปศึกษาค้นคว้าหาข้อมูลเกี่ยวกับการใช้พลังงานทดแทน และการ