เครื่องปั่นไฟคืออะไรและทำงานอย่างไร
เมื่ออยู่ในสถานที่ห่างใกล้จากความเจริญ ขาดเส้นสายของพลังงานไฟฟ้าพาดผ่าน การใช้เครื่องมือที่สามารถช่วยสร้างพลังงานไฟฟ้า ซึ่งที่เราจะมากล่าวถึงในบทความนี้นั้นก็คือ “เครื่องปั่นไฟ” นั้นเองครับ ในบทความนี้จะขอพาทุกๆ ท่านไปพบกับหลักการทำงานต่างๆ พร้อมกับอธิบายให้ทุกๆ ท่านเข้าใจกันอย่างคร่าวๆ ถึงข้อดีและข้อเสียของเครื่องปั่นไฟกันครับ จะเป็นอย่างไรบ้างนั้น เราไปดูกันเล้ยย!!
เครื่องปั่นไฟคืออะไร?
เครื่องปั่นไฟ หรือ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator) เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่ง ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานกลให้กลายมาเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใช้หลักการของไมเคิล ฟาราเดย์ ซึ่งก็คือการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก โดยหลักการนี้สามารถอธิบายได้ คือ เมื่อมีการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวนำผ่านสนามแม่เหล็ก หรือมีการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กผ่านขดลวดตัวนำ จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น โดยเครื่องปั่นไฟหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มีด้วยกัน 2 ชนิด คือ ชนิดกระแสตรง (Dynamo), ชนิดกระแสสลับ (Alternator)
ชนิดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่นิยมใช้ในงานเชิงอุตสาหรรม เช่น โรงงานอุตสาหกรรม โรงแรม อาคารสูง คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดกระแสสลับ โดยมีแยกย่อยออกมาอีกเป็นแบบ 1 เฟส และ 3 เฟส แต่โดยทั่วไปแล้ว มักจะนิยมใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบ 3 เฟสมากกว่า เนื่องจากสามารถผลิตและจ่ายกำลังไฟฟ้าได้เป็นสามเท่าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบ 1 เฟส
หลักการทำงานของเครื่องปั่นไฟทำอย่างไรบ้าง?
หลักการทำงานของเครื่องปั่นไฟ คือ “การเปลี่ยนแปลงพลังงานกลมาเป็นพลังงานไฟ้า” เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นเครื่องกลที่สามารถเปลี่ยนพลังงานกลให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยอาศัยการหมุนของขดลวดตัดสนามแม่เหล็ก หรือ การหมุนสนามแม่เหล็กตัดขดลวด (การเหนี่ยวนำของแม่เหล็กตามหลักการของ ไมเคิล ฟาราเดย์ ที่ว่า การเคลื่อนที่ของขดลวดตัวนำผ่านสนามแม่เหล็กหรือการเคลื่อนที่แม่เหล็กผ่านขดลวดตัวนำจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นในขดลวดตัวนำนั้น)
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้มีการให้กระแสไฟฟ้าที่สม่ำเสมอ และสามารถนำมาประยุกต์การใช้งานได้หลากหลาย โดยสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน คือ
– เครื่องต้นกำลัง จะเป็นส่วนที่ให้กำเนิดพลังงานกลของเครื่องปั่นไฟออกมา ซึ่งมีหลากหลายแหล่งพลังงานทั้ง กังหันน้ำ, กังหันไอน้ำ, กังหันแก๊ส ฯลฯ
– ตัวผลิตพลังงานไฟฟ้า หรือ Generator มีหลักการทำงานคือ การอาศัยการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กเพื่อให้กำเนิดพลังงานในเครื่องปั่นไฟ โดยมีหลากหลายรูปแบบ ดังนี้
รูปแบบที่ 1 แบบทุ่นหมุน Revolving Armature Type (Ra Type) มีหลักการทำงานโดยการอาศัยการหมุนของขดลวดทองแดง ซึ่งมีการพันอยู่บริเวณเส้นแกนเพลาหมุนตัดบริเวณเส้นแรงแม่เหล็ก ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำไฟฟ้าขึ้นที่ปลายของขดลวดทองแดง
รูปแบบที่ 2 แบบขั้วแม่เหล็กหมุน Revolving Field Type (Rf Type) มีหลักการทำงานโดยการอาศัยการหมุนของขั้วแม่เหล็กที่อยู่บนเพลา ซึ่งจะทำให้เส้นแรงแม่เหล็กตัดบริเวณขดลวดทองแดงที่ติดอยู่ตรงเปลือก ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าบริเวณขดลวดทองแดงขึ้น
รูปแบบที่ 3 แบบไม่มีการใช้แปรงถ่าน Brushless Type (Bl Type) เป็นรูปแบบการทำงานเพื่อให้กำเนิดพลังงานในเครื่องปั่นไฟโดยเฉพาะ ซึ่งจะไม่มีการใช้แปรงถ่าน Brushless Type เพื่อเหนี่ยวนำพลังงานของสนามแม่เหล็ก อันจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่สม่ำเสมอและสามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ประโยชน์ของเครื่องปั่นไฟ
●ใช้สำหรับการผลิตไฟฟ้าโดยเฉพาะ ซึ่งเหมาะเป็นอย่างมากในการนำไปใช้กับพื้นที่ต่างจังหวัดที่ห่างไกล และมีปัญหาเรื่องของไฟฟ้ายังเข้าไม่ถึง แต่ถ้ามีเครื่องปั่นไฟ คนในพื้นที่นั้น ๆ จะสามารถใช้ไฟฟ้าได้ทันที แต่ในปัจจุบันนี้อาจจะได้เห็นการใช้งานเครื่องปั่นไฟน้อยลงแล้ว เพราะมีการสนับสนุนให้ติดตั้งโซล่าเซลล์แทน ถ้าหากสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากและขายให้กับโรงไฟฟ้าได้อีกด้วย
●เพื่อไว้ใช้เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าสำรอง ในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉินขึ้น เช่น ไฟดับ, รถชนเสาไฟฟ้า, ฝนตกหนักพายุเข้า จนเป็นเหตุให้ไฟฟ้าไม่สามารถใช้งานได้
และนี้คือข้อมูลเกี่ยวกับ “เครื่องปั่นไฟคืออะไรและทำงานอย่างไร” ที่เราได้หามาฝากทุกๆ ท่านกันในบทความนี้ครับ เราหวังว่าจะเป็นประโยชน์ไม่มากก็น้อยนะครับ