บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ...

50
1 บทที1 บทนํา ในปจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมในประเทศไทยมีการพัฒนาเกี่ยวกับเทคโนโลยีใหมี ความเจริญกาวหนาทันสมัยขึ้นทุกวัน โดยมีการนําเอาพลังงานไฟฟาซึ่งเปนปจจัยสําคัญในการ พัฒนาและในประเทศไทยก็เปนอีกประเทศหนึ่งที่ใชพลังงานในโลกที่ใชพลังงานไฟฟาแตละปไป เปนจํานวนมาก ดังนั้นทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยูไมพอตอการนําไปใชประโยชนของมนุษย จึงเปน สาเหตุใหมีการคิดคนวิธีการตาง ไมวาจะเปนทางดานวิทยาศาสตรหรือเทคโนโลยีเพื่อ ทรัพยากรธรรมชาติ ที่มีอยูมาใชใหเกิดประโยชนมากที่สุด ดังนั้นจึงมีการนําเอาพลังงานจาก แหลงกําเนิดตาง มาใชประโยชน เชน พลังงานลม พลังงานความรอนจากแสงอาทิตย พลังงานน้ํา และพลังงานที่ไดจากมนุษยทํากิจกรรมการออกกําลังกายกับเครื่องออกกําลังปนจักรยาน โดยจะนํา เครื่องออกกําลังกายปนจักรยานมาประยุกตใชกับเครื่องจักรกล เพื่อเปลี่ยนเปนพลังงานไฟฟา และ นํามาใชประโยชนตอไป สําหรับโครงงานนี้คือ พัฒนาจักรยานผลิตพลังงานไฟฟาซึ่งเปนแนวคิดหนึ่งที่จะนํา พลังงานที่จะไดจากการออกกําลังกายของมนุษย มาใชใหเกิดประโยชนโดยไมปลอยใหสูญเสียไป อยางไรคุณคา 1.1 ความสําคัญของปญหา 1. เพื่อนําพลังงานที่ไดจากการออกกําลังกายมาใชเปนพลังงานทดแทน 2. เพื่อนําพลังงานไฟฟาที่ไดไปชารจแบตเตอรี่และแบตเตอรรี่โทรศัพท 3. เพื่อใหไดเครื่องกําเนิดไฟฟาความเร็วต่ํา 1.2 วัตถุประสงคของโครงงาน 1. เพื่อเปนชุดสาธิตใชในการศึกษา และเปนแนวคิดเพื่อนําไปพัฒนาตอไปในอนาคต 2. เพื่อศึกษาสวนประกอบตาง ของเครื่องกําเนิดไฟฟา 3. เพื่อศึกษาผลของสมรรถภาพของการสรางเครื่องกําเนิดไฟฟา 4. เพื่อศึกษาการทํางานของชุดชารจแบตเตอรี

Transcript of บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ...

Page 1: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

1

บทที่ 1 บทนํา

ในปจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมในประเทศไทยมีการพัฒนาเกี่ยวกับเทคโนโลยีใหมีความเจริญกาวหนาทันสมัยขึ้นทุกวัน โดยมีการนําเอาพลังงานไฟฟาซึ่งเปนปจจัยสําคัญในการพัฒนาและในประเทศไทยก็เปนอีกประเทศหนึ่งที่ใชพลังงานในโลกที่ใชพลังงานไฟฟาแตละปไปเปนจํานวนมาก ดังนั้นทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยูไมพอตอการนําไปใชประโยชนของมนุษย จึงเปนสาเหตุใหมีการคิดคนวิธีการตาง ๆ ไมวาจะเปนทางดานวิทยาศาสตรหรือเทคโนโลยีเพื่อทรัพยากรธรรมชาติ ที่มีอยูมาใชใหเกิดประโยชนมากที่สุด ดังนั้นจึงมีการนําเอาพลังงานจากแหลงกําเนิดตาง ๆ มาใชประโยชน เชน พลังงานลม พลังงานความรอนจากแสงอาทิตย พลังงานน้ํา และพลังงานที่ไดจากมนุษยทํากิจกรรมการออกกําลังกายกับเครื่องออกกําลังปนจักรยาน โดยจะนําเครื่องออกกําลังกายปนจักรยานมาประยุกตใชกับเครื่องจักรกล เพื่อเปลี่ยนเปนพลังงานไฟฟา และนํามาใชประโยชนตอไป สําหรับโครงงานนี้คือ “พัฒนาจักรยานผลิตพลังงานไฟฟา” ซ่ึงเปนแนวคิดหนึ่งที่จะนําพลังงานที่จะไดจากการออกกําลังกายของมนุษย มาใชใหเกิดประโยชนโดยไมปลอยใหสูญเสียไปอยางไรคุณคา

1.1 ความสําคัญของปญหา

1. เพื่อนําพลังงานที่ไดจากการออกกําลังกายมาใชเปนพลังงานทดแทน 2. เพื่อนําพลังงานไฟฟาที่ไดไปชารจแบตเตอรี่และแบตเตอรร่ีโทรศัพท

3. เพื่อใหไดเครื่องกําเนิดไฟฟาความเร็วต่ํา

1.2 วัตถุประสงคของโครงงาน 1. เพื่อเปนชุดสาธิตใชในการศึกษา และเปนแนวคิดเพื่อนําไปพัฒนาตอไปในอนาคต

2. เพื่อศึกษาสวนประกอบตาง ๆ ของเครื่องกําเนิดไฟฟา 3. เพื่อศึกษาผลของสมรรถภาพของการสรางเครื่องกําเนิดไฟฟา 4. เพื่อศึกษาการทํางานของชุดชารจแบตเตอรี่

Page 2: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

2

วัตถุประสงคของโครงงาน (ตอ)

5. เพื่อเพิ่มทักษะในการออกแบบโครงสรางของการทําโครงงาน 6. เพื่อใหไดฝกฝนแกปญหาตาง ๆ จากการทําโครงงาน

1.3 ขอบเขตของโครงงาน 1. ชุดโครงสรางจักรยาน เพือ่ผลิตพลังงานไฟฟา

2. สรางเครื่องกําเนิดไฟฟาขนาดแรงดนั 0 – 24 โวลต 3. ชุดประจแุบตเตอรี่ 12 V

1.4 ประโยชนของโครงงาน 1. เปนชุดสาธิตใหกับนักศกึษา เพื่อนําไปพัฒนาตอไปในอนาคต

2. สามารถนําพลังงานที่ไดจากการออกกําลังกายมาใชประโยชน 3. สามารถนําอุปกรณที่ออกแบบ ไปประยกุตใชในชีวิตประจําวนัได 4. รูจักแกไขปญหาขอผิดพลาด ในการทํางานที่เกิดขึน้

Page 3: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

3

1.5 แผนการดําเนินงานโครงงาน ตารางที่ 1.1 แผนการดําเนนิงานโครงงาน

EEG491 EEG492

ลําดับ รายละเอียด ส.ค. ก.ย. ต.ค. พ.ย. ม.ค. ก.พ. มี.ค. เม.ย.

1 ศึกษาทฤษฎีที่เกี่ยวกับโครงงาน

2 ออกแบบและคํานวณเครื่องกําเนิดไฟฟา

3 ออกแบบโครงสรางจักรยานไฟฟา

4 ออกแบบและคํานวณชดุชารจแบตเตอรี ่

5 ออกแบบชุดแสดงผล แรงดันและสถานะของเครื่องชารจ

6 จัดเตรียมชดุอปุกรณ

7 ประกอบเครื่องกําเนิดไฟฟาและชุดชารจเครื่องออกกําลังกาย

8 ทดลองเครื่องกําเนิดไฟฟาและปรับปรุงใหเหมาะสมกับทฤษฎี

9 ทดลองชารจแบตเตอรี่และปรับปรุงใหตรงตามวัตถุประสงค

10 รวบรวมผลการทดลองเพื่อเตรียมสอบ

Page 4: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

4

บทที่ 2 ทฤษฎีท่ีเกี่ยวของ

2.1 ความรูเบื้องตนเกี่ยวกับพลังงาน [1]

พลังงาน หมายถึง ความสามารถในการทาํงานซึ่งมีอยูในตัวของสิ่งทีอ่าจใหงานไดโดยการทําใหวัตถุหรือธาตุเกิดการเคลื่อนที่หรือเปลี่ยนรูปแบบไปได การที่วตัถุเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได ก็เพราะมแีรงหรือพลังงานเขาไปกระทําพลังงานหรือความสามารถในการทํางานไดนี้นอกจากสิ่งมชีีวิตจะใชพลังงานซึ่งอยูในรปูของสารอาหารในการดํารงชีวิตโดยตรงแลวส่ิงมีชีวิตยังตองใชพลังงานในรูปแบบลกัษณะอื่นๆ ที่เกีย่วกบัการดํารงชีวิตประจําวนัอีกในหลายรูปแบบเชนทางดานแสงสวางความรอนไฟฟาเปนตน ดังนั้นพลังงานแบงออกเปน 2 ประเภทใหญๆคือ 1. พลังงานใชแลวหมดหรอืที่เรียกกนัวาพลังงาน ฟอซซิล ซ่ึงเปนพลังงานสิ้นเปลือง พลังงานพวกนี้ไดแกน้ํามนัถานหินกาซธรรมชาติ 2. พลังงานใชไมหมด หรือพลังงานหมุนเวียน ไดแก แกลบ ชานออย ชีวมวล(เชน มูลสัตวและกาซชีวภาพ)น้ําแสงอาทิตยคล่ืน พลังงานมีสวนเกี่ยวของกับชีวิตประจําวันเปนอยางมากซึ่งพลังงานมีหลายรูปแบบพลังงานกลก็เปนพลังงานรูปแบบหนึง่ที่เกี่ยวของกบัแรงและการเคลื่อนที่ ผลรวมของพลังงานศักยและพลังงานจลนเรียกวาพลังงานกล โดยพลังงานจลนจะเปนพลังงานที่เกี่ยวของกับความเร็วของวัตถุที่กํา ลังเคลื่อนที่ สวนพลังงานที่สะสมในวัตถุอันเนื่องมาจากตําแหนงของวัตถุที่สูงจากพื้นโลกหรือระดับอางอิงจะเรียกวาพลังงานศักยโนมถวง และเรียกพลังงานที่สะสมในวตัถุที่มีระยะยดืหรือระยะหดจากตําแหนงสมดุลวาพลังงานศักยยืดหยุนพลังงานสามารถแปลงรูปจากพลังงานรูปหนึ่งไปเปนพลังงานอีกรูปหนึ่งได พลังงานกล คือ พลังงานที่ไดจากแรงงาน คน , สัตว , เครื่องจักร , เครื่องยนต เชน คนปนจักรยาน การปนจักรยานอยูกับที่หรือจักรยาน Fitness เปนจักรยานชนิดที่ชวยใหเราไดใชพลังงานในการออกกําลังกายอีกรูปแบบหนึ่งมีขอดีอยูมากมายใกลเคียงกับการวิ่งจอกกิ้งในการเผาผลาญพลังงานแถมยังดีกวาตรงที่ไมมีแรงกระแทกที่เกิดขึ้นกับขอตอตางๆการปนจักรยานแบบดังกลาวเราจะปนอยูบนที่ราบขนานกับพื้น เวลาของความหนักในการออกกําลังที่กําหนดใหตามหลักของการออกกําลังกายคือใหชีพจรของเราเตนสูงขึ้นถึงระดับ70% ซ่ึงคํานวณงายๆก็คือ170 -อายุ

Page 5: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

5

โดยประมาณระดับนี้จะถึงจุดที่หัวใจปอดและหลอดเลือดตางๆทํางานในระดับที่ไดผลดีและเปนประโยชนตอรางกายอยางยิ่ง

ตารางที่ 2.1 การเผาผลาญแคลอรี่ของแตละกิจกรรม

กิจกรรม ระยะเวลา แคลอรี ่

กวาดบาน ถูบาน 1 ช่ัวโมง 200-250

นั่งดูทีว ี 1 ช่ัวโมง 80-120

ทําสวน รดน้ํา พรวนดนิ 1 ช่ัวโมง 300-450

เดินเลน 1 ช่ัวโมง 200-220

เดินเรว็ๆ 1 ช่ัวโมง 400-500

วายน้ํา (ขึ้นอยูกับการออกแรงวาย) 1 ช่ัวโมง 250-650

วิ่ง (ขึ้นอยูกับความเร็ว) 1 ช่ัวโมง 600-1,000

เตนรํา 1 ช่ัวโมง 300-450

เลนโบวล่ิง 1 ช่ัวโมง 300-400

ขี่จักรยาน 1 ช่ัวโมง 200-500

เดินขึ้นบนัได 1 ช่ัวโมง 400-700

2.2 หลักการกําเนิดไฟฟากระแสสลับ [2] เมื่อใหขดลวดตัวนําหมุนตัดกับสนามแมเหล็ก หรือใหสนามแมเหล็กหมุนตัดกับขดลวดก็จะทําใหเกิดการเหนี่ยวนําของกระแสไฟฟาขึ้นภายในขดลวดนั้น ซ่ึงการที่ขดลวดหมุนตัดกับสนามแมเหล็กคือเครื่องกําเนิดไฟฟากระแสตรง และสนามแมเหล็กหมุนตัดขดลวดคือ เครื่องกําเนิดไฟฟากระแสสลับ เจนเนอรเรเตอร จะประกอบดวย ขั้ว N และ ขั้ว S และขดลวดตัวนําทางไฟฟาหรือ ขดลวด สเตเตอร เมื่อโรเตอรหมุนตัดขดลวดสเตเตอรครบ 1รอบ ขณะมีแรงเคลื่อนไฟฟาเกิดขึ้นทั้งคล่ืนบวก และคลื่นลบ กระแสไฟฟาที่เกิดขึ้นเรียกวา กระแสไฟฟาสลับ

Page 6: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

6

ภาพที ่2.1 การเกิดกระแสไฟฟาสลับ

ภาพที ่2.2 เครื่องกําเนิดไฟฟากระแสสลับ เมื่อโรเตอรหมุน หรือสนามแมเหล็กอยูภายในขดลวดตัวนํา หรือสเตเตอร จะทําใหเสนแรงแมเหล็กของโรเตอรผานขดลวดสเตเตอร ทําใหเกิดแรงเคลื่อนกระแสไฟฟาในขดลวดสเตเตอรซ่ึงเกิดจากการเหนี่ยวนํา ทําใหกระแสไฟฟาไหลออกมาสูวงจรภายนอกของเจนเนอรเรเตอร ดังภาพที2่.4 หลักการกําเนดิแรงเคลื่อนไฟฟาโดยวิธีการของขดลวดตดัผาสนามแมเหล็กมีหลักการดังนี้ใหขัว้แมเหล็กอยูกับทีแ่ลวนําขดลวดตวันํามาวางระหวางขั้วแมเหล็กแลวหาพลังงานมาหมุนขดลวดตัดผานสนามแมเหล็ก ทําใหไดแรงเคลื่อนไฟฟาเหนี่ยวนําเกิดขึน้ที่ขดลวดตวันํานี้และหลักการกาํเนิดแรงเคลื่อนไฟฟาโดยวิธีการของสนามแมเหล็กตดัผานขดลวด มหีลักการดังนี้ใหขดลวดลวดตัวนําอยูกับที่แลวหาพลังงานกลมาขับใหสนามแมเหล็กตัดผานขดลวดตัวนํา ทาํใหไดแรงเคลื่อนไฟฟาเหนี่ยวเกิดขึ้นที่ขดลวดตัวนํานี ้

Page 7: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

7

ภาพที ่2.3 แสดงทิศทางการไหลของกระแสไฟฟา

2.3 หลักการพื้นฐานของเครื่องกําเนิดไฟฟา [3]

หลักการทํางานเบื้องตนของเครื่องกําเนิดไฟฟาในที่นี้อาศัยหลักการเหนี่ยวนําทางไฟฟาของฟาราเดย ซ่ึงไดสรุปไวเปนกฎของฟาราเดย (Faraday’s law) ดังนี้ คือ เมื่อสนามแมเหล็กซึ่งตัดกับขดลวดตัวนําเกิดการเปลี่ยนแปลง จะทําใหมีแรงเคลื่อนไฟฟาเหนี่ยวนําเกิดขึ้นในขดลวดตัวนํานั้น หรือกลาวไดอีกในหนึ่งวา ถาเสนลวดตัวนําเคลื่อนที่ตัดกับสนามแมเหล็ก จะมีแรงเคลื่อนไฟฟาเหนี่ยวนําเกิดขึ้นในขดลวดตัวนํานั้นจึงสรุปไดวาการเหนี่ยวนําใหเกิดแรงเคลื่อนไฟฟาทําได 2 วิธี คือ 1.โดยใหขดลวดตัวนําเคลื่อนที่ตัดผานสนามแมเหล็ก หลักการนี้นําไปใชในการออกแบบเครื่องกําเนิดไฟฟากระแสตรง และเครื่องกําเนิดไฟฟากระแสสลับแบบอารเมเจอรหมุน 2.โดยใหสนามแมเหล็กเคลื่อนที่ตัดขดลวดตัวนํา หลักการนี้นําไปใชในการออกแบบเครื่องกําเนิดไฟฟากระแสสลับแบบขั้วแมเหล็กหมุน ซ่ึงเปนเครื่องกําเนิดไฟฟาในโครงงาน

ภาพที ่2.4 กฎของฟาราเดย

Page 8: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

8

แรงเคลื่อนไฟฟาเหนีย่วนําทีเ่กิดขึ้นในขดลวดตวันําที่เคลือ่นที่ตัดผานสนามแมเหล็กสามารถหาไดจากสมการที ่2.1 E = 4.44 Ø N f V. (2.1) เมื่อ

คือ เสนแรงแมเหล็ก (Wb) f คือ ความถี่ (Hz)

N คือ ความเร็วรอบ (rpm) ดังนั้นความถี่ (f) ของแรงเคลื่อนไฟฟาเหนี่ยวนําที่เกดิขึน้จะเปลีย่นแปลงไปตามจํานวน

ขั้วแมเหล็ก (P) และความเร็วในการหมนุตดัผานกัน (N) สามารถหาได จากสมการที ่2.2

f = (N.P) / 120 Hz (2.2) เมื่อ f คือ ความถี่ (Hz) P คือ จํานวนขั้วแมเหล็ก (pole)

N คือ ความเร็วรอบ (rpm)

2.4 แมเหล็ก [4] แมเหล็ก คือ สารที่สามารถดูดเหล็กหรือเหนี่ยวนําใหเหล็กหรือสารแมเหล็กเปนแมเหล็กไดแบงเปน2ชนิดคือ 1. แมเหล็กถาวร (Permanent Magnetic) คือแมเหล็กทีม่ีคุณสมบัติเปนแมเหล็กตลอดไป ซ่ึง ไดมาจากการนําเอาลวดทองแดงอาบน้ํายาพนัรอบแทงเหล็กกลาแลวปลอยกระแสไฟฟาผานเขาไปในขดลวด ทําใหเกิดสนานแมเหล็กไปดูดเหล็กผลักโมเลกุลภายในแทงเหล็กกลาใหมีการเรยีงตวัของโมเลกุลอยางเปนระเบียบตลอดไปเหลก็กลาดังกลาวก็จะคงสภาพเปนแมเหล็กถาวรตอไป 2. แมเหล็กไฟฟา หรือ แมเหล็กชั่วคราว (Electro Magnetic) เปนแมเหล็กที่เกิดขึ้นในลักษณะเดยีวกนักับแมเหล็กถาวร แตเหล็กที่นํามาใชเปนเพยีงเหล็กออนธรรมดาเมื่อมีการปอนกระแส ไฟฟาผานเขาไปในขดลวดที่พนัอยูรอบแทงเหล็กออนนั้นแทงเหล็กออนกจ็ะมีสภาพเปน

Page 9: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

9

แมเหล็กไปทนัทีแตเมื่อหยดุจายกระแสไฟฟาเขาไปอํานาจแมเหล็กกจ็ะหมดไปดวย เนื่องจากทราบวาบริเวณรอบๆแทงแมเหล็กถาวร มีสนามแมเหล็ก ความจริงขอนี้สามารถพิสูจนไดโดยนําผงเหล็กมาโรยรอบๆแทงแมเหล็กจะสามารถเห็นเสนแรงแมเหล็กดงัภาพ เสนแรงแมเหล็กบอกถึงขนาดและทศิทางของสนามแมเหล็ก ณ จุดใด ๆ เสนแรงแมเหล็กพุงจากขัว้เหนอืของแทงแมเหล็ก ไปยังขั้วใต

ภาพที่ 2.5 เสนแรงแมเหล็กพุงออกจากขัว้เหนือเขาสูขั้วใต

2.5 สมบัติทางแมเหล็กของวัสดุ [5]

สมบัติทางแมเหล็กของวัสดุขึ้นอยูกับโครงสรางของอะตอมและลักษณะการจับตัวของ อะตอมของธาตุ ที่ประกอบกันขึ้นเปนวัสดุและวัดกันที่ผลการตอบสนองของวัสดุตอสนามแมเหล็กที่มาเหนี่ยวนําวัสดุ วัสดุอาจถูกแบงออกเปน 3 กลุม ตามคาเพอรมีบิลิตีสัมพัทธไดดังนี้ 1. กลุมไดอาแมกเนติก (Diamagnetic) ไดแกวัสดุที่มีเพอรมีบิลิตีสัมพัทธนอยกวา 1 2. กลุมพาราแมกเนติก (Paramagnetic) ไดแก วัสดุที่มีเพอรมีบิลิตีสัมพัทธมากกวา 1เล็กนอย 3. กลุมเฟอรโรแมกเนติค (Ferromagnetic) ไดแกวัสดุที่มีเพอรมีบิลิตีสัมพัทธมากกวา 1มาก ๆ เมื่อ ถูกเหนี่ยวนําดวยสนามแมเหล็ก เฟอรโรแมกเนติกก็จะแสดงอํานาจแมเหล็กขึ้นมา ทั้งนี้ธาตุที่เปนเฟอรโรแมกเนติก ไดแก เหล็ก นิกเกิล โคบอลต แมเหล็กถาวร (Permanent Magnets) แมเหล็กถาวรคือเฟอรโรแมกเนติกที่สามารถรักษาสภาพความเปนแมเหล็กไวไดภายหลังจากที่สนามแมเหล็กที่มาเหนี่ยวนําไดหมดไปแลวแมเหล็กถาวรมีทั้งพวกที่เปนโลหะผสมและพวกที่เปนเซรามิคพวกหลังนี้มีช่ือวา แมเหล็กเซรามิค (Ceramic magnets) แมเหล็กออน (Soft magnets)

Page 10: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

10

แมเหล็กออน ไดแก เฟอรโรแมกเนติที่ไมสามารถรักษาสภาพความเปนแมเหล็กไวไดภายหลังที่สนามแมเหล็กที่มาเหนี่ยวนําหมดไป ตัวอยางแมเหล็กออนที่สําคัญไดแก เหล็กกลาผสมซิลิคอน เหล็กกลาผสมนิกเกิลหรือที่เรียก เปนชื่อทางการคาวา เพอรมาลลอย (Permalloy) แมเหล็กทุกชนิดมีสนามแมเหล็กรอบ ๆ แทง และมีแรงแมเหล็กระทํากันระหวางแมเหล็ก 2 แทงเนื่องจากแรงปฏิกิริยาภายในสนามแมเหล็กวัตถุใด ๆ ที่ถูกทําใหเปนแมเหล็กไดก็จะกลายเปนแมเหล็ก และจะกลายเปนแมเหล็กเมื่อวางไวในสนามแมเหล็ก การเคลื่อนที่ของประจุ (ปกติคืออิเล็กตรอน) ทําใหเกิดสนามแมเหล็กเชนเดียวกัน 1. Pole: ขั้วแมเหล็ก เปนจุดบนแทงแมเหล็ก ซ่ึงแรงแมเหล็กจะปรากฎอยางเขมที่นั่น แมเหล็กมี 2 ขั้ว ขั้วเหนือ และขั้วใต (ระบุไดโดยใหแทงแมเหล็กวางตัว ในสนามแมเหล็กโลก) แทงแมเหล็กทั้งหมดมีขั้วแตละชนิดเทากัน กฏขอแรกของแมเหล็กกลาว ขั้วตางกันดูดกัน และขั้วเหมือนกันผลักกัน 2. Magnetic axis: แกนแมเหล็กเปน เสนที่ลากผานขั้วเหนือและขั้วใต ของแทงแมเหล็กแบงให เห็นความสมดุลของสนามแมเหล็ก 3. Ferromagnetic: สารแมเหล็กหมายถึงวัตถุที่เปนแมเหล็กอยางแรง (ทําใหเปนแมเหล็กไดงาย) ไดแก เหล็กนิเกิล โคบอลต และสารประกอบของโลหะ เหลานี้แบงเปนสารแมเหล็กถาวร และสารแมเหล็กชั่วคราว แมเหล็กผสมทําดวยสารแมเหล็กหลายชนิดดังกลาว ทําใหเปนของแข็งดวยความรอนและความกดดันสามารถทําใหเปนสารแมเหล็กถาวรมากขึ้น หรือสารแมเหล็กช่ัวคราว โดยการเปลี่ยนสวนผสมของสารที่ใช 4. Hard : สารแมเหล็กถาวร เปนสารแมเหล็กที่ไมเสียอํานาจแมเหล็กงาย หลังจากถูกทําใหเปนแมเหล็กแลว เชน เหล็กกลา แมเหล็กที่ทําดวยสารเหลานี้เรียกวา แมเหล็กถาวร 5. Soft : สารแมเหล็กชั่วคราว เปนสารแมเหล็กที่ไมสามารถรักษาอํานาจแมเหล็กไดนานหลังจากถูกทําเปนแมเหล็กแลว เชน เหล็กธรรมดา แมเหล็กที่ทําดวยสารแมเหล็กประเภทนี้เรียกวา แมเหล็กชั่วคราว สภาพแมเหล็กที่หลงเหลือในสารแมเหล็กชั่วคราวเรียกวา แมเหล็กตกคาง

2.6 แบตเตอรี่ [6] แบตเตอรี่ หมายถึง แหลงที่สะสมพลังงานในรูปเคมีแลวจายเปนพลังงานไฟฟา ออกไปใชงานเปนไฟฟากระแสตรง แบตเตอรี่สามารถแบงออกไดหลายชนิด โดยแบงตามลักษณะตัวสินคาและแบงตามประเภทการใชงาน สวนในทางวิชาการ สามารถแบงได 2 ประเภท ไดแก 1. ประเภทปฐมภูมิ (Primary Battery) 2. ประเภททุตยิภมูิ (Secondary Battery)

Page 11: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

11

1. ประเภทปฐมภูมิ (Primary Battery) หรือโดยทั่วไปเรียกวาแบตเตอรี่แหง (Dry Cell) มีคุณสมบัติในการใหกําเนิดพลังงานไฟฟาชนิดกระแสตรงที่ไดจากการแปรผันพลังงานโดยกระบวนการทางเคมี แบตเตอรี่ประเภทใชงานครั้งเดียวเมื่อจายหมดแลวตองทิ้ง ไมสามารถอัดไฟกลับเขาไปใชงานใหมไดอีก สวนมากทําขึ้นจากสังกะสี - คารบอน ปรอทและลิเทียม ใชงานกับเครื่องไฟฟาขนาดเล็กประเภทกระเปาหิ้ว มีราคาไมแพง อายุการใชงานสั้น เชน ถานไฟฉาย ถานนาฬิกา เปนตน

ภาพที่ 2.6 โครงสรางของแบตเตอรี่แหง

วัตถุดิบที่ใชเปนขั้วลบ คือ กระบอกสังกะสี ใชสังกะสีกอนมาทําการหลอมละลาย ผานเครื่องรีดใหเปนสังกะสีแผน นําไปผานเครื่องตัดใหไดสังกะสีตามขนาดที่ตองการ และนําไปปมใหขึ้นรูปเปนกระบอกสังกะสีใชเปนขั้วลบ วัตถุดิบที่ใชในการประกอบเขาเปนกอนถานไฟฉาย ขึ้นอยูกับการเลือกใช

- ยางมะตอย (Asphalt) ทําหนาที่ปองกันการรั่วของกระแสไฟฟา

- แปงสาลี หรือ แปงมัน ผสมแลวมีลักษณะคลายกาว ทําหนาที่เปนตัวยึดใหกอนขั้วบวกติดแนนอยูกับกระบอกสังกะสี

- กระดาษ มีหลายประเภท เชน กระดาษเคลือบน้ํายาใชแทนแปง หรือกระดาษบาง กระดาษหนา ใชรองกนและปดกระบอกไฟฉาย

เซลแบบแหง ไดแก

Page 12: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

12

เซลแบบสังกะสี-ถาน (Zinc Carbon Cell) ตัวถังทํา ดวยสังกะสีเปนขั้วลบ ภายในเปนชั้นบางๆ บรรจุสวนผสม ของแอมโมเนีย คลอไรดและซิงคคลอไรด สวนขั้วบวก ใชผงแมงกานิสไดออกไซดผสมผงถานแกนกลางเปน แทงถานเพื่อสะสมกระแสภายนอกตัวถังหอดวยกระดาษ หลายช้ันและหุมชั้นนอกสุดดวยแผนพลาสติกบางๆ

เซลแบบอัลคาไลนแมงกานีส (Alkaline Manganese Cell) ตัวถังทําจากเหล็ก ใชผงสังกะสี ทําขั้วลบเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสวนขั้วบวกทําจากแมงกานิสไดออกไซดผสมโปตัสเซี่ยมไฮดรอกไซดซ่ึงเปนอัลคาไลนอิเลคทรอไลท เหมาะสําหรับงานหนักที่ใชกระแสสูง

เซลแบบกระดุม ( ฺButton Cell) ตัวเซลทําจากเหล็ก ชุบนิเกิ้ล ผิวหนาดานบนภายในเซลเปนทองแดง ขั้วบวก ทําจากออกไซดของปรอทกับกราไฟท สวนขั้วลบใชผงสังกะสี ผสมโปตัสเซียมไฮดรอกไซด ใชในเครื่องคิดเลข นาฬิกาขอมือ อุปกรณถายรูป

เซลแบบซิลเวอรออกไซด (Silver Oxide Cell) มีโครงสรางเหมือนเซลกระดุมแบบปรอท แตขั้วบวกทําจาก ออกไซดของเงิน ใชในงานที่กระแสสูงๆ เชนอุปกรณที่มีตัวแสดงผลเปน LED

ภาพที่ 2.7 แบตเตอรี่แหง 2. ประเภททุติยภูมิ (Secondary Battery) หรือโดยทั่วไปเรียกวาแบตเตอรี่น้ํา (Storage Battery) ประกอบดวยเซล 6 เซล ตอกันแบบอนุกรม ซ่ึงแตละเซลจะมีแรงดัน 2 โวลต จึงจายแรงดันได 12 โวลต มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานเคมีแลวจายเปนพลังงานไฟฟาชนิดกระแสตรง แบตเตอรี่ประเภทนี้ใชงานจนไฟหมดหรือเลิกใชังานแลว สามารถนําไปประจุไฟเพิ่มเติมปรับสภาพทางเคมี ใหกลับสูสภาพพรอมใชงานเหมือนเดิมได คือสามารถใชหมุนเวียนไดจนกวาแบตเตอรี่นั้นจะเสื่อมสภาพ แบตเตอรี่ชนิดนี้สวนมากทําจากตะกั่ว - กรด ใชในรถยนต และในการใชพลังงานไฟฟาสํารองในระบบตางๆ

Page 13: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

13

แบตเตอรี่น้ํามีสวนประกอบคือเปลือกนอกซึ่งทําดวยพลาสติกหรือยางแข็ง ฝาครอบสวนบนของแบตเตอรี่ ขั้วของแบตเตอรี่ สะพานไฟ แผนธาตุบวก และแผนธาตุลบ แผนกั้นซึ่งทําจากไฟเบอรกลาสที่เจาะรูพรุน ปจจุบันแบตเตอรี่รถยนตมี 2 แบบคือ แบบที่ตองคอยตรวจดูระดับน้ํากรดในแบตเตอรี่ กับแบบที่ไมตองตรวจดูระดับน้ํากรดเลยตลอดอายุการใชงาน

ภาพที่ 2.8 โครงสรางของแบตเตอรี่น้ํา

- แผนธาต ุ(Plates) ในแบตเตอรี่มี 2 ชนิด คือ แผนธาตุบวกและแผนธาตุลบแผนธาตุบวกทําจากตะกั่วเปอรออกไซด (PbO2) และแผนธาตุลบทําจากตะกั่ว (Pb) วางเรยีงสลับกัน จนเต็มพอดีในแตละเซลล แลวกั้นไมใหแตะกัน ดวยแผนกั้น

- แผนกัน้ (Separaters) ทําหนาที่ปองกันไมใหแผนธาตบุวก และแผนธาตุลบแตะกนั ซ่ึง จะทําใหเกดิการลัดวงจรขึ้น ซ่ึงแผนกั้นนี้ทาํจากไฟเบอรกลาสหรือยางแข็ง เจาะรูพรุนเพื่อใหน้ํากรด สามารถไหลถายเทไปมาได และมขีนาดความกวางยาวเทากับแผนธาตุบวกและแผนธาตลุบ

- น้ํากรดหรือน้ํายาอิเล็กโตรไลต (Electrolyte) น้ํากรดในแบตเตอรี่รถยนตเปนน้ํากรดกํามะถันเจือจางคือจะมีกรดกํามะถัน (H2SO4) ประมาณ 38 เปอรเซ็นต ความถวงจําเพาะของน้ํากรด 1.260-1.280 ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสน้ํากรดในแบตเตอรี่เปนตัวที่ทําใหแผนธาตุลบเกิดปฏิกิริยาทางเคมีจนเกิดกระแสไฟฟาและแรงเคลื่อนไฟฟาขึ้นมาได

- เซลล (Cell) คือชองที่บรรจุแผนธาตุบวก แผนธาตุลบ ที่วางสลับกัน กั้นดวยแผนกั้น แลวจุมในน้ํากรด ในชองหนึ่งจะมีแรงเคลื่อนไฟฟา 2.1โวลต ก็จะมีเซลล 6 เซลลและในแตละเซลล

Page 14: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

14

ก็จะมีสวนบนเปนที่เติมน้ํากรดและมีฝาปดปองกันน้ํากรดกระเด็นออกมา และที่ฝาปดก็จะมีรูระบายกาซไฮโดรเจนที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีใหระบายออกไปได

- ฝาปดเซลล (Battery Cell Plug) หรือฝาปดชองเติมน้ํากรด ฝานี้จะมีรูระบายกาซไฮโดรเจนที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีภายในแบตเตอรี่ใหสามารถระบายออกไปได ถาไมมีฝาระบายนี้ เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีกาซไฮโดรเจนจะไมสามารถระบายออกไปได ทําใหเกิดแรงดัน ดันจนแบตเตอรี่เกิดระเบิดขึ้นได

-แบตเตอรี่ใหมๆ ที่ยังไมมีน้ํากรด ที่ฝาปดจะมีกระดาษกาวปดไวเพื่อปองกันความชื้นเขาไปในแบตเตอรี่ ซ่ึงจะทําใหแบตเตอรี่เสื่อมสภาพ เมื่อเติมน้ํากรดเขาไปแลวทําการประจุไฟนํามาใชงาน กระดาษกาวที่ปดนี้จะตองแกะออกใหหมด เพื่อไมใหแบตเตอรี่เกิดระเบิดขึ้นได

ภาพที่ 2.9 แบตเตอรี่โทรศัพทมือถือ

แบตเตอรี่ในโทรศัพทมือถือที่เราใชกันอยูปจจุบันจะเปนแบตเตอรี่แบบลิเทียม ซ่ึงไมตองชารจกอนใชแคชารจตามปกติจนเต็มก็ใชไดแลว หากแบตเตอรี่ยังไมหมดก็เอามาชารจเพิ่มใหเต็มก็ไดภายในแบตเตอรี่ 1 กอนจะมีถุงสีเงินเล็กๆมีขั้วไฟฟา 2 ขั้ว เทคโนโลยีการผลิตแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนนั้นพัฒนามาประมาณ 10 กวาป ประกอบดวยโครงสรางทางเคมีขั้วบวกขั้วลบ ทําใหเกิดพลังงานเคมีไฟฟาขณะชารจจะเกิดประจุลิเทียมไอออนทําใหเกิดความรอนมากขึ้นเรื่อยๆ แตจะ มีขีดจํากัดในการรับความรอนเมื่อถึงขีดจํากัดก็จะมีระบบระบายความรอนที่อยูภายในออกมา หากเปนแบตเตอรี่ที่ผลิตแบบดอยคุณภาพใชวัสดุต่ํากวามาตรฐานจะไมมีระบบระบายความรอน เมื่อใชงานไปนานๆเกิดลัดวงจรแบตเตอรี่จะรอนเมื่อไมมีทางระบายความรอนจากภายในก็จะเกิดระเบิดได

Page 15: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

15

2.7 หลักการทํางานของวงจรประจุแบตเตอรี่

หลักการทํางานโดยทัว่ไป จะทําการผานแรงดันไฟตรงที่ไมมีการฟลเตอรจายให SCR กําลังเพื่อให SCR ทําหนาที่เปนสวิทชอัตโนมัติคอยจายใหไฟกับแบตเตอรี่ที่นํามาชารจโดย SCR จะหยุดนํากระแสในชวงแรงดันตกลงเปนศนูยโวลต และ SCRจะทํางานอีกครั้งในคลื่นสัญญาณตอมา การทํางานแบบนี้เรียกวา switching การควบคุมให SCR ทํางานแบบ switching นี้ จะใชวงจรอิเล็กทรอนิกสมาควบคุมให SCR ทํางานอยางถูกตองขณะทําการชารจแบตเตอรี่ ซ่ึงหลักการทั่วไป คือ วงจรจะตรวจวาแรงดันในแบตเตอรี่มีคาสูงกวา 14.9V ก็จะสั่งงานใหวงจรหยุดชารจแบตเตอรี่ในทันท ี

ภาพที่ 2.10 วงจรเก็บประจแุบตเตอรี่

2.8 คาความจุของแบตเตอรี่

คาความจุของแบตเตอรี่คือ อัตราการจายกระแสสูงสุดชั่วระยะเวลาหนึ่งจนแบตเตอรี่ในชุดนั้นไมสามารถที่จะจายกระแสอีกตอไป คาความจุของแบตเตอรี่จะมีหนวยแอมแปรตอช่ัวโมง คาความจุของแบตเตอรี่ขึ้นอยูกับองคประกอบตอไปนี้ - ปริมาณของแผนเพลทบวก ปริมาณของแผนเพลทคือ ความกวางและความยาวของแผนเพลท โดยเฉพาะแผนเพลทที่มีความกวางและความยาวมาก จะใหการประจุและคายประจุที่สูงกวาแผนเพลท ที่มีความกวางและความยาวที่ต่ํากวา

Page 16: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

16

- จํานวนแผนเพลทบวก จํานวนแผนเพลทบวกที่นํามาตอรวมกันเพื่อจัดเปนกรุปของแผนเพลทของแบตเตอรี่ หากนําแผนเพลทมาเรียงตอกันไดมากเทาไร จะสงผลใหแบตเตอรี่นั้นๆมีอัตราการเก็บประจุและคายประจุสูงเปนเทาตัว - น้ําหนักของเซลลในการซื้อเซลลแบตเตอรี่ เราจะซื้อปริมาณของเนื้อตะกั่วหรือจํานวนน้ําหนักของผงตะกั่วที่นํามาทําเปนแผนเพลทกรดบวกโดยเฉพาะ ดังนั้นหากเซลลของแบตเตอรี่ที่มีน้ําหนักมาก จะมีอายุการใชงานที่ยาวนานกวาแบตเตอรี่ที่มีน้ําหนักของขั้วนอย

2.9 ประสิทธภิาพของแบตเตอรี่

ความสามารถในการสงกระแสออก จะขึ้นอยูกับอุณหภูมิ การจายไฟออก และอัตราจายไฟออกคุณสมบัติประจําคัวของแบตเตอรี่ดังกลาวนี้เรียกวา ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ตารางที่ 2.2 แสดงอุณหภูมิซ่ึงมีผลตอประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

จากตารางที่ 2.2 แสดงวาผลของอุณหภูมิที่ เปลี่ยนแปลง จะทําใหความสามารถในการจายกระแสไฟฟาของ แบตเตอรี่ที่จายใหกับโหลด (มอเตอร) ต่ําลง ไมไดตามที่กําหนดไวอีก ทั้งยังเปนคาจํากัดของคาที่จายออกมาดังนั้นแบตเตอรี่ที่ดีจะตองทํางานในชวงอุณหภูมิที่กําหนดไดเปนอยางด ี

2.10 การใชงานของแบตเตอรี่

การประจุไฟฟาสูแบตเตอรี่ในครั้งแรกสุดหรือคร้ังใด ๆ ไมใชเปนการประจุจากไดชารจ ควรใชวิธีชารจชา ประมาณ 5-10 ช่ัวโมงขึ้นไป เพื่อใหแบตเตอรี่ไมเสื่อมสภาพงาย แตทางรานมกัใชวิธีชารจเร็วเพื่อรีบบริการลูกคา และจะทําใหแบตเตอรี่ลูกนั้น มีอายุไมมาก ตองเวียนมาเปลี่ยนใหมเร็วขึ้นอายุการใชงานแบตเตอรี่ ทั่วไปมีอายุการใชงานประมาณ 1.5-3 ป เทานัน้ โดยดไูดจาก

ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ อุณหภูมิของแบตเตอรี่

องศาฟาเรนไฮต องศาเซลเซียส 100 65 50 10

80 32 0

-45

26.7 0

-17.8 -42.8

Page 17: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

17

ตัวเลขที่ตอกลง บนตัวแบตเตอรี่ โดยปกต ิ เมื่อเกินอายุ 2-2.5 ป ถากังวลใหถือโอกาสเปลี่ยนกอนก็ไมส้ินเปลืองมากนัก แบตเตอรี่ที่มีขนาดของแอมปสูงมักมีขนาดใหญขึ้น จึงควรคํานึงถึงขนาดของฐานที่จะวางลงไปหากไมตองการแบตเตอรี่ลูกใหญ-แอมปสูงมากจริง ๆ เลือกขนาดเทาที่พอจะวางไดก็พอ

แบตเตอรี่แบบเปยก (ใชกนัสวนใหญ) แบงเปน 2 แบบยอย คือ ตองเติมและดแูลน้ํากลั่นบอยอยางนอยสัปดาหละ 1 คร้ัง และแบบดูแลไมบอย (MAINTAINANCE FREE) กินน้ํากลั่นนอยมาก โดยทั้ง 2 แบบจะมีฝาปดเปดสําหรับเติมน้ํากลั่น มีอายุการใชงาน ประมาณ 1.5-3 ป แบตเตอรี่แบบแหง ทนทาน ราคาแพง ไมตองเติมน้ํากลั่น มีอายุการใชงานมากกวาแบบเปยก ประมาณ 3-6 เทาหรือประมาณ 5-10 ป ขี้เกลือขั้วแบตเตอรี่ อาจมีการขึ้นขีเ้กลือ ซ่ึงชามาก และทําใหการสงกระแสไฟฟาดอยลง การทําความสะอาดที่ดี ตองถอดขั้วออกและทําความสะอาดทั้งขั้วบนแบตเตอรี่และขั้วบนสายไฟฟา พรอมเคลือบดวยจาระบีหรือน้ํามันเครื่อง ถาไมมีความรูเชิงกลไก ใชน้าํอุนราดผานกเ็พียงพอในระดับหนึ่ง แบตเตอรี่น้ํา ไมใชแหลงผลิตไฟฟา แตเปนเพียงไฟฟาสํารอง ดูแลไมยาก เมื่อใชไฟหมดก็จะมีการประจุไฟฟาเพิ่มและถูกใชงานออกไปหมุนเวียนกันเติมประจุไฟฟาเขา-ออกจากแบตเตอรี่อยูเสมอ ไมไดใชออกตลอดเวลาจนกวาไฟจะหมด ในกรณีที่แบตเตอรี่หมดตองนับวาเปนความผิดปกติ ไมใชหมดแบบถานไฟฉายทั่วไป มี 2 กรณี คือ หมดเพราะเก็บไฟไมอยู-แบตเตอรี่หมดอายุ

Page 18: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

18

บทที่ 3 การออกแบบโครงงาน

การออกแบบที่เหมาะสมกบัเครื่องกําเนิดไฟฟาที่จะใชทําจักรยานผลติพลังงานไฟฟา ควรออกแบบแรงเคลื่อนที่ 18 – 24 V. ชารจ แบต 12 โวลต

3.1 การคํานวณหาจํานวนรอบของขดลวดและคํานวณหาฟลักซแมเหล็ก [2]

การออกแบบที่ความเร็ว 300 rpm ซ่ึงจะไดแรงดัน 12 โวลต จะสามารถคํานวณหาความถี่ และ ฟลักซแมเหล็ก จากสมาการ 2.1และ2.2

f = 120

P.N

= 120

12300x

= 30 Hz จะไดจํานวนฟลักซแมเหล็ก E = 4.44 Ø N f 12 = 4.44 Ø (160) (30)

Ø = )160)(30)(44.4(

12

= 0.563 mWb.

Page 19: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

19

แรงดันที่ตองการใน 12 V ฟลักซแมเหล็ก 0.563 mWb. ความถี่ 30 Hz สามารถหาจํานวนรอบของขดลวดไดดังนี้ E = 4.44 Ø N f 12 V = 4.44 (0.563 mWb.) (N) (30 Hz) N = 160 รอบ/ชุด

3.2 การออกแบบขดลวด

มีขดลวดทั้งหมด 10ขด ขนาด ขดลวดที่อยูตรงขามกัน(หางกัน180 องศา)จะเปน เฟสเดียวกัน มีทั้งหมด 5 เฟสตอแบบสตารโดยตนของขดลวดทั้งหมดจะตอถึงกันเหลือปลายแตละขดออกมาจากเครื่องกําเนิด10 เสนไฟ AC เฟสเดียวกันจะตอขนานกันแตปลายของแตละเฟสไมไดตอถึงกันโดยตรงจะตองผานไดโอดหรือวงจรเรียงกะแสเสียกอนไมตองคํานึงถึงเฟสก็ไดเพราะปลายทุกขดตอผานชุดวงจรเรียงกระแสอยูแลวดานออกตอรวมกันเปนขั้วบวกจะเหลือสายออกมาจากวงจรเรียงกระแสเพียงสองเสนเปนไฟ DC ออกไปใชงาน

1

2

3

4

5

V

ภาพที่ 3.1 แรงดันขดลวดทั่ง 5 เฟส

ก. ข. ภาพที่ 3.2 การตอขดลวด

ก. การวางขดลวดทั้ง 10 ขด ผาน Rectifier ข. การตอขดลวดทั้ง 10 ขด ผาน Rectifier

Page 20: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

20

แบบขดลวด10 ขดนั้น ตนของขดลวดทั้ง10ขดจะตอถึงกันหมดและปลายทั้ง10 ขั้ว จะจับคูกันเปนคูๆ โดยคูที่จับกันจะอยูตรงขามกัน (หางกัน 180 องศา) จากการตอขดลวดแบบนี้จะมีไฟออกมา 5 เฟส

ภาพที่ 3.3 แสดงพื้นที่ในการลงขดลวด จากสูตร พื้นทีใ่นการลงขดลวด = 0.020 x 0.0127 m = 0.000254 m²

Filling factor = 0.5 พื้นที่หนาตัดขอบขดลวดที่ใช = 0.5 x 0.000254 100 = 1.27 m² เปดตารางเปรียบเทียบขนาดขดลวดตัวนําที่มีขนาดใกลเคียงจะไดเบอร18 SWG (1.281mm²) การพันขดลวดอารเมเจอรนี้เปนการพันแบบกระจุก หรือแบบรวม (Concentrated) ขนาดของ Coil เทากับ 90 x 70 แสดงดังภาพที่ 3.4

ภาพที่ 3.4 แสดงขนาดของขดลวด

Page 21: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

21

ซ่ึงในโครงงานนี้ใชจํานวน 10 coil รัศมีวงใน ความกวางของ coil 70 mm = 10 x 7 = 700 mm จากเสนรอบวง 2π r เพราะฉะนั้นรัศมวีงใน = 111 mm

3.3 การออกแบบของโรเตอร

จากขนาด Coil จะได 90 x 70 ที่ 10 จะได 70 x 10 = 700 จากสูตรเสนรอบวง = 2π r

700 = 2π r r = 111 mm.

ขนาดแมเหล็กถาวร 10 x 25 x 40 mm. โดยมีความยาว 40 mm. ขนาดรัศมีของ Rotor มีรัศมี R = 111 + 40 = 151 mm. เลือกใชรัศมี R = 153 mm.

ภาพที่ 3.5 แสดงขนาดของรศัมีของ Rotor การใช ดุมจกัรยานในการยดึจับ Rotorในการยึดจับ Rotor จะตองตดัแผนเหล็กขนาด รัศมี 3 นิ้วจับยึดกับดุมจักรยานเพื่อใชในการจับยึด Rotor ดังแสดงในภาพ 3.6 และภาพที่ 3.7

Page 22: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

22

ภาพที่ 3.6 ดุมของรถจักรยาน

ก.

ข. ค. ภาพที่ 3.7 ชุดหมุนของ Rotor ก. ชุดจานหมนุของ Rotor ข. ชุดจานหมนุของ Rotor ที่ประกอบกับโครงจักรยานดานขาง ค. ชุดจานหมนุของ Rotor ที่ประกอบกับโครงจักรยานดานหลัง

Page 23: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

23

3.4 การออกแบบการวางแมเหล็ก

แมเหล็กขนาด 40x25x10 mm แมเหล็ก 12 pole วางหางกนั 30°

360° / 12 = 30°

ภาพที่ 3.8 แบบวางแมเหล็ก 12 pole Stator จาก Coil 90x70 mm วางตรงขั้วแมเหล็กที่ R = 111+40 = 151 หรือ 6"

ภาพที่ 3.9 การวางขั้วแมเหล็ก วิธีการยึดแมเหล็กนั้นจะตองทําความสะอาดแผนเหล็กโดยการขัดดานที่จะวางแมเหล็ก ใหสะอาดขัดใหเปนเงาหรือใหเห็นเนื้อเหล็กสีเงินยิ่งดีและไมควรไปแตะตองแผนเหล็กที่ขัดแลว เพื่อวาเรซิ่นจะไดเกาะติดกับแผนเหล็กไดอยางแข็งแรง การวางขั้วแมเหล็กแสดงดังภาพที่ 3.9

Page 24: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

24

3.5 การออกแบบโครงสราง การออกแบบโครงสรางโดยการใช โครงจักรยานโดยการนําเหล็กหรือโลหะที่เตรียมไวประกอบเปนโครงจักรยานดงัแสดงในภาพที่ 3.10 เมื่อไดโครงสรางที่สมบูรณจะแสดงดัง ภาพที่ 3.11

ภาพที่ 3.10 การออกแบบโครงสราง

ภาพที่ 3.11โครงสรางจักรยานผลิตพลังงานไฟฟา

Page 25: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

25

3.6 การเทเรซิ่น ปริมาณของสารเรงแข็ง (Catalyst) ที่ใชขึ้นอยูกับอุณหภูมิรอบขาง ปริมาณการใชสารเรงแข็งจะเปลี่ยนไปตามชนิดของเรซิ่น ถาไมแนใจวาควรจะใชปริมาณเทาใด ควรใชสารเรงแข็งแตเพียงนอยๆ แลวคอยใหความรอนกับชิ้นงานทีหลังเพื่อเรงใหเรซิ่นแข็งตัว ดังภาพที่ 3.12 ที่อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส (60 องศาฟาเรนไฮน) ควรใชเรซาน 200 กรัม ตอสารเรงแข็ง 3 ซีซี. ที่อุณหภูมิสูงกวานี้ ใหใชสารเรงแข็งนอยลง ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส (80 องศาฟาเรนไฮน) ใหใชสารเรงแข็งเพียงครึ่งเดยีวของที่อุณหภูม ิ15 องศาเซลเซียส

ภาพที่3.12 การผสมเรซิ่น

3.7 การวางแมเหล็ก

การยึดแมเหล็กโดยแตละชองจะหางกัน 360/12=30 องศา การวางใหสลับระหวางขั้วเหนือและขั้วใตตลอดทั้ง 12 ตัว สังเกตโดยเราวางแมเหล็กอันแรกลงในแบบวาง ที่ยึดติดกับแผนเหล็กทําเครื่องหมายไวที่แบบวางและแผนเหล็กใหตรงกนัในชองแรก แลวหยิบแมเหล็กตัวที่สองมากําใหแนนๆ เคลื่อนแมเหล็กที่อยูในมอืมาที่ดานบนของแมเหล็กตวัแรกถาดดูกันแสดงวาเปนขัว้เดียวกัน(หามวาง) ถาผลักกันแสดงวาตางขั้วกันใหวางแมเหล็กตวันัน้ในชองที่อยูใกลแมเหล็กตวัแรกจะซายหรือขวาก็ไดโดยอยากลับดานแมเหล็กทําแบบนี้จนครบทั้ง 12 ตัวแผนที่สองก็วางเชนเดยีวกันแตใหสลับขั้วสังเกตจากแมเหล็กตัวแรกในแผนแรกทีทําเครื่องหมายไว การวางตวัแรกของแผนที่สองแมเหล็กตวัแรกของแผนทีส่องจะตองผลักกับแมเหล็กตัวแรกการติดแมเหล็กบนแผนเหล็กตองใชกาวติดเหล็กในการติด

Page 26: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

26

ภาพที่ 3.13 การติดแมเหล็กกบั Rotor

3.8 การทําเบาหลอเรซิ่นของ Rotor การทําเบาหลอเรซิ่นของ Rotor ทําการเจาะรูแผนไมที่เปนฐาน ยึด Rotor กับฐานและตัดไมขนาดเสนผานศูนยกลาง 6นิ้ว วางไวบนแผน Rotor ยึดนอตตามรูปและนําแผนไมเจาะรูขนาด 12.5 นิ้ว มาประกบกับฐาน

ภาพที่3.14 การทําเบาหลอเรซิ่นของ Rotor

ภาพที่3.15 การเทเรซิ่นลงบน Rotor

Page 27: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

27

3.9 การพันขดลวด การพันขดลวดจํานวน 10 ขด การพันตองพันใหเหมือนกันทั้งชุด 160รอบโดยพันรอบแกนไมขนาดเทากับแมเหล็ก เวลาวางขดลวด ตองวางเหมือนกัน หงายหรือคว่ําเหมือนกัน การตอขดลวดจะตอแบบ Star ทั้ง 10 ขด

ภาพที่ 3.16 การพันขดลวดและการตอขดลวด

3.10 การออกแบบเบาหลอเรซิ่นขดลวด การทําเบาหลอเรซิ่นของขดลวด จะตองวางขดลวด 10 ขด หางกัน 360/10= 36 องศา และตองวางใหชองวางแกนอากาศของขดลวด ตรงกับแมเหล็กที่ติดกับชุด Rotor การออกแบบวงกลมเล็กตรงกลางขนาด 6 นิ้ว และตองทําการมารค รูเจาะที่จะจับยึดกับโครงสราง ดังภาพที่ 3.17 สายที่ออกจากเครื่องกําเนิดไฟฟาจะมีทั้งหมด 10 เสน ดังภาพที่ 3.18

ภาพที่3.17 การออกแบบเบาหลอเรซิ่นขดลวด

Page 28: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

28

ก. ข. ภาพที่3.18 เรซิ่นที่เทลงขดลวดทองแดง

ก. เรซิ่นที่เทลงขดลวดทองแดงในเบาหลอ ข. ขดลวดทองแดงที่ถอดออกจากเบาหลอ

3.11 วงจร Automatic 12V Lead Acid Battery Charger

ภาพที่ 3.19 วงจรAutomatic 12V Lead Acid Battery Charger

Page 29: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

29

ความตานทานปรับคา (R2) เปนตัวปรับคาเพื่อใหไดแรงดันที่เหมาะสม โดยทั่วไปแบตเตอรี่จะชารจอยูที่ 13.8 โวลต ถาตองการชารจแบตเตอรี่ประมาณ 14.5 – 14.9โวลตแนะนําแบตเตอรี่ที่จะใชของผูผลิตวาจะสามารถรองรับไดขนาดไหนกอนชารจจะตองติดตอกับแบตเตอรี่เขากับขั้วสังเกตการณชารจแบตเตอรี่จนชารจเต็ม และหลอด LED จะโชว ถาตองการชารจใหม จะตองมีการSet ชุดชารจใหมการชารจแบตเตอรี่มีหลายรูปแบบ เราสามารถทําไดยางที่กลาวมาแลวอยางถูกตองและแมนยํา

Triae (Q1) จําเปนตองใชตัวระบายความรอน ถาวงจรมีกระแสมากจําเปนตองใชพัดลมชวย กรณีที่ไมมีการชารจกระแสจากแบตเตอรี่ไมสามารถไหลยอนกลับสูแหลงจายไดเนื่องจากมีไดโอดปองกันไว

3.12 โครงงานที่ทําเสร็จแลว ประกอบไปดวย โครงสรางของจักรยาน, ชุดโรเตอร, ชุดสเตเตอร, ตูคอนโทรล, แอมปมิเตอร, โวลตมิเตอร, สายชารจโทรศัพท, สายชารจแบตเตอรี่และอินเวอรเตอร

ภาพที่ 3.20 โครงงานที่เสร็จแลว

Page 30: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

30

บทที่ 4 การทดลองและผลการทดลอง

4.1 จุดประสงคการทดลอง

1. เพื่อทดสอบการทํางานของเครื่องกําเนิดไฟฟาวาสามารถผลิตไฟฟาไดจริง หรือไม 2. เพื่อทดสอบวาเครื่องกําเนิดสามารถผลิตไฟฟาไดจริงตามขอบเขตของโครงงานจริง

หรือไม 3. เพื่อศึกษาการทํางานของเครื่องกําเนิดไฟฟา 4. เพื่อศึกษาแนวทางในการพัฒนาตอไปในอนาคต

4.2 อุปกรณการทดลอง 1. โวลตมิเตอร 1 เครื่อง

2. แอมปมิเตอร 1 เครื่อง 3. แบตเตอรร่ีน้ําขนาด12V 1 ลูก 4. Oscilloscope 1 เครื่อง 5. จักรยานทีใ่ชในการทดลอง

4.3 วิธีการทดลอง 1. ปนจักรยานที่ความเร็วรอบตางๆ แลวบนัทึกคาแรงดนั (Vdc) ที่ความเร็วรอบตางๆ ขณะยังไมตอโหลด(แบตเตอรี่ ) 2. ตอโหลด( แบตเตอรี่ )ปนจกัรยานที่ความเร็วรอบตางๆ แลวบันทกึคา แรงดัน (Vdc) กระแส (Adc )

Page 31: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

31

ภาพที่ 4.1 วงจรการทดลองขณะไมมีโหลด

ภาพที่ 4.2 วงจรการทดลองขณะมีโหลด

Page 32: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

32

4.4 ผลการทดลองขณะไมมีโหลด การวัดแรงดนัไฟฟา (Vdc) โดยการปนจักรยานที่ความเรว็รอบตางๆ แลวบันทึกคาแรงดัน (Vdc) ท่ีความเร็วรอบตางๆ ขณะยงัไมตอโหลด (แบตเตอรี่) แสดงในตารางที่ 4.1 ตารางที่ 4.1 การทดลองวัดแรงดันไฟฟา ขณะไมตอโหลดที่ความเรว็รอบตางๆ

ความเร็วรอบ (rpm ) 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

แรงดันไฟฟา (Vdc) 8.68 10.01 11.63 13.65 14.63 16.43 17.57 18.87 20.09 23.47 24.72 กราฟแสดงความสัมพันธแรงดันไฟฟา ท่ีความเร็วรอบตางๆ ขณะไมตอโหลด Vdc ความเร็วรอบ (rpm)

ภาพที่ 4.3 กราฟแสดงความสัมพันธแรงดนัไฟฟา ที่ความเร็วรอบตางๆ จากการทดลองนี้เมื่อทําการปนจักรยานดวยความเร็วรอบ100 rpm แรงดันไฟฟาที่ไดเทากับ 8.68 Vdc และเมื่อทาํการปนจักรยานดวยความเร็วรอบที่สูงขึ้นเรื่อยๆแรงดันกจ็ะสูงขึ้นตามไปดวย

0

5

10

15

20

25

30

100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

แรงดันไฟฟา Vdc

Page 33: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

33

11

11.5

12

12.5

13

13.5

14

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

แรงดันไฟฟา Vdc

4.5 ผลการทดลองขณะมโีหลด การวัดแรงดนัไฟฟา(Vdc ) กระแสไฟฟา (Adc) กําลังงานไฟฟา (Watt) ขณะตอโหลด (แบตเตอรี่ 45Ah) ท่ีความเร็วรอบตางๆแสดงในตารางที่ 4.2 ตารางที่ 4.2 การทดลองวัด แรงดันไฟฟา กระแสไฟฟา ขณะตอโหลด(แบตเตอรี่ 60Ah) ที่ความเร็วรอบตางๆ

ความเร็วรอบ (rpm ) 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 แรงดันไฟฟา (Vdc) 12 12 12.1 12.1 12.2 12.4 12.6 12.8 12.9 13.2 13.5 กระแสไฟฟา (Adc) 0 0 0 1.4 3.1 4.6 6.5 7.9 8.5 9.2 10.4

กราฟแสดงแรงดันท่ีผานชุดประจุแบตเตอรี่ ท่ีความเร็วรอบตางๆ Vdc

ความเร็วรอบ (rpm)

ภาพที่ 4.4 กราฟแสดงแรงดนัที่ผานชุดประจุแบตเตอรี ่ที่ความเร็วรอบตางๆ

Page 34: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

34

0

2

4

6

8

10

12

100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

กระแสไฟฟา Adc

กราฟแสดงกระแสที่ผานชดุประจุแบตเตอรี่ ท่ีความเร็วรอบตางๆ Adc ความเร็วรอบ

(rpm)

ภาพที่ 4.5 กราฟแสดงกระแสที่ผานชุดประจุแบตเตอรี ่ที่ความเร็วรอบตางๆ

จากการทดลองขณะตอโหลดเมื่อทําการปนจักรยานดวยความเร็วรอบ 100 rpm แรงดันไฟฟาทีไ่ดจะเทากับ 12 Vdc กระแสไฟฟาเทากับ 0 Adc และเมื่อทําการปนจักรยานดวยความเร็วรอบที่สูงขึ้นเร่ือยๆ แรงดันไฟฟาและกระแสไฟฟากจ็ะเพิ่มขึ้นตามไปดวย แตกระแสจะลาหลังแรงดัน

Page 35: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

35

ก. เฟส 1 ข. เฟส 2 ค. เฟส 3

ง. เฟส 4 จ. เฟส 5 ฉ. เฟส 6

ช. เฟส 7 ซ. เฟส 8 ฌ. เฟส 9

ญ. เฟส 10 ภาพที่ 4.6 รูปคลื่นแสดงการวัดคาแรงดันขณะยังไมผาน Rectifier ทั้ง 10 เฟส จาก ก-ญ ตามลําดับ

Page 36: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

36

ภาพที่ 4.7 รูปคลื่นแรงดันทีผ่านวงจร Rectifier จากภาพที่ 4.7 แสดงรูปคลื่นแรงดันที่ผานวงจร Rectifier โดยการปนจักรยานที่ความเร็วรอบ 300 รอบ ที่เวลา 1s / div ไดคา Vp-p = 89.00 V. , Vrms = 121.2 V. , Avg = 121.1 V. Max = 144.0 V.

ภาพที่ 4.8 ภาพแสดงการทดลอง

Page 37: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

37

4.5 วิเคราะหผลการทดลอง กอนการทดลองวัดแรงดันไฟฟาที่แบตเตอรี่ได11โวลต เมื่อทําการปนจักรยานที่ความเร็วรอบต่ําแรงดันไฟฟาที่ผลิตไดจะต่ํากวาแรงดันไฟฟาที่แบตเตอรี่ทําใหไมมีการชารจไฟเขาแบตเตอรี่ และเมื่อปนจักรยานที่ความเร็วรอบสูงขึ้นแรงดันไฟฟาที่ผลิตไดจะสูงกวาแรงดันไฟฟาที่แบตเตอรี่ทําใหเกิดการชารจไฟเขาแบตเตอรี่ และถาปนจักรยานที่ที่ความเร็วรอบสูงขึ้นจะทําใหแรงดันไฟฟาที่ผลิตไดสูงขึ้นเรื่อยๆ ซ่ึงแรงดันไฟฟาที่มากเกินไปอาจทําใหแบตเตอรี่มีอายุการใชงานสั้นลง จึงจําเปนตองมีวงจรควบคุมการชารจแบตเตอรี่ซ่ึงจะควบคุมแรงดันไฟฟาในการชารจแบตเตอรี่ไมใหมีแรงดันไฟฟาเกิน 15 โวลต จากการทดลองปนจักรยานที่ความเร็วรอบ 300 รอบ (rpm) แรงดันไฟฟาที่ไดขณะไมมีโหลดวัดได 24.72 โวลต ตามตารางที่4.1 และแรงดันไฟฟาที่ไดขณะมีโหลดวัดได 13.5 โวลต ตามตารางที่4.2

Page 38: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

38

บทที่ 5 สรุปผลและขอเสนอแนะ

จากการทดลองเมื่อปนจักรยานขณะยังไมตอโหลดแรงดันไฟฟาที่ผลิตไดจะมีคาสูง แตเมื่อตอโหลด (แบตเตอรี่) แรงดันไฟฟาที่ผลิตไดจะมีคาตกลงมาในขณะที่ความเร็วรอบเทากันในการทดลองการควบคุมความเร็วรอบจะทําไดยากทําใหคาผลการทดลองอาจมีการผิดพลาดเนื่องจากความเร็วรอบไมคงที่ และคาของแรงดันและกระแสจะเพิ่มขึ้นเมื่อความเร็วรอบเพิ่มขึ้น ในการทําโครงงานที่ดีนั้นจะตองมีการวางแผนและดําเนินงามตามที่ไดวางไวเพื่อจะใหโครงงานนั้นสําเร็จลุลวงไปดวยดี ในการหลอเรซิ่นเพื่อเปนโครงสรางและฉนวนไมควรผสมสารเรงแข็งมากเกินไปควรศึกษาวิธีการเทเรซิ่นอยางละเอียด เพื่อการเทเรซิ่นที่มีประสิทธิภาพ

Page 39: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

39

เอกสารอางอิง

[1] คณะวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภฏัสกลนคร [2] ณรงค ชอนตะวัน เครื่องกําเนิดไฟฟากระแสสลับ ตามหลักสูตรประกาศนยีบัตรวชิาชีพ 2535 [3] อุสาห บุญบํารุง ดอกรัก ผองฉวี และ อรุณ อินทสะระ ระบบตนแบบการผลิต ไฟฟาจาก กังหันลมสําหรับบริเวณความเร็วต่ํา โครงการวิจยัสถาบันเทคโนโลยีพระจอม เกลาธนบุรี เขต บางขุนเทียน 2544 [4] ผศ. ศุภชัย สุรินทรวงศ เครื่องกลไฟฟาหนึ่ง 1 สมคมสงเสริมเทคโนโลยี (ไทย-ญ่ีปุน) 2538 [5] ไมตรี วรวฒุิจรรยากุล เครื่องกลไฟฟาเบื้องตน 1 สํานักพิมพศนูยการพิมพพลชัย 2535 [6] สวาง ประกายรุงทอง สํานักตรวจสอบปองกันและปราบปราม กรมสรรพสามิต สามิตสาร ปที่ 5

Page 40: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

40

ภาคผนวก ก ตารางขนาดลวดเบอรตางๆ

Page 41: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

41

ตารางขนาดลวดเบอรตางๆ

Page 42: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

42

ตารางขนาดลวดเบอรตางๆ (ตอ)

Page 43: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

43

ตารางขนาดลวดเบอรตางๆ เทียบกับกระแส

Page 44: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

44

ตารางขนาดลวดเบอรตางๆ เทียบกับกระแส (ตอ)

Page 45: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

45

ภาคผนวก ข ภาพการออกแบบแผนเหล็กที่ใชติดแมเหล็กและเบาหลอเรซิ่น

Page 46: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

46

ภาพการออกแบบแผนเหล็กที่ใชติดแมเหล็ก

ภาพการออกแบบการวางแมเหล็ก

Page 47: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

47

ภาพการออกแบบเบาหลอเรซิ่นแมเหล็ก

ภาพการออกแบบการวางขดลวด

36

6"

Page 48: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

48

ภาพการออกแบบเบาหลอเรซิ่นของขดลวด

Page 49: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

49

Page 50: บทที่ 1dspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4802/4/4.บท...4 บทท 2 ทฤษฎ ท เก ยวข อง 2.1 ความร เบ องต นเก ยวก

50