76
เครื่องกําเนิดไฟฟ้ าพลังงานคลื่น WAVE GENERATOR นายธีรศักดิ ผุดพัฒน์ นายอนุพงศ์ คําชนแดน โครงงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณทิต สาขาวิศวกรรมไฟฟ้ า ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้ า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีปทุม ปีการศึกษา 2553

WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน WAVE GENERATOR

นายธรศกด ผดพฒน นายอนพงศ คาชนแดน

โครงงานนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวศวกรรมศาสตรบณทต สาขาวศวกรรมไฟฟา ภาควชาวศวกรรมไฟฟา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยศรปทม

ปการศกษา 2553

Page 2: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

หวขอโครงงาน เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน โดย นายธรศกด ผดพฒน

นายอนพงศ คาชนแดน สาขาวชา วศวกรรมไฟฟา อาจารยทปรกษา อาจารยวชต เครอสข

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยศรปทม อนมตใหนบโครงงานวศวกรรม ฉบบนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวศวกรรมศาสตรบณฑต

.................................................................... หวหนาสาขาวชาวศวกรรมไฟฟา ( ดร. นมต บญภรมย )

.................................................................... อาจารยทปรกษา ( อาจารยวชต เครอสข )

วนท.......... เดอน......................... พ.ศ. 2553

Page 3: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

53EE118 เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน

WAVE GENERATOR บทคดยอ (Abstract) ปรญญานพนธฉบบนไดนาเสนอโครงงานเครองกาเนดฟาพลงงานคลนชนด 1 เฟส ขนาด 60 วตต เพอผลตกระไฟฟาจากพลงงานคลนไปประจแบตเตอรขนาด 12 โวลต โดยลกษณะโครงสรางเปนแบบเครองกาเนดไฟฟาชนดขวแมเหลกถาวร หลกการทางานของเครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน คอ เมอมการเกดคลนทาใหตวโรเตอรทประกอบไปดวยชดขดลวดตดกบสเตเตอรทประกอบไปดวยชดแทงแมเหลกถาวร ซงทาใหเกดแรงเคลอนไฟฟากระแสสลบขนแลวทาการแปลงใหเปนแรงดนกระแสตรงโดยผานชดประจเพอนาไปใชกบแบตเตอร จากผลการทดลองในสถานทจรง ทจงหวดระยอง ณ หาดแมลาพง พบวาเครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน สามารถผลตกรแสะไฟฟาไดไมเกน 15 โวลต

Page 4: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

กตตกรรมประกาศ

การทาโครงงานนสาเรจผลลลวงไปดวยด เนองจากความรวมมอและไดรบคาแนะนาจากอาจารยทปรกษา รวมท งอาจารยประจาภาควชาวศวกรรมไฟฟา เจาหนาทขอมลจากกรมอตนยมวทยาและเพอนๆ ทมสวนเกยวของทใหคาปรกษาและชแนะในการทาโครงงานน จงใครขอขอบพระคณทก ๆ ทาน เปนอยางสงมา ณ ทนดวย

Page 5: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

สารบญ หนา

บทคดยอ ก กตตกรรมประกาศ ข สารบญ ค สารบญตาราง จ สารบญภาพ ฉ

บทท 1 บทนา 1.1 ความสาคญของปญหา 2

1.2 วตถประสงคของโครงงาน 2 1.3 ขอบเขตของโครงงาน 2 1.4 ประโยชนของโครงงาน 2 1.5 โครงสรางของโครงงาน 3

บทท 2 ทฤษฎทเกยวของ 2.1 ทฤษฎขนพนฐานและหลกการทเกยวของกบพลงงานลม 4 2.2 ทฤษฎพนฐานทเกยวของกบพลงงานลม 4 2.3 ความเรวลมเฉลย 6 2.4 การศกษาเชงวทยาศาสตร (ฟสกส) เกยวกบพลงงานคลน 8 2.5 เครองกาเนดไฟฟากระแสสลบ 16 2.6 แมเหลกและสนามแมเหลก 18 2.7 กระแสไฟฟาทาใหเกดสนามแมเหลก 21 2.8 อนภาคทมประจไฟฟาทาใหเกดสนามแมเหลก 24 2.9 ลกษณะการเคลอนทของอนภาคทมประจไฟฟาในสนามแมเหลก 25 2.10 แรงกระทาตอลวดตวนาทมกระแสไฟฟาผานและอยในสนามแมเหลก 26 2.11 แรงระวางลวดสองเสนทมกระแสไฟฟาผานและวางขนานกน 27 2.12 กระแสไฟฟาเหนยวนาและแรงเคลอนไฟฟาเหนยวนา 28 2.13 สวนประกอบหลงของเครองกาเนดไฟฟา 33 2.14 หลกการทางานของเครองกาเนดไฟฟา 34 2.15 สมบตทางแมเหลกของวสด 35

Page 6: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

สารบญ (ตอ) หนา บทท 3 การออกแบบโครงงาน 3.1 แนวคดการออกแบบ 36 3.2 สวนการออกแบบเครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน 37 3.3 โครงงานททาสมบรณ 41 บทท 4 การทดลองและผลการทดลอง 4.1 การทดลองในหองทดลอง 43 4.2 การเปรยบเทยบขอมลความสงคลนกบการทดสอบระยะการเกดแรงดน 55 4.3 วเคราะหขอมลจากกรมอตนยมวทยาและการทดสอบระยะการเกดแรงดน 56 4.4 การทดลองในสถานทจรง 56 บทท 5 สรปและขอเสนอแนะ 61 เอกสารอางอง 59 ภาคผนวก ภาคผนวก ก ตารางแสดงรายละเอยดของลวดทองแดง 61 ภาคผนวก ข สถานภาพทะเล (รหส) ราย 3 ชวโมง 62

Page 7: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

สารบญตาราง หนา

ตารางท 1.1 แผนการดาเนนงานโครงงาน 3 ตารางท 2.1 ตารางเปรยบเทยบความเรวลมและชนดคลนของมาตราโบฟอรด 7 ตารางท 2.2 ตารางเปรยบเทยบความสงคลนและชนดคลนของกรมอตนยมวทยา 16 ตารางท 4.1 ผลการทดลองการวางรปแบบแมเหลก 47 ตารางท 4.2 ผลการทดลองการเพมระยะการเคลอนทของชดขอลวด (ครงท 1) 53 ตารางท 4.3 ผลการทดลองการเพมระยะการเคลอนทของชดขอลวด (ครงท 2) 53 ตารางท 4.4 ตารางเปรยบเทยบความสงคลนและชนดคลนของกรมอตนยมวทยา 55

Page 8: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

สารบญภาพ หนา

ภาพท 1.1 โครงสรางของโครงงาน 3 ภาพท 2.1 ทศทางกระแสลมเกดขนบนโลก 5 ภาพท 2.2 ทศทางลมบกและลมทะเล 6 ภาพท 2.3 การเคลอนทของอากาศ 8 ภาพท 2.4 ความเรวของชองคลน 9 ภาพท 2.5 จดยอดของคลน 10 ภาพท 2.6 การแจกแจงความถคลน 11 ภาพท 2.7 วงจรความตางศกยของกระแสและแรงดน 14 ภาพท 2.8 กฎของฟาราเดย 17 ภาพท 2.9 การหาเสนแรงแมเหลกจากเขมทศ 18 ภาพท 2.10 ฟลกซแมเหลกในสนามแมเหลกทศทามมใดๆ 20 ภาพท 2.11 แสดงจดสะเทน 21 ภาพท 2.12 สนามแมเหลกทเกดจากกระแสไฟฟาในเสนลวดตวนาตรง 21 ภาพท 2.13 การใชกฎมอขวาพจารณาทศสนามแมเหลกของเสนลวดตวนาตรง 22 ภาพท 2.14 สนามแมเหลกทตาแหนงจากลวดตวนาตรง a 22 ภาพท 2.15 สนามแมเหลกของขดลวดตวนารปวงกลม 23 ภาพท 2.16 สนามแมเหลกของขดลวดโซเลนอยด 24 ภาพท 2.17 การหาทศทางของแรงทกระทาตออนภาคทมประจไฟฟา 25 ภาพท 2.18 การเคลอนทของอนภาคทมประจบวกในสนามแมเหลก 26 ภาพท 2.19 การใชกฎมอขวาหาทศทางของแรงทกระทาตอลวดตวนา ทมกระแสไฟฟาไหลผาน 27 ภาพท 2.20 แรงระหวางลวดตวนาสองเสนทขนานกน 28 ภาพท 2.21 แรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาจากการเคลอนตวนาตดฟลกซแมเหลก 29 ภาพท 2.22 แรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาจากการเคลอนตวนาตดฟลกซแมเหลก 31 ภาพท 2.23 กระแสไฟฟาเหนยวนาจากการเปลยนแปลงสนามแมเหลก จากการขยบแทงแมเหลก 32 ภาพท 2.24 การเกดกระแสไฟฟาเหนยวนาในขดลวดตวนา P 32 ภาพท 2.25 การเกดกระแสไฟฟาเหนยวนาเมอสนามแมเหลกเปลยนแปลง 33

Page 9: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

สารบญภาพ (ตอ) หนา ภาพท 2.26 การใชกฎมอขวาหาทศทางของกระแสเหนยวนา 34 ภาพท 3.1 การออกแบบเครองกาเนดไฟฟา 37 ภาพท 3.2 เครองกาเนดฟาพลงงานคลน 38 ภาพท 3.3 การออกแบบตวสเตเตอร 38 ภาพท 3.4 สวนประกอบของตวสเตเตอร 39 ภาพท 3.5 ตวโรเตอร 39 ภาพท 3.6 สวนประกอบของตวโรเตอร 40 ภาพท 3.7 การพนของชดขดลวด 41 ภาพท 3.8 ตวโรเตอร 41 ภาพท 3.9 เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน (Wave Generator) 41 ภาพท 4.1 รปแบบการวางแมเหลก 42 ภาพท 4.2 รปแบบทไดทาการประกอบเสรจแลว 43 ภาพท 4.3 ทศทางและเสนแรงแมเหลก (Set 1) 44 ภาพท 4.4 ทศทางและเสนแรงแมเหลก (Set 2) 44 ภาพท 4.5 ทศทางและเสนแรงแมเหลก (Set 3) 45 ภาพท 4.6 ทศทางและเสนแรงแมเหลก (Set 4) 45 ภาพท 4.7 ขนตอนการทดสอบ 47 ภาพท 4.8 ความสมพนธของแรงดนไฟฟา 48 ภาพท 4.9 ขนตอนการทดลอง 49 ภาพท 4.10 การทดลองคาแรงดน Vac.และ Vdc. แบบการวางแมเหลก Set 1 49 ภาพท 4.11 การทดลองคาแรงดน Vac.และ Vdc. แบบการวางแมเหลก Set 2 49 ภาพท 4.12 การทดลองคาแรงดน Vac.และ Vdc. แบบการวางแมเหลก Set 3 50 ภาพท 4.13 การทดลองคาแรงดน Vac.และ Vdc. แบบการวางแมเหลก Set 4 50 ภาพท 4.14 ขนตอนการทดลอง 51 ภาพท 4.15 ความสมพนธของแรงดนไฟฟาทความเรวรอบ และระยะการตดของสนามแมเหลกตาง ๆ (ครงท 1) 54 ภาพท 4.16 ความสมพนธของแรงดนไฟฟาทความเรวรอบ และระยะการตดของสนามแมเหลกตาง ๆ (ครงท 2) 54 ภาพท 4.17 การเปรยบเทยบความสงคลนทระยองของป 2008-09-10 56 ภาพท 4.18 การทดลองในสถานทจรง 57

Page 10: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

1

บทท 1 บทนา

พลงงานทดแทนทนามาใชแทนน ามนเชอเพลง สามารถแบงตามแหลงทไดมากเปน 2 ประเภท คอ พลงงานทดแทนจากแหลงทใชแลวหมดไป อาจเรยกวา พลงงานสนเปลองไดแก ถานหน กาซธรรมชาต นวเคลยร หนน ามน และทรายน ามน เปนตน และพลงงานทดแทนอกประเภทหนงเปนแหลงพลงงานทใชแลวสามารถหมนเวยนมาใชไดอก เรยกวา พลงงานหมนเวยน ไดแก แสงอาทตย ลม ชวมวล น า และไฮโดรเจน เปนตน ซงในทนการใชประโยชนของพลงงานทดแทน การศกษาพฒนาพลงงานทดแทนเปนการศกษา คนควา ทดสอบ พฒนา และสาธต ตลอดจนสงเสรมและเผยแพรพลงงานทดแทน ซงเปนพลงงานทสะอาด ไมมผลกระทบตอสงแวดลอม และเปนแหลงพลงงานทมอยในทองถน เชน พลงงานน า พลงงานลม แสงอาทตย ชวมวล และอนๆ เพอใหมการผลตกระแสไฟฟา และการใชประโยชนอยางแพรหลาย มประสทธภาพ และมความเหมาะสมทงดานเทคนค เศรษฐกจ และสงคม สาหรบผใชในเมอง และชนบท ซงในการศกษา คนควา และพฒนาพลงงานทดแทนดงกลาว ยงรวมถงการพฒนาเครองมอ เครองใช และอปกรณเพอการใชงานอยางมประสทธภาพสงสดดวย งานศกษาและพฒนาพลงงานทดแทน เปนสวนหนงของแผนงานพฒนาพลงงานทดแทน ซงมโครงการทเกยวของโดยตรงภายใตแผนงานนคอ โครงการสรางเครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลนเนองจากในทองทะเลและมหาสมทรจะเกดคลนน าอยตลอดเวลา ทางกลมพวกผมจงมการคดคนทจะนาพลงงานจากคลนทะเลเหลานนมาใชใหเกดประโยชนในการผลตกระแสไฟฟา โดยสรางเครองกาเนดไฟฟาแมเหลกถาวรแบบแนวดงเพอลดการใชพลงจากเชอเพลง โดยสามารถนาไปใชในหมเกาะเลกๆได

Page 11: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

2

1.1 ความสาคญของปญหา

1. การใชพลงทดแทนจากเซลลแสงอาทตยตองใชจายในการลงทนคอยขางสงมาก 2. นามน ถานหน และกาซมปรมาณไมมากเมอเทยบกบความตองการใชในอนาคต 3. การใช นามน ถานหน และกาซ ทาใหเกดมลพษทางสงแวดลอมและปญหาโลกรอน

1.2 วตถประสงคของโครงงาน

1. เพอศกษาหลกการทางานและทดสอบเครองกาเนดไฟฟาแบบแนวดง 2. เพอศกษาการใชเครองมอวดตางๆทนาไปใชกบโครงงาน 3. เพอศกษาคลนทะเลในการผลตไฟฟา โดยสรางอปกรณทใชในการแปลงพลงงานคลนทะเลทใชวสดทหางาย ตลอดจนวธการสรางทไมซบซอน โดยเนนไปทเครองกาเนดแบบแนวดง 4. เพอวเคราะหและฝกฝนการแกปญหาตางๆทเกดจากการทาโครงงาน

1.3 ขอบเขตของโครงงาน

1. สรางเครองกาเนดไฟฟาแมเหลกถาวรทมการเคลอนทแบบเชงเสน (Liner Generator) 2. ขนาดของเครองกาเนดไฟฟามขนาด 60W. 12V. สาหรบชารตในแบตเตอร 3. สรางวงจรควบคมการชารตแบตเตอร

1.4 ประโยชนของโครงงาน

1. ไดเรยนรหลกการทางานของเครองกาเนดไฟฟาแบบแนวดง 2. สามารถพฒนาเพอใหเกดประโยชนในเชงพาณชย 3. สามารถพฒนาเพอเปนแนวคดเกยวกบพลงงานทดแทนตาง ๆ 4. สามารถเขาใจถงระบบการทางานและแกปญหาตาง ๆ ทเกดขนจากการทาโครงงานโดยสามารถนาไปใชในชวตประจาวนได 5. สามารถลดตนทนพลงงานเชอเพลงได

Page 12: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

3

1.5 โครงสรางของโครงงาน

ภาพท 1.1 โครงสรางของโครงงาน

เครองกาเนดไฟฟาแนวดง เครองควบคมการประจ คลนทะเล

แบตเตอร โหลดแสงสวาง

Page 13: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

4

บทท 2 ทฤษฎทเกยวของ

2.1 ทฤษฎขนพนฐานและหลกการทเกยวของกบพลงงานลม [1]

ในบทน เปนการกลาวถงทฤษฎพนฐานตางๆทเกยวของในการวจยประการแรกเปนการกลาวถงการประยกตใชพลงงานจากลมตงแตอดตจนถงปจจบนและทฤษฎพนฐานทเกยวของกบพลงงานลม ตารางการเปรยบเทยบและกราฟแสดงผลทเกยวกบลมทฤษฎพนฐานทเกยวกบพลงงานคลนตารางการเปรยบเทยบและกราฟแสดงผลของคลน นอกจากน แลวในสวนทายของบทไดกลาวถงหลกการเหนยวนาการเกดไฟฟา

2.2 ทฤษฎพนฐานทเกยวของกบพลงงานลม

เกดลมและการเคลอนทของลมเปนผลมาจากความแตกตางของความกดอากาศ ซ งสามารถอธบายไดโดยทฤษฎทางฟสกส นอกจากน ยงเกยวของกบความทรงตวของสภาพอากาศความแตกตางของอณหภมสงกดขวางและสภาพความขรขระของพนผว ฯลฯ

การทบรรยากาศพนทผวโลกมการเปลยนแปลงอณหภมของอากาศ จงทาใหความหนาแนนของอากาศหรอความกดอากาศนนแตกตางกนในแตละพนท โดยทบรเวณทมอณหภมสง ๆจะทาใหอากาศบรเวณน นลอยตวข นสง เพราะวาบร เวณดงกลาวมความกดอากาศต า (อากาศทมอณหภมสงจะเบากวาอากาศทมอณหภมตา) เปนเหตใหอากาศจากบรเวณอนๆ ทมอณหภมตากวา ซ งจะมความกดอากาศสงกวานนจะเคลอนทเขามาแทนท และการเคลอนตวของอากาศจากทหน งไปยงอกทหน งน เรยกวา “ ลม ” หรอกลาวอกนยหนงวาลมคอการเคลอนตวของอากาศเราอาจจะแบงลกษณะการเกดของลมอยางกวางๆ ไดเปน 2 แบบ โดยสามารถพจารณา ไดดงน

2.2.1 การเกดลมในลกษณะทวทงโลก

สาหรบลกษณะแรกจะเกดขนเนองจากการทอณหภมของพนผวโลกทใกลเสนศนยสตร

นนสงกวาอณหภมทขวโลกเหนอและขวโลกใต เปนเหตใหอากาศรอนทบรเวณใกลเสนศนยสตร

นนลอยตวขนสงสบรรยากาศขางบนทาใหอากาศทขวโลกซ งเยนกวาเคลอนทตวมายงบรเวณ

Page 14: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

เสนศนยสตร ดงภาพท 2.1

เคลอนทของอากาศน

โดยทอากาศรอน

อากาศเยนซ งอยใกลพนผ

ภาพท 2.1 ข ทศทางลมเมอโลกหมนรอบตวเอง

ก. ทศทางลมเมอโลกไมหมน

ภาพท 2.1 ทศทางกระแสลมเกดขนบนโลก

2.2.2 การเกดลมในลกษณะเฉพาะทหรอลมประจาถนสาหรบลกษณะการเกดลมใน

ภายในทองถนเนองจากอทธพลของภมประเทศลมประจาถนแบงแยกออกเปนประเภทใหญๆ ดงน

2.2.2.1 ลมทะเลและลมบก ลมทะเลและลมบกคอลมประจาถนซ งเกดจากความแตกตางของความกดอากาศระหวาง

ทะเลกบแผนดนคอ

2.2.2.1.1 ลมทะเล เกดข นในฤดรอนตามชายฝงทะเล

แสงอาทตยจะมอณหภมสงกวขนสเบองบน อากาศเหนอพนน าซ งเยนกวาจะไหลเขาเขาไปแทนทเกดลมจากทะเลพดเขาหาฝง

2.1 ก แตเนองจากโลกหมนรอบตวเอง ซ งจะสงผลกระทบตอทศทางการ

โดยทอากาศรอนซ งทอยในบรรยากาศชนบนจะมทศทางคอนไปทางตะวนออกและ

เยนซ งอยใกลพนผวโลกจะหมนตวไปในทางทศตะวนออกสาม

ทศทางลมเมอโลกหมนรอบตวเอง

ทศทางลมเมอโลกไมหมน ข. ทศทางลมเมอโลกหมนรอบตวเอง

ทศทางกระแสลมเกดขนบนโลก

การเกดลมในลกษณะเฉพาะทหรอลมประจาถน สาหรบลกษณะการเกดลมในลกษณะเฉพาะทหรอลมประจาถน

นเนองจากอทธพลของภมประเทศและความเปลยนแปลงของความกดอากาศ ลมประจาถนแบงแยกออกเปนประเภทใหญๆ ดงน

ลมทะเลและลมบก

ลมทะเลและลมบกคอลมประจาถนซ งเกดจากความแตกตางของความกดอากาศระหวาง

ลมทะเล (Sea Breeze) กดข นในฤดรอนตามชายฝงทะเล ในเวลากลางวนเมอพนดนไดรบความรอนจาก

แสงอาทตยจะมอณหภมสงกวาพนน าและอากาศเหนอพนดน เมอไดรบความรอนจะขยายตวลอยอากาศเหนอพนน าซ งเยนกวาจะไหลเขาเขาไปแทนทเกดลมจากทะเลพดเขาหาฝง

5

แตเนองจากโลกหมนรอบตวเอง ซ งจะสงผลกระทบตอทศทางการ

นบนจะมทศทางคอนไปทางตะวนออกและ

สามารถพจารณาไดดง

ทศทางลมเมอโลกหมนรอบตวเอง

ลกษณะเฉพาะทหรอลมประจาถน จะเปนลมทเกดขนความเปลยนแปลงของความกดอากาศ

ลมทะเลและลมบกคอลมประจาถนซ งเกดจากความแตกตางของความกดอากาศระหวาง

เมอพนดนไดรบความรอนจากเมอไดรบความรอนจะขยายตวลอย

อากาศเหนอพนน าซ งเยนกวาจะไหลเขาเขาไปแทนทเกดลมจากทะเลพดเขาหาฝง

Page 15: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

เรยกวาลมทะเล ดงภาพท มระยะไกลถง 16-48 กโลเมตรอณหภมของอากาศในบรเวณชายฝง ทาใหอณหภมของอากาศลดลง เชน กอนทลมทะเลจะพดเขาไปพนดนมอณหภม 30˚C

ตอนบาย

2.2.2.1.2 ลมบก เกดขนในเวลากลางคน เมอพนดนคายความรอนโดยการแผรงสออกจะคายความรอน

ออกไดเรวกวาพนนา ทาใหมอณหภมตากวาพนน า ขนสเบองบน อากาศเหนอพนดนซ งเยนกวาจะไหลเขาไปแทนทเกดเปเรยกวา ลมบก ดงภาพท เขาสทะเลไดระยะทางไกลเหมอนลมทะเลโดยลมบกสามารถพดเขาสทะเลมระยะทางเพยง8-10 กม.

ก. ลมบก

ภาพท 2.2 ทศทางลมบกและลมทะเล

2.3 ความเรวลมเฉลย

การทเราสามารถจะกาหนดพลงงานลมใหแนนอนลงไปนน ไมได เพราะวาลมมความเรวไมคงท จงตองมการตรวจสอบความเรวลมตลอดเวลา และในการใชงานจรง ๆ เราจะหาความเรวเฉล ยใน ชวงเวลาใดเวลาหน ง (Wind Characteristic) สวนมากนนสามารถกาหนดรปแบบได ในกรณทลมมลกษณะการเคลอนทเปนแบบเดยว เรยกวา “Prevalent “Energy Winds” แบบแรกจะเกดขน ในชวงเวลานานกวาแบบทสอง สวนแบบทสองนนใหพลงงานออกมามากทสด ในชวงเวลาตาง ๆ กนสปดาหและมความเรวประมาณ

ท 2.2 ก ซ งจะเรมพดในเวลาประมาณ 10.00 น.ลมทะเลสามารถพดเขาหาฝงกโลเมตรและความแรงของลมจะลดลงเมอเขาฝง ลมทะเล

อณหภมของอากาศในบรเวณชายฝง ทาใหอณหภมของอากาศลดลง เชน กอนทลมทะเลจะพดเขาC แตเมอลมทะเลพดผานเขาไปทาใหอณหภมลดลงเปน

ลมบก (Land Breeze) เกดขนในเวลากลางคน เมอพนดนคายความรอนโดยการแผรงสออกจะคายความรอน

ออกไดเรวกวาพนนา ทาใหมอณหภมตากวาพนน า อากาศเหนอพนน าซ งรอนกวาพนดนจะลอยตวขนสเบองบน อากาศเหนอพนดนซ งเยนกวาจะไหลเขาไปแทนทเกดเปนลมพดจากฝงไปสทะเล

2.2 ข ซ งลมบกจะมความแรงของลมออนกวาลมทะเลจงไมสามารถพดเขาสทะเลไดระยะทางไกลเหมอนลมทะเลโดยลมบกสามารถพดเขาสทะเลมระยะทางเพยง

ลมบก ข. ลมทะเล

ลมบกและลมทะเล

การทเราสามารถจะกาหนดพลงงานลมใหแนนอนลงไปนน ไมได เพราะวาลมมความเรวไมคงท จงตองมการตรวจสอบความเรวลมตลอดเวลา และในการใชงานจรง ๆ เราจะหาความเรวเฉล ยใน ชวงเวลาใดเวลาหน ง กพอแลวดงน นจงสามารถกลาวไดวา คณสมบตของลม

สวนมากนนสามารถกาหนดรปแบบได ในกรณทลมมลกษณะการเคลอนทPrevalent Winds” ถามลกษณะการเคลอนทมากกวาหน งแบบ เรยกวา

แบบแรกจะเกดขน ในชวงเวลานานกวาแบบทสอง สวนแบบทสองนนใหพลงงานออกมามากทสด ในชวงเวลาตาง ๆ กน Prevalent Wind นนจะเกดขนประมาณสปดาหและมความเรวประมาณ 8–24 กโลเมตรตอชวโมง (กม./ชม.)

6

ลมทะเลสามารถพดเขาหาฝงของลมจะลดลงเมอเขาฝง ลมทะเลมความสาคญตอ

อณหภมของอากาศในบรเวณชายฝง ทาใหอณหภมของอากาศลดลง เชน กอนทลมทะเลจะพดเขาานเขาไปทาใหอณหภมลดลงเปน 22˚C ในชวง

เกดขนในเวลากลางคน เมอพนดนคายความรอนโดยการแผรงสออกจะคายความรอนอากาศเหนอพนน าซ งรอนกวาพนดนจะลอยตว

นลมพดจากฝงไปสทะเลซ งลมบกจะมความแรงของลมออนกวาลมทะเลจงไมสามารถพด

เขาสทะเลไดระยะทางไกลเหมอนลมทะเลโดยลมบกสามารถพดเขาสทะเลมระยะทางเพยง

การทเราสามารถจะกาหนดพลงงานลมใหแนนอนลงไปนน ไมได เพราะวาลมมความเรวไมคงท จงตองมการตรวจสอบความเรวลมตลอดเวลา และในการใชงานจรง ๆ เราจะหาความเรว

กพอแลวดงน นจงสามารถกลาวไดวา คณสมบตของลม สวนมากนนสามารถกาหนดรปแบบได ในกรณทลมมลกษณะการเคลอนท

ถามลกษณะการเคลอนทมากกวาหน งแบบ เรยกวา แบบแรกจะเกดขน ในชวงเวลานานกวาแบบทสอง สวนแบบทสองนนให

นนจะเกดขนประมาณ 5 วนตอ

Page 16: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

7

สวนแบบEnergy Wind เกดข นประมาณ 2 วนตอสปดาหมความเรวประมาณ 16–40 กม./ชม. จะกลาวไดวาลมทพดในชวงเวลา 30 % มกาลงงานมากกวาลมทพดในชวงเวลา 70% วธงายๆในการกาหนดความเรวลมเฉลย คอนาขอมลจากสถานวดลมมาพจารณา แตประเทศไทย ยงมขอมลอยนอย ดงน น ถามอปกรณวดความเรว (Anemometor) และทศทางลม (Wind

Direction) กทาการทดสอบเองไดโดยทดสอบในชวงเวลาหน ง เชน หน งเดอนหรอหนงป แลวหาความเรวเฉลยออกมาจะพบวา ความเรวลมทสามารถใหพลงงานออกมาไดเพยงพอและไมเปนอนตรายแกอปกรณทใชอยในชวง20–40 กม./ชม. ซ งการคานวณความเรวลม ณ ระดบตาง ๆ ไดรวบรวมขอมลมาจากกรมอตวทยา ซ งจะได

1 knot = 1.9 km/hr

แรงลมเฉลยของประเทศไทย พ.ศ. 2527 = 2.08 knots

เพราะฉะนนแปลงหนวยเปน เมตร/วนาท 1.9 x 2.08 = 3.328 km/hr

สาหรบประเทศไทย นยมใชหนวย เมตร ในการประมาณความสงคลนอยางหยาบๆสามารถทาไดดวยการสงเกตปรากฏการณตามธรรมชาต เทยบกบตารางเทยบความสงคลน และชนดคลนของมาตราโบฟอรดตามตารางท 2.1 ตารางเปรยบเทยบความเรวลมและชนดคลนของมาตราโบฟอรด

ตารางท 2.1 ตารางเปรยบเทยบความเรวลมและชนดคลนของมาตราโบฟอรด

มาตราโบฟอรด ความสงคลน

ชนดลม นอต เมตร

0 1 0 ทะเลราบ

1 1 – 3 0 – 0.1 ทะเลสงบ 2 4 – 6 0.1 – 0.5 ทะเลเรยบ

3 7 – 10 0.1 – 0.5 ทะเลเรยบ 4 11 – 21 0.5 – 1.25 คลนเลกนอย 5 17 – 21 1.25 – 2.5 คลนปานกลาง 6 22 – 27 2.5 – 4.0 คลนจด

7 28 – 33 4.0 – 6.0 คลนจดมาก

8 34 – 40 6.0 – 9.0 คลนใหญ

9 41 – 47 6.0 – 9.0 คลนใหญ 10 48 – 55 9.0– 14 คลนใหญมาก

Page 17: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

8

2.4 การศกษาเชงวทยาศาสตร (ฟสกส) เกยวกบพลงงานคลน [2]

2.4.1 การสรางคลน พลงงานคลนถกสรางโดยลม เปนอากาศทไหลผานคลนมหาสมทรเปดดงภาพท 2.3

อากาศเคลอนทเรวทจดยอดคลน (จด A) ซ งเรวกวาในจดทต าและมขอบสองขางสง(จด B)โดยทฤษฎของแบรนล กลาววาส งน ทาใหเกดความดนทแตกตางซ งมแนวโนมจะเพมความแตกตางระหวางจดยอดคลนและจดตา บรเวณดานเหนอของทะเลโดยเฉพาะกลมของคลนมการพฒนาขนอยกบขนาดของความดนดานหนามสวนเกยวของ พนทน เรยกวา “แฟส หรอ เขตทลมพดผานสะดวกหรอพดผานอยางไรสงกดขวาง” คลนมการเปลยนแปลงในเขตทลมพดผานสะดวก สามารถเดนทางไดระยะไกลซ งมการลดทอนนอย เชน คลนในเวลาใดกตามในชายฝงตะวนตกของสหรฐอเมรกามการสรางกลมคลนขนาดใหญในทะเลเปดซ งมการเดนทางเปนชวโมงหรอเปนวนไปถงฝงและเลกกวา “ชอพ หรอ การตด” คลนจากลมทองถน

ภาพท 2.3 การเคลอนทของอากาศ

2.4.2 ความเรวคลน

มตววด 2 ตวในการวดความเรวคลน คอ ความเรวเฟส (ความเรวแบบขน) และความเรวกลม ความเรวเฟสคอระยะทางตอเวลาจากคลนสงสดไปสจดสงสดตอไป ถาคนไดเดนทางไปยงคลนบนเรอ ความเรวเฟสคอความเรวของเรอทจะตองเดนทางสาหรบเมอจอดเรอยกบทในกรอบการอางองของนกเดนเรอ ความเรวเฟส เปน

= (2.1)

Page 18: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

9

โดยท คอ ความเรวเฟส g คอ อตราเรงของแรงโนมถวง λ คอ ความยาวคลน

ความเรวกลมจะงาย สามารถอธบายความเรวของกลองคลน สาหรบคลนน า ความเรวกลมเปนคร งหนงของความเรวเฟส

= 2⁄ (2.2)

โดยท คอ ความเรวกลม

ซ งจะดงภาพท 2.4 สาหรบภาพประกอบพจารณาเมอหนตกไปยงจดศนยกลางของสวนของบรเวณทน านง คลนทสงเกตเหนจะแผออกไปจากจดทสมผสเปนกลมของคลนทเดนทางทความเรวกลม ถามองดอยางใกลชดสามารถสงเกตวาคลนมการสรางทดานหลงของกลมและเดนทางไปดานหนากลมทหายไป ภายในคลนเหลาน มเดนทางทความเรวเฟสซ งเปนความเรวทงสองแบบ ความแตกตางของความสาคญน คอการสงสญญาณพลงงานโดยการเคลอนทของน าทความเรวกลมไมใชความเรวเฟส

ภาพท 2.4 ความเรวของชวงคลน

2.4.3 พลงงานคลน

ในสวนกอนหนานไดกลาววาพลงงานในรองนาทความเรวกลม ซ งเปนฟงกชนของความยาวคลน การคานวณการสงสญญาณพลงงาน พลงงานไฟฟาตอหนวยความยาวของความยาวคลนของคลนทตองการแลวผลผลตงาย ๆ ของพลงงานตอความยาวและความเรวการสงสญญาณจะใหพลงงาน ฟลกซหรอกาลงสง

= . (2.3)

โดยท คอ พลงงานคลน

คอ ความยาวคลน

Page 19: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

10

p คอ ความหนาแนนของนาประมาณ 1025 กก/ตารางเมตร

a คอ ความกวางคลน

T คอ ชวงคลน

เพอคานวณพลงงานตอความยาวคลน Jλ กจาเปนตองรวมไปถงความยาวคลนทจาเปนสาหรบพลงงานทตองการทไดยายอนภาคแตกตางกนของน าจากจดในรองไปยงตาแหนงสมมาตรในจดยอดคลน ดงภาพท 2.5 อนภาคนา “C” ซ งจะทาใหจานวนทงหมดของพลงงานทมศกยภาพในหน งความยาวคลนตอหนวยของความยาวยอดคลน (เปนเพจ) จากนนใชการแบงกนพลงงานทพลงงานศกยเทากบพลงงานจลนและเปนคร งหนงของพลงงานทงหมด ผลทไดคอ

= [ ]⁄ (2.4)

ท p คอ ความหนาแนนของน าประมาณ 1,025 กก./ตารางเมตร และ a เปนความกวางคลน พลงงานไฟฟาตอหนวยความยาวทอยหนาน (เชน ตอเมตรของความยาวจดยอดคลน) อยแลว ใหเปน

, = (2")⁄ [ ]⁄ (2.5)

สมการนสามารถแสดงในรปของชวงคลน T

= $ (2.6)

, =

%%& = %'%&

( [ ]⁄ (2.7)

เพมเตม ความสงคลน H เปนสงทเกดขนจรงทใหคาจากดความของจดตาไปสจดยอดคลน และเทากบ 2a คณสมบตเดนของสมการท (5) และ (7) ทจะตองทราบกคอพลงงานคลนเปนสดสวนทความสงคลนยกกาลงสอง, สดสวนกบรากทสองของความยาวคลนและเปนสดสวนเสนตรงกบระยะเวลาคลน

ภาพท 2.5 จดยอดของคลน

Page 20: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

11

2.4.4 ความนาจะเปนของคลน และ ปจจยกาลงการผลต

สาหรบพลงงานลม การแจกแจงความถของลมและการแปลงพลงงานลม (เชน กงหนลม) พลงงานเสนโคงสามารถกาหนดเปนฟงกชนของความเรวลม ทงสองแนวคดนามาใชกบพลงงานคลนแตมมตเพมขน การแจกแจงความถพลงงานคลนและการแปลงพลงงานคลนเสนโคงสามารถกาหนดเปนฟงกชนของทงค คอ ระยะเวลาคลนและความสงของคลน

ตวอยางการแจกแจงความถคลนสาหรบสถานทปดของชายฝงของโอเรกอน ดงทใหไวใน ภาพท 2.6 ความสงของคลนใหเปน H1/3, ซ งเรยกวา ความสงคลน “มากพอทจะสงเกตได” และมคาเทากบคาเฉลยทใหญทสดหน งในสามของคลน รปแสดงตาแหนงโดยเฉพาะน ทคลนสวนใหญสงประมาณ 2.5 เมตร (จากจดยอดคลน-จดตา) และมระยะเวลาประมาณ 10วนาท ขอมลเพมเตมมนมความสมพนธเชงบวกระหวางความสงของคลนและระยะเวลา โดยพลงงานคลนเปนสดสวนทสอดคลองกบความสงคลนและเปนสดสวนเชงเสนตรงกบระยะเวลา ใกลเคยงกบ 1 ลกบาศกทสมพนธกบทใสลงไป (คลายกบพลงงานลม)

ภาพท 2.6 การแจกแจงความถคลน

พลงงานเสนโคงสาหรบอปกรณเฉพาะสามารถใหเปนฟงกชนของความสงคลนและ

ระยะเวลาคลน ปจจยกาลงการผลตสามารถคานวณไดโดยการรวมผลผลตของสองพนผว หลกการเหมอนกบปจจยการผลตของกงหนลม

)* = /,-. (2.8)

= ∬ 012 (3, $) ∙ 5(3, $)63 6$ (2.9)

ท PWEC(H,T) เปนการแปลงพลงงานคลนไฟฟาเสนโคง และ f (H,T) เปนการกระจายความนาจะเปนอตสาหกรรมพลงงานคลนยงเปนอตสาหกรรมใหม ไมมตวอยางมากนกทจะยนยนพลงงานเสนโคงในบางกรณจะไดรบโดยผผลตจากแบบจาลองและการคานวณซ งคาดวาขณะนนน

Page 21: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

12

เหมอนกบอตสาหกรรมพลงงานลม เสนโคงจะมส เขต คอ (1) ตดพลงงานตา (2) จบพลงไฟฟาสงสด (3) กาจดพลงงานทไมตองการ และ (4) ตดพลงงานสงออก การกาจดพลงงานทไมตองการอาจทาไดโดยหลายวธรวมถงการเปลยนโครงสรางทางกายภายของระบบการเปลยนแปลงความถของจงหวะหรอโดยการเปลยนการกระบวนการเครองกาเนดไฟฟาเปน “detune-ทาใหเพยนจากคาทตงไว” ของเครองแปลงพลงงานคลน การควบคมพลงงานทเหมาะสมและการเปลยนครอบคลมในสวนท 4

2.4.5 ความกวางของแคปเจอร

ความกวางของแคปเจอรเปนวธการทคลายคลงกบของแนวคดคาโคแอฟฟเชยนของพลงงาน มนหมายถง “ทความถทกาหนด...อตราสวนคาไฟฟาทงหมดดดซบโดยรางกายทคาเฉลยพลงงานตอหนวยทความกวางของคลนในจดยอดคลนของเหตการณคลนฝกอบรม” ความกวางแคปเจอร (บางคร งเรยกวา “การดดซมความกวาง) คอ ตววดของขนาดตวแปลงพลงงานคลนและความเชยวชาญในการใช

)7 = ,⁄ (2.10)

ท P เปนผลลพธของเครองกาเนดไฟฟาในสภาพอากาศของคลนในปจจบน อธบายโดย Pwave,mcl. ตวอยางเชน ถาเครองแปลงพลงงานคลนมความกวางแคปเจอรเปน 2 เมตรใน 30 กโลวตต/ความยาวยอดคลนซ งจะไดผลลพธ 60 กโลวตตในสภาพอากาศนน สามารถทาไดดวยอปกรณขนาดเลกทมการประสทธภาพในการแปลงสงหรออปกรณขนาดใหญซ งมประสทธภาพในการแปลงตากวา

สาหรบแกนหมนวตถทมสองซกทขนาดเทากนของเครองแปลงพลงงานคลนมขอจากดการเคลอนทในระดบเดยว (เชน กระบอกทนทจากดการเคลอนทขนและลงเปนเสนตรง)ทฤษฎ

สงสดของ CW คอλ / (2¶)

ความสมพนธ ความกวางแคปเจอรเปนตววดแคปเจอรพลงงานและอธบายความหมายอยางชดเจนของความกวางแคปเจอรเปนสวนๆ โดยอปกรณวดความกวาง สาหรบตวอยางกอนหนาน ถาเครองแปลงพลงงานไฟฟา WEC ในคาถามมความกวาง 4 เมตรแลว RCW = 2/4 = 0.5 ทนาสนใจคอ RCW สามารถเปนมากกวา1 หมายถง เปนทฤษฎท เปนไปไดสาหรบอปกรณท แคปเจอรพลงงานมากกวาความเปนจรงในทางตรงขามกบเหตการณพลงงานคลนของความกวางเครองแปลงพลงงานคลน WEC ทงน เนองจากผลกระทบสามมตและลกษณะของการสรางสรรคและการทาลายคลนทปฏสมพนธดวยเรวกวาการเขาถงทางกายภาพของเครองแปลงพลงงานคลน

Page 22: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

13

2.4.6 การควบคมทเหมาะสม

2.4.6.1 โมโนโครเมตคเชงเสน (แบบเชงเสนสเดยว) เปนงานพนฐานมากในทฤษฎการควบคมทเหมาะสมและการสกดพลงงานสาหรบพลงงานคลนไดกระทาโดย โจฮานเนส ฟอลเนส, เคเจล บดาล, สตเฟน ซอลเตอร, เดวด อวานสและอน ๆ

คลนมหาสมทรทมขนาดสาคญไมใชเชงเสน (non-linear) แตเนองจากมกจะมปญหากรณทมการออกแบบการควบคมจะเปนประโยชนในการใชคาเฉลยเชงเสนภายในการดาเนนการในสวนน สามารถทาไดโดยสมมตวาเครองกาเนดไฟฟาโดยการแปลงพลงงานคลน (เชน พลงงานแบบเทค-ออฟ power take-off) จะเทยบเทากบระบบสปรงคแมสดมมเปอร (spring-mass-damper) ซ งเคร องกาเนดไฟฟาผลตทตรงกนขามกบกาลงทมขนาดเหมาะสมเปนการเรงใหเรวข นท งความเรวและตาแหนง เพอใหการวเคราะหน งายเราจะจากดระบบใหเปนหน งระดบของการเคลอนท (เชน การยก) การกระทาของคลนสามารถประมาณการโดยใชกระบวนการเชงเสนของสมการคลนมอรสน กระบวนการเชงเสนนสามารถสรปไดเปน

* = 89: + )9< + =9. (2.11)

ท Fe เปนแรงกระตนจากคลน, A เปนการเพมมวล, C เปนความหนดลดทอนแรง, k เปนแรงความกดของน า และ Zw เปนระดบความสงของน าทอปกรณ (เชน ขอมลคลนเปนฟงกชนของเวลา) การเพมมวลเปนแนวคดทแนะนาใหเพมสงแวดลอมของน าทสวนทจมอยใตน าทเคลอนตวตามรางกายมประสทธภาพเพมมวลในเงอนไขของแรงทตองการใหเรวขน สมการของการเคลอนไหวสามารถเขยนอยางงายเปน

* − *? = (8 + )9:@ + )9<@ + =9@ . (2.12)

ท Fgen เปน การสรางแรงโดยเครองกาเนดไฟฟา, m เปนมวลของอปกรณ และ Zb เปนระดบความสงของอปกรณแปลงพลงงานคลน

ทาใหเปนอกหนงสมมตฐานทภมอากาศคลนเปนสเดยว (เชน หนงความถ, สญญาณไซนสภาวะอยตว) สมการท (12) สามารถเขยนในรปแบบเชงซอน คอ

* − *? = (AB(8 + ) + ) + = (AB)) ∙⁄ ABCD@ (2.13)

= (AB(8 + ) + ) + = (AB)) ∙ EF@⁄ (2.14)

ตามทระบไวขางตน สมมตวา Fgen เปนฟงกชนของการเรงใหเรว, อตราความเรวและตาแหนง *G? = (AB? + )? + =@/(AB)) ∙ EFH, (2.15)

Page 23: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

14

เฉลยพลงงานเครองกาเนดไฟฟาเปน

IJK = )?EF@EF@< (2.16)

สมการเหลานสามารถจดใหคลายคลงกบวงจรดงภาพท 2.7 ท “ความตางศกย - voltage” คอ แรงดน, และ “กระแสไฟฟา – current” คอ อตราความเรวทนพลงงานจรงในความตานทานอทกพลศาสตร Zhd เปนการกระจายพลงงานจากจดศนยกลางไปสทะเล และพลงงานจรงในเครองกาเนดไฟฟาแรงตานไฮโดรไดนามค Zhd,gen เปนพลงงานทเขาสเครองกาเนดไฟฟา

ภาพท 2.7 วงจรความตางศกยของกระแสและแรงดน

การควบคมการสกดพลงงานโดยเครองกาเนดไฟฟากลายเปนความตานทานการจบคปญหาซงสกดพลงงานทเหมาะสมเมอ

? = −( + 8), )? = ), L6 =? = −=

*?,M- = −(8 + )9:@ + )9<@ − =9@ (2.17)

พดอกอยางหนงไดวา การควบคมทเหมาะสมของเครองกาเนดไฟฟาสามารถปรบจงหวะ

ความถในระบบใหตรงกบความถคลนทสงกวา ω ในกรณน ดดซบพลงงานโดยเครองกาเนดไฟฟาเปนคร งหน งของพลงงานทเขามา คงเหลออกคร งหน งเปนการกระจายกบสทะเล ดงนนมนจงแสดงแคปเจอรพลงงานสงสดโดยจดรบแรงสนสะเทอน (เชน ทนแบบแกนหมน) การดาเนน การในระดบหน งของการเคลอนไหวเปน 0.5 หากแปลงพลงงานคลนสามารถยายกลบมา (เชน ไฟกระชาก) นอกจากน การขนและลง (เชน การยก) เปนการเพมกลมของสมการสาหรบพลงงานอน ๆของการเคลอนทและการกาจดทางทฤษฎเปน 1

สงเกตวาสาหรบ mgen ไมเทากบ 0 หรอ kgen ไมเทากบ 0 เปนสวนประกอบของเครองกาเนดไฟฟาแรงดนออกจากขนตอนอตราความเรว นเปนพลงงานปฏกรยา ในกรณพลงงานคลน ระยะเวลาของตาแหนง ความเรวและอตราเรงอยางนอยไมนอยกวาวนาท และโดยทวไป 10 วนาทหรอมากกวา ดงนนปฏกรยาพลงงานตองการสาหรบควบคมความเหมาะสมทรนแรงไมมากนก

Page 24: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

15

ตองการทเกบพลงงานทเพยงพอสแองน าและแหลงกาเนด สวนประกอบทตอบสนองของเครองกาเนดไฟฟาสาหรบหลายวนาท วธควบคมความเหมาะสมยอยนนไมตองใชพลงงานปฏกรยาตอบสนอง คอ

*?,M- = )?9<@ (2.18)

)? = |AB(8 + ) + ) + =/(AB)| (2.19)

= ) + (B(8 + ) − = B)⁄ (2.20)

2.4.7 คณลกษณะทวไปของทรพยากร พลงงานคลนมบางคณลกษณะทไมเหมอนใคร

• สาเหตจากพลงงานลมขนาดเลกทสงผลกระทบทวโลกและรปแบบของอากาศ ทรพยากรคลนทมกาลงแรงมาบนชายฝงตะวนตกของทวปและมกาลงแรงมากเมอเขาสบรเวณ ขวโลก

• เมอเทยบกบพลงงานลม พลงงานคลนมลกษณะความผนแปรแบบชวโมงตอชวโมงตากวา และความสามารถทจะหามาไดโดยทวไปสงกวา

• พลงงานคลนมความหนาแนนของพลงงานสงมาก

• มการแปรผนตามฤดกาลอยางมกาลงแรงอกดวย ซ งในฝนจะมคลนขนาดใหญกวาในฤดรอน สาหรบประเทศไทย

• เครองแปลงพลงงานคลนสามารถใชไดทงทชายฝงหรอลอยน า กอนทลกคลนจะออกตวแลวถกหยดและกระจายพลงงานเหลานนและผลกระทบของพนมหาสมทรเรมตนเหตเพราะพฤตกรรมไมเปนเชงเสนสงขน

• ผลกระทบจากการถกจากดการรายงานทไมคาดวาจะมความสาคญ ทสดของอปกรณผพฒนาเทคโนโลยหลกมขอมลภาพคลายกบเรอประมงขนาดกลาง

พลงงานทไดจากอปกรณตวเดยวไมมการจดเกบพลงงานจะเคลอนทออกอยางแรงพลงงานจะสงทสดเมออปกรณมการทางานดวยอตราความเรวและแรงคลนใหญทสด ( เชน สองคร งตอชวงเวลาคลน) ทเกบพลงงานอาจตองการทความเรยบของผลผลต แมวาผลสรปรวมพเศษสาหรบเครองแปลงพลงงานคลนหลาย ๆ ในทดนควรจะใหผลราบเรยบทสดและลดหรอกาจดสงทไมจาเปนออก ซ งจาเปนสาหรบการสถานทจดเกบพลงงาน

Page 25: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

16

สาหรบประเทศไทยในการประมาณความสงคลนอยางหยาบๆสามารถทาไดดวยการสงเกตปรากฏการณตามธรรมชาต เทยบกบตารางเทยบความสงคลนและลกษณะของคลนตามตารางท 2.2 ตารางเปรยบเทยบความสงคลนและชนดคลนของกรมอตนยมวทยา

ตารางท 2.2 ตารางเปรยบเทยบความสงคลนและชนดคลนของกรมอตนยมวทยา

รหส ลกษณะทะเล

ความสงของคลน

( เมตร )

0 ทะเลสงบ ( เรยบเหมอนกระจก - Glassy ) Calm 0

1 ทะเลสงบ ( พลวนอยๆ - Rippled ) Calm 0.0 - 0.10

2 ทะเลเรยบ ( เปนละลอกนอยๆ - Wavelets ) Smooth 0.10 - 0.50

3 ทะเลมคลนเลกนอย Slight 0.50 - 1.25

4 ทะเลมคลนปานกลาง Moderate 1.25 - 2.50

5 ทะเลมคลนจด Rough 2.50 - 4.00

6 ทะเลมคลนจดมาก Very Rough 4.00 - 6.00

7 ทะเลมคลนใหญ High 6.00 - 9.00

8 ทะเลมคลนใหญมาก Very High 9.00 - 14.00

9 ทะเลมคลนใหญและจดมาก ( ทะเลบา ) Phenomenal มากกวา 14.00

2.5 เครองกาเนดไฟฟากระแสสลบ [3] เนองจากความสงคลนทเวลาตาง ๆ ของวนมความสงไมสมาเสมอ และบางชวงอาจจะไมมคลนเลย จงจาเปนจะตองเกบพลงงานทไดไวใชในขณะทไมมคลน รปแบบงาย ๆ ของการเกบสะสมพลงงานทใชทว ๆไปคอ การเกบไวในแบตเตอร กระแสไฟฟาทจะชารจเขาแบตเตอรไดตองเปนไฟฟากระแสตรง แตเนองจากเคร องกาเนดไฟฟากระแสตรงมราคาแพง และตองการ การควบคมทยงยากกวาเครองกาเนดไฟฟากระแสสลบ การใชเครองกาเนดไฟฟากระแสสลบจงประหยดและสะดวกกวา ซ งจะเรยงกระแสสลบทไดใหเปนกระแสตรง กอนชารจแบตเตอร

Page 26: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

17

2.5.1 หลกการกาเนดไฟฟากระแสสลบ หลกการทางานเบองตนของเครองกาเนดไฟฟา ในทน อาศยหลกการเหนยวนาไฟฟาของ ฟาราเดย ซ งไดสรปไวเปนกฎของฟาราเดย (Faraday’s Law) ดงน คอ “เมอสนามแมเหลกซ งตดกบขดลวดตวนาเกดการเปลยนแปลง จะทาใหมแรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาเกดขนในขดลวดตวนานน”

หรอกลาวไดอกในหนงวา “ถาเสนลวดตวนาเคลอนทตดกบสนามแมเหลก จะมแรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาเกดขนในขดลวดตวนานน” จงสรปไดวาการเหนยวนาใหเกดแรงเคลอน ไฟฟาทาได

2 วธ คอ

- โดยใหสนามแมเหลกเคลอนทตดผานขดลวดตวนา หลกการนนาไปใชในการออกแบบเครองกาเนดไฟฟากระแสตรง และเครองกาเนดไฟฟากระแสสลบ

- โดยใหขดลวดตวนาเคลอนทตดผานสนามแมเหลก หลกการนนาไปใชในการออกแบบเครองกาเนดไฟฟากระแสสลบแบบเชงเสน(Linear)

ซ งเปนเครองกาเนดไฟฟาในโครงงาน

ภาพท 2.8 กฎของฟาราเดย

เมอใหขดลวดตวนาเคลอนทตดกบสนามแมเหลก หรอใหสนามแมเหลกเคลอนทตดกบขดลวดกจะทาใหเกดการเหนยวนาของกระแสไฟฟาขนภายในขดลวดนน ซ งการทขดลวดเคลอนทตดกบ สนามแมเหลกคอเครองกาเนดไฟฟากระแสตรงและสนามแมเหลกเคลอนทตดขดลวดคอ

เครองกาเนดไฟฟากระแสสลบ โรเตอรจะประกอบดวยขว N และขว S และขดลวดตวนาทางไฟฟาหรอขดลวดเมอโรเตอรเคลอนทกจะตดกบสนามแมเหลกครบ 1 รอบ ขณะมแรงเคลอนไฟฟาเกดขนทงคลนบวกและคลนลบ กระแสไฟฟาทเกดขนเรยกวา “ไฟฟากระแสสลบ” จาก ท เ ราทราบมาแลวว า ถาตวนา (Conductor) ตวหน ง เค ล อนท ตด เ สนแรง แมเหลก 1 รอบ ในจานวนหน งขวแมเหลก เราจะไดรปคลนของแรงเคลอนไฟฟากระแสสลบออกมา 1 รอบ หรอทเรยกวา ไซเกล (Cycle)

Page 27: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

18

N = 2

p (2.21)

Ns = 60

N (2.22)

ดงนน f = 120

N.P (2.23)

N = P

f.120

โดยท P = จานวนขวแมเหลก (ขว) N = ความเรวรอบ (รอบ/นาท) Ns = ความเรวรอบ (รอบ/วนาท)

2.6 แมเหลกและสนามแมเหลก [4]

2.6.1 แมเหลก คอสารแมเหลกทมโมเลกลเรยงตวกนอยางเปนระเบยบ สามารถมแรงกระทาตอสารแมเหลกดวยกนได เมอแขวนแมเหลกอยางอสระ ขวเหนอของแมเหลกจะช ทศเหนอ ขวใตจะช ทศใต ทาใหเชอวาโลกมอานาจแมเหลก ขวแมเหลกมแรงกระทาซ งกนและกนกลาวคอ ขวตางกนออกแรงดดกน และขวเหมอนกนออกแรงผลกกน

2.6.2 เสนแรงแมเหลก หมายถง เสนทแสดงทศทางของแรงลพธทกระทาตอขวเหนออสระ (เขมทศ) ในสนามแมเหลกจะมทศทาง ดงภาพท 2.9 การหาเสนแรงแมเหลกจากเขมทศ

ก. ทศทางของสนามแมเหลก ข. เสนแรงแมเหลก

ภาพท 2.9 การหาเสนแรงแมเหลกจากเขมทศ

N SN S

Page 28: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

19

เสนแรงแมเหลก มคณสมบตดงน - เปนวงครบรอบเสมอไมมขาดตอนและไมตดกนเลย

- เสนแรงแมเหลกจากขวเดยวกนเบนออกจากกน จากขวตางกนเสรมตอเปนแนวเดยวกน

- มความหนาแนนมากบรเวณปลายขว

- ภายนอกแทงแมเหลก เสนแรงแมเหลกจะมทศพงออกจากขวเหนอและพงเขาสขวใต

- ภายในแทงแมเหลก เสนแรงแมเหลกจะมทศจากขวใต พงเขาสขวเหนอ

2.6.3 สนามแมเหลก หมายถงบรเวณทแมเหลกสามารถสงอานาจหรอแรงแมเหลกไปถง หรอบรเวณทมแรงทางแมเหลกกระทาบนอนภาคหรอประจไฟฟาท เคลอนทผานบรเวณนน เปนปรมาณเวกเตอร มหนวยเปนเวเบอรตอตารางเมตร (Wb/m

2) หรอ เทสลา (T) แรงกระทาน

เรยกวาแรงลอเรนตซ

2.6.4 สนามแมเหลก โลกมลกษณะคลายกบมแทงแมเหลกขนาดใหญฝงอยในโลก โดยขวโลกเหนอจะเปนแมเหลกขวใต และขวโลกใตจะเปนแมเหลกขวเหนอ เสนแรงแมเหลกโลกจงพงจากขวโลกใตไปขวโลกเหนอ และสนามแมเหลกโลกตามแนวดงมคามากทสดทขวโลกเหนอและขวโลกใตสวนสนามแมเหลกโลกตามแนวราบมคามากทสดทบรเวณเสนศนยสตรของโลก

สนามแมเหลกโลกทาหนาทปองกนอนตรายจากลมสรยะ ซ งเปนกระแสอนภาคทมประจทพงออกมาจากดวงอาทตย เพอไมใหอนภาคเหลานนผานชนบรรยากาศเขาสโลก ลมสรยะทมาปะทะสนามแมเหลกโลกจะถกเบยงเบนออมโลก แตมอนภาคทมประจไฟฟาจากลมสรยะบางสวนถกสนามแมเหลกโลกผลกใหผานเขาบรรยากาศบรเวณขวแมเหลกโลก เมออนภาคทมประจไฟฟาเหลานชนกบโมเลกลของออกซเจนและไนโตรเจนในชนบรรยากาศทระดบ 100 – 300 กโลเมตร โมเลกลของออกซเจนและไนโตรเจน จะเปลงแสงในชวงทตามองเหนออกมา เรยกวา ออโรรา ออโรรามกเกดในทองฟาตอนกลางคนหรอพลบคา บรเวณใกลขวแมเหลกโลก มลกษณะคลายผามานมสเขยวหรอสแดง ออโรราทเกดบรเวณขวโลกเหนอ เรยกวา แสงเหนอออโรราทเกดบรเวณขวโลกใต เรยกวา แสงใต

2.6.5 ฟลกซแมเหลก หมายถงจานวนเสนแรงแมเหลกทผานตงฉากบนพนทหน งตารางหนวย เปนปรมาณสเกลาร พบวาบรเวณใกลขวแมเหลกจะมฟลกซแมเหลกหนาแนนและฟลกซแมเหลกจะหนาแนนนอยลงเมออยหางจากขวแมเหลก อตราสวนระหวางฟลกซแมเหลกตอพนทตง

Page 29: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

20

ฉากกบสนามหน งตารางหนวย เรยกวา ขนาดของสนามแมเหลก หรอความหนาแนนฟลกซแมเหลก ถาให B = ขนาดของสนามแมเหลก มหนวยเวเบอรตอตารางเมตร

φ = ฟลกซแมเหลกทผานพนท มหนวยเวเบอร

A = พนทตงฉากกบฟลกซแมเหลก มหนวยตารางเมตร

จะได

(2.24)

ถาสนามแมเหลกไมตงฉากกบพนท ทาใหทศสนามแมเหลกกบทศของเวกเตอรหน ง

หนวยพนททามมตอกน θ ดงภาพท 2.10 การหาฟลกซแมเหลก หาไดจากความสมพนธระหวางฟลกซแมเหลกและความเขมสนามแมเหลก ดงสมการ

(2.25)

ภาพท 2.10 ฟลกซแมเหลกในสนามแมเหลกทศทามมใด ๆ

2.6.6 จดสะเทนแมเหลก หมายถงจดทอยในสนามแมเหลกทมคาสนามแมเหลกเปนศนย หรอเปนจดทไมมเสนแรงแมเหลกผาน ดงภาพท 2.11 แสดงจดสะเทน

AB

φ=

θ=⋅=φ cosABABvv

θ

Bv

Av

Page 30: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

21

ก. จดสะเทน ( ) จากแทงแมเหลก ข. จดสะเทน ( ) ทอยในสนามแมเหลก โลกของแมเหลกสองแทง

ภาพท 2.11 จดสะเทน

2.6 กระแสไฟฟาทาใหเกดสนามแมเหลก

2.7.1 สนามแมเหลกของลวดตวนาตรง เมอปลอยใหมกระแสไฟฟาไหลในลวดตวนาตรง จะมอานาจแมเหลกเกดข*นรอบ ๆ ลวดตวนาน*น ซ งสงเกตไดจากการดเขมทศเลก ๆ ทวางอยรอบลวดตวนามการเรยงตวเปนวง ดงภาพท 2.12 สนามแมเหลกทเกดจากกระแสไฟฟาในเสนลวดตวนาตรง

ก. สนามแมเหลกรอบ ๆ ตวนา ข. ทศทางสนามแมเหลกรอบ ๆ ตวนา

ภาพท 2.12 สนามแมเหลกทเกดจากกระแสไฟฟาในเสนลวดตวนาตรง

• •

N

S

N N• SS

I

Page 31: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

22

ทศของสนามแมเหลกหาไดจากกฎมอขวา โดยน*วมอท*งสการอบเสนลวด หวแมมอช* ไปทางทศของกระแสไฟฟาทไหลผานเสนลวด น*วท*งสทการอบเสนลวดจะแสดงทศของสนามแมเหลก ดงภาพท 2.13 การใชกฎมอขวาพจารณาทศสนามแมเหลกของลวดตวนาตรง

ภาพท 2.13 การใชกฎมอขวาพจารณาทศสนามแมเหลกของลวดตวนาตรง

ขนาดของสนามแมเหลกจะข*นอยกบขนาดของกระแสไฟฟาทไหลผานลวดตวนา และระยะหางจากลวดตวนาถงตาแหนงทพจารณา ถาลวดตวนายาวมาก เมอมกระแสไฟฟา (I) ไหลผานขนาดของสนามแมเหลก (B) ทตาแหนงหางจากลวดตวนาเปนระยะใด ๆ (a) ดงภาพท 2.14 จะม คาตามสมการ

เมอ (2.26)

ภาพท 2.14 สนามแมเหลกทตาแหนง หางจากลวดตานา a

2.7.2 สนามแมเหลกของลวดวงกลม เมอผานกระแสไฟฟาใหไหลผานลวดตวนาทถกขดใหเปนวงกลม กระแสไฟฟาจะสรางสนามแมเหลกข*นมารอบ ๆ เสนลวด ทาใหเกดสนามแมเหลกรวมกนทภายในขดลวดวงกลม

ทศกระแส

ทศสนามแมเหลก

I

Bv

• I

aBv

Am/Wb10x4 7o

−π=µ

aI

10x2aI

2B 7o −=πµ

=

Page 32: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

23

โดยทศของสนามแมเหลกในขดลวดวงกลมเปนไปตามกฎมอขวา โดยใหน*วมอขวาท*งสการอบเสนลวดวงกลมตามทศทางของกระแสไฟฟา หวแมมอทช* ไปจะแสดงทศของสนามไฟฟาภายในขดลวด ดงภาพท 2.15 สนามแมเหลกของขดลวดตานารปวงกลม

ภาพท 2.15 สนามแมเหลกของขดลวดตานารปวงกลม

ขนาดของสนามแมเหลกท จดศนยกลางของขดลวดวงกลมจะข*นอยกบขนาดของกระแสไฟฟาทไหลผานลวดตวนา จานวนรอบของขดลวดทพนและรศมของขดลวด ตามกฎของ Biot และ Savart เมอมกระแสไฟฟา (I) ไหลผานขดลวดวงกลมทมจานวนรอบ (N) ขนาดของสนามแมเหลก (B) ทตาแหนงจดศนยกลางของขดลวดวงกลมรศม (a) จะมคาตามสมการ

เมอ

2.7.3 สนามแมเหลกของโซเลนอยด เมอกระแสไฟฟาไหลผานลวดตวนาทมฉนวนหมมาขดเปนวงกลมหลาย ๆ วง เรยงซอนกน

เปนรปทรงกระบอก ขดลวดทไดน* เรยกวา โซเลนอยด (Solenoid) เมอใหกระแสไฟฟาผานขดลวดโซเลนอยด จะมสนามแมเหลกข*นรอบ ๆ เสนลวด ทาใหเกดสนามแมเหลกรวมกนทภายในขดลวดโซเลนอยด สงผลใหปลายท*งสองของโซเลนอยดกลายเปนข*วแมเหลก การหาทศสนามแมเหลกหรอข*วแมเหลกภายในขดลวดโซเลนอยดเปนไปตามกฎมอขวา โดยใหน*วมอท*งสการอบขดลวดวงกลมทเรยงซอนกนตามทศทางของกระแสไฟฟา หวแมมอทช* ไปจะแสดงทศสนามแมเหลก

I

Bv

aNI

10x2a2NI

B 7o −π=µ

=

Am/Wb10x4 7o

−π=µ

Page 33: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

24

ภายในขดลวดโซเลนอยดและปลายขดลวดดานทหวแมมอช* ไปจะเปนข* วแม เหลกเหนอ ดงภาพท 2.16 สนามแมเหลกของขดลวดโซเลนอยด

ก. ทศทางของสนามแมเหลกทผานขดลวดโซเลนอยด ข. การใชกฎมอขวาบอกทศทาง

ภาพท 2.16 สนามแมเหลกของขดลวดโซเลนอยด

ขนาดของสนามแมเหลกภายในขดลวดโซเลนอยด ทเกดจากกระแสไฟฟา (I) ไหลผานขดลวดโซเลนอยดทมจานวนรอบของขดลวดทพนตอหนวยความยาว (n) จะมคาตามสมการ

โดยท

2.8 อนภาคท%มประจไฟฟาในสนามแมเหลก ถาอนภาคทมประจไฟฟาอยในสนามแมเหลก พบวาถาประจอยนงหรอเคลอนทขนานกบทศของสนามแมเหลกจะไมมแรงกระทาจากสนามแมเหลก แตถาใหเคลอนในแนวทามมใด ๆ ทไมขนานกบทศของสนามแมเหลกจะมแรงกระทาจากสนามแมเหลกทนท และเรยกแรงน* วา แรงแมเหลก หรอ แรงลอเรนซ แรงจากสนามแมเหลกน* ข*นอยกบการเคลอนทของอนภาคทมประจไฟฟา สามารถสรปความสมพนธของแรงจากสนามแมเหลกจากการศกษาของ เฮนดรก อนโตน ลอเรนซ ดงสมการตอไปน*

(2.27)

ทศสนามแมเหลก

ทศกระแส

I

Bv

S N

I

S N

I I

)Bxv(qFvvv =

Am/Wb10x4 7o

−π=µ

nI10x4nIB 7o

−π=µ=

Page 34: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

25

q−q+90o

90o

โดยท แทน แรงจากสนามแมเหลก มหนวยนวตน q แทน ประจไฟฟา มหนวยคลอมบ แทน ความเรวของประจไฟฟา มหนวยเมตรตอวนาท B

v แทน ความเขมสนามแมเหลก มหนวยเทสลา จะไดขนาดของแร ง

โดยท θ แทน มมระหวางความเรวกบสนามแมเหลก

ในการหาทศของแรงทกระทาตออเลกตรอนซ งเปนอนภาคประจไฟฟาลบ เคลอนทในสนามแมเหลก จะเปนไปตามหลกการคณของเวกเตอรแบบครอส ซ งใชมอขวาพจารณา โดยใหน*วท*งสไปทางทศความเรว ( ) แลววนน*วท*งสไปหาทศสนามแมเหลก ( ) น*วหวแมมอจะช* ไปทางทศตรงขามกบทศของแรง ( ) ดงภาพท 2.17 ก สาหรบการหาทศของแรงทกระทาตออนภาคทมประจไฟฟาบวก ยงคงใชมอขวาน*วหวแมมอจะช*ไปทางทศของแรง ( ) ดงภาพท 2.17 ข

ก. อนภาคทมประจไฟฟาลบ ข. อนภาคทมประจไฟฟาบวก

ภาพท 2.17 การหาทศของแรงทกระทาตออนภาคทมประจไฟฟา

2.9 ลกษณะการเคล%อนท%ของอนภาคท%มประจไฟฟาในสนามแมเหลก 2.9.1 อนภาคเคล%อนท%ในทศต.งฉากกบสนามแมเหลก เมออนภาคทมประจ (q) เคลอนทในทศต*งฉากกบสนามแมเหลก อนภาคจะถกกระทาดวยแรงทางแมเหลกทมทศต*งฉากกบทศการเคลอนทตลอดเวลาทาใหแนวการเคลอนทของอนภาคทมประจเปนรปวงกลมรศมคาหน ง ดงภาพท 1.18 ก ซ งรศมการเคลอนทน* จะมากหรอนอยข*นอย

Fv

vv

θ= sinqvBF

vv Bv

Fv

Fv

vv Bv

Fv B

vvv

Fv

vv Bv

Fv

Page 35: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

26

กบปรมาณประจ ความเรว และมวลของอนภาคทมประจน*น และแรงททาหนาทเขาสศนยกลางคอ แรงแมเหลก

จาก

จะไดรศมการเคลอนทของอนภาคทมประจ (q) มวล (m) เคลอนทดวยขนาดความเรว (v) ต*งฉากกบทศสนามแมเหลก (B) ตามสมการ

(2.28)

2.9.2 อนภาคเคล%อนท%ในทศทามมใด ๆ กบสนามแมเหลก

เมออนภาคทมประจเคลอนทในทศทามมใด ๆ กบสนามแมเหลก อนภาคจะถกกระทาดวยแรงทางแมเหลกคาหนง ทาใหแนวการเคลอนทของอนภาคทมประจเปนรปเกลยวคลายสปรงดงภาพท 2.18 การเคลอนทของอนภาคทมประจบวกในสนามแมเหลก

ก. การเคลอนทของประจเปนวงกลม ข. การเคลอนทของประจวงเปนเกลยว

ภาพท 2.18 การเคลอนทของอนภาคทมประจบวกในสนามแมเหลก

2.10 แรงกระทาตอลวดตวนาท%มกระแสไฟฟาผานและอยในสนามแมเหลก

เนองจากกระแสไฟฟาในลวดตวนาเกดจากการเคลอนทของอเลกตรอนอสระดวยความเรวลอยเลอน ดงน* นเมอลวดตวนาวางต* งฉากกบสนามแมเหลก จะเกดแรงกระทาตอ

qvBF =

∑ = rmv

F2

C

rmv

qvB2

=

qBmv

r =

vv

BvF

vFv

Fv

Fv

vv

vv

vv

vv

Bv

Page 36: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

27

อเลกตรอนอสระเหลาน* ตามสมการ F = qvB เนองจากอเลกตรอนอสระอยภายในเสนลวดตวนา ดงน*นแรงทเกดข*นจงทาใหลวดตวนาเคลอนทในทศของแรงน*น ถาประจไฟฟา q เคลอนทผานลวดตวนาในเวลา t จากนยามของกระแสไฟฟาจะไดวา q =It ถาให L เปนระยะทางทประจไฟฟา q เคลอนทไดในเวลา t จะไดวา L = vt

ดงน*น จาก

จะไดขนาดของแรง

โดยท θ มมระหวางทศของกระแสไฟฟากบทศสนามแมเหลก ในการหาทศของแรงทกระทาตอลวดตวนาทมกระแสไฟฟาไหลผานอยในสนามแมเหลก จะเปนไปตามหลกการคณของเวกเตอรแบบครอส โดยใหหวแมมอแทนทศแรง ( ) น*วท*งสกามทศจากทศของกระแสไฟฟา (I) ไปหาทศสนามแมเหลก ( ) ดงภาพท 2.19 การใชมอขวาหาทศของแรงทกระทาตอลวดตวนาทมกระแสไฟฟาผาน

ก. การใชกฎมอขวาบอกทศทาง ข. ทศของแรงทกระทาตอลวดตวนา ภาพท 2.19 การใชมอขวาหาทศของแรงทกระทาตอลวดตวนาทมกระแสไฟฟาผาน

2.11 แรงระหวางลวดตวนาสองเสนท%มกระแสไฟฟาผานและวางขนานกน

พจารณาลวดตวนา ab และ cd ทวางขนานกน เมอลวด ab มกระแสไฟฟา ผาน รอบ ๆ ลวดตวนาจะเกดสนามแมเหลก ข* น ดงน*นลวดตวนา cd ทมกระแสไฟฟาผานจะอยใน

สนามแมเหลก ดวยเหตน* เมอกระแสไฟฟา ผานลวด cd ในทศเดยวกบ จะทาใหเกด

แรง กระทาตอลวดตวนา cd ขณะเดยวกน ลวด ab กอยในสนามแมเหลก ทเกดจากลวด

Bxv)It()Bxv(qFvvvvv ==

BxLIFvvv =θ= sinILBF

Fv

Bv

1I

1Bv

2I 1I

1Fv

2Bv

Bv

I

Fv

Fv

I

Bv

1Bv

Page 37: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

28

ตวนา cd และจะมแรง กระทาตอลวดตวนา ab ดวย ดงรป 1.13 ก จงทาใหลวดตวนาท*งสองดด

กน และถาใหกระแสไฟฟา ผานลวด cd ในทศตรงขามกบ จะทาใหเกดแรง กระทาตอ

ลวดตวนา cd ขณะเดยวกน ลวด ab กอยในสนามแมเหลก ทเกดจากลวดตวนา cd และจะมแรง กระทาตอลวดตวนา ab ดวย ดงภาพท 2.20 ข จงทาใหลวดตวนาท*งสองผลกกน โดยขนาดของ

แรงดดหรอแรงผลกทเกดข*นกบเสนลวดแตละเสนเปนไปตามสมการ

(2.29)

โดยท L คอความยาวลวดทพจารณา

d คอระยะหางระหวางลวดท*งสอง

1I คอกระแสไฟฟาทไหลผานลวดเสนท 1

คอกระแสไฟฟาทไหลผานลวดเสนท 2

ก. กระแสไฟฟาไหลทศเดยวกน ข. กระแสไฟฟาไหลทศตรงขามกน

ภาพท 2.20 แรงระหวางลวดตวนาสองเสนทขนานกนและมกระแสไฟฟาไหล

2.12 กระแสไฟฟาเหน%ยวนาและแรงเคล%อนไฟฟาเหน%ยวนา

เมอมกระแสไฟฟาไหลในลวดตวนา จะทาใหเกดสนามแมเหลกข*นและในทางตรงขาม ถามสนามแมเหลกเกดข*นกนาจะมกระแสไฟฟาเกดข*นได ความคดน* ฟาราเดย (Michael Faraday)

ไดทาการทดลองและสรปผลไวดงน* คอ ถามการเปลยนแปลงสนามแมเหลก ณ บรเวณใด การเปลยนแปลงสนามแมเหลกน* จะเหนยวนาทาใหเกดกระแสไฟฟาข*นทตวนาซ งนาไปวางอย ณ บรเวณน*น การเปลยนแปลงเสนแรงแมเหลกอาจเกดจากสาเหตตอไปน* เชน ขยบแทงแมเหลกเขา

2Fv

2I 1I 1Fv

2Bv

2Fv

dLII

10x2F 217−=

2I

a

b d

c

1I 2I

1Bv 1F

v

2Bv2F

v

a

b d

c

1I

2I1Bv

2Bv2F

v1Fv

Page 38: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

29

หรอออกจากตวนา ขยบตวนาเขาหรอออกตดกบเสนแรงแมเหลก ปดหรอเปดสวตซทนททนใด เพมหรอลดกระแสไฟฟา เพมหรอลดความตานทานในวงจร เปนตน เมอนาขดลวดหมนตดกบเสนแรงแมเหลกหรอทาใหเสนแรงแมเหลกเคลอนทตดกบขดลวดตวนา พบวาจะมกระแสไฟฟาเกดข*นทตวนา เรยกปรากฏการณดงกลาววา การเหนยวนาแมเหลกไฟฟา และเรยกกระแสทเกดข*นวา กระแสไฟฟาเหนยวนา การเกดกระแสไฟฟาเหนยวนาน*เปนผลเนองจากการเปลยนแปลงเสนแรงแมเหลกทตดกบขดลวดตวนา ทาใหเกดแรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาและกระแสไฟฟาเหนยวนาข*น เมอหยดเคลอนทสงใดสงหน งกระแสไฟฟาเหนยวนาจะไมเกดข*น เนองจากไมมการเปลยนแปลงเสนแรงแมเหลกทตดกบตวนา

2.12.1 การหาขนาดแรงเคล%อนไฟฟาเหน%ยวนา เมอพงแทงแมเหลกเขาสขดลวดหรอพงขดลวดเขาสแทงแมเหลกหรอไมกหมนขดลวดตดกบเสนแรงแมเหลก จะทาใหเสนแรงแม เหลกผานขดลวดเกดการเปลยนแปลงจงเกดแรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาข*นในขดลวดในทศทตานตอการเปลยนแปลงเสนแรงแมเหลก ซ งคาแรงเคลอนไฟฟาเหนยวนา ( ∈ ) ฟาราเดยไดหาความสมพนธทางคณตศาสตรไวดงน*

(2.30)

โดยท

= ฟลกซแมเหลกทเปลยนแปลง = เวลาทใชในการเปลยนแปลง ฟลกซแมเหลก N = จานวนรอบของขดลวด

เครองหมาย ε เปนลบ หมายถงแรงเคลอนไฟฟาทเกดข*นจะสรางสนามแมเหลกในทศตานการเปลยนแปลงเสนแรงแมเหลก ในกรณเคลอนตวนาตด ฟลกซแมเหลก

ภาพท 2.21 แรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาจากการเคลอนตวนาตดฟลกซแมเหลก

tN ∆

φ∆−=ε

φ∆

l

x

vF

t∆

Page 39: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

30

จากภาพท 2.21 เมอเคลอนตวนาไปทางขวามอ ฟลกซแมเหลกทพงผานวงเสนลวด คอ

(2.31)

จาก

(2.32)

กรณน* เปนกรณทลวดตวนาเคลอนทต*งฉากกบสนามแมเหลก ถาลวดตวนาเคลอนทโดย

ทศการเคลอนททามม θ ใด ๆ กบทศสนามแมเหลก แรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาจะได

(2.33)

เมอ θ คอมมระหวางทศทางความเรวททากบทศสนามแมเหลก แรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาน*จะทาใหเกดกระแสไฟฟาข*นในวงจรซงหาไดสมการ

(2.34)

เมอ R เปนความตานทานของวงเสนลวด เมอเกดกระแสไฟฟาเหนยวนาในเสนลวด จะทาใหเกดแรงตานกระทาตอลวดข*นในทศตรงขามกบการเคลอนทของลวดตวนา และแรงน*หาไดจากสมการ

(2.35)

ตวททาหนาทดงลวดตวนาออกไปจะตองทางานเปนอตรา

(2.36)

จากหลกการคงทของพลงงาน ความรอนทเกดข*นในตวตานทานจะเกดข*นดวยอตราเทาน*ดวย

(2.37)

ดงน*น จงกลาวไดวา กาลงททาใหลวดตวนาเคลอนท จะมคาเทากบกาลงททาใหเกดความรอนข*นในลวดความตานทาน

B)x(AB l==φ

ttvB

txB

t ∆∆

−=∆∆

−=∆φ∆

−=εll

vBl−=ε

θ−=ε sinvBl

RvB

RIl

=

RvB

BIF22l

l ==

R)vB(

FvP2

l==

R)vB(

R.RvB

RIP22

2 ll=

==

Page 40: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

31

ทศกระแส

2.12.2 การหาทศกระแสไฟฟาเหน%ยวนา

2.12.2.1 กฎมอขวาของเฟลมมง มใจความวา เมอกางน*วหวแมมอ น*วช* และน*วกลางของมอขวาออกใหต*งฉากซ งกนและกน โดยใหน*วหวแมมอช* ทศการเคลอนทของตวนา น*วช* ช* ทศของสนามแม เหลก และน* วกลางช* ทศการไหลของกระแสไฟฟาเหน ยวนาท เ กดข* นในตวนา ดงภาพท 2.22 แรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาจากการเคลอนตวนาตดฟลกซแมเหลก

ก. การเคลอนทของตวนาผานแมเหลก ข. การใชกฎมอขวาของเฟลมมง

ภาพท 2.22 แรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาจากการเคลอนตวนาตดฟลกซแมเหลก

2.12.1.1 ครอสจากทศการเคล%อนท%ไปหาทศของสนามแมเหลก ทศผลการครอสทเกดข*น คอทศของกระแสไฟฟาเหนยวนาในตวนา

2.12.2.2 กฎของเลนซ มใจความวา เมอตวนาและเสนแรงเคลอนไฟฟาเคลอนทตดกน กระแสไฟฟาเหนยวนาทเกดข*นบนตวนาน*น ๆ ยอมจะไหลในทศทกอใหเกดแรงกระทามาขดขนตอการเคลอนทซ งกอใหเกดกระแสไฟฟาเหนยวนาน*น เชน พงปลายแมเหลกข*วเหนอ (N) เขาสขดลวดโซเลนอยดจะทาใหเสนแรงแมเหลกพงตดกบขดลวดโซเลนอยด ทาใหเกดกระแสไฟฟาเหนยวนาในขดลวดโซเลนอยด ในทศททาใหปลายขดลวดโซเลนอยดดานทข*วแมเหลกพงเขาหาเปนข* วแม เหลกเดยวกบข* วแม เหลก ทพงเขาหา ท* งน* เพอตานการเคลอนทของข* วแม เหลกน* น ดงภาพท 2.23 ก ในกรณทพงปลายแมเหลกข*วเหนอ (N) ออกจากขดลวดโซเลนอยดจะทาใหเสนแรงแมเหลกพงตดกบขดลวดโซเลนอยด ทาใหเกดกระแสไฟฟาเหนยวนาในขดลวดโซเลนอยดในทศททาใหปลายขดลวดโซเลนอยดดานทข*วแมเหลกพงออกเปนข*วแมเหลกตรงขามกบข*วแมเหลกทพงออก ท*งน* เพอตานการเคลอนทของข*วแมเหลกน*น ดงภาพท 2.23 ค

ทศสนาม

ตวนาเคล?อนท?

NS

ทศสนาม

ตวนาเคล?อนท?

ทศกระแส I

Bv

Fv

Page 41: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

32

SN

ก. แมเหลกขยบเขา ข. แมเหลกอยนง ค. แมเหลกขยบออก

ภาพท 2.23 กระแสไฟฟาเหนยวนาจากการเปลยนแปลงสนามแมเหลกจากการขยบแทงแมเหลก

พจารณาขดลวดตวนา P ทอยระหวางข*วของแมเหลก ดงภาพท 2.24 ก ถาสนามแมเหลก

ในบรเวณขดลวดมคาสมาเสมอเทากบ เมอเพมกระแสไฟฟา ทาใหสนามแมเหลกทสมาเสมอม

คาเพมข*นเปน ดงภาพท 2.24

ก. สนามแมเหลกในบรเวณขดลวดมคาสมาเสมอ ข. สนามแมเหลกทสมาเสมอมคาเพมข*น

ภาพท 2.24 การเกดกระแสไฟฟาเหนยวนาในขดลวดตวนา P

สนามแมเหลกเปลยนแปลง ( ) ในลกษณะเพมข*น แสดงวา ฟลกซแมเหลกทผานขดลวดตวนา P กเปลยนแปลงดวย ทาใหเกดกระแสไฟฟาเหนยวนาในขดลวดตวนา P ในทศททา

ใหเกดสนามแมเหลก ( ) ในทศทางตอตานสนามแมเหลกเดม ดงภาพท 2.25 ก ตามกฎของเลนซในทานองเดยวกน ถาสนามแมเหลกเปลยนแปลง ( ) ในลกษณะลดลงทาใหเกดกระแสไฟฟา

เหนยวนาในขดลวดตวนา P ในทศททาใหเกดสนามแมเหลก ( ) ในทศทางเสรมกบสนามแมเหลกเดมดงภาพท 2.25 ข

1Bv

2Bv

Bv∆

iBv

Bv∆

iBv

SNSN

P1Bv

P

2Bv

I

I

N

S

P 2Bv

I

I

N

S

P 1Bv

Page 42: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

33

ก. เมอสนามแมเหลกมคาเพมข*น ข. สนามแมเหลกมคาลดลง

ภาพท 2.25 การเกดกระแสไฟฟาเหนยวนาเมอสนามแมเหลกเปลยนแปลง

2.13 สวนประกอบหลกของเคร%องกาเนดไฟฟา [5]

เครองกาเนดไฟฟากระแสสลบททาหนาทผลตแรงเคลอนไฟฟากระแสสลบข*นมา จะมสวนประกอบของเครองกาเนดไฟฟากระแสสลบดงน*

2.13.2 สวนท%อยกบท% (Stator) ในกรณทเปนเครองไฟฟาขนาดเลก แรงเคลอนไฟฟาทผลตข*นไดจะตา สวนอยกบทจะเปนขดลวดข*วแมเหลกทยดตดกบโครงเหลก ถาเปนกรณของเครองกาเนดไฟฟาขนาดใหญ ทผลตแรงเคลอนไฟฟาสงๆ สวนทอยกบทจะเปนขดลวดทผลตแรงเคลอนไฟฟาหรอทเรยกวา ขดลวด อารเมเจอร จะพนอยในสลอทของสเตเตอรทยดตดแนนอยกบโครงเหลก(Frame) สาหรบลกษณะของสลอททพนดวยลวดจะม 2 แบบคอ แบบเปดเปนแบบทใชกบเครองกาเนดทวไปอกแบบหน ง คอ แบบกงปดแบบน*ใชกบมอเตอรไฟฟากระแสสลบ

2.13.2 สวนท%เคล%อนท% (Rotor)

เครองกาเนดไฟฟากระแสสลบขนาดกาลงเอาทพทตา โรเตอรทเปนสวนเคลอนทหมน ไดน*นจะเปนขดลวดอารเมเจอร กระแสไฟฟาทถกผลตข*นมาปอนใหกบโหลด จะถกนาออกไป โดยผาน สลปรง แตถาเปนเครองกาเนดไฟฟากระแสสลบขนาดเอาทพทสงๆ แลวโรเตอรจะเปน ขดลวดสนามแมเหลกซ งมดวยกนสองแบบคอ แบบข*วยน (Salient Pole) และแบบทรงกระบอก (Cylindrical Pole)

- โรเตอรแบบข*วยน โรเตอรแบบน* จะมข*วแมเหลกสงยนออกไปจากแกนของโรเตอรเหมาะสาหรบเครองกาเนดทมความเรวตา

Bv

i

Bv∆

iBv

Bv

i

Bv∆iBv

Page 43: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

34

- โรเตอรแบบทรงกระบอก โรเตอรแบบน*ข*วแมเหลกจะเรยนตดกบแกนโรเตอรไมยนโผลออกไปเหมาะสาหรบเครองกาเนดทมความเรวสงๆ ดงน*นจานวนข*วแมเหลกของโรเตอรแบบน* จงนอยตรงกลางแมเหลกจะไมเซาะสลอทและเรยกบรเวณน*วาพ*นทข*วแมเหลก

2.14 หลกการทางานของเคร%องกาเนดไฟฟา

เรมจากหลกการทวาเมอใหตวนาหน งเคลอนทตดผานสานมแมเหลก พบวาจะทาใหเกดกระแสไหลในตวนาน*น หรอเกดเปนแรงเคลอนไฟฟาเหนยวนาข*นในตวนา โดยทศทางของกระแสและข*วของแรงดนไฟฟาเหนยวนา สามารถหาไดจากกฎมอขวาของ ฟาราเดย โดยน*วโปงจะแทนทศทางของสนามแมเหลก (ข*วเหนอไปข*วใต) และน*วกลางแทนทศทางของกระแสเหนยวนา ดงภาพท 2.26 การใชกฎมอขวาหาทศทางของกระแสเหนยวนา

ภาพท 2.26 การใชกฎมอขวาหาทศทางของกระแสเหนยวนา

คาแรงดนไฟฟาเหนยวนาทเกดข*นจากการทตวนาหนงยาว l( m ) เคลอนทดวยความเรว v ( m / s ) ตดผานสนามแมเหลกทมความหนาแนน B ( T ) โดยแนวของตวนากบสนามแมเหลกจะตองต*งฉากกน แสดงไวในสมการท 2.38

e = Blv (2.38)

โดยท e = แรงเคลอนไฟฟาเหนยวนา (V) B = ความหนาแนนเสนแรงแมเหลก (T) l = ความยาวลวดตวนา (m)

v = ความเรวในการเคลอนทตดผานสนามเหลก (m/s)

Page 44: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

35

2.15 สมบตทางแมเหลกของวสด (Properties Magnet Materials)

สมบตทางแมเหลกของวสด ข*นอยกบโครงสรางของอะตอมและลกษณะการจบตวของอะตอมของธาตทประกอบกนข*นเปนวสด และวดกนทผลการตอบสนองของวสดตอสนามแมเหลกทมาเหนยวนาวสดอาจแบงออกเปน 3 กลม ตามคาเพอรมบลต*สมพทธ

- กลมไดอาแมกเนต (Diamagnetic) ไดแก วสดทมเพอรมบลต*สมพทธนอยกวา 1 - กลมพาราแมกเนต (Paramagnetic) ไดแก วสดทมเพอรมบลต* สมพทธมากกวา 1 เลกนอย

- กลมเฟอรโรแมกเนต (Ferromagnetic) ไดแก วสดทมเพอรมบลต*สมพทธมากกวา 1มาก ๆ

เมอถกเหนยวนาดวยสนามแมเหลก เฟอรโรแมกเนตกกจะแสดงอานาจแมเหลกข*นมา ท*งน*ธาตทเปนเฟอรโรแมกเนตก ไดแก เหลก นกเกล โคบอลต แมเหลกถาวร (Permanent Magnets) แมเหลกถาวร คอ เฟอรโรแมกเนตกทสามารถรกษาสภาพความเปนแมเหลกไวภายใตหลงทสนามแมเหลกทมาเหนยวนาไดหมดไปแลว แมเหลกถาวรมท*งพวกทเปนโลหะผสมและพวกทเปนเซรามก พวกหลงน* มชอวา แมเหลกเซลามก (Ceramic Magnets) แมเหลกออน (Soft Magnets)

แมเหลกออน ไดแก เฟอรโรแมกเนตกทไมสามารถรกษาสภาพความเปนแมเหลกไวไดภายหลงทสนามแมเหลกทมาเหนยวหมดไป ตวอยางแมเหลกออนทสาคญ ไดแก เหลกกลาผสมซลคอน เหลกกลาผสมนกเกลหรอทเรยกเปนทางการคาวา เพอรมาลลอย (Permalloy) แมเหลกทกชนดมสนามแมเหลกรอบๆแทงและมแรงแมเหลกกระทากนระหวางแมเหลก 2 แทงเนองจากแรงปฏกรยาภายใสนามแมเหลกในสนามแมเหลกวตถใดๆ ทถกทาใหเปนแมเหลกและจะกลายเปนแมเหลกเมอวางไวในสนามแมเหลก การเคลอนทของประจ (ปกตคออเลกตรอน) ทาใหเกดสนามแมเหลกเชนเดยวกน

Page 45: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

บทท 3 การออกแบบโครงงาน

ในบทนจะกลาวถงขนตอนในการออกแบบเครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลนทจดทาขนในโครงงานน โดยแบงออกเปน 2 สวน คอ

3.1 สวนทเปนแนวคดการออกแบบ 3.2 สวนทเปนการออกแบบเครองกาเนดไฟฟา

3.1 แนวคดการออกแบบ

วธการออกแบบระบบทใชในการพฒนาความคดการออกแบบการแปลงพลงงานคลน ระบบการลอย การจอดเรอและแนวคดการใชเวลาปดไฟเปนแนวคดทดทสดทเหนพองกน เพอใหมนใจวาระบบสามารถใชเขากนไดอยางมประสทธภาพมากทสด ประสทธภาพของระบบวดไดทงในแงของประสทธภาพในการจบพลงงานและคาใชจายโดยรวมของระบบ เปนวธการดงเดมในการแปลงพลงงานคลนในทะเลเปนไฟฟา แบงออกเปน 3 สวนคอ

3.1.1 โครงสรางของระบบทางกล

ระบบผลตพลงงานไฟฟาจากคลนทะเลแบบทสรางข น มปจจยท เปนเงอนไขในการออกแบบ คอ ระบบสามารถทางานไดเมอคลนมแอมปลจดและความถต า ระบบตองมความซบซอนนอยงายตอการซอมบารง ราคาตนทนในการผลตเครองไมสงมากนก โครงสรางของระบบผลตไฟฟาจากคลนทะเลทออกแบบภายในเงอนไข เครองกาเนดไฟฟาทสรางขนสาหรบใชในโครงงานน เปนเคร องกาเนดไฟฟากระแสสลบชนดแมเหลกถาวร ท มแรงดนไฟฟาดานขาออกเปน แบบ 1 เฟส

3.1.2 ระบบการลอย

ระบบแนวคดระบบการลอยสาหรบโครงงานน ประกอบดวยทนสวนกลางเปนทอพวซ เสาทรงกระบอกในสวนลางจะมไมอยเพอใหลอยและเกดความสมดล ซ งทนมการแปลเปลยนทเปนอสระกบทยดเสาทรงกระบอก มทนเปนตวทชวยใหเสาทรงกระบอกสวนกลางลอยไดเพอทจะไดยบย งการขวางโดยใชระบบการจอดเรอซ งไมตองกงวลเรองการโยนอยางแรงของทน

Page 46: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

37

3.1.3 เครองกาเนดไฟฟา

เครองกาเนดไฟฟาทสรางขนสาหรบใชในโครงงานน เปนเครองกาเนดไฟฟากระแสสลบชนดแมเหลกถาวร ทมแรงดนไฟฟาดานขาออกเปนแบบ 1 เฟส

3.2 การออกแบบเครองกาเนดไฟฟา

สวนประกอบเคร องกาเนดไฟฟาทแปลงพลงงานคลนเปนพลงงานไฟฟากระแสสลบ 1 เฟส แบงการออกแบบเปน 3 สวน ดงภาพท 3.1

• สวนการออกแบบ เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน

• สวนการออกแบบ ตวสเตเตอร

• สวนการออกแบบ ตวโรเตอร

ก. เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน ข. ตวสเตเตอร ค. ตวโรเตอร

ภาพท 3.1 การออกแบบเครองกาเนดไฟฟา

3.2.1 สวนการออกแบบเครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน

เครองกาเนดไฟฟาทสรางขนสาหรบใชในโครงงานน เปนเครองกาเนดไฟฟากระแสสลบชนดแมเหลกถาวร ทมแรงดนไฟฟาดานขาออกเปนแบบ 1 เฟส ดงภาพท 3.2 เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน

Page 47: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

38

ภาพท 3.2 เครองกาเนดฟาพลงงานคลน

3.2.2 สวนการออกแบบตวสเตเตอร

ตวสเตเตอรไดทาการออกแบบวางแทงแมเหลกถาวรกบแทงเหลกไวในทอพวซ ไดมการวางรปแบบแมเหลกถาวรกนกบแทงเหลก มแทงแมเหลกทงหมด 8 แทงและแทงเหลกอก 7 แทง ดงภาพท 3.3 การออกแบบตวสเตเตอร

ภาพท 3.3 การออกแบบตวสเตเตอร

สวนประกอบของตวสเตเตอรมอย 2 สวน คอ 1. แทงแมเหลกถาวรกบแทงเหลก ขนาดของแทงแมเหลกถาวรมขนาด 60x20x20 mm.

และขนาดของแทงเหลกมขนาด 60x20x19 mm. 2. ทอพวซ มขนาด กวาง 5.35x 150 mm

Page 48: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

39

ก. ชดแทงแมเหลกถาวร ข. แทงเหลก ค. ทอพวซ

ภาพท 3.4 สวนประกอบของตวสเตเตอร

3.2.3 สวนการออกแบบตวโรเตอร

ในตวของโรเตอรเปนมลกษณะคลายทนทาจากไฟเบอรกลาสและสวนกลางเปนทอพวซทมการพนชดขดลวดเปนสวนทเคลอนทเมอมการเกดคลนทาใหชดขดลวดไปตดกบสนามแมเหลกทาใหเกดแรงดนไฟฟากระสลบ ดงภาพท 3.5 แสดงตวโรเตอร

ภาพท 3.5 แสดงตวโรเตอร สวนประกอบของตวโรเตอรมอย 2 สวน คอ

1. ทนททาจากไฟเบอรกลาสม 2 สวน มขนาด 52x6.35x16 mm. ทง 2 ชน 2. สวนทพนขดลวดทาจากไฟเบอรกลาสมขนาด 9x16 mm.

Page 49: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

40

ก. สวนทพนขดลวด ข. สวนทเปนทน

ภาพท 3.6 สวนประกอบของตวโรเตอร

3.3.2.1 การคานวณหาขดลวด

การหาความยาวของขดลวดตวนาโดยทตองการแรงดน30V.โดยทมลกษณะโรเตอรเปนรปทรงกระบอกมความกวาง 9 mm.ความยาว16 mm. และมสนามแมเหลก 0.41T สามารถหาขดลวดไดจากสมการดงตอไปน โดยอางจากสมการท 2.38 e = Blv

เมอ e = แรงดนไฟฟาเหนยวนาทเกดข/นในเสนลวดตวนา เปน v

B = ความหนาแนนของฟลกซแมเหลก เปน T

l = ความยาวของเสนลวดตวนาในสนามแมเหลก เปน m

v = ความเรวสมพทธระหวางสนามแมเหลกกบเสนลวดตวนา เปน m/s

e = 30 V ; B = 0.41 T ; v = 0.56 m/s

30 = (0.41) l (0.56)

l = 30/ (0.15*0.41*0.56)

l = 870 รอบ

การพนขดลวดอาจจะพนเผอไปสกประมาณ 10 % กไดเพราะวาการทางานดวยมอาจจะตองเผอบางเลกนอยเพราะอาจเกดการสญเสย (loss)

3.2.3.2 การทาชดขดลวด

โดยนาขดลวดพนเขากบตวแกนททาจากไฟเบอรกลาส มลกษณะเปนทรงกระบอกม ขนาด 90x20mm.โดยใชขดลวดลวดเบอร 29AWG. พนชดขดลวดจานวน 1000 รอบ ดงภาพท 3.7

Page 50: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

41

ภาพท 3.7 การพนของชดขดลวด

ก. การวางชดขดลวดในตวโรเตอร ข.ตวโรเตอรทเสรจสมบรณ

ภาพท 3.8 ตวโรเตอร

3.3 โครงงานทสมบรณ

เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลนเปนเคร องกาเนดไฟฟากระแสสลบชนดแมเหลกถาวร ทมแรงดนไฟฟาดานขาออกเปนแบบ 1 เฟส แรงดนไมเกน 15 Vac. ดงภาพท 3.9 เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน (Wave Generator)

ภาพท 3.9 เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน (Wave Generator)

Page 51: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

42

บทท 4

วธการทดลองและผลการทดลอง

การทดลองน เพอตองการหารปแบบการวางแมเหลกท เหมาะสมทจะวางในตวของ สเตเตอรและหาระยะการเคลอนทการตดผานสนามแมเหลกของตวโรเตอรททาใหเกดแรงดนสงสด เพอทจะนาไปสรางเครองเครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน โดยมการทดลอง 2 สวน คอ สวนทไดทาการทดลองในหองทดลองและทดลองในสถานทจรงทจงหวดระยอง ณ หาดแมลาพงในชวง เวลา 14.00 -15.30 น.

รปแบบการวางแมเหลก

Set1 Set Set3 Set 4

ภาพท 4.1 การวางแมเหลก

Page 52: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

43

ก. Set 1 ข. Set 2 ค. Set 3 ง. Set 4

ภาพท 4.2 รปแบบทไดทาการประกอบเสรจแลว

4.1 การทดลองในหองทดลองแบงออกเปน 3 สวน คอ

• การทดสอบเพอหารปแบบการวางแมเหลกทเหมาะสมโดยการ Simulation • การทดลองเพอหารปแบบการวางแมเหลกทเหมาะสมโดยเปรยบเทยบแรงดน

• การทดลองการเพมระยะการเคลอนทของตวโรเตอร

4.1.1 การทดสอบเพอหารปแบบการวางแมเหลกทเหมาะสมโดยการ Simulation ก. วตถประสงคของการทดสอบ

- เพอศกษาหาทศทางของสนามแมเหลก - เพอทดสอบหาความเขมของสนามแมเหลก

ข. เครองมอและอปกรณทใชการทดสอบ

- คอมพวเตอร 1 เครอง โดยใชโปรแกรม Visimag

ค. ข,นตอนการทดสอบ 1. เขยนรปแบบการวางแมเหลกแมเหลก

2. ใสคาความหนาแนนของแทงแมเหลก มหนวยเปนเทศลา 3. ทาการ Simulation

4. บนทกผลทดสอบ 5. เปลยนรปแบบการแมเหลกถาวรทไดวางไวแลว

Page 53: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

44

ง. ผลการทดสอบการ Simulation

รปแบบท1 (Set 1) ดงภาพท 4.3 แสดงทศทางและเสนแรงแมเหลก

ก. ทศทางสนามแมเหลก ข. เสนแรงแมเหลก

ภาพท 4.3 ทศทางและเสนแรงแมเหลก

รปแบบท 2 (Set 2) ดงภาพท 4.4 แสดงทศทางและเสนแรงแมเหลก

ก. ทศทางสนามแมเหลก ข. เสนแรงแมเหลก

ภาพท 4.4 ทศทางและเสนแรงแมเหลก

Page 54: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

45

รปแบบท 3 (Set 3) ดงภาพท 4.5 แสดงทศทางและเสนแรงแมเหลก

ก. ทศทางสนามแมเหลก ข. เสนแรงแมเหลก

ภาพท 4.5 ทศทางและเสนแรงแมเหลก

รปแบบท 4 (Set 4) ดงภาพท 4.6 แสดงทศทางและเสนแรงแมเหลก

ก. ทศทางสนามแมเหลก ข. เสนแรงแมเหลก

ภาพท 4.6 ทศทางและเสนแรงแมเหลก

Page 55: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

46

4.1.2 การทดลองเพอหารปแบบการวางแมเหลกทเหมาะสมโดยการเปรยบเทยบแรงดน

แบงออกเปน 2 การทดลอง คอ

• ทดลองโดยใชมลตมเตอรวด

• ทดลองโดยใชออสซสโลสโคปวด

4.1.2.1 ทดลองโดยใชมลตมเตอรวด

ก. วตถประสงคของการทดลอง

- เพอศกษารปแบบการวางแมเหลกถาวร - เพอศกษาจานวนรอบของขดของลวด

ข. เครองมอและอปกรณทใชการทดลอง - แทงแมเหลกถาวรจานวน 8 แทง

- แทงเหลกจานวน 7 แทง - ทอพวซขนาด3 นว ยาว 1.50 เมตรและฝาทอ 2 ฝา - ทอพวซขนาด1/2นว ยาว 1.55 เมตร

- ชดขวดลวดพนจานวน 935 รอบ - ชดทดสอบ - ดจตอลมลตมเตอร 1 ตว - สายไฟฟาจานวน 2 เสน

ค. ข,นตอนการทดสอบ ดงภาพท 4.7 1. นารปแบบแทงแมเหลกถาวรทไดจดเตรยมไวใสในทอพวซ 2. นาชดขดลวดทไดทาการพนไวไปสวมเขากบทอพวซ

3. นาขดลวดไปตอกบอปกรณทวดแรงดน 4. ทาการเคลอนทชดขดลวดขนและลง 5. จดคาแรงดนทไดจาการทดสอบ 6. เปลยนรปแบบการแมเหลกถาวรทไดวางไวแลว

Page 56: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

47

ก. การทดลอง ข. ดจตอลมลตมเตอร

ภาพท 4.7 ขนตอนการทดสอบ

ง. ผลการทดสอบการวางแมเหลกในแตละแบบ การทดสอบน เพอตองการหารปแบบการวางแมเหลกทเหมาะสม ไปทาการวางรปแบบแมเหลกถาวรของตวสเตเตอร สารมารถดผลการทดสอบไดจากตารางท 4.1 ผลการทดสอบการวางรปแบบแมเหลก

ตารางท 4.1 ผลการทดสอบการวางรปแบบแมเหลก

ความเรวรอบ

จานวน(คร,ง)/ (10s)

รปแบบการวางข,วแมเหลก

Set 1 Set 2 Set 3 Set 4

12 4.89 Vac. 14.59 Vac. 5.28 Vac. 19.30 Vac.

14 4.90 Vac. 15.69 Vac. 6.38 Vac. 19.45 Vac.

16 5.24 Vac. 17.52 Vac. 6.54 Vac. 19.52 Vac.

18 5.96 Vac. 18.32 Vac. 6.82Vac. 19.56 Vac.

20 6.92 Vac. 19.20 Vac. 7.89 Vac. 19.65 Vac.

Page 57: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

48

ภาพท 4.8 ความสมพนธแรงดนไฟฟา ตอความเรวรอบตางๆ ขณะไมตอโหลด 4.1.2.2 การทดลองโดยใชออสซสโลสโคปวด

ก. จดประสงคของการทดลอง - เพอทดสอบการทางานของเครองกาเนดไฟฟาวาสามารถผลตไฟฟาได จรงหรอไม - เพอทดสอบวาเครองกาเนดสามารถจายกระแสชารจไดจรง หรอไม - เพอศกษารปแบบการวางแมเหลกถาวร - เพอศกษาแนวทางในการพฒนาตอไปในอนาคต

ข. เครองมอและอปกรณทใชในการทดลอง - ออสซลโลสโคป

- มลตมเตอร - ชดควบคมการชารจ - ตวสเตเตอร มแทงแมเหลก 8 แทง - ตวโรเตอร มการพนขดลวดจานวน 1000 รอบ

ค. ข,นตอนการทดลอง ดงภาพท 4.9

1. นารปแบบแทงแมเหลกถาวรทไดจดเตรยมไวใสในทอพวซ 2. นาชดขดลวดทไดทาการพนไวไปสวมใส 3. นาขดลวดไปตอกบชารจแรงดน 4. ทาการเคลอนทตวสเตเตอร 5. บนทกคาแรงดนทไดจาการทดสอบ 6. เปลยนรปแบบการแมเหลกถาวรทไดวางไวแลว

0

5

10

15

20

25

12 14 16 18 20

แรงดนไฟฟ

า(Vac)

จานวนคร,ง/10s

Set 1

Set 2

Set 3

Set 4

Page 58: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

ก. เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน

ภาพท 4.9 ขนตอนการทดลอง

ง. ผลการทดลอง จากการทดลองเมอไดทาการทดลองทาใหเกดแรงดนไฟฟากระแสสลบขนมาหลงจากนนทาการแปลงแรงดนโดยผานวงจรแปลงแรงดนใหเปนแรงดนไฟฟากระแสตรง จากนนทาการเปลยนรปแบบชดแมเหลกทวางไวมทงหมด 4 รปแบบไดดงภาพท 4.10

ภาพท 4.10 การทดลองคาแรงดน

เครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน ข. ออสซลโลสโคป

ขนตอนการทดลอง

ผลการทดลอง จากการทดลองเมอไดทาการทดลองทาใหเกดแรงดนไฟฟากระแสสลบขนมาหลงจากนน

ทาการแปลงแรงดนโดยผานวงจรแปลงแรงดนใหเปนแรงดนไฟฟากระแสตรง จากนนทาการเปลยนรปแบบชดแมเหลกทวางไวมทงหมด 4 รปแบบ และสามารถดรปแบบการเกดแรงดนทง

10 - 4.13

การทดลองคาแรงดน Vac.และ Vdc. แบบการวางแมเหลก Set 1

49

ออสซลโลสโคป

จากการทดลองเมอไดทาการทดลองทาใหเกดแรงดนไฟฟากระแสสลบขนมาหลงจากนนทาการแปลงแรงดนโดยผานวงจรแปลงแรงดนใหเปนแรงดนไฟฟากระแสตรง จากนนทาการ

และสามารถดรปแบบการเกดแรงดนทง

Page 59: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

ภาพท 4.11 การทดลองคาแรงดน

ภาพท 4.12 การทดลองคาแรงดน

การทดลองคาแรงดน Vac.และ Vdc. แบบการวางแมเหลก Set 2

การทดลองคาแรงดน Vac.และ Vdc. แบบการวางแมเหลก Set 3

50

Page 60: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

ภาพท 4.13 การทดลองคาแรงดน

วเคราะหผลการทดสอบ วเคราะหไดวาการวางแมเหลกแบบไดแรงดนออกมาดทสดและมคาแรงดนใกลเคยงกนจงเหมาะสมทแมเหลกถาวร

4.1.3 การทดสอบ

ก. วตถประสงค

- เพอทดสอบวาชดขดลวดสามารถจายแรงดนไดเทาไร - เพอทดสอบหาระยะการตด

ข. เครองมอและ - แทงแมเหลกถาวรจานวน

- แทงเหลกจานวน - ทอพวซ - ทอพวซขนาด - ชดขวดลวดพนจานวน

การทดลองคาแรงดน Vac.และ Vdc. แบบการวางแมเหลก Set 4

รทดสอบ ไดวาการวางแมเหลกแบบ Set 4 และการเพมความเรวในการตดสนามแมเหลกทสดและมคาแรงดนใกลเคยงกนจงเหมาะสมทจะนาไปออกแบบ

สอบเพอระยะการตดของสนามแมเหลก วตถประสงคของการทดสอบ เพอทดสอบวาชดขดลวดสามารถจายแรงดนไดเทาไร เพอทดสอบหาระยะการตดผานสนามแมเหลก

เครองมอและอปกรณทใชการทดสอบ แทงแมเหลกถาวรจานวน 4 ค แทงเหลกจานวน 3 แทง ทอพวซขนาด 3 นว ยาว 1.50 เมตรและฝาทอ 2 ฝา ทอพวซขนาด ½ นว ยาว 1.55 เมตร ชดขวดลวดพนจานวน 935 รอบ

51

และการเพมความเรวในการตดสนามแมเหลกจะนาไปออกแบบการวางแทง

Page 61: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

52

- ดจตอลมลตมเตอร 1 ตว - สายไฟฟาจานวน 2 เสน

ค. ข,นตอนการทดสอบ ดงภาพท 4.14 1. นาแบบแทงแมเหลกถาวรทไดจดเตรยมไวใสในทอพวซ

2. นาชดขดลวดทไดทาการพนไวไปสวมใส 3. นาขดลวดไปตอกบอปกรณทวดแรงดน

4. ทาการเคลอนทชดขดลวดขนและลง 5. จดคาแรงดนทไดจาการทดสอบ 6. เปลยนระยะการตดของสนามแมเหลก

ก. การทดลอง ข. ดจตอลมลตมเตอร

ภาพท 4.14 ขนตอนการทดลอง

ง. ผลการทดสอบการเพมระยะการตดของสนามแมเหลก การทดสอบน เพอตองการวดเอาแรงดนทออกมาไปทาการออกแบบระยะการตดของ

สนามแมเหลกของตวสเตอร สารมารถดผลการทดสอบการเพมระยะการตดของสนามแมเหลกไดจากตารางท 4.2 ผลการทดลองการเพมระยะการเคลอนทของชดขดลวด (คร งท1) และตารางท 4.3 ผลการทดลองการเพมระยะการเคลอนทของชดขดลวด (คร งท2)

Page 62: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

53

ตารางท4.2 ผลการทดลองการเพมระยะการเคลอนทของชดขดลวด (คร,งท1)

ความเรวรอบ

จานวน(คร,ง)/ (10s)

รปแบบการวางข,วแมเหลกแบบSet 4 ระยะการเพมการตดของ

สนามแมเหลก

0.48 เมตร 0.52 เมตร 0.56 เมตร

10 1.58 Vac. 5.88 Vac. 10.63 Vac.

12 3.46 Vac. 7.32 Vac. 12.48 Vac.

14 5.48 Vac. 9.58 Vac. 14.67 Vac.

16 6.23 Vac. 12.46 Vac. 18.34 Vac.

18 9.90 Vac. 15.25 Vac. 19.46 Vac.

ตารางท4.3 ผลการทดลองการเพมระยะการเคลอนทของชดขดลวด (คร,งท2)

ความเรวรอบ

จานวน(คร,ง)/ (10s)

รปแบบการวางข,วแมเหลกแบบSet 4 ระยะการเพมการตดของ

สนามแมเหลก

0.48 เมตร 0.52 เมตร 0.56 เมตร

10 1.80 Vac. 5.64 Vac. 11.60 Vac.

12 3.35 Vac. 6.52 Vac. 13.58 Vac.

14 4.67 Vac. 8.54 Vac. 15.03 Vac.

16 6.45 Vac. 10.32 Vac. 17.58 Vac.

18 8.29 Vac. 14.52 Vac. 19.26 Vac.

Page 63: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

54

ภาพท 4.15 ความสมพนธแรงดนไฟฟา ทความเรวรอบและระยะการตดของ สนามแมเหลกตางๆ (คร งท1)

ภาพท 4.16 ความสมพนธแรงดนไฟฟา ทความเรวรอบและระยะการตดของ สนามแมเหลกตางๆ (คร งท2)

วเคราะหผลการทดสอบ

วเคราะหไดวาการเพมระยะทางการเคลอนทของขดลวดตดผานสนามแมเหลกและความเรวในการตดของสนามแมเหลกเพมขนทาใหแรงดนทออกมาเพมขนดวย จงนาแรงดนทออกมาไดสงสดไปออกแบบการเคลอนทของตวโรเตอร

0

5

10

15

20

25

12 14 16 18 20

แรงดนไฟฟ

า(ฮฟแ)

จานวนคร,ง/10s

Set 1

Set 2

Set 3

0

5

10

15

20

25

12 14 16 18 20

แรงดนไฟฟ

า (Vac)

จานวนคร,ง/10s

Set 1

Set 2

Set 3

Page 64: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

55

4.2 การเปรยบเทยบขอมลความสงคลนกบการทดสอบระยะการเกดแรงดน

ขอมลทไดจากกรมอตนยมวทยาทเกยวกบความสงคลนนาไปเปรยบเทยบกบการทดสอบในชวงระยะการเกดแรงดนเพอนาไปออกแบบเคร องกาเนดไฟฟา ตารางท 4.4 แสดงการเปรยบเทยบความสงคลนและชนดของคลน ภาพท 4.17 แสดงการเปรยบเทยบความสงคลนทระยองของป 2008-09-10

ตารางท 4.4 ตารางเปรยบเทยบความสงคลนและชนดคลนของกรมอตนยมวทยา

รหส ลกษณะทะเล ความสงของคลน

( เมตร )

0 ทะเลสงบ ( เรยบเหมอนกระจก - Glassy ) Calm 0

1 ทะเลสงบ ( พลวนอยๆ - Rippled ) Calm 0.0 - 0.10

2 ทะเลเรยบ ( เปนละลอกนอยๆ - Wavelets ) Smooth 0.10 - 0.50

3 ทะเลมคลนเลกนอย Slight 0.50 - 1.25

4 ทะเลมคลนปานกลาง Moderate 1.25 - 2.50

5 ทะเลมคลนจด Rough 2.50 - 4.00

6 ทะเลมคลนจดมาก Very Rough 4.00 - 6.00

7 ทะเลมคลนใหญ High 6.00 - 9.00

8 ทะเลมคลนใหญมาก Very High 9.00 - 14.00

9 ทะเลมคลนใหญและจดมาก ( ทะเลบา ) Phenomenal มากกวา 14.00

Page 65: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

56

ภาพท 4.17 การเปรยบเทยบความสงคลนทระยองของป 2008 -09- 10

4.3 วเคราะหขอมลจากกรมอตนยมวทยาและการทดสอบระยะการเกดแรงดน

จากการทดสอบหาแรงดนทระยะการตดของสนามแมเหลกในแตละชวงระยะการตดสนามแมเหลกททาใหเกดแรงดน ระยะการตดทไดแรงดนออกมาไดสงจะอยในชวง 0.56 เมตรแลวนาระยะการตดของสนามแมเหลกไปเปรยบเทยบกบความสงคลนท เกดข น จากตารางการเปรยบเทยบการเกดคลนของแตละปตางๆการเกดคลนจะอยในชวง 0.10- 0.50 เมตร จงไดไปออกแบบระยะระหวางขดลวดกบสนามแมเหลกของเครองกาเนดไฟฟา

4.4 การทดลองในสถานทจรง

จากการทดลองในสถานทจรงทจงหวดระยอง ณ หาดแมลาพง ในชวงเวลา 14.00 -15.30 น. คลนมความสงไมมากนกทาใหแรงดนไฟฟาทออกมากไมสงแตไดทาการวด โดยใชเครองมอวด มลตมเตอรไดคาสงสดไมเกน15 Vac.” เนองจากความสงมผลตอการเกดแรงดนไฟฟา” ดงภาพท 4.18 แสดงการทดลองในสถานทจรง

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

คารห

สควาสง

คล'น

วนท'วดคา

รtยอง ม.ค.08

รtยอง ม.ค.09

รtยอง ม.ค.10

Page 66: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

57

ก. เครองกาเนดไฟฟา ข. แรงดนทเกดขน

ภาพท 4.18 การทดลองในสถานทจรง

Page 67: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

บทท 5 สรปและขอเสนอแนะ

จากการทดสอบการเปลยนการวางรปแบบการวางแมเหลกถาวรและเปลยนระยะ

สนามแมเหลกทขดลวดตดผานแลวทาการเพมความเรวรอบขนดวย ทาใหไดคาแรงดนไฟฟากระแสลบเพมขนจงนาไปศกษาเพอหาจานวนขดลวดทจะทาการพนและตาแหนงแมเหลกถาวรทจะวางแลวหาชวงระยะทขดลวดจะตดผานสนามแมเหลก แลวนามาเปรยบเทยบเพอเอาไปทาการออกแบบเครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน(Wave Generator)

จากการทดลองเครองกาเนดไฟฟาพลงงานคลน(Wave Generator) ณ สถานทจงหวดระยองทหาดแมลาพง คลนทหาดแมลาพงมความสงคลนทไมมากนกและความถคลนททากนอยทาใหแรงดนทออกมาทแรงดนสงสดไมเกน 15 Vac.โดยทยงไมไดตอเขากบโหลด

สรปไดวา ความสงคลน ระยะความยาวคลน และความถคลนมผลตอการเกดแรงดนไฟฟา การทเราตอสายไฟฟาทระยะความยาวมากและระยะของขดลวดทจะตดผานสนามแมเหลกทาใหแรงดนทออกมามการสญเสยหรอ (Losses) ทาใหคาแรงไดไฟฟาทออกมา ไดนอย

Page 68: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

59

เอกสารอางอง

[1] http://www.region1.m-energy.go.th/0gkramrukanghanrom/wind/3.pdf [2] http://www.streesmutprakan.ac.th/teacher/sci/phystay/Phy2/E-M1.htm [3] ณรงค ชอนตะวน เครองกาเนดไฟฟากระแสสลบ ตามหลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ 2535 [4] http://files.asme.org/asmeorg/NewsPublicPolicy/Newsletters/METoday/Articles/20814.pdf [5] ไมตร วรวฒจรรยากล เครองกลไฟฟาเบองตน 1 สานกพมพศนยการพมพพลชย 2535

Page 69: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

60

ภาคผนวก

Page 70: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

61

ภาคผนวก ก

ตารางแสดงรายละเอยดของขดลวดทองแดง

AWG Diameter Turns of

wire Area Copper

resistance[6

]

(inch) (mm) (per inch) (per cm) (kcmil) (mm2) (Ω/km) (Ω/kFT)

0000 (4/0) 0.46 11.684 2.17 0.856 212 107 0.1608 0.04901

000 (3/0) 0.4096 10.404 2.44 0.961 168 85 0.2028 0.0618

00 (2/0) 0.3648 9.266 2.74 1.08 133 67.4 0.2557 0.07793

0 (1/0) 0.3249 8.252 3.08 1.21 106 53.5 0.3224 0.09827

1 0.2893 7.348 3.46 1.36 83.7 42.4 0.4066 0.1239

2 0.2576 6.544 3.88 1.53 66.4 33.6 0.5127 0.1563

3 0.2294 5.827 4.36 1.72 52.6 26.7 0.6465 0.197

4 0.2043 5.189 4.89 1.93 41.7 21.2 0.8152 0.2485

5 0.1819 4.621 5.5 2.16 33.1 16.8 1.028 0.3133

6 0.162 4.115 6.17 2.43 26.3 13.3 1.296 0.3951

7 0.1443 3.665 6.93 2.73 20.8 10.5 1.634 0.4982

8 0.1285 3.264 7.78 3.06 16.5 8.37 2.061 0.6282

9 0.1144 2.906 8.74 3.44 13.1 6.63 2.599 0.7921

10 0.1019 2.588 9.81 3.86 10.4 5.26 3.277 0.9989

11 0.0907 2.305 11 4.34 8.23 4.17 4.132 1.26

12 0.0808 2.053 12.4 4.87 6.53 3.31 5.211 1.588

13 0.072 1.828 13.9 5.47 5.18 2.62 6.571 2.003

14 0.0641 1.628 15.6 6.14 4.11 2.08 8.286 2.525

15 0.0571 1.45 17.5 6.9 3.26 1.65 10.45 3.184

16 0.0508 1.291 19.7 7.75 2.58 1.31 13.17 4.016

17 0.0453 1.15 22.1 8.7 2.05 1.04 16.61 5.064

18 0.0403 1.024 24.8 9.77 1.62 0.823 20.95 6.385

19 0.0359 0.912 27.9 11 1.29 0.653 26.42 8.051

20 0.032 0.812 31.3 12.3 1.02 0.518 33.31 10.15

21 0.0285 0.723 35.1 13.8 0.81 0.41 42 12.8

22 0.0253 0.644 39.5 15.5 0.642 0.326 52.96 16.14

23 0.0226 0.573 44.3 17.4 0.509 0.258 66.79 20.36

24 0.0201 0.511 49.7 19.6 0.404 0.205 84.22 25.67

25 0.0179 0.455 55.9 22 0.32 0.162 106.2 32.37

26 0.0159 0.405 62.7 24.7 0.254 0.129 133.9 40.81

27 0.0142 0.361 70.4 27.7 0.202 0.102 168.9 51.47

28 0.0126 0.321 79.1 31.1 0.16 0.081 212.9 64.9

29 0.0113 0.286 88.8 35 0.127 0.0642 268.5 81.84

30 0.01 0.255 99.7 39.3 0.101 0.0509 338.6 103.2

31 0.00893 0.227 112 44.1 0.0797 0.0404 426.9 130.1

32 0.00795 0.202 126 49.5 0.0632 0.032 538.3 164.1

33 0.00708 0.18 141 55.6 0.0501 0.0254 678.8 206.9

34 0.0063 0.16 159 62.4 0.0398 0.0201 856 260.9

35 0.00561 0.143 178 70.1 0.0315 0.016 1079 329

36 0.005 0.127 200 78.7 0.025 0.0127 1361 414.8

37 0.00445 0.113 225 88.4 0.0198 0.01 1716 523.1

38 0.00397 0.101 252 99.3 0.0157 0.00797 2164 659.6

39 0.00353 0.0897 283 111 0.0125 0.00632 2729 831.8

40 0.00314 0.0799 318 125 0.00989 0.00501 3441 1049

Page 71: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

62

ภาคผนวก ข สถานภาพทะเล (รหส) ราย 3 ชวโมง

รหสสถาน-สถาน-จงหวด วนท เวลาทาการตรวจ

เฉลย 0100 0400 0700 1000 1300 1600 1900 2200

478201-ระยอง จ.ระยอง 1/1/2009 2 0 0 0 0 0 0 0 0

478201-ระยอง จ.ระยอง 2/1/2009 0 2 2 2 3 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 3/1/2009 2 2 2 2 0 0 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 4/1/2009 2 0 0 2 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 5/1/2009 0 0 0 0 0 0 0 0 -

478201-ระยอง จ.ระยอง 6/1/2009 0 2 1 2 2 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 7/1/2009 2 2 0 0 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 8/1/2009 1 0 0 2 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 9/1/2009 1 0 0 0 0 2 0 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 10/1/2009 2 2 3 3 3 3 2 0 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 11/1/2009 0 0 0 1 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 12/1/2009 0 3 2 3 2 2 0 0 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 13/1/2009 1 0 0 0 0 0 0 0 0

478201-ระยอง จ.ระยอง 14/1/2009 0 2 0 4 3 2 0 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 15/1/2009 1 2 1 2 3 3 1 0 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 16/1/2009 0 0 1 2 3 3 3 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 17/1/2009 1 0 0 0 0 0 0 0 0

478201-ระยอง จ.ระยอง 18/1/2009 0 2 2 2 1 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 19/1/2009 0 0 0 0 2 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 20/1/2009 0 0 1 3 3 3 3 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 21/1/2009 3 0 0 1 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 22/1/2009 0 2 1 1 0 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 23/1/2009 0 0 1 1 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 24/1/2009 1 2 2 2 3 3 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 25/1/2009 1 1 1 2 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 26/1/2009 2 0 0 0 0 0 0 0 0

478201-ระยอง จ.ระยอง 27/1/2009 1 0 0 2 2 3 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 28/1/2009 0 2 0 3 3 3 3 0 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 29/1/2009 3 3 1 2 2 2 1 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 30/1/2009 1 0 0 2 1 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 31/1/2009 0 0 0 0 2 2 2 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 1/2/2009 0 2 2 3 3 3 3 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 2/2/2009 1 1 1 1 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 3/2/2009 0 0 0 2 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 4/2/2009 1 0 0 2 3 3 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 5/2/2009 0 1 0 2 3 3 3 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 6/2/2009 0 0 0 0 2 2 1 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 7/2/2009 0 0 0 2 1 1 3 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 8/2/2009 1 1 0 2 2 3 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 9/2/2009 0 1 1 2 3 3 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 10/2/2009 1 0 0 0 1 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 11/2/2009 0 0 2 2 0 3 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 12/2/2009 0 2 2 1 2 2 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 13/2/2009 2 3 2 3 3 3 2 1 2

Page 72: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

63

รหสสถาน-สถาน-จงหวด วนท เวลาทาการตรวจ

เฉลย 0100 0400 0700 1000 1300 1600 1900 2200

478201-ระยอง จ.ระยอง 14/2/2009 2 1 0 2 2 2 1 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 15/2/2009 0 0 0 1 2 2 2 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 16/2/2009 2 1 0 2 2 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 17/2/2009 0 3 1 2 3 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 18/2/2009 0 0 0 1 2 1 1 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 19/2/2009 1 0 1 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 20/2/2009 1 1 0 0 2 2 2 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 21/2/2009 0 3 2 3 3 3 3 3 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 22/2/2009 3 0 3 2 3 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 23/2/2009 0 1 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 24/2/2009 0 0 0 2 2 2 2 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 25/2/2009 2 2 1 3 3 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 26/2/2009 1 0 0 1 2 2 0 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 27/2/2009 2 0 2 1 3 2 3 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 28/2/2009 3 2 1 0 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 1/3/2009 2 1 1 1 1 2 1 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 2/3/2009 0 0 0 2 1 2 2 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 3/3/2009 1 0 0 0 0 0 1 3 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 4/3/2009 0 1 0 1 1 2 0 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 5/3/2009 3 3 2 3 3 3 2 1 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 6/3/2009 3 0 0 2 2 2 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 7/3/2009 1 1 0 0 0 3 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 8/3/2009 0 2 2 2 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 9/3/2009 2 2 1 3 3 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 10/3/2009 3 2 2 0 0 1 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 11/3/2009 0 2 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 12/3/2009 2 2 2 2 2 2 2 0 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 13/3/2009 1 3 3 3 3 3 3 2 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 14/3/2009 2 1 1 2 1 2 1 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 15/3/2009 1 0 0 0 2 0 0 0 0

478201-ระยอง จ.ระยอง 16/3/2009 0 0 0 1 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 17/3/2009 0 1 1 1 2 4 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 18/3/2009 2 2 1 1 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 19/3/2009 1 0 0 0 0 1 0 0 0

478201-ระยอง จ.ระยอง 20/3/2009 0 0 0 1 2 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 21/3/2009 0 1 1 2 3 3 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 22/3/2009 1 0 0 2 3 2 1 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 23/3/2009 2 0 0 2 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 24/3/2009 0 1 1 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 25/3/2009 3 3 3 2 3 3 2 1 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 26/3/2009 0 0 0 0 2 3 3 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 27/3/2009 0 0 0 1 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 28/3/2009 0 0 2 2 3 2 1 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 29/3/2009 2 0 0 2 2 3 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 30/3/2009 0 1 1 2 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 31/3/2009 1 0 0 0 2 0 0 0 0

478201-ระยอง จ.ระยอง 1/4/2009 0 0 2 1 2 2 0 0 1

Page 73: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

64

รหสสถาน-สถาน-จงหวด วนท เวลาทาการตรวจ

เฉลย 0100 0400 0700 1000 1300 1600 1900 2200

478201-ระยอง จ.ระยอง 2/4/2009 0 0 0 3 3 3 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 3/4/2009 2 2 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 4/4/2009 2 0 0 2 2 3 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 5/4/2009 0 0 0 1 1 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 6/4/2009 0 1 0 2 3 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 7/4/2009 0 1 1 1 2 3 1 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 8/4/2009 1 0 0 0 0 0 1 0 0

478201-ระยอง จ.ระยอง 9/4/2009 0 0 0 0 2 1 3 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 10/4/2009 0 1 0 2 3 3 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 11/4/2009 1 1 1 2 2 2 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 12/4/2009 1 0 0 0 1 0 0 0 0

478201-ระยอง จ.ระยอง 13/4/2009 0 1 1 1 2 1 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 14/4/2009 2 1 0 3 2 3 2 0 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 15/4/2009 0 0 0 2 2 2 2 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 16/4/2009 2 0 0 0 0 3 3 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 17/4/2009 3 0 2 2 2 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 18/4/2009 3 0 0 3 3 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 19/4/2009 0 0 0 2 2 3 3 4 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 20/4/2009 3 3 1 2 3 3 3 3 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 21/4/2009 1 2 1 3 3 4 3 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 22/4/2009 2 0 0 0 4 3 3 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 23/4/2009 3 1 1 2 3 3 3 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 24/4/2009 1 0 1 3 3 4 3 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 25/4/2009 3 0 0 2 2 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 26/4/2009 0 1 0 4 0 1 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 27/4/2009 0 1 0 3 3 3 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 28/4/2009 0 0 0 0 0 2 0 0 0

478201-ระยอง จ.ระยอง 29/4/2009 0 0 0 1 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 30/4/2009 0 0 1 2 2 2 1 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 1/1/2010 0 0 0 2 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 2/1/2010 0 0 0 0 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 3/1/2010 0 0 0 2 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 4/1/2010 0 0 0 2 2 2 2 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 5/1/2010 3 2 2 2 2 3 0 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 6/1/2010 2 0 0 3 3 2 3 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 7/1/2010 1 1 3 2 3 3 3 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 8/1/2010 3 0 0 1 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 9/1/2010 0 0 0 0 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 10/1/2010 0 0 0 0 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 11/1/2010 0 0 0 2 2 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 12/1/2010 1 0 0 2 2 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 13/1/2010 0 0 0 2 3 3 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 14/1/2010 0 0 0 3 3 3 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 15/1/2010 0 0 1 3 3 3 3 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 16/1/2010 3 0 0 3 3 2 2 0 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 17/1/2010 0 0 0 2 3 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 18/1/2010 0 2 0 3 2 0 0 0 1

Page 74: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

65

รหสสถาน-สถาน-จงหวด วนท เวลาทาการตรวจ

เฉลย 0100 0400 0700 1000 1300 1600 1900 2200

478201-ระยอง จ.ระยอง 19/1/2010 2 2 2 2 2 3 3 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 20/1/2010 1 0 0 1 1 2 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 21/1/2010 0 0 0 0 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 22/1/2010 0 1 2 2 2 2 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 23/1/2010 1 0 0 2 1 1 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 24/1/2010 0 0 0 1 2 2 2 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 25/1/2010 0 0 0 0 2 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 26/1/2010 0 0 1 1 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 27/1/2010 0 1 0 1 2 3 1 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 28/1/2010 3 1 0 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 29/1/2010 2 0 0 2 2 2 1 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 30/1/2010 1 2 0 1 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 31/1/2010 0 3 3 3 3 3 3 2 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 1/2/2010 2 2 2 2 2 3 3 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 2/2/2010 2 2 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 3/2/2010 2 0 1 1 2 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 4/2/2010 0 2 2 2 2 3 1 0 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 5/2/2010 1 0 0 2 2 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 6/2/2010 2 2 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 7/2/2010 2 2 1 0 1 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 8/2/2010 0 1 2 2 2 3 2 0 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 9/2/2010 3 0 0 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 10/2/2010 2 1 2 2 2 2 2 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 11/2/2010 2 1 0 1 1 2 2 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 12/2/2010 0 1 2 3 2 3 2 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 13/2/2010 3 2 2 2 2 2 3 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 14/2/2010 2 3 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 15/2/2010 3 2 2 2 2 3 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 16/2/2010 0 2 2 3 3 3 2 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 17/2/2010 2 2 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 18/2/2010 2 0 0 2 2 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 19/2/2010 0 1 0 2 2 2 2 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 20/2/2010 3 3 3 2 2 3 3 3 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 21/2/2010 3 3 3 2 3 2 2 2 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 22/2/2010 3 3 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 23/2/2010 2 2 2 2 2 2 3 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 24/2/2010 2 3 3 3 3 3 2 2 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 25/2/2010 2 3 1 2 2 2 2 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 26/2/2010 2 2 2 2 2 2 1 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 27/2/2010 2 2 2 2 2 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 28/2/2010 2 2 3 3 3 3 3 2 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 1/3/2010 2 2 2 2 2 2 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 2/3/2010 2 2 2 2 2 2 2 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 3/3/2010 2 2 2 2 2 2 1 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 4/3/2010 0 1 2 2 3 3 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 5/3/2010 1 2 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 6/3/2010 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Page 75: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

66

รหสสถาน-สถาน-จงหวด วนท เวลาทาการตรวจ

เฉลย 0100 0400 0700 1000 1300 1600 1900 2200

478201-ระยอง จ.ระยอง 7/3/2010 2 2 2 2 2 3 1 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 8/3/2010 0 2 2 2 2 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 9/3/2010 3 3 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 10/3/2010 2 0 0 0 0 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 11/3/2010 0 1 1 2 2 3 3 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 12/3/2010 0 2 0 0 1 3 3 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 13/3/2010 1 3 2 2 2 2 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 14/3/2010 2 2 2 2 2 2 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 15/3/2010 2 2 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 16/3/2010 2 2 2 2 3 3 1 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 17/3/2010 2 2 1 1 1 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 18/3/2010 0 0 0 2 3 3 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 19/3/2010 0 0 1 0 1 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 20/3/2010 1 3 3 3 3 3 3 3 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 21/3/2010 3 3 2 2 2 2 1 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 22/3/2010 2 1 1 2 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 23/3/2010 2 3 3 3 3 3 3 4 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 24/3/2010 3 2 2 2 2 2 1 0 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 25/3/2010 0 0 0 2 2 2 1 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 26/3/2010 1 0 0 2 2 2 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 27/3/2010 1 0 0 0 2 2 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 28/3/2010 0 0 1 2 3 3 2 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 29/3/2010 0 0 0 1 2 3 0 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 30/3/2010 2 2 1 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 31/3/2010 2 2 2 1 2 1 0 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 1/4/2010 0 0 1 2 2 2 2 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 2/4/2010 1 2 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 3/4/2010 1 0 1 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 4/4/2010 2 1 1 1 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 5/4/2010 0 3 2 3 2 3 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 6/4/2010 3 2 2 1 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 7/4/2010 2 2 2 2 2 2 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 8/4/2010 2 0 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 9/4/2010 2 3 3 3 3 3 3 3 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 10/4/2010 3 1 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 11/4/2010 2 2 2 2 2 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 12/4/2010 2 2 2 2 1 2 1 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 13/4/2010 1 2 3 3 2 2 2 3 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 14/4/2010 2 2 2 2 2 3 1 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 15/4/2010 2 1 0 1 2 3 2 1 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 16/4/2010 1 3 3 3 3 3 3 1 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 17/4/2010 0 0 3 1 3 1 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 18/4/2010 0 2 0 2 2 1 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 19/4/2010 2 2 3 2 3 3 2 3 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 20/4/2010 3 3 2 2 3 2 1 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 21/4/2010 3 3 3 1 1 2 2 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 22/4/2010 2 3 2 2 2 2 1 1 2

Page 76: WAVE GENERATOR - Sripatum Universitydspace.spu.ac.th/bitstream/123456789/4779/1/Project.pdf · 2017-01-21 · ก 53EE118 เครื่องกําเนิดไฟฟ้าพลังงานคล

67

รหสสถาน-สถาน-จงหวด วนท เวลาทาการตรวจ

เฉลย 0100 0400 0700 1000 1300 1600 1900 2200

478201-ระยอง จ.ระยอง 23/4/2010 2 3 3 3 3 3 3 3 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 24/4/2010 3 2 2 2 2 2 1 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 25/4/2010 1 2 2 3 3 3 3 3 3

478201-ระยอง จ.ระยอง 26/4/2010 3 1 1 2 2 3 1 2 2

478201-ระยอง จ.ระยอง 27/4/2010 1 2 2 0 0 2 2 1 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 28/4/2010 2 0 1 2 2 3 0 0 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 29/4/2010 0 0 0 2 2 2 2 2 1

478201-ระยอง จ.ระยอง 30/4/2010 2 3 3 3 3 3 2 3 3