การพัฒนาระบบแปลงผันกำลังไฟฟ้ากระแสตรงหลายอินพุตด้วยวิธีควบคุมกำลังไฟฟ้าสูงสุด สำหรับรวมแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าด้วยพลังงานทดแทนต้นแบบ กรณีศึกษา: อาศรมพลังงานบ้านห้วยมง
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
โครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแนวทาง และการพัฒนาประสิทธิภาพชุดกำเนิดไฟฟ้าพลังงานน้ำแบบจานความเร็วต่ำต้นแบบ และกังหันน้ำวงล้อแบบหลุกต่ำใช้งานในลุ่มน้ำที่มีระดับหัวน้ำ และความเร็วของกระแสน้ำต่ำ โดยการประยุกต์ติดตั้งกับกังหันน้ำวงล้อแบบหลุกต่ำ สำหรับพัฒนาเป็นระบบผลิตไฟฟ้าชุมชนต่อไป จากการดำเนินโครงการออกแบบ และพัฒนาชุดกำเนิดไฟฟ้าแบบจาน ประกอบด้วยชุดโรเตอร์ และชุดสเตเตอร์ เริ่มต้นจากการคำนวณออกแบบชุดกำเนิดไฟฟ้าแบบจานชนิดแม่เหล็กถาวร โดยใช้หลักการตามกฏของฟาราเดย์ (Faraday’s Law) ผลการออกแบบได้ชุดโรเตอร์ โดยการส่งกำลังจากเพลาของมอเตอร์ส่งกำลัง (สำหรับการทดสอบ) และกังหันน้ำ (สำหรับการทดลอง) มีลักษณะเป็นแผ่นวงกลมทำจากแผ่นเหล็กหนา 0.3 cm มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาด 30 cm และติดตั้งแม่เหล็กถาวรแรงสูงชนิด Neodymium (NdFeB magnet) ขนาด 2.5?8?1 cm3 จำนวนทั้งสิ้น 12 แท่ง โดยแต่ละแท่งทำมุม 30? รอบวงแผ่นโรเตอร์ ชุดสเตเตอร์ (Stator) เป็นส่วนประกอบที่ไม่มีการเคลื่อนที่ และจะติดตั้งชุดขดลวดเหนี่ยวนำ สำหรับการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ โดยให้ขนาดแผ่นโรเตอร์มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาด 75 cm ติดตั้งขดลวดทองแดงเหนี่ยวนำเบอร์ 18 จำนวน 9 ขด แต่ละขดจะพันลวดจำนวน 180 รอบ ต่อในลักษณะอนุกรม และแต่ละขดทำมุม 40? จากนั้นทำการทดสอบในห้องปฏิบัติการที่มีภาระทางไฟฟ้าด้วยการควบคุมตัวส่งกำลัง และไม่มีการควบคุมตัวส่งกำลัง พบว่า ที่ความเร็วรอบของโรเตอร์ประมาณ 400-500 rpm จะส่งผลให้ชุดผลิตไฟฟ้าผลิตไฟฟ้าให้ภาระทางไฟฟ้าเท่ากับ 170-450 W เนื่องจากการเหนี่ยวนำของขดลวดที่สเตเตอร์ยังขาดเสถียรภาพ เนื่องจากผลของการเหนี่ยวนำของแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำให้เกิดแรงต้านภายในชุดกำเนิดไฟฟ้า หรือเกิดแรงบิดภายในชุดกำเนิดไฟฟ้าเอง แต่ยังทำให้ค่ากำลังไฟฟ้าที่ภาระโหลดอยู่ในค่าพิกัดตามที่ออกแบบไว้ และเมื่อทดสอบชุดกำเนิดไฟฟ้าประกอบเข้ากับชุดกังหันน้ำชนิดแรงปฏิกิริยารูปแบบวงล้อหลุกต่ำในพื้นที่วิจัย พบว่า ความเร็วของน้ำในช่วงการทดสอบเฉลี่ยเท่ากับ 5.55 m/s ทำให้โรเตอร์หมุนด้วยความเร็วเฉลี่ยเท่ากับ 250 rpm ส่งผลให้ชุดผลิตไฟฟ้าผลิตแรงดันไฟฟ้าได้เฉลี่ยเท่ากับ 33.71 V กระแสไฟฟ้าเฉลี่ย 0.33 A และมีความถี่ไฟฟ้า 24.82 Hz คำนวณหาค่ากำลังไฟฟ้าที่ภาระโหลดเฉลี่ยเท่ากับ 19.05W ซึ่งเห็นว่ามีค่าประสิทธิภาพต่ำกว่าการทดสอบในห้องปฏิบัติการมาก เนื่องจากองค์ประกอบหลายๆ ปัจจัย