เคร่ืองก ำเนิดไฟฟ้ำกระแสตรงแบบผสม

Compound Generator

เครือ่งก ำเนิดไฟฟ้ำแบบผสมประกอบดว้ยชุดขดลวดสนำมแมเ่หลก็ ทัง้ชุดขดลวดสนำมแมเ่หลก็อนุกรม (series field) และ ชุดขดลวดสนำมแมเ่หลก็ขนำน (shunt field) ต่ออยูด่ว้ยกนั

Armature Shunt Field

Series Field

วงจรเครื่องก ำเนิดไฟฟ้ำแบบผสม

Armature Shunt Field

Vt

E1

E2

C1

B2

Series Field

D1 D2

เครือ่งก ำเนิดไฟฟ้ำแบบผสมชนิด คิวมเูลตีฟ (cumulative)

เครือ่งก ำเนิดแบบผสมทีส่รำ้งใหข้ดลวดสนำมแมเ่หลก็ทัง้ 2 ชุดมทีศิทำงเดยีวกนั(เสรมิกนั) เรยีกวำ่ เครือ่งก ำเนิดไฟฟ้ำแบบผสมชนิด ควิมเูลตฟี(cumulative)

เครือ่งก ำเนิดไฟฟ้ำแบบผสมชนิด คิวมเูลตีฟ (cumulative)

เมือ่กระแสโหลดเพิม่ขึน้กระแสไหลผำ่นขดลวดขนำนจะลดลง ท ำใหค้วำมเขม้สนำมแมเ่หลก็ของมนัลดลง แต่กระแสทีไ่หลผำ่นขดลวดอนุกรมมคีำ่มำกขึน้ท ำให้ควำมเขม้สนำมแมเ่หลก็มำกขึน้ดว้ย ชดเชยกบักำรลดลงของสนำมแมเ่หลก็ของชุดขดลวดสนำมแมเ่หลก็แบบขนำน ดงันัน้ควำมเขม้สนำมแมเ่หลก็จงึเกอืบไมม่กีำรเปลีย่นแปลง

Armature

แรงดนัท่ีขัว้ของเครือ่งก ำเนิดไฟฟ้ำแบบผสมชนิด คิวมเูลตีฟ (cumulative)

ผสมเกนิ (Over compound)

ผสมพอด ี(Flat compound) ผสมขาด (Under compound)

Differential compound

Cumulative compound

กระแสใชง้านปกต ิ กระแสโหลด

แรงดนัทีข่ ัว้

แรงดนัใชง้านปกต ิ

กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งแรงดนัทีข่ ัว้และกระแสโหลดของเครือ่งก าเนิดผสมชนิดต่างๆ

เครือ่งก ำเนิดไฟฟ้ำแบบผสมชนิด คิวมเูลตีฟ (cumulative)

แบง่ออกเป็น 3 ชนิด 1. เครือ่งก ำเนิดผสมชนิด Flat compound generator แรงดนัทีข่ ัว้ของเครือ่งก ำเนิด

ขณะไมม่โีหลดและโหลดเตม็ทีจ่ะมคีำ่เท่ำกนั (เปลีย่นแปลงไมเ่กนิ 5 %) 2. เครือ่งก ำเนิดผสมชนิด Over compound generator แรงดนัทีข่ ัว้ของเครือ่ง

ก ำเนิดคอ่ยเพิม่ขึน้พรอ้มกบักระแสโหลดทีเ่พิม่ขึน้ 3. เครือ่งก ำเนิดผสมชนิด Under compound generator แรงดนัทีข่ ัว้จะคอ่ยๆลดลง

มำเรือ่ยๆ พรอ้มกบักำรเพิม่ขึน้ของกระแสโหลด

series

shunt Armature

เคร่ืองก ำเนิดไฟฟ้ำแบบผสมชนิด Differential

ขดลวดสนำมแมเ่หลก็ทัง้ 2 ชุด ถกูสรำ้งใหส้นำมแมเ่หลก็ทีเ่กดิจำกแต่ละชุดมทีศิทำงตรงขำ้มกนั (หกัลำ้งกนั)

series

shunt Armature

แรงดนัท่ีขัว้ของเครือ่งก ำเนิดไฟฟ้ำแบบผสมชนิด คิวมเูลตีฟ (cumulative)

ผสมเกนิ (Over compound)

ผสมพอด ี(Flat compound) ผสมขาด (Under compound)

Differential compound

Cumulative compound

กระแสใชง้านปกต ิ กระแสโหลด

แรงดนัทีข่ ัว้

แรงดนัใชง้านปกต ิ

กราฟแสดงความสมัพนัธร์ะหวา่งแรงดนัทีข่ ัว้และกระแสโหลดของเครือ่งก าเนิดผสมชนิดต่างๆ

ประเภทเคร่ืองก ำเนิดไฟฟ้ำแบบผสม

เครือ่งก ำเนิดต่อแบบ Short shunt

Series field

Shunt field Armature

เครือ่งก ำเนิดต่อแบบ Long shunt

Shunt field

Series field

Armature

วงจรเครื่องก ำเนิดไฟฟ้ำกระแสตรงแบบผสม

ตวัขบั

เคร่ืองก ำเนิด D.C.

ชุดฝึก ELWE

ตวัอย่ำงท่ี1 เครือ่งก ำเนิดแบบผสมต่อแบบ ลองชนัท ์จำ่ยกระแสใหโ้หลด 100A ทีแ่รงดนัขัว้มคีำ่เทำ่กบั 250V ถำ้ควำมตำ้นทำนของอำเมเจอร ์(Ra) เทำ่กบั 0.02 โอหม์ ขดลวดอนุกรมมคีวำมตำ้นทำน เทำ่กบั 0.04 โอหม์ และขดลวดชนัทฟิ์ลดม์คีวำมตำ้นทำน (Rsh) เทำ่กบั 100 โอหม์ เมือ่ไมค่ดิคำ่สญูเสยีจำกอำเมเจอรร์แีอคชัน่ จงค ำนวณหำคำ่

1) กระแสทีไ่หลผำ่นชนัทฟิ์ลด ์

2) กระแสไหลผำ่นอำเมเจอร ์

3) กระแสไหลผำ่นขดลวดอนุกรม

4) แรงเคลื่อนไฟฟ้ำตกครอ่มขดลวดอนุกรม

5) แรงเคลื่อนไฟฟ้ำตกครอ่มอำเมเจอร ์

6) แรงเคลื่อนทีเ่กดิขึน้ (E)

วิธีท ำ

Vt= 250V

1) กระแสชนัทฟิ์ลด ์, Ish =Vt

Rsh =

250V

100 = 2.5A

2) กระแสอำเมเจอร ์, Ia= Ish + IL = 2.5A + 100A = 102.5A

Ish Ia

IL = 100A

Rsh = 100

Ra = 0.02

จำกขอ้มลูทีโ่จทยก์ ำหนดน ำมำเขยีนลงในวงจรเครือ่งก ำเนิดดงัรปู

Is

R𝑆 = 0.04

3) กระแสผำ่นขดลวดอนุกรม คอื Is เทำ่กบั Ia= 102.5A

วิธีท ำ (ต่อ)

Vt= 250V Ish Ia

IL = 100A

6)แรงเคลื่อนไฟฟ้ำทีเ่กดิขึน้ , E = Vt + IaRa + (𝐼𝑠𝑅𝑠) = 𝟐𝟓𝟎𝐕 + 𝟐. 𝟎𝟓𝐕 + 𝟒. 𝟏𝐕 = 𝟐𝟓𝟔. 𝟏𝟓𝐕

Rsh = 100

Ra = 0.02

Is

R𝑆 = 0.04

4) แรงเคลื่อนไฟฟ้ำตกครอ่มขดลวดอนุกรม IsRs = 102.5A × 0.04 = 4.1𝑉

5) แรงเคลื่อนไฟฟ้ำตกครอ่มอำเมเจอร ์= IaRa = 102.5A × 0.02 = 2.05𝑉

ตวัอย่ำงท่ี 2 เครือ่งก ำเนิดแบบผสมต่อแบบชอรท์ชนัท ์(Short Shunt Compound) ขนำด 3KW ขดลวดอำเมเจอรม์คีวำมตำ้นทำน (Ra) เทำ่กบั 0.9 โอหม์ ขดลวดอนุกรมมคีวำมตำ้นทำน (RS) เทำ่กบั 0.2 โอหม์ และขดลวดชนัทฟิ์ลดม์คีวำมตำ้นทำน (Rsh) เทำ่กบั 100 โอหม์ เมือ่จำ่ยโหลดเตม็พกิดั จงค ำนวณหำคำ่

1) กระแสทีไ่หลผำ่นชนัทฟิ์ลด ์

2) กระแสไหลผำ่นอำเมเจอร ์

3) กระแสไหลผำ่นขดลวดอนุกรม

4) แรงเคลื่อนไฟฟ้ำตกครอ่มขดลวดอนุกรม

5) แรงเคลื่อนไฟฟ้ำตกครอ่มอำเมเจอร ์

6) แรงเคลื่อนทีเ่กดิขึน้ (E)

วิธีท ำ

Vt= 250V

1) กระแสชนัทฟิ์ลด ์, Ish =Vt

Rsh =

250V

100 = 2.5A

2) กระแสอำเมเจอร ์, Ia= Ish + IL = 2.5A + 100A = 102.5A

Ish Ia

IL = 100A

Rsh = 100

Ra = 0.02

จำกขอ้มลูทีโ่จทยก์ ำหนดน ำมำเขยีนลงในวงจรเครือ่งก ำเนิดดงัรปู

Is

R𝑆 = 0.04

3) กระแสผำ่นขดลวดอนุกรม คอื Is เทำ่กบั Ia= 102.5A

แบบฝึกหดั 1

แบบฝึกหดั 2