เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (GENERATOR)

เครื่่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง เป็นอุปกรณ์ที่มีความจำเป็นสำหรับอาคารสูง, อาคารประเภทโรงแรม และโดยเฉพาะอย่างยิ่งโรงพยาบาล

ดังนั้นเป็นเรื่องที่ควรศึกษาและทำความเข้าใจแก่ผู้เกี่ยวข้อง

รูปที่ 1 Generator

ถึงแม้ว่า ประเทศไทยในปัจจุบันจะมีการผลิต, การส่งจ่าย และจำหน่ายกระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ และเสถียรภาพสูงกว่าแต่ก่อนมา โดยประชาชนสามารถใช้กระแสไฟฟ้าตลอดทั้งวัน เกือบทุกแห่งในประเทศ ทั้งนี้เพราะองค์การของรัฐ คือ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย สามารถผลิตกำลังไฟฟ้าได้มากเพียงพอ และการไฟฟ้านครหลวงกับการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ก็มีการขยายข่ายสายส่งกระแสไฟฟ้าออกไปอย่างทั่วถึงมากขึ้น แต่กระนั้นก็ตาม การส่งกระแสไฟฟ้าของรัฐดังกล่าว ก็อาจเกิดการขัดข้องขึ้นบ้างเป็นบ้างครั้งอันเนื่องมาจาก

1. เกิดความบกพร่องของอุปกรณ์ในระบบ หรือมีอุบัติเหตุ
2. มีการตัดกระแสไฟฟ้าเพื่อแก้ไข ปรับปรุงสายส่งให้ดีขึ้น หรือมีการต่อเชื่อมสายส่ง
3. เนื่องจากภัยธรรมชาติ เช่น เกิดพายุฝนฟ้าคะนองทำให้ต้นไม้ในละแวกใกล้เคียงกับสายส่ง พาดสายส่ง ทำให้กระแสไฟฟ้าวัดวงจร หรือเกิดฟ้าผ่าลงบนสายส่งไฟฟ้าแรงสูง

การเกิดขัดข้องของกระแสไฟฟ้านี้ แม้จะไม่มีผลกระทบต่อบ้านเรือน พักอาศัย แต่สำหรับอาคารสถานที่ประกอบธุรกิจ, อาคารสูงๆ จะมีผลกระทบค่อนข้างมาก เพราะอาคารปัจจุบันมักจะมีแสงสว่างจากภายนอกเข้ามาในอาคารได้น้อยมาก เมื่อไฟดับก็เกิดความมืดในตัวอาคารนอกจากนั้นลิฟท์ประจำอาคาร ก็หยุด ซึ่งบุคคลในอาคารนั้นอาจเกิดความวุ่นวาย ปั่นป่วนขึ้นและการประกอบธุรกิจจะหยุดชะงัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งโรงงานอุตสาหกรรมซึ่งส่วนใหญ่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นหลักในขบวนการผลิต ดังนั้นการที่กระแสไฟฟ้าขัดข้องแม้เพียงชั่วขณะ ก็เป็นเหตุให้โรงงานเหล่านั้นสูญเสียผลผลิตไปอย่างมาก การมีกำลังไฟฟ้าสำรองจึงเป็นสิ่งที่สำคัญ และสำคัญต่อผู้ใช้งาน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้สำหรับผลิตกำลังไฟฟ้า โดยทั่่วไปจะเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งประกอบไปด้วยส่วนใหญ่ๆ 2 ส่วน คือ
1.Alternator หรือ A.C.generator มีการผลิตกระแสไฟฟ้าออกมาโดยหลักการเหนี่ยวนำของแม่เหล็ก ซึ่งมีส่วนประกอบดังรูป

รูปที่ 2 stator

รูปที่ 3 Main rotor & Exciter

(a)Exciter ประกอบด้วย
-exciter field coil ซึ่งเป็นลวดที่ทำให้เกิดแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำ เป็นส่วนที่อยู่กับที่
-exciter armature เป็นชุดที่ประกอบด้วยขดลวดที่จะถูกทำให้เกิดกระแสเหนี่ยวนำขึ้น โดยเป็นส่วนที่ติดกับเพลา และหมุนไปพร้อมกับเพลา และกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเป็นกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส
(b)Rotating rectifier ชุดนี้จะอยู่กับเพลา มีหน้าที่แปลงกระแสไฟฟ้าสลับที่เกิดจาก exciter armature ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง
(c)Main generator คือ ส่วนที่ผลิตกระแสไฟฟ้าออกไปเพื่อใช้งาน ซึ่งประกอบไปด้วย
-rotating field coil เป็นขดลวดที่พันรอบแกนเหล็กที่ติดกับเพลา เพื่อทำให้มีสนามแม่เหล็ก โดยมีไฟฟ้ากระตรงที่ได้จาก rotating rectifier
-stator coil เป็นขดลวดที่ถูกทำให้เกิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น และจ่ายกระแสไฟฟ้าออกไปใช้งาน
(d)Voltage control unit หรือ voltage regulator เป็นชุดควบคุมแรงดันไฟฟ้าออกให้คงที่

2.Engine หรือเครื่องต้นกำลัง เป็นส่วนที่ผลิตพลังงานกลขึ้นมาหมุนเพลาของ alternator ในที่นี้พิจารณาเฉพาะเครื่องยนต์ดีเซลแบบใช้ลูกสูบ

รูปที่ 3 เครื่องยนต์ต้นกำลัง

เครื่องยนต์ดีเซลดังกล่าว ที่ใช้กันในปัจจุบันมีลักษณะการทำงานของลูกสูบ 2 แบบ คือ เครื่องยนต์ 2 จังหวะ (two-stroke) และเครื่องยนต์ 4 จังหวะ (four-stroke) การควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์ที่ใช้เป็นเครื่องต้นกำลังในการผลิตไฟฟ้าที่สำคัญคือ การควบคุมความเร็วรอบของเครื่องยนต์ อุปกรณ์ควบคุมนี้เรียกว่า governor 

จากที่ได้กล่าวเป็นข้อมูล และหลักการเบื้องต้นในการพิจารณาถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลเป็นต้นกำลัง
..............................................
มีข้อสงสัยเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าปรึกษาได้ครับ ฟรี
narongpongc@gmail.com