หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา...

11
วิชา เครื ่องกลไฟฟ้ า 1 ใบเนื้อหา โครงสร้างและส่วนประกอบ ของเครื ่องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสตรง หน้า 5 รหัส 3104-2003 หน่วยที1 โครงสร้างและส วนประกอบของ เครื่องกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง 1.1 โครงสร้างและส่วนประกอบของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสตรง 1.2 หน้าที่และส่วนต่าง ๆ ของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสตรง 1.3 การพันขดลวดอาร์เมเจอร์ 1.4 ผังการลงขดลวดอาร์เมเจอร์ 1.5 จานวนทางขนานของการพันขดลวดอาร์เมเจอร์ 1. แสดงความรู ้ เกี่ยวกับโครงสร้ างและส่วนประกอบของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสตรง 2. ปฏิบัติการถอด ประกอบและบอกส่วนต่าง ๆ ของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสตรง 1. บอกโครงสร้างและส่วนประกอบของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสตรงได้ 2. บอกหน้าที่และส่วนต่าง ๆ ของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ ากระแสตรงได้ 3. อธิบายการพันขดลวดอาร์เมเจอร์ได้ 4. อธิบายผังการลงขดลวดอาร์เมเจอร์ได้ 5. อธิบายจานวนทางขนานของการพันขดลวดอาร์เมเจอร์ได้ หัวข้อเรื ่อง (Topics) วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม (Behavioral Objectives) สมรรถนะย่อย (Element of Competency) หน่วยที1

Transcript of หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา...

Page 1: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 5

รหส 3104-2003 หนวยท 1

โครงสรางและสวนประกอบของ เครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

1.1 โครงสรางและสวนประกอบของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง 1.2 หนาทและสวนตาง ๆ ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง 1.3 การพนขดลวดอารเมเจอร 1.4 ผงการลงขดลวดอารเมเจอร 1.5 จ านวนทางขนานของการพนขดลวดอารเมเจอร

1. แสดงความรเกยวกบโครงสรางและสวนประกอบของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง 2. ปฏบตการถอด ประกอบและบอกสวนตาง ๆ ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

1. บอกโครงสรางและสวนประกอบของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรงได 2. บอกหนาทและสวนตาง ๆ ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรงได 3. อธบายการพนขดลวดอารเมเจอรได 4. อธบายผงการลงขดลวดอารเมเจอรได 5. อธบายจ านวนทางขนานของการพนขดลวดอารเมเจอรได

หวขอเรอง (Topics)

วตถประสงคเชงพฤตกรรม (Behavioral Objectives)

สมรรถนะยอย (Element of Competency)

หนวยท 1

Page 2: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 6

รหส 3104-2003 หนวยท 1

1.1 โครงสรางและสวนประกอบของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

โครงสรางและสวนประกอบของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง แบงเปน 2 สวนใหญ ๆ ดงน 1.1.1 สวนทอยกบท เมอพจารณาจากรปท 1.1 ซงไดแก โครงเครองหรอกรอบโครง แกนขว- แมเหลก ขดลวดสนามแมเหลก แปรงถานพรอมชดยดแปรงถาน และฝาครอบหวทาย 1.1.2 สวนท เคลอนท เมอพจารณาจากรปท 1.1 ซงไดแก แกนเหลกอารเมเจอร ขดลวดอาร-เมเจอร คอมมวเทเตอร และแกนเพลา

รปท 1.1 โครงสรางและสวนประกอบของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

1.2 หนาทและสวนตาง ๆ ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

ดงรปท 1.2 เมอเปดฝาครอบหวทายออก จะเหนสวนตาง ๆ ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง ดงน

รปท 1.2 สวนตาง ๆ ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

1.2.1 โครงเครองหรอกรอบโครง (Frame or Yoke) ท าดวยเหลกหลอหรอเหลกแผนทโคงงอเปนรปทรงกระบอกแลวเชอมยดรอยตอเขาดวยกน หนาทของโครงเครองคอหอห มสวนตาง ๆ และรบแรงทงหมดของเครองก าเนด นอกจากนยงท าหนาทเปนสวนทางเดนของวงจรแมเหลก 1.2.2 แกนขวแมเหลก (Pole core) ท าจากเหลกแผนลามเนต (Laminated sheet steel) ปมเปนแกนรปขวแมเหลกแลวน ามาอดตดกนเปนแกนขวแมเหลก โดยสวนทยนออกจากขอบทงสองบรเวณดานหนาของขวแมเหลกเรยกวาโปลช (Pole shoe) (ธวชชย อตถวบลยกล, 2546: 74) และมลกษณะ

โครงเครอง แกนขวแมเหลก

ขดลวดสนามแมเหลก

แกนเพลา

ตลบลกปน

ฝาครอบหวทาย โครงเครอง

แกนเหลกอารเมเจอร

คอมมวเทเตอร

ขดลวดอารเมเจอร

แปรงถานและ ซองแปรงถาน

ขดลวดสนามแมเหลก

แกนขวแมเหลก

Page 3: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 7

รหส 3104-2003 หนวยท 1

โคงงอตามความโคงของแกนเหลกอารเมเจอร โดยแกนของขวแมเหลกทกขวนนยดตดกบโครงเครองดวยสกร และหนาทของแกนขวแมเหลกกคอสรางเสนแรงแมเหลกรวมกบขดลวดสนามแมเหลก

(ก) ภาพลายเสนของแกนขวและขดลวดสนามแมเหลก (ข) ภาพจรงของแกนขวและขดลวดสนามแมเหลก

รปท 1.3 ภาพลายเสนและภาพจรงของแกนขวแมเหลกและขดลวดสนามแมเหลก

1.2.3 ขดลวดสนามแมเหลกหรอขดลวดฟลด (Field winding) ท าจากขดลวดทองแดงหมฉนวนพนรอบแกนของขวแมเหลกทกขว สวนมากชดขดลวดสนามแมเหลกจะถกทพนไวลวงหนา แลวหมดวยฉนวนหรอพนดวยแถบผาฝายอาบวานชและอบแหงเสรจแลวจงน าไปสวมเขากบแกนขวแมเหลก โดยขดลวดสนามแมเหลกทพนอยบนแกนขวม 2 ชนด คอ ขดลวดสนามแมเหลกแบบชนต (Shunt field winding) และขดลวดสนามแมเหลกแบบซรส (Series field winding) หนาทของขดลวดสนามแมเหลกคอสรางเสนแรงแมเหลกรวมกบแกนขวแมเหลกเมอจายไฟฟากระแสตรงใหกบขดลวด โดยเสนแรงแมเหลกพงออกจากขวแมเหลกเหนอผานชองอากาศไปยงขวแมเหลกใต 1.2.4 แปรงถาน สวนมากจะท าจากคารบอนและแกรไฟต แปรงถานคารบอนท าจากผงถานคารบอนบรสทธใชในเครองกลไฟฟาขนาดเลกทมพกดกระแสต า แปรงถานแกรไฟตท าจากผงถานคารบอนบรสทธโดยการเพมปรมาณความรอนจงเปลยนสภาพเปนแกรไฟต แปรงถานชนดนมคณสมบตทดและนยมใชกนแพรหลาย นอกจากนนยงมแปรงถานโลหะท าจากสวนผสมของผงทองแดงกบผงแกรไฟตและใชงานทมพกดกระแสสง โดยแปรงถานตอกบสายทองแดงฝอยตเกลยวพรอมขวตอสาย ดงรปท 1.4 (ก)โดยหนาทของแปรงถานกคอเปนทางเดนของกระแสไฟฟาทออกจากซคอมมวเทเตอรทแปรงถานสมผสอยไปยงโหลด โดยต าแหนงแปรงถานจะบรรจอยทซองแปรงถาน ดงรปท 1.4 (ข)

(ก) แปรงถานคารบอนและขวตอสายทองแดง (ข) ชดซองแปรงถาน รปท 1.4 ลกษณะของแปรงถานและต าแหนงของแปรงถาน

ทองแดงฝอยตเกลยว

ขวตอสาย

แทงคารบอน ซองใสแปรงถาน

สปรงกดแปรงถาน

แกนขวแมเหลก

ขดลวดสนามแมเหลก พนดวยแถบผาฝาย

Page 4: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 8

รหส 3104-2003 หนวยท 1

1.2.5 ฝาครอบหวทาย ท าจากเหลกหลอเชนเดยวกบโครงเครอง โดยทฝาปดหวทายมตลบลกปนยดฝงอย หนาทของฝาปดหวทายกคอท าหนาทรบแรงรวมกบโครงเครอง 1.2.6 แกนเหลกอารเมเจอร ท าจากแผนเหลกซลกอนแผนบางซงแตละแผนท าเปนรอง และเจาะรตรงกลางส าหรบสอดเพลา ดงรปท 1.5 (ก) ผวทงสองขางฉาบดวยฉนวนวานชน าแลวน ามาอดซอนกนเปนรปทรงกระบอก ดงรปท 1.5 (ข) เพอลดการสญเสยเนองจากฮสเตอรซสและกระแสไหลวนในแกนเหลก หนาทของแกนอารเมเจอรคอเปนทใสชดขดลวดอารเมเจอร และน าพาชดขดลวดอารเมเจอรหมนตดกบเสนแมเหลก (สธน แกนตน, 2556: 47) ดงรปท 1.5 (ค)

(ก) เหลกซลคอนแผนบาง (ข) แผนเหลกซลคอนน ามาอดซอนกน (ค) ชดขดลวดบรรจอยในรองอารเมเจอร รปท 1.5 แผนเหลกของแกนอารเมเจอรและอารเมเจอรเมอลงขดลวดแลว

1.2.7 ขดลวดอารเมเจอร ท าจากเสนลวดทองแดงอาบน ายา ซงในเครองก าเนดไฟฟาทมพกดกระแสไมสงมากนก กจะใชลวดทองแดงทมพนทหนาตดกลม สวนในเครองก าเนดไฟฟาทมพกดกระแสสง กจะใชตวน าทองแดงทมพนทหนาตดสเหลยมแบน โดยขดลวดอารเมเจอรแตละขดทพนไวลวงหนาแลวน ามาตอเชอมกนทบนซคอมมวเทเตอร ซงในการพนขดลวดอารเมเจอรยงแบงไดอก 2 แบบกคอ ขดลวดอารเมเจอรแบบแลป ดงรปท 1.6 (ก) และขดลวดอารเมเจอรแบบเวฟ ดงรปท 1.6 (ข) หนาทของขดลวดอารเมเจอร คอผลตแรงดนไฟฟาเหนยวน าเมอหมนไปตดกบเสนแรงแมเหลก

(ก) ขดลวดอารเมเจอรแบบแลป (ข) ขดลวดอารเมเจอรแบบเวฟ รปท 1.6 การพนขดลวดอารเมเจอรแบบตาง ๆ

Page 5: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 9

รหส 3104-2003 หนวยท 1

1.2.8 คอมมวเทเตอร ท าจากแทงทองแดงหลาย ๆ แทง มลกษณะคลายรปลม เพอใหสามารถน ามาประกอบเขาดวยกนเปนรปทรงกระบอกโดยมแผนฉนวนไมกาคนกลางระหวางซของคอมมวเทเตอรทก ๆ ซ ความหนาของแตละซของคอมมวเทเตอรขนอยกบขนาดพกดก าลงของเครองก าเนดไฟฟาและแรงดนไฟฟาระหวางซคอมมวเทเตอรทอยประชดกน การเชอมตอปลายสายของขดลวดอารเมเจอรเขากบซคอมมวเทเตอรท าไดโดยตอปลายสายของขดลวด หนาทของคอมมวเทเตอร คอใชส าหรบรองรบปลายสายทงหมดของขดลวดอารเมเจอรและยงท าหนาทเรยงกระแสหรอเปลยนแรงดนไฟฟากระแสสลบทเกดขนในขดลวดอารเมเจอรใหเปนแรงดนไฟฟากระแสตรง (ศภชย สรนทรวงศ, 2534: 58) โครงสรางภายในของคอมมวเทเตอรดงรปท 1.7 (ก) และภาพจรงของคอมมวเทเตอรดงรปท 1.7 (ข)

(ก) โครงสรางของคอมมวเทเตอร (ข) ภาพจรงของคอมมวเทเตอร รปท 1.7 โครงสรางและภาพจรงของคอมมวเทเตอร

1.3 การพนขดลวดอารเมเจอร

ในเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง จะแบงการพนขดลวดอารเมเจอรเปน 2 แบบ คอ การพนแบบแลป ดงรปท 1.8 (ก) และการพนแบบเวฟ ดงรปท 1.8 (ข) ซงลกษณะการพนของขดลวดทง 2 แบบ ตางกนตรงทการน าปลายสายของขดลวดอารเมเจอรไปตอเขากบซคอมมวเทเตอร

(ก) ขดลวดอารเมเจอรแบบแลป (ข) ขดลวดอารเมเจอรแบบเวฟ รปท 1.8 การพนขดลวดอารเมเจอรแบบตาง ๆ

ฉนวนไมกาคนระหวาง แทงทองแดงแตละแทง

แทงทองแดง

ขดลวดอารเมเจอร

ปลายสายแตละสาย ของขดลวดอารเมเจอร

YB

YF

YC

ซคอมมวเทเตอร

YB YF

YC

Page 6: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 10

รหส 3104-2003 หนวยท 1

จากรปท 1.8 ระยะตาง ๆ อธบายไดดงน

1.3.1 ระยะของขดลวดดานหลง (Back pitch) คอ ระยะหางของขดลวดดานหนากบขดลวด

ดานหลงของขดลวดชดเดยวกน ก าหนดคาใหเปน YB นยมนบเปนจ านวนคอยลไซด โดยระยะหางของ

ขดลวดดานหลงหาคาไดดงน 1 YC Y SLS B …. (1.1) เมอ CLS คอ จ านวนคอยลไซดใน 1 รอง 1.3.2 ระยะของขดลวดดานหนา (Front pitch) คอ ระยะหางของขดลวดดานหลงของขดลวดขดหนงกบขดลวดดานหนาของขดลวดอกขดหนง โดยทปลายและตนของขดลวดทงสองอยบนซคอมมวเทเตอร

เดยวกน ก าหนดคาใหเปน YF นยมนบเปนจ านวนคอยลไซด โดยระยะหางของขดลวดดานหลงหาคาไดดงน

C B F n2 Y Y …. (1.2)

เมอ nC คอ จ านวนชดของขดลวดอารเมเจอร

โดยคาของ nC เทากบ 1 เมอพนแบบซมเพลกซแลปหรอซมเพลกซเวฟ nC เทากบ 2 เมอพนแบบ

ดเพลกซแลปหรอดเพลกซเวฟ และ nC เทากบ 3 เมอพนแบบทรพเพลกซแลปหรอทรพเพลกซเวฟ 1.3.3 ระยะคอมมวเทเตอร (Commutator pitch) คอ ระยะหางบนซคอมมวเทเตอรทวดจากตนของ

ขดลวดขดหนงไปยงตนของขดลวดอกขดหนง ก าหนดคาใหเปน YC นยมนบเปนจ านวนซทองแดง โดยระยะ

ซคอมมวเทเตอร หาคาไดดงน 1. เมอพนแบบแลป

2YY

Y FB C

…. (1.3)

2. เมอพนแบบเวฟ

2Y Y

Y F B C

…. (1.4)

นอกจากนการพนขดลวดอารเมเจอรแบบแลปยงแบงออกไดอก 3 แบบ คอ ซมเพลกซแลป (Simplex lap winding) ดเพลกซแลป (Duplex lap winding) และทรพเพลกซแลป (Triplex lap winding) สวนการพนขดลวดอารเมเจอรแบบเวฟยงแบงออกไดอก 3 แบบเชนกน คอ ซมเพลกซเวฟ (Simplex wave winding) ดเพลกซเวฟ (Duplex wave winding) และทรพเพลกซเวฟ (Triplex wave winding)

1.4 ผงการลงขดลวดอารเมเจอร

จากการพนขดลวดเปน 2 แบบ คอการพนแบบแลปและการพนแบบเวฟ เพอใหเหนลกษณะการลงขดลวดทง 2 แบบ ความแตกตางของการพนขดลวดทงสองสามารถพจารณาไดจากการลงขดลวดในลกษณะแผนภาพแบบวงกลม (Circular diagram) และแผนภาพแบบคล (Unfolded diagram)

Page 7: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 11

รหส 3104-2003 หนวยท 1

1.4.1 แบบแลป ดงรปท 1.9 เปนการลงขดลวดอารเมเจอรแบบซมเพลกซแลป

(ก) การลงขดลวดแผนภาพแบบวงกลม

(ข) ผงการลงขดลวดแผนภาพแบบคล

รปท 1.9 ผงการลงขดลวดอารเมเจอรแบบแลป (ไชยชาญ หนเกด, 2555: 98-99) จากรปท 1.9 (ก) แสดงการพนขดลวดแบบซมเพลกซแลป 4 ขวแมเหลก 16 รอง ลงขดลวด 2 ชนโดยมความกวางของขดลวดเทากบ 4 จ านวนคอยลไซด 16 คอยล ซงเปน a, b, c, d….ตามล าดบโดยคอยล a ดาน 1 ซงอยสวนบนตนคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 1 สวนดาน 10 ซงอยสวนลางปลายคอยลลงทซคอมมว-เตเตอรท 2 คอยล b ดาน 3 ซงอยสวนบนตนคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 2 สวนดาน 12 ซงอยสวนลางปลายคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 3 คอยล c ดาน 5 ซงอยสวนบนตนคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 3 สวนดาน 14 ซงอยสวนลางปลายคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 4 คอยล d ดาน 7 ซงอยสวนบนตนคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 4 สวนดาน 16 ซงอยสวนลางปลายคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 5 สวนคอยลไซดอน ๆ กลงลกษณะวนไปเรอย ๆ จนครบ 16 คอยล สวนรปท 1.9 (ข) เปนผงการลงขดลวดแผนภาพแบบคล

A

B C D

a b c d e f g h i j k l m n o p

Lj;o

Page 8: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 12

รหส 3104-2003 หนวยท 1

1.4.2 แบบเวฟ ดงรปท 1.10 เปนการลงขดลวดอารเมเจอรแบบซมเพลกซเวฟ

(ก) การลงขดลวดแผนภาพแบบวงกลม

(ข) ผงการลงขดลวดแผนภาพแบบคล

รปท 1.10 ผงการลงขดลวดอารเมเจอรแบบเวฟ (ไชยชาญ หนเกด, 2555: 104-105) จากรปท 1.10 (ก) แสดงการพนขดลวดแบบซมเพลกซเวฟ ขวแมเหลก 4 ขว 15 รอง ลงขดลวด 2 ชนโดยมความกวางของขดลวดเทากบ 3 จ านวนคอยลไซด 15 คอยล ซงเปน a, b, c, d….ตามล าดบโดยคอยล a ดาน 27 ซงอยสวนบน ตนคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 1 สวนดาน 4 ซงอยสวนลางปลายคอยลลงทซคอม-มวเตเตอรท 8 คอยล b ดาน 29 ซงอยสวนบนตนคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 2 สวนดาน 6 ซงอยสวนลางปลายคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 9 คอยล c ดาน 1 ซงอยสวนบนตนคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 3 สวนดาน 8 ซงอยสวนลางปลายคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 10 คอยล d ดาน 3 ซงอยสวนบนตนคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 4 สวนดาน 10 ซงอยสวนลางปลายคอยลลงทซคอมมวเทเตอรท 11 สวนคอยลไซดอน ๆ กลงลกษณะวนไปเรอย ๆ จนครบ 15 คอยล สวนรปท 1.10 (ข) เปนผงการลงขดลวดแบบภาพคล

Page 9: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 13

รหส 3104-2003 หนวยท 1

1.5 จ านวนทางขนานของการพนขดลวดอารเมเจอร

จ านวนทางขนาน หมายถง จ านวนทางทกระแสไฟฟาไหลผานวงจรของขดลวดอารเมเจอร โดยการพนขดลวดอารเมเจอรจะถกแบงออกเปนสวน ๆ ดงนนจ านวนทางขนานจงขนอยกบการพนขดลวดอารเมเจอร ซงมวธการหาดงตอไปน

1.5.1 เมอขดลวดอารเมเจอรพนแบบแลป การพนขดลวดแบบนจ านวนทางขนานจะเทากบจ านวนขวแมเหลก ถาพจารณาจากรปท 1.9 (ก) และ 1.9 (ข) ซงมจ านวนขวแมเหลก 4 ขวเหนวาแปรงถาน A สมผสทซคอมมวเทเตอรท 1 โดยแปรงถาน C สมผสทซคอมมวเทเตอรท 5 และแปรงถาน B สมผสทซคอมมวเทเตอรท 9 โดยแปรงถาน D สมผสทซคอมมวเทเตอรท 13 และน ามาเขยนใหมไดดงรปท 1.11

รปท 1.11 ผงขดลวดจ านวนทางขนาน 4 ทางขนาน

จากรปท 1.11 ทขวลบกระแส Ia แยกไหลไปทแปรงถาน C กบแปรงถาน D โดยสวนท 1 มแปรงถาน C สมผสซคอมมวเทเตอรท 5 มกระแสไฟฟาแยกไหลอก 2 สาขาคอ IP1 กบ IP2 โดย IP1 ไหลผานขดลวดอารเมเจอร d, c, b, a มาซคอมมวเทเตอรท 1 ทแปรงถาน A สมผสอย สวน IP2 ไหลผานขดลวดอารเมเจอร e, f, g, h มาทซคอมมวเทเตอรท 9 ทแปรงถาน B สมผสอย สวนทแปรงถาน D สมผสทซคอมมวเทเตอรท 13 มกระแสไฟฟาแยกไหลอก 2 สาขาคอ IP3 กบ IP4 โดย IP3 ไหลผานขดลวดอารเมเจอร l, k, j, i มาซคอมมวเทเตอรท 9 ทแปรงถาน B สมผสอย สวน IP4 ไหลผานขดลวดอารเมเจอร m, n, o, p มาทซคอมมวเทเตอรท 1 ทแปรงถาน A สมผสอย โดยแปรงถาน A เปนผลรวมของ IP1 กบ IP4 โดยแปรงถาน B เปนผลรวมของ IP2 กบ IP3 ดงนนกระแสไฟฟาทอารเมเจอรจงเปนผลรวมของกระแสทแปรงถาน A (IA IP1 IP4) กบแปรงถาน B (IB IP2 IP3) ถาก าหนดให IP เปนกระแสไฟฟาในแตละทางขนานดงนนกระแสไฟฟาทอารเมเจอร p 4Pp3 2Pp1 a I4 I II I I

ดงนน 4I

I a P (a 4 P)

IP3

IP1

IP2

d

สวนท 1

Lj;o Ia

ซคอมมวเทเตอร

แปรงถาน

9 12 11 10

14 15 16

c b a

e f g h

l k j i

13

m n o p

A

B

C

D สวนท 2

Lj;o

1 2 3 4

5 8 7 6

IP4 IP4

IP3

IP2

IP1

ขดลวดอารเมเจอร

Ia

Page 10: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 14

รหส 3104-2003 หนวยท 1

1.5.2 เมอขดลวดอารเมเจอรพนแบบเวฟ ถาพจารณาการพนขดลวดแบบซมเพลกซเวพจ านวน ทางขนานจะเทากบสอง ถาพจารณาดงรปท 1.12 (ก) เหนวาแปรงถาน A สมผสทซคอมมวเทเตอรท 7 โดยแปรงถาน B สมผสทซคอมมวเทเตอรท 11 และน ามาเขยนใหมไดดงรปท 1.12 (ข)

(ก) ผงวงกลมของการลงขดลวดพนแบบเวฟ

(ข) ผงขดลวดจ านวนทางขนาน 4 ทางขนาน รปท 1.12 ผงขดลวดและจ านวนทางขนาน 2 ทางขนาน

(สธน แกนตน, 2556: 67-68)

จากรปท 1.12 (ข) ทขวลบกระแส Ia แยกไหลไปทแปรงถาน A ทสมผสกบซคอมมวเทเตอรท 11 มกระแสไฟฟาแยกไหล 2 สาขาคอ IP1 กบ IP2 โดย IP1 ไหลผานขดลวดอารเมเจอร k, c, j, b, i, a, h และ o มาทซคอมมวเทเตอรท 7 ทแปรงถาน B สมผสอย สวน IP2 ไหลผานขดลวดอารเมเจอร d, l, e, m, f, n และ g มาทซคอมมวเทเตอรท 7 ทแปรงถาน B สมผสอย โดยแปรงถาน A เปนผลรวมของ IP1 กบ IP2 และทแปรงถาน B เปนผลรวมของ IP1 กบ IP2 เชนกน ดงนนกระแสไฟฟาทอารเมเจอรจงเปนผลรวมของกระแสทแปรงถาน A (IA IP1 IP2) หรอทแปรงถาน B (IB IP1 IP2) ถาก าหนดให IP เปนกระแสไฟฟาในแตละทางขนานดงนนกระแสไฟฟาทอารเมเจอร

11

3 10 2

7

4 12 5

k c j o

d l e m

Ia Ia

9 1 8 15

13 6 14

b i a h

f n g

A

B

IP1

IP2

IP1

IP2

Page 11: หน่วยที่ 1...ว ชา เคร องกลไฟฟ า 1 ใบเน อหา โครงสร างและส วนประกอบ ของเคร

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา โครงสรางและสวนประกอบ

ของเครองก าเนดไฟฟากระแสตรง

หนา 15

รหส 3104-2003 หนวยท 1

p 2Pp1 a I2 I I I

ดงนน 2I

I a P (a 2)

ก าหนดให a เทากบจ านวนทางขนาน และ m เทากบจ านวนเพลกซของการพนขดลวด ดงนนจ านวนทางขนานจงขนอยกบจ านวนเพลกซของการพนขดลวดดวย จงท าใหจ านวนทางขนานแตกตางกนออกไป ดงน พนขดลวดอารเมเจอรแบบเวฟ จะได a = 2m พนขดลวดอารเมเจอรแบบแลป จะได a = mP โดย m = 1 เมอพนขดลวดแบบซมเพลกซเวฟหรอซมเพลกซแลป m = 2 เมอพนขดลวดแบบดเพลกซเวฟหรอดเพลกซแลป m = 3 เมอพนขดลวดแบบทรพเพลกซเวฟหรอทรพเพลกซแลป ตวอยางท 1.1 เครองก าเนดไฟฟากระแสตรง 6 ขวแมเหลก มกระแสไฟฟาทอารเมเจอร 120 A จงค านวณ หากระแสไฟฟาในแตละทางขนานเมอเครองก าเนดไฟฟาพนแบบตาง ๆ ดงน ก. แบบดเพลกซแลป ข. แบบทรปเพลกซเวฟ วธท า จากโจทยทก าหนดให P 6 และ A120 Ia ก. แบบดเพลกซแลป นนคอ m 2

จากสตร a = mP แทนคา a = 6 2 = 12

และ PI = aIa = 12

120 = 10 A

กระแสไฟฟาในแตละทางขนานเมอพนแบบดเพลกซแลป 10 A ตอบ

ข. แบบทรปเพลกซเวฟ นนคอ m 3

จากสตร a = 2m แทนคา a = 3 2 = 6

และ PI = aIa = 6

120 = 20 A

กระแสไฟฟาในแตละทางขนานเมอพนแบบทรปเพลกซเวฟ 20 A ตอบ