การประยุกต์ใช้เครื่องสูบน้ำแบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ทำงานแบบกังหันน้ำสำหรับระบบผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานน้ำขนาดจิ๋ว
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
งานวิจัยได้ดัดแปลงเครื่องสูบน้้าแบบแรงเหวี่ ยงหนีศูนย์ให้ท้างานเป็นกังน้้า ส้าหรับระบบผลิต ไฟฟ้าจากพลังน้้าขนาดจิ๋ว โดยใช้งานร่วมกับมอเตอร์ไฟฟ้าเหนี่ยวน้าสามเฟสที่ท้างานเป็นเครื่องก้าเนิด ไฟฟ้าเหนี่ยวน้าแบบกระตุ้นตัวเอง งานวิจัยนี้ได้น้าเสนอวงจรแปลงผันก้าลังส้ าหรับเครื่องก้าเนิดไฟฟ้ า เหนี่ยวน้าโดยใช้วงจร DSTATCOM ซึ่งควบคุมบนแกนหมุน ส้าหรับแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของ เครื่องก้ าเนิดไฟฟ้าเป็นแรงดันไฟฟ้ ากระแสตรงขนาด 400 V และยังท้าหน้าที่จ่ายก้าลังไฟฟ้ ารีแอคทีฟ ให้กับเครื่องก้าเนิดไฟฟ้ าเมื่อโหลดมีค่ าสูงขึ้น หลังจากนั้นจึงใช้วงจรอินเวอร์เตอร์หนึ่ งเฟสส้าหรับแปลง แรงดันไฟฟ้ ากระแสตรง 400 V ให้ เป็ นแรงดันไฟฟ้ ากระแสสลั บหนึ่ งเฟสขนาด 220 V 50 Hz ที่ มี ระบบควบคุมบนแกนหมุนไม่สมดุลซึ่งเทียบเคียงได้กลับตัวควบคุมแบบเรโซแนนซ์ในเชิงอุดมคติ คณะผู้วิจัยได้ติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้ าต้นแบบ ณ สถานปฏิบัติธรรมบ้านน้้าตอน บ้านน้้าตอน ต. นาบัว อ.นครไทย จ.พิ ษณุโลก ซึ่งหัวน้้ามีความสูงประมาณ 60 เมตร และใช้ท่อพี วีซีขนาด 4 นิ้ ว เป็น ท่ อส่ งน้้ าระยะทางรวมประมาณ 2 ,000 เมตร โดยที่ ใช้ เครื่ องสู บน้้ า Calpeda รุ่ น N4 65/200 B ส้ าหรั บท้ างานเป็ นกั งหั นน้้ าร่ วมกั บมอเตอร์ เหนี่ ยวน้ าสามเฟส 4 ขั้ วแม่ เหล็ ก ขนาด 2.2 กิ โลวั ตต์ ท้างานเป็นเครื่องก้าเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวน้าแบบกระตุ้นตัวเองใช้งานร่วมกับอินเวอร์เตอร์ที่พัฒนาขึ้น จากการทดลองในภาคสนามพบว่ าระบบผลิตไฟฟ้ าต้นแบบสามารถจ่ายก้าลังไฟฟ้ าสูงสุดได้ 300 วั ตต์ ซึ่งมีค่าต่้ากว่าก้าลังไฟฟ้ าเป้าหมายที่ตั้งไว้ 1,000 วั ตต์ เนื่ องจากก้าลังสูญเสียในท่อส่งน้้าที่มี ระยะทางที่ไกล และจุดการท้างานกังหันน้้ ามีค่าไม่เหมาะสมกับอั ตราการไหลของน้้าที่ มากกว่ าค่าที่ คาดการณ์ไว้ ข้อดีระบบผลิตไฟฟ้ าต้นแบบ คือ มีคุณภาพของแรงดันไฟฟ้ าเอาท์พุ ทที่ดี โดยมีค่าคงที่ 220 V 50 Hz ในขณะที่ความเร็วรอบเปลี่ยนแปลงในย่าน 1,290-1,530 รอบต่อนาที และแรงดันฟ้าที่ ขั้วของเครื่องก้าเนิดไฟฟ้ ามีค่าอยู่ระหว่ าง 118 V 42 Hz ถึง 215 V 51 Hz ประสิทธิ ภาพของระบบมี ค่าสูงสุด 24.7% ระบบต้นแบบดังกล่าวมีระยะเวลาคืนทุน 38 ปี แต่อย่างไรก็ตามน้้าที่ปล่อยจากกังหันน้้าสามารถน้าไปใช้ ในการเกษตร ซึ่งจะเป็นประโยชน์ ส้ า ห รั บ เ ก ษ ต ร ก ร ใ น ห น้ า แ ล้ ง ค า ด ว่ า เ มื่ อเ ลื อ ก ข น า ด ข อง กั ง หั น น้้ า เ ค รื่ อง ก้ า เ นิ ด ไ ฟ ฟ้ า แ ล ะ อินเวอร์เตอร์ให้เหมาะสมแล้ว ก้าลังไฟฟ้าเอาท์พุทน่าจะมีค่าประมาณ 640 วัตต์