แผนการสอนงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

199 (Coil) เป็นลวดอาบน้ำยา พันไว้เป็นขดๆ จัดเรียงไว้โดยรอบในอาร์เมเจอร์ ทำหน้าที่ให้กำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นมาเป็นจังหวะ มีแกนเหล็ก (Iron Core) แผ่นบางวางซ้อนกันเป็นฐานรองรับขดลวด และช่วยเพิ่มเส้นแรงแม่เหล็กจากแม่เหล็กไฟฟ้าของส่วนเคลื่อนที่ ให้มีความเข้มสนามแม่เหล็กเพิ่มมากขึ้น และมีคอมมิวเตเตอร์(Commutator) เป็นปลายขั้วต่อขดลวดเคลื่อนที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อ แรงดันที่จ่ายเข้ามาจากแปรงถ่าน เพื่อจ่ายไปยังขดลวดเคลื่อนที่ทำให้กำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นมา เกิดแรงผลักดันของ สนามแม่เหล็กส่งผลให้มอเตอร์หมุน ส่วนหมุนเคลื่อนที่ของมอเตอร์ไฟฟ้า แสดงดังรูปที่ 6.8 (ก) มอเตอร์ไฟฟ้า (ข) ด้านหน้า (ค) ด้านหลัง รูปที่ 6.8 โครงสร้างส่วนประกอบหลักของมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าที่ผลิตมาใช้งานมีชุดแม่เหล็กอยู่กับที่ใช้ในการทำงาน 2 แบบ คือ แบบใช้แม่เหล็กถาวร นิยมใช้งานกับ มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก และแบบใช้แม่เหล็กไฟฟ้า นิยมใช้งานกับมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ เพราะมีความสะดวกต่อการผลิต การ นำไปใช้งาน และการบำรุงรักษา โดยเปลี่ยนจากการใช้แท่งแม่เหล็กถาวร มาเป็นขดลวดพันไว้เป็นขดๆ วางไว้โดยรอบแทนที่ แม่เหล็กถาวร แม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิดอำนาจแม่เหล็กเมื่อมีแรงดันจ่ายให้มอเตอร์ไฟฟ้า โครงสร้างส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้ แม่เหล็กไฟฟ้า แสดงดังรูปที่ 6.9 รูปที่ 6.9 โครงสร้างส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้แม่เหล็กไฟฟ้า 6.4 การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า การทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าหมุนเคลื่อนที่ จะต้องอาศัยสนามแม่เหล็กในการทำงาน 2 ชุด คือ สนามแม่เหล็กถาวร และ สนามแม่เหล็กไฟฟ้า โดยทำให้เกิดการผลักดันกันของสนามแม่เหล็กทั้งสอง ส่งผลให้เกิดการหมุนเคลื่อนที่ของส่วนเคลื่อนที่ ทิศ ทางการหมุนของส่วนเคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับทิศทางการเคลื่อนที่ของเส้นแรงแม่เหล็ก และขั้วแม่เหล็กที่เกิดขึ้นของสนามแม่เหล็กทั้ง 2 ชุด การหมุนเคลื่อนที่ของขดลวดตัวนำในมอเตอร์ไฟฟ้า แสดงดังรูปที่ 6.10

200 + + (ก) ทิศทางหมุนเคลื่อนที่ของขดลวดตัวนำ (ข) ทิศทางหมุนเคลื่อนที่ของขดลวดตัวนำหาค่าด้วย กฎมือซ้ายของเฟลมมิ่ง รูปที่ 6.10 การหมุนเคลื่อนที่ของมอเตอร์ไฟฟ้า จากรูปที่ 6.10 แสดงการหมุนเคลื่อนที่ของมอเตอร์ไฟฟ้า รูปที่ 6.10 (ก) แสดงทิศทางการหมุนเคลื่อนที่ของขดลวด ตัวนำในอาร์เมเจอร์ ขดลวดตัวนำถูกแสดงด้วยรูปหน้าตัดวงกลม วงกลมซ้ายมือแสดงด้วยกากบาท (+) เป็นทิศทางกระแสนิยม เคลื่อนที่เข้าขดลวดตัวนำ วงกลมขวามือแสดงด้วยจุดกลม (•) เป็นทิศทางกระแสนิยมเคลื่อนที่ออกจากขดลวดตัวนำ ทำให้เกิด เส้นแรงแม่เหล็กหมุนรอบเส้นลวดตัวนำของวงกลมด้านซ้ายมือในทิศทางตามเข็มนาฬิกา และเกิดเส้นแรงแม่เหล็กหมุนรอบ เส้นลวดตัวนำของวงกลมด้านขวามือ ในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา ทำให้เกิดแรงผลักดันกันของเส้นแรงแม่เหล็กถาวร กับเส้นแรง แม่เหล็กไฟฟ้า มีผลทำให้ส่วนอาร์เมเจอร์หมุนเคลื่อนที่ไปในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ส่วนรูปที่ 6.10 (ข) แสดงทิศทางการหมุนเคลื่อนที่ของขดลวดตัวนำในอาร์เมเจอร์ หาด้วยกฎมือซ้ายของเฟลมมิ่ง (Fleming’s Left Hand Rule) กล่าวไว้ดังนี้ “ให้กางนิ้วหัวแม่มือ นิ้วชี้ และนิ้วกลาง ของมือซ้ายออก โดยให้นิ้วทั้งสามตั้งฉากซึ่งกัน และกัน นิ้วหัวแม่มือจะชี้ไปในทิศทางการหมุนเคลื่อนที่ของเส้นลวดตัวนำ นิ้วชี้ให้ชี้ไปในทิศทางการเคลื่อนที่ของเส้นแรงแม่เหล็ก ถาวร จากขั้วเหนือ (N) ไปขั้วใต้ (S) และนิ้วกลางให้ชี้ไปในทิศทางการไหลของกระแสนิยม” จะได้อาร์เมเจอร์หมุนเคลื่อนที่ไปใน ทิศทางตามเข็มนาฬิกา นั่นคือการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า 6.5 ชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นมาใช้งาน แบ่งตามการจ่ายไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายแรงดันที่จ่ายให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงาน แบ่งออกได้ เป็น 2 ชนิด คือ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC Motor) และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Motor) มอเตอร์ไฟฟ้าแต่ละชนิดมี ความแตกต่างกันในส่วนของแรงดันที่จ่ายให้ตัวมอเตอร์ และส่วนประกอบของโครงสร้าง ส่งผลให้ระบบการจ่ายไฟฟ้าเพื่อทำให้ มอเตอร์ทำงานแตกต่างกัน แต่หลักการทำงานยังคงเหมือนกัน คือทำการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล 6.5.1 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เป็นมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานด้วยแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่ มีขั้วแรงดันจ่ายออกมาคงที่ ตายตัวไม่เปลี่ยนแปลง โครงสร้างประกอบด้วยชุดแม่เหล็ก 2 ชุด คือ ชุดแม่เหล็กอยู่กับที่ ผลิตขึ้นได้จากแม่เหล็กถาวร หรือ แม่เหล็กไฟฟ้าก็ได้ และชุดแม่เหล็กเคลื่อนที่ ผลิตขึ้นได้จากแม่เหล็กไฟฟ้า โดยมีแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่จ่ายให้ทำงาน หลักการ ทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง แสดงดังรูปที่ 6.11

201 S N + - I S N + - I (ก) ขณะขดลวดสีเหลืองอยู่ซ้ายมือ (ข) ขณะขดลวดสีเหลืองอยู่ขวามือ รูปที่ 6.11 หลักการทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง จากรูปที่ 6.11 แสดงหลักการทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง รูปที่ 6.11 (ก) เมื่อจ่ายแรงดันไฟตรงให้ ขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านสีเหลืองเป็นบวก (+) ด้านสีฟ้าเป็นลบ (–) ทำให้ขดลวดอาร์เมเจอร์เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ผลักดันกับ สนามแม่เหล็กถาวร จากการใช้กฎมือซ้ายของเฟลมมิ่งหาทิศทางการเคลื่อนที่ พบว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านซ้ายสีเหลืองหมุน เคลื่อนที่ขึ้นด้านบน และขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านขวาสีฟ้าหมุนเคลื่อนที่ลงด้านล่าง เกิดการหมุนของขดลวดอาร์เมเจอร์ในทิศทางตาม เข็มนาฬิกา ส่วนรูปที่ 6.11 (ข) แม้ว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ถูกหมุนเคลื่อนที่สลับตำแหน่ง มีการจ่ายแรงดันไฟตรงให้ด้านสีเหลืองเป็น ลบ (–) ด้านสีฟ้าเป็นบวก (+) เมื่อใช้กฎมือซ้ายของเฟลมมิ่งหาทิศทางการเคลื่อนที่ พบว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านซ้ายสีฟ้าหมุน เคลื่อนที่ขึ้นด้านบน และขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านขวาสีเหลืองหมุนเคลื่อนที่ลงด้านล่างเช่นเดิม ขดลวดอาร์เมเจอร์หมุนในทิศทาง ตามเข็มนาฬิกาอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา ส่งผลให้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงหมุนทำงานในทิศทางตามเข็มนาฬิกา 6.5.2 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ เป็นมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานด้วยแหล่งจ่ายแรงดันไฟสลับไม่คงที่ มีขั้วแรงดันจ่าย ออกมาไม่คงที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา โครงสร้างประกอบด้วยชุดแม่เหล็ก 2 ชุด คือ ชุดแม่เหล็กอยู่กับที่ ผลิตขึ้นได้จากแม่เหล็ก ถาวร หรือแม่เหล็กไฟฟ้าก็ได้ และชุดแม่เหล็กเคลื่อนที่ ผลิตขึ้นได้จากแม่เหล็กไฟฟ้า โดยมีแหล่งจ่ายแรงดันไฟสลับไม่คงที่จ่ายให้ ทำงาน การทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ แสดงดังรูปที่ 6.12 S N - + I S N - + I

202 (ก) ขณะขดลวดสีเหลืองอยู่ซ้ายมือ (ข) ขณะขดลวดสีเหลืองอยู่ขวามือ รูปที่ 6.12 หลักการทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ จากรูปที่ 6.12 แสดงหลักการทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ รูปที่ 6.12 (ก) เมื่อจ่ายแรงดันไฟสลับให้สลิ ปริงผ่านไปขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านสีเหลืองเป็นบวก (+) ด้านสีฟ้าเป็นลบ (–) ทำให้ขดลวดอาร์เมเจอร์เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ผลักดันกับสนามแม่เหล็กถาวร จากการใช้กฎมือซ้ายของเฟลมมิ่งหาทิศทางการเคลื่อนที่ พบว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านซ้ายสี เหลืองหมุนเคลื่อนที่ขึ้นด้านบน และขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านขวาสีฟ้าหมุนเคลื่อนที่ลงด้านล่าง เกิดการหมุนของขดลวดอาร์เมเจอร์ ในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ส่วนรูปที่ 6.12 (ข) เมื่อขดลวดอาร์เมเจอร์หมุนเคลื่อนที่สลับตำแหน่ง เป็นเวลาเดียวกับการจ่ายแรงดันไฟสลับให้สลิปริง เกิดการสลับขั้ว โดยจ่ายแรงดันไฟสลับให้ด้านสีเหลืองเป็นลบ (–) ด้านสีฟ้าเป็นบวก (+) เมื่อใช้กฎมือซ้ายของเฟลมมิ่งหาทิศ ทางการเคลื่อนที่ พบว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านซ้ายสีฟ้าหมุนเคลื่อนที่ขึ้นด้านบน และขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านขวาสีเหลืองหมุน เคลื่อนที่ลงด้านล่างเช่นเดิม ทำให้ขดลวดอาร์เมเจอร์หมุนในทิศทางตามเข็มนาฬิกาอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา ส่งผลให้มอเตอร์ไฟฟ้า กระแสสลับหมุนทำงานในทิศทางตามเข็มนาฬิกา 6.6 การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า (Motor Control) เป็นการใช้อุปกรณ์ทางไฟฟ้าต่างๆ ต่อร่วมใช้งานรวมกับมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อให้ สามารถทำงานได้ตามความต้องการ โดยขึ้นอยู่กับหน้าที่การทำงาน ระบบของวงจรใช้งาน และจุดประสงค์ในการทำงาน ดังนั้นการ นำมอเตอร์ไฟฟ้าไปใช้งาน จำเป็นต้องพิจารณาถึงองค์ประกอบสำคัญที่เกี่ยวข้องหลายประการ ได้แก่ ชนิดและขนาดของมอเตอร์ ไฟฟ้าที่ใช้งาน การออกแบบระบบ การติดตั้ง การบำรุงรักษา และการเลือกใช้งานเครื่องควบคุมมอเตอร์ที่เหมาะสม เป็นต้น เพื่อให้ เกิดความเหมาะสม ทนทาน และเกิดความปลอดภัย กับเครื่องจักรและผู้ปฏิบัติงาน 6.6.1 ระบบการทำงานที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้า ระบบการทำงานที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเข้าไปร่วมในการทำงาน จำเป็นต้องกำหนดรายละเอียดในการทำงานของ มอเตอร์เพื่อให้เกิดการทำงานที่ถูกต้อง ปลอดภัย และได้คุณภาพ มีส่วนประกอบดังนี้ 1. การทำให้เกิดความปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงาน (Safety of Operator) เป็นการติดตั้งระบบควบคุมความ ปลอดภัยในการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า มีอุปกรณ์ปกปิดป้องกันในส่วนของกลไกที่มีการหมุนเคลื่อนที่ต่างๆ ให้มิดชิด รวมถึงมี การให้ความรู้ในเรื่องความปลอดภัยในการปฏิบัติงานเกี่ยวกับมอเตอร์ไฟฟ้า โดยต้องคำนึงถึงความปลอดภัยมาเป็นอันดับแรก (Safety First) 2. การเริ่มหมุนและการหยุดหมุน (Starting and Stopping) เป็นสิ่งจำเป็นประการแรกในการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งมีความแตกต่างกัน และเกิดความยุ่งยากจากความต้องการใช้งาน เช่น การเริ่มหมุนแบบมีภาระน้อยหรือภาระมาก การเริ่มหมุนที่ ช้าหรือเร็ว การหยุดหมุนในตำแหน่งที่ต้องการ และการหยุดหมุนแบบทันทีหรือค่อยๆ หยุดหมุน เป็นต้น 3. การควบคุมการหมุน และความเร็วในการหมุน (Motor and Speed Control) เป็นการควบคุมให้มอเตอร์ไฟฟ้า หมุนทำงาน ในความเร็วที่ต้องการ เพื่อให้เกิดความปลอดภัยทั้งตัวมอเตอร์ และผู้ใช้งาน โดยการควบคุมให้มอเตอร์มีความเร็ว ที่เหมาะสม และถูกต้องตามความต้องการ 4. การควบคุมการกลับทิศทางการหมุน (Reversing) เป็นการปรับเปลี่ยนทิศทางในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า ให้ เป็นทิศตรงข้ามตามความต้องการ หรือการหมุนกลับไปกลับมาตามช่วงเวลาที่กำหนดไว้โดยใช้ระบบการควบคุมที่เหมาะสม

203 5. การป้องกันความเสียหาย (Damage Protection) เป็นการติดตั้งระบบป้องกันความเสียหาย ที่อาจเกิดขึ้นใน ระบบการทำงาน ทั้งตัวเครื่องจักรที่ทำงานร่วมกับมอเตอร์ไฟฟ้า วัสดุชิ้นส่วนที่อยู่ในสายการผลิต รวมถึงตัวมอเตอร์ไฟฟ้าเอง เช่น การป้องกันความเร็วรอบในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าเกินพิกัด การป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าทำงานเกินภาระงาน และการป้องกัน การลัดวงจรของมอเตอร์ไฟฟ้า เป็นต้น 6.6.2 รูปแบบการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า การควบคุมให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงาน สามารถจัดแบ่งลักษณะรูปแบบการสั่งงานให้กับอุปกรณ์ควบคุม ไปทำให้ มอเตอร์ไฟฟ้าทำงาน แบ่งออกได้เป็น 3 ลักษณะ ตามรูปแบบการควบคุม ดังนี้ 1. การควบคุมด้วยมือ (Manual Control) เป็นการสั่งงานให้กับอุปกรณ์ควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าทำงาน โดยใช้ ผู้ปฏิบัติงานควบคุมให้ระบบกลไกทางกลทำงาน ซึ่งส่วนมากการสั่งงานให้ระบบกลไกทำงานแบบนี้ จะใช้คนเป็นผู้สั่งงานโดยตรง ตัวมอเตอร์ไฟฟ้าจะถูกควบคุมจากการสั่งงานด้วยมือของผู้ปฏิบัติงานเท่านั้น ด้วยการควบคุมผ่านแผงอุปกรณ์สวิตช์ชนิดต่างๆ หลาย ชนิด เช่น สวิตช์นิรภัย (Safety Switch) สวิตช์ปุ่มกด (Push Button Switch) สวิตช์ก้านโยก (Toggle Switch) และสวิตช์ก้านหมุน (Rotary Switch) เป็นต้น ตัวสวิตช์เหล่านี้ถูกต่อไปยังวงจรมอเตอร์ไฟฟ้าโดยตรง ลักษณะสวิตช์ควบคุมด้วยมือแบบต่างๆ แสดงดังรูป ที่ 6.13 รูปที่ 6.13 สวิตช์ควบคุมด้วยมือ รูปที่ 6.14 สวิตช์ควบคุมกึ่งอัตโนมัติ 2. การควบคุมกึ่งอัตโนมัติ (Semi Automatic Control) เป็นการสั่งงานให้กับอุปกรณ์ควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า ทำงาน โดยใช้ผู้ปฏิบัติงานควบคุมให้ระบบกลไกทางกลทำงาน ในลักษณะเช่นเดียวกับแบบควบคุมด้วยมือ ซึ่งมีส่วนแตกต่างออกไป ที่การควบคุมของผู้ปฏิบัติงานผ่านสวิตช์ควบคุม แต่ตัวสวิตช์ควบคุมไม่ได้ถูกต่อไปยังวงจรมอเตอร์ไฟฟ้าโดยตรง จะต่อไปยังแมก เนติกคอนแทกเตอร์ หรือรีเลย์ ทำหน้าที่เป็นสวิตช์แม่เหล็กไฟฟ้า (Electrical Magnetic Switch) ทำงานเมื่อมีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ส่งไปควบคุมหน้าสัมผัสสวิตช์ให้ตัดหรือต่อตามต้องการ ซึ่งสวิตช์แม่เหล็กไฟฟ้าถูกต่อเข้าวงจรมอเตอร์ไฟฟ้าโดยตรง ตัวสวิตช์ แม่เหล็กไฟฟ้าจะทำงานแทน ทำหน้าที่ควบคุมให้มอเตอร์ไฟฟ้าหมุน ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานสั่งให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานหรือหยุดทำงาน โดยสั่งผ่านอุปกรณ์สวิตช์ไปควบคุมให้สวิตช์แม่เหล็กไฟฟ้าควบคุมให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานหรือหยุดทำงาน สวิตช์ควบคุมกึ่งอัตโนมัติ แสดงดังรูปที่ 6.14 3. การควบคุมอัตโนมัติ (Automatic Control) เป็นการสั่งงานให้กับอุปกรณ์ควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าทำงานเองโดย อัตโนมัติ ตามการสั่งงานของอุปกรณ์ตรวจจับ (Sensor) หรือตัวแปลง (Transducer) ที่ติดตั้งไว้ในตำแหน่งต่างๆ ตามต้องการ คอย ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่ตำแหน่งเหล่านั้น ไปสั่งให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงาน หรือหยุดทำงานได้เอง โดยผู้ปฏิบัติงานเพียงจ่ายแรงดัน ให้วงจรมอเตอร์ไฟฟ้าในครั้งแรกเท่านั้น อุปกรณ์ตรวจจับ หรือตัวแปลงมีหลายชนิดแตกต่างกัน เช่น สวิตช์ทำงานด้วยแสง (Photo Electric Switch) ใช้แสงอินฟราเรดตรวจจับวัตถุ สิ่งของ ตอลดจนสิ่งเคลื่อนไหวต่างๆ ที่เคลื่อนที่ตัดผ่านแสง ส่งผลไปควบคุมการทำงาน ของมอเตอร์ไฟฟ้า สวิตช์ลูกลอย (Float Switch) ทำหน้าที่ตรวจวัดระดับของเหลวทำให้หน้าสัมผัสสวิตช์ลูกลอยตัดหรือต่อ ส่งผลไป ควบคุมการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า สวิตช์อุณหภูมิ(Temperature Switch) ทำหน้าที่ตรวจวัดอุณหภูมิในตำแหน่งที่ติดตั้งไว้ อุณหภูมิ

204 ถึงพิกัดที่กำหนดทำให้หน้าสัมผัสสวิตช์อุณหภูมิตัดหรือต่อ ส่งผลไปควบคุมการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า สวิตช์ความดัน (Pressure Switch) ทำหน้าที่ตรวจวัดความดันของเหลวหรือก๊าซ ทำให้หน้าสัมผัสสวิตช์ความดันตัดหรือต่อ ส่งผลไปควบคุมการทำงานของ มอเตอร์ไฟฟ้า และสวิตช์จำกัดตำแหน่ง (Limit Switch) ทำหน้าที่ตรวจวัดตำแหน่งที่ต้องการของเครื่องมือเครื่องจักรที่เคลื่อนที่ ให้ หยุดการเคลื่อนที่ในตำแหน่งที่ต้องการ สวิตช์ควบคุมอัตโนมัติ แสดงดังรูปที่ 6.15 รูปที่ 6.15 สวิตช์ควบคุมอัตโนมัติ 6.6.3 ระบบการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น ระบบการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า เป็นระบบที่นำเอาอุปกรณ์ควบคุมทางไฟฟ้าชนิดต่างๆ ที่ใช้ในการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ามา ต่อใช้งาน เพื่อทำการควบคุมการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าตามระบบที่กำหนดไว้ อย่างมีคุณภาพและเกิดความปลอดภัย ระบบการ ควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น แสดงดังรูปที่ 6.16 รูปที่ 6.16 ระบบการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น จากรูปที่ 6.16 แสดงระบบการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น ภายในระบบควบคุมการทำงาน ประกอบด้วยแหล่งจ่าย แรงดันไฟสลับ จ่ายแรงดันตามที่มอเตอร์ไฟฟ้าต้องการให้ระบบ ส่งผ่านไปให้มอเตอร์โปรเทคชั่นเซอร์กิตเบรกเกอร์ ทำหน้าที่ตัดต่อ แรงดันจ่ายไปให้มอเตอร์ไฟฟ้า และป้องกันกระแสลัดวงจรของมอเตอร์ไฟฟ้า ส่งต่อไปให้คอนแทกเตอร์ทำหน้าที่ตัดต่อวงจรกำลัง ไฟฟ้าให้มอเตอร์ไฟฟ้า ส่งต่อไปให้โอเวอร์โหลดรีเลย์ทำหน้าที่ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าใช้กระแสเกินพิกัด และสุดท้ายจึงส่งต่อไปให้ มอเตอร์ไฟฟ้าหมุนทำงานตามต้องการ อย่างปลอดภัย

205 6.7 บทสรุป แม่เหล็กถาวร เป็นโลหะที่สามารถดึงดูดโลหะจำพวกเหล็กได้ แสดงสภาวะเป็นแม่เหล็กตลอดเวลา มีขั้วแม่เหล็ก 2 ขั้ว คือ ขั้วเหนือ (N) และขั้วใต้ (S) เกิดสนามแม่เหล็กมีการวิ่งเคลื่อนที่จากขั้วเหนือ (N) ไปยังขั้วใต้ (S) ทำให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กขึ้นมารอบ แท่งแม่เหล็ก คุณสมบัติ แม่เหล็กขั้วเหมือนกันผลักกัน ขั้วต่างกันดูดกัน แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในขดลวดตัวนำ เมื่อมีกระแสไหลผ่านขดลวดตัวนำ จะเกิดเส้นแรงแม่เหล็กขึ้นมารอบ ขดลวดตัวนำ ความเข้มสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไปได้ตามจำนวนรอบของการพันขดลวดตัวนำ ปริมาณกระแสที่ไหลผ่าน ขดลวดตัวนำ ชนิดของวัสดุที่ใช้ทำแกนรองรับขดลวดตัวนำ ขนาดของแกนรองรับขดลวดตัวนำที่นำมาใช้งาน มอเตอร์ คือเครื่องกลไฟฟ้า ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล ทำงานด้วยหลักการเหนี่ยวนำ แม่เหล็กไฟฟ้า ใช้การผลักกันของสนามแม่เหล็กสองชุด ทำให้เกิดการหมุนเคลื่อนที่ มอเตอร์ไฟฟ้าที่ผลิตมาใช้งาน แบ่งตาม แหล่งจ่ายไฟฟ้าที่จ่ายให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงาน แบ่งออกได้เป็น มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า คือการบังคับให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานตามความต้องการของผู้ใช้ ขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของการ ทำงาน และการใช้งาน ได้แก่ ระบบการทำงานที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้า และรูปแบบการควบคุมให้มอเตอร์ไฟฟ้าทำงาน • ด้านทักษะ(ปฏิบัติ) (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 6) 1. ใบปฏิบัติงานที่ 6.1แม่เหล็กไฟฟ้าเบื้องต้น 2. ใบปฏิบัติงานที่ 6.2 มอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น 3. แบบประเมินผลการเรียนรู้ • ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 7-8) 1. การเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์นักศึกษาจะต้องกระจายงานได้ทั่วถึง และ ตรงตาม ความสามารถของสมาชิกทุกคนมีการจัดเตรียมสถานที่ สื่อ วัสดุ อุปกรณ์ไว้อย่างพร้อมเพรียง 2. ความมีเหตุมีผลในการปฏิบัติงาน ตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง นักศึกษาจะต้องมีการใช้ เทคนิคที่แปลกใหม่ ใช้สื่อและเทคโนโลยี ประกอบการ นำเสนอที่น่าสนใจ นำวัสดุในท้องถิ่นมาประยุกต์ใช้อย่างคุ้มค่าและประหยัด

206 กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมของครู ขั้นตอนการเรียนรู้หรือกิจกรรมของนักเรียน 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน (15 นาที) 1. จัดเตรียมเอกสารและสื่อการสอน พร้อมกับอธิบาย วิธีการให้คะแนนและวิธีการเรียนเรื่อง มอเตอร์และการ ควบคุมเบื้องต้น 2. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 6 เรื่อง มอเตอร์และการควบคุมเบื้องต้น 3. ผู้สอนให้ผู้เรียนอธิบายเส้นแรงแม่เหล็กและ สนามแม่เหล็ก โดยอธิบายหน้าชั้นเรียน 2. ขั้นให้ความรู้(60 นาที) 1. ผู้สอนฉายแผ่นใส บทที่ 6 เรื่อง มอเตอร์และการ ควบคุมเบื้องต้น 2. ผู้สอนแสดงวิธีการหาเส้นแรงแม่เหล็กรอบ เส้นลวดตัวนำโดยใช้กฎมือซ้าย 3. ผู้สอนให้ผู้สอนถามข้อสงสัยที่เกิดขึ้นระหว่างการ เรียนการสอน และตอบข้อซักถาม 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนตั้งคำถามที่ได้จากการเรียนคนละ 1 ข้อ และเรียกเพื่อนตอบ 3. ขั้นประยุกต์ใช้( 105 นาที) 1. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำใบปฏิบัติงาน 6.1 และ 6.2 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนแบ่งกลุ่ม ๆ ละ 4 คน ค้นหาข้อมูล เรื่อง ส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง นำเสนอ เป็น PowerPoint หน้าชั้นเรียน 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน (15 นาที) 1. จัดเตรียมเอกสาร ฟังอาจารย์ผู้สอนอธิบายวิธีการให้ คะแนนและวิธีการเรียนเรื่อง มอเตอร์และการควบคุมเบื้องต้น 2. ผู้เรียนทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียนของ บทที่ 6 เรื่อง มอเตอร์และการควบคุมเบื้องต้น และการให้ ความร่วมมือในการทำกิจกรรม 3. ผู้เรียนอธิบายเส้นแรงแม่เหล็กและสนามแม่เหล็ก ตาม ความเข้าใจของตนเอง 2. ขั้นให้ความรู้(60 นาที) 1. ผู้เรียนดูบทเรียนจากแผ่นใส บทที่ 6 เรื่อง มอเตอร์ และการควบคุมเบื้องต้น 2. ผู้เรียนฝึกการหาเส้นแรงแม่เหล็กรอบเส้นลวดตัวนำ โดยใช้กฎมือซ้าย 3. ผู้เรียนซักถามข้อสงสัยที่เกิดขึ้นระหว่างการเรียนการ สอน 4. ผู้เรียนตั้งคำถามคนละ 1 ข้อ พร้อมเรียกเพื่อนตอบ 3. ขั้นประยุกต์ใช้( 105 นาที) 1. ผู้เรียนทำใบปฏิบัติงาน 6.1 และ 6.2 ด้วยความซื่อสัตย์ 2. ผู้เรียนเข้ากลุ่ม ค้นหาข้อมูล เรื่อง ส่วนประกอบของ มอเตอร์ไฟฟ้า นำเสนอเป็น PowerPoint หน้าชั้นเรียน

207 กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมของครู ขั้นตอนการเรียนรู้หรือกิจกรรมของนักเรียน 4. ขั้นสรุปและประเมินผล ( 60 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดที่ 6 3. แจกแบบฝึกหัดที่ 6 4. ครูตรวจแบบฝึกหัดหลังเรียนพร้อมกับบันทึกคะแนน (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-8) (รวม 240 นาที หรือ 4 คาบเรียน) 4. ขั้นสรุปและประเมินผล ( 60 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้เรียนรับแบบฝึกหัดที่ 6 จากผู้สอน 3. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดที่ 6 ด้วยความซื่อสัตย์ 4. ผู้เรียนนำคะแนนจากแบบฝึกหัดบทที่ 6 เพื่อดู ความก้าวหน้าของตนเอง (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-8)

208 งานที่มอบหมายหรือกิจกรรมการวัดผลและประเมินผล ก่อนเรียน 1. จัดเตรียมเอกสาร สื่อการเรียนการสอนตามที่อาจารย์ผู้สอนและบทเรียนกำหนด 2. ทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 6 และการให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมในบทที่ 6 ขณะเรียน 1. ศึกษาเนื้อหา ในบทที่ 6 เรื่อง มอเตอร์และการควบคุมเบื้องต้น 2. ปฏิบัติใบปฏิบัติงานที่6.1 และใบปฏิบัติงานที่ 6.2 3. รายงานผลหน้าชั้นเรียน หลังเรียน 1. ทำแบบฝึกหัดหลังเรียน 2. ทำแบบประเมินการเรียนรู้ ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสำเร็จของผู้เรียน 1. วิเคราะห์การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าได้ 2. ใบปฏิบัติงานที่ 6.1 3. ใบปฏิบัติงานที่ 6.2 4. แบบฝึกหัดบทที่ 6 สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์ 1. หนังสือเรียนวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น (ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1- 8) 2. แผ่นใส บทที่ 6 เรื่อง มอเตอร์และการควบคุมเบื้องต้น (ใช้ประกอบการเรียนการสอนขั้นสอน เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์ เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-6) 3. ใบปฏิบัติงานที่ 6.1 เรื่อง แม่เหล็กไฟฟ้าเบื้องต้น (ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 6) 4. ใบปฏิบัติงานที่ 6.2 เรื่อง มอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น (ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 6) 5. แบบฝึกหัดบทที่ 6 ใช้ประกอบการสอนขั้นเตรียม ข้อ 2 6. แบบประเมินผลงานตามใบปฏิบัติงาน ใช้ประกอบการสอนขั้นการเรียนการสอน ข้อ 2 7. แบบประเมินพฤติกรรมการทำงานกลุ่ม ใช้ประกอบการสอนขั้นการเรียนการสอน ข้อ 2

209 สื่อโสตทัศน์(ถ้ามี) 3. เครื่องฉาย ภาพ โปรเจคเตอร์(PROJECTOR) 4. เครื่องฉายแผ่นใส (OVERHEAD) สื่อของจริง 1. มัลติเตอร์ 1 เครื่อง 2. แหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงปรับค่าได้ 0 – 30V 1 เครื่อง 3. ชุดทดลองมอเตอร์ไฟตรง 1 ชุด 4. แผงประกอบวงจรและสายต่อวงจร 1 ชุด แหล่งการเรียนรู้ ในสถานศึกษา 1. ห้องสมุด 2. ห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ ศึกษาหาข้อมูลทาง INTERNET นอกสถานศึกษา ผู้ประกอบการ สถานประกอบการ ในท้องถิ่น การบูรณาการ/ความสัมพันธ์กับวิชาอื่น 1. บูรณาการกับวิชาชีวิตและวัฒนธรรมไทย ด้านการพูด การอ่าน การเขียน และการฝึกปฏิบัติตนทางสังคมด้านการ เตรียมความพร้อม ความรับผิดชอบ และความสนใจใฝ่รู้ 2. บูรณาการกับวิชาการบริหารการจัดซื้อ ด้านการซื้อ การแสวงหาผลิตภัณฑ์ 3. บูรณาการกับวิชากีฬาเพื่อพัฒนาสุขภาพและบุคลิกภาพ ด้านบุคลิกภาพในการนำเสนอหน้าชั้นเรียน การประเมินผลการเรียนรู้ หลักการประเมินผลการเรียนรู้ ขณะเรียน 1. ตรวจผลงานตามใบปฏิบัติงานที่ 6.1 และ ใบปฏิบัติงานที่ 6.2 2. สังเกตการทำงานกลุ่ม หลังเรียน 1. ตรวจแบบฝึกหัดหลังเรียน 2. สังเกตการทำงานกลุ่ม

210 ผลงาน/ชิ้นงาน/ผลสำเร็จของผู้เรียน วิเคราะห์การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าได้ คำถาม อธิบายให้ได้ใจความสมบูรณ์และแสดงวิธีทำให้สมบูรณ์ถูกต้อง 1. แม่เหล็กถาวรคืออะไร คุณสมบัติของแม่เหล็กถาวรเป็นอย่างไร 2. ความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเปลี่ยนแปลงไปตามส่วนประกอบอะไรบ้าง 3. มอเตอร์ไฟฟ้าคืออะไร มีส่วนประกอบหลักที่สำคัญอะไรบ้าง 4. มอเตอร์ไฟฟ้าตามรูปเป็นชนิดใด มีหลักการทำงานอย่างไร อธิบาย S N + - I 5. ระบบการทำงานที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อให้เกิดการทำงานที่ถูกต้อง ปลอดภัย และได้คุณภาพ จะต้องประกอบด้วย อะไรบ้าง รายละเอียดการประเมินผลการเรียนรู้ • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 1 อธิบายคุณสมบัติของเส้นแรงแม่เหล็กและสนามแม่เหล็ก 4. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 5. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 6. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายคุณสมบัติของเส้นแรงแม่เหล็กและสนามแม่เหล็ก จะได้ 4 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 2 บอกสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้ 4. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 5. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 6. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายคุณสมบัติของเส้นแรงแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กได้ จะได้ 4 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 3 อธิบายหลักการทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้นได้ 4. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 5. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 6. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายหลักการทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้อต้นได้จะได้ 4 คะแนน

211 a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 4 อธิบายหลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า 4. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 5. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 6. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายหลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าได้ จะได้ 4 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 5 บอกส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงได้ 3. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 4. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด เกณฑ์การให้คะแนน : บอกส่วนประกอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงได้ จะได้ 4 คะแนน b. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 6 วิเคราะห์การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าได้ 5. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 6. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 7. เกณฑ์การให้คะแนน : วิเคราะห์การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าได้ จะได้ 10 คะแนน • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 7 เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่างถูกต้อง 4. วิธีการประเมิน : ตรวจผลงาน 5. เครื่องมือ : แบบประเมินกระบวนการทำงานกลุ่ม 6. เกณฑ์การให้คะแนน : เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่าง ถูกต้อง จะได้ 5 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 8 ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุ และผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง 4. วิธีการประเมิน : ตรวจผลงาน 5. เครื่องมือ : แบบประเมินกระบวนการทำงานกลุ่ม 6. เกณฑ์การให้คะแนน : ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุ และผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง จะได้ 5 คะแนน

212 แบบฝึกหัดบทที่ 6 เรื่อง มอเตอร์และการควบคุมเบื้องต้น วัตถุประสงค์ เพื่อประเมินความรู้เดิมของนักศึกษาเกี่ยวกับเรื่อง แหล่งกำเนิดไฟฟ้าและประเภทของไฟฟ้า เขียนเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในข้อที่ถูกต้องที่สุด 1. คุณสมบัติของแม่เหล็กถาวรข้อใดกล่าวไว้ถูกต้อง ก. เส้นแรงแม่เหล็กเคลื่อนที่ภายในแท่งแม่เหล็กจากขั้ว N ไปขั้ว S ข. ขั้ว N ของแท่งแม่เหล็กชี้ไปขั้ว S ของสนามแม่เหล็กโลก ค. เกิดจุดสะเทินที่บริเวณปลายแท่งแม่เหล็ก ง. ถูกทุกข้อ 2. เส้นแรงแม่เหล็กเกิดขึ้นบนเส้นลวดตัวนำในลักษณะใด ก. เกิดในแนวตั้งฉากบริเวณหัวท้ายเส้นลวดตัวนำ ข. เกิดในแนวขนานบริเวณหัวท้ายเส้นลวดตัวนำ ค. เกิดในแนวตั้งฉากทุกจุดบนเส้นลวดตัวนำ ง. เกิดในแนวขนานทุกจุดบนเส้นลวดตัวนำ 3. จะเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นได้เมื่อไร ก. ทำให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็กขึ้นรอบเส้นลวดตัวนำ ข. จ่ายแรงดันตกคร่อมเส้นลวดตัวนำ ค. จ่ายกระแสไหลผ่านเส้นลวดตัวนำ ง. ถูกทุกข้อ 4. กฎมือขวากล่าวไว้ดังนี้ ใช้มือขวากำรอบเส้นลวดตัวนำ ให้นิ้วหัวแม่มือชี้ขนานไปกับเส้นลวด ตัวนำ นิ้วหัวแม่มือแสดงทิศทางการ ไหลของกระแสนิยม นิ้วทั้ง 4 ที่กำรอบเส้นลวดตัวนำแสดงการเกิดของอะไร ก. เส้นแรงแม่เหล็ก ข. การเหนี่ยวนำ ค. สนามไฟฟ้า ง. ประจุไฟฟ้า 5. ความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นมาเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร ก. กระแสไหลน้อยเกิดความเข้มต่ำ ข. เส้นลวดพันรอบน้อยเกิดความเข้มสูง ค. แกนรองรับขนาดเล็กเกิดความเข้มสูง ง. ใช้แกนสารเฟอร์โรแมกเนติกเกิดความเข้มต่ำ 6. มอเตอร์ไฟฟ้ามีการทำงานอย่างไร ก. ควบคุมระดับกระแสจ่ายออก ข. ควบคุมระดับแรงดันที่เกิดขึ้นมา ค. เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ง. เปลี่ยนการหมุนเคลื่อนที่ให้เป็นกำลังไฟฟ้า 7. มอเตอร์ไฟฟ้าจะเกิดการทำงานเมื่อไร ก. เกิดสนามแม่เหล็กชุดเดียวเคลื่อนที่ผ่านขดลวดตัวนำ ข. สนามแม่เหล็กทั้ง 2 ชุดมีขั้วแม่เหล็กเหมือนกันวางใกล้กัน ค. สนามแม่เหล็กมีอำนาจแม่เหล็กมากกว่าอำนาจสนามไฟฟ้า ง. สนามแม่เหล็กถาวรมีอำนาจแม่เหล็กดึงดูดกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

213 8. อุปกรณ์ของมอเตอร์ไฟฟ้าทำหน้าที่ต่อรับแหล่งจ่ายแรงดันจ่ายไปให้ขดลวดเคลื่อนที่ คืออะไร ก. คอมมิวเตเตอร์ ข. อาร์เมเจอร์ ค. แปรงถ่าน ง. เพลา 9. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับมีส่วนที่แตกต่างไปจากมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงคือส่วนใด ก. คอมมิวเตเตอร์ ข. อาร์เมเจอร์ ค. แปรงถ่าน ง. สลิปริง 10. การใช้งานแมกเนติกคอนแทกเตอร์ ในระบบการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า เป็นการใช้งานในการควบคุมแบบใด ก.ควบคุมแบบกึ่งอัตโนมัติ ข. ควบคุมแบบอัตโนมัติ ค. ควบคุมด้วยมือ ง. ถูกทุกข้อ

214 ใบปฏิบัติงาน 6.1 แม่เหล็กไฟฟ้าเบื้องต้น จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. บอกขั้นตอนการสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าแบบง่ายได้ 2. แสดงวิธีการทดลองการทำงานของแม่เหล็กไฟฟ้าได้ 3. มีระเบียบวินัยในการทำงาน เครื่องมือและอุปกรณ์ 1. ถ่านไฟฉาย 1.5 V ขนาด D (ถ่านก้อนใหญ่) 1 ก้อน 2. ลวดทองแดงอาบน้ำยาเบอร์ 26 AWG ยาว 60 เซนติเมตร 1 เส้น 3. ตะปูเหล็กขนาด 3 นิ้ว (8 ซม.) 1 ตัว 4. คลิปเหน็บกระดาษ 1 กล่อง 5. ยางรัดเส้นใหญ่ 1 เส้น 6. มีดปลอกสายไฟ 1 ด้าม ลำดับขั้นการทดลอง 1. ใช้ปากกาขีดแบ่งตะปูเหล็กออกเป็น 2 ส่วนเท่าๆ กัน แสดงดังรูปที่ 6.1 2. นำลวดทองแดงอาบน้ำยา มาพันรอบตะปูเหล็กที่ส่วนที่ 1 เริ่มต้นการพันจากหัวตะปูเหล็กที่ความยาวลวด 30 เซนติเมตร ให้เหลือความยาวปลายลวดไว้ด้านละ 7 เซนติเมตร ด้านที่ยังเหลือลวดอยู่อีก 30 เซนติเมตร ให้พันลวดรอบตะปูเหล็ก ที่ส่วนที่ 2 ต่อเนื่องไปจนลวดหมด เหลือความยาวปลายลวดไว้ 7 เซนติเมตร เช่นกัน แสดงดังรูปที่ 6.2 1 2 7 . 7 . 1 2 3 รูปที่ 6.1 แบ่งตะปูเหล็กออกเป็น 2 ส่วนเท่ากัน รูปที่ 6.2 พันลวดทองแดงบนตะปูเหล็กทั้ง 2 ส่วน 3. ใช้มีดขูดฉนวนที่เคลือบอยู่ตามผิวลวดทองแดง บริเวณส่วนตอนปลายลวดทองแดง 7 เซนติเมตรที่ยื่นออกมาทั้ง 3 จุด ให้ถึงเนื้อทองแดงที่เป็นตัวนำไฟฟ้า 4. นำถ่านไฟฉาย 1.5 V มาต่อเข้าที่ตอนปลายลวดทองแดงตำแหน่ง 1 และ 2 ตรงส่วนเนื้อทองแดงที่เป็นตัวนำไฟฟ้า นำ ส่วนตอนปลายตะปูไปดูดคลิปเหน็บกระดาษ ให้ได้จำนวนมากที่สุด แสดงดังรูปที่ 6.3 5. นับจำนวนคลิปเหน็บกระดาษที่ดูดได้ทั้งหมด ………….. ตัว

215 1 2 3 1 2 3 รูปที่ 6.3 ต่อแบตเตอรี่เข้าที่ตำแหน่ง 1 และ 2 รูปที่ 6.4 ต่อแบตเตอรี่เข้าที่ตำแหน่ง 1 และ 3 6. ย้ายตำแหน่งการต่อถ่านไฟฉาย 1.5 V เข้าที่ตอนปลายลวดทองแดงตำแหน่ง 1 และ 3 ตรงส่วนเนื้อทองแดงที่เป็น ตัวนำไฟฟ้า นำส่วนตอนปลายตะปูไปดูดคลิปเหน็บกระดาษใหม่อีกครั้ง ให้ได้จำนวนมากที่สุด แสดงดังรูปที่ 6.4 7. นับจำนวนคลิปเหน็บกระดาษที่ดูดได้ทั้งหมด ………….. ตัว

216 สรุปผลการทดลอง ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ คำถามและการวิเคราะห์ 1. การเพิ่มจำนวนรอบของขดลวดมีผลต่ออำนาจแม่เหล็กที่เกิดขึ้นเป็นอย่างไร ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________

217 ใบปฏิบัติงาน 6.2 มอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. บอกขั้นตอนการสร้างมอเตอร์ไฟฟ้าแบบเบื้องต้นได้ 2. แสดงวิธีการทดลองการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบเบื้องต้นได้ 3. มีน้ำใจต่อเพื่อนร่วมงาน เครื่องมือและอุปกรณ์ 1. ถ่านไฟฉาย 1.5 V ขนาด D (ถ่านก้อนใหญ่) 1 ก้อน 2. เข็มกลัดกลัดเสื้อขนาดใหญ่ 2 ตัว 3. ลวดทองแดงอาบน้ำยาเบอร์ 26 AWG ยาว 60 เซนติเมตร 1 เส้น 4. แม่เหล็กขนาดเล็ก หรือแม่เหล็กก้นลำโพงขนาดเล็ก 2 แท่ง 5. ยางรัดเส้นใหญ่ 2 เส้น 6. มีดปลอกสายไฟ 1 ด้าม ลำดับขั้นการทดลอง 1. นำลวดทองแดงอาบน้ำยา มาพันรอบถ่านไฟฉายจนลวดหมด เหลือปลายลวดทองแดงทั้งสองด้านปลายละ 5 เซนติเมตร แสดงดังรูปที่ 6.5 รูปที่ 6.5 พันลวดทองแดงให้เป็นขดลวดวงกลม รูปที่ 6.6 มัดขดลวดให้แน่นด้วยปลายลวดทั้งสองด้าน 2. นำปลายลวดทองแดงส่วนที่เหลือไว้พันมัดขดลวดให้แน่นทั้ง 2 ด้าน แสดงดังรูปที่ 6.6 3. ใช้คีมตัด หรือกรรไกร ตัดปลายเส้นลวดส่วนที่เหลือยื่นออกมาจากขดลวด ให้เหลือลวดทองแดงยื่นออกมาด้านละ ประมาณ 3 เซนติเมตร แสดงดังรูปที่ 6.7 4. ใช้มีดขูดฉนวนที่เคลือบผิวลวดทองแดงที่ปลายเส้นลวดทั้งสองปลาย ปลายด้านหนึ่งขูดออกให้รอบเส้นลวด ปลายอีก ด้านหนึ่งขูดออกครึ่งซีกบน ตลอดแนว แสดงดังรูปที่ 6.8

218 รูปที่ 6.7 ตัดลวดทองแดงให้เหลือด้านละ 3 ซม. รูปที่ 6.8 ใช้มีดขูดฉนวนที่ผิวลวดทองแดงออก 5. นำเข็มกลัดด้านหัวกลัดมาประกบเข้าที่หัวท้ายถ่านไฟฉาย นำยางมารัดเข็มกลัดให้แน่น และนำแท่งแม่เหล็กวางบน ถ่านไฟฉายในแนวเดียวกับเข็มกลัด นำยางมารัดแท่งแม่เหล็กให้แน่น จะได้ชุดจ่ายแรงดันมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้นขึ้นมา แสดงดังรูป ที่ 6.9 6. นำขดลวดที่สร้างเรียบร้อยแล้วสอดเข้ารูเข็มกลัดทั้งสองด้าน จัดแนวชุดมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้นให้ได้ระดับ ได้ชุด มอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้นพร้อมทำงาน แสดงดังรูปที่ 6.10 รูปที่ 6.9 ชุดจ่ายแรงดันมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น รูปที่ 6.10 ชุดมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น 7. ปล่อยมือออกจากขดลวด ถ้ามอเตอร์ไม่หมุน ให้ใช้นิ้วมือไปหมุนขดลวดเบาๆ มอเตอร์จะเป็นอย่างไร (หมุนหรือไม่หมุน) ..................... จัดชุดมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้นให้หันขั้วบวก (+) ถ่านไฟฉายไปอยู่ด้านขวามือตามรูปที่ 6.11 สังเกตขดลวดหมุน อย่างไร (หมุนจากด้านล่างเข้าหาตัวเราหรือหมุนจากด้านบนเข้าหาตัวเรา) ........................................................................... พร้อม สังเกตความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ไว้เป็นอย่างไร ................................................... รูปที่ 6.11 การหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า รูปที่ 6.12 จัดชุดขดลวดให้เป็นทรงกลม

219 8. นำชุดขดลวดมาจัดใหม่ แยกขดลวดออกให้เป็นทรงกลม แสดงดังรูปที่ 6.12 9. นำชุดขดลวดมาจัดใหม่สอดเข้ารูเข็มกลัดทั้งสองด้าน จัดแนวชุดมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้นให้ได้ระดับ ได้ชุดมอเตอร์ไฟฟ้า เบื้องต้นแบบใหม่พร้อมทำงาน แสดงดังรูปที่ 6.13 รูปที่ 6.13 ชุดมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้นแบบใหม่ รูปที่ 6.14 การหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าชุดใหม่ 10. ปล่อยมือออกจากขดลวด ถ้ามอเตอร์ไม่หมุน ให้ใช้นิ้วมือไปหมุนขดลวดเบาๆ มอเตอร์จะเป็นอย่างไร (หมุนหรือไม่หมุน) ..................... สังเกตขดลวดหมุนอย่างไร (หมุนจากด้านล่างเข้าหาตัวเราหรือหมุนจากด้านบนเข้าหาตัวเรา) ...................................................................... พ ร้อมสังเกตความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ไว้เป็นอย่างไร ................................................... แสดงดังรูปที่ 6.14 11. กลับทิศขดลวดมอเตอร์สอดเข้ารูเข็มกลัดเป็นตรงข้ามกับครั้งแรก ทำให้ขดลวดหมุนอีกครั้ง สังเกตขดลวดหมุน อย่างไร (หมุนจากด้านล่างเข้าหาตัวเราหรือหมุนจากด้านบนเข้าหาตัวเรา) ......................... .......................................... มีทิศ ทางการหมุนเหมือนกับครั้งแรกหรือตรงข้ามกับครั้งแรก ............................................. เป็นเพราะเหตุใด ....................................... .............................................................................................................................................. ข้อควรระวัง การทดลองให้มอเตอร์หมุนนานๆ จะทำให้ถ่านไฟฉายหมดเร็ว ควรหยุดพักเป็นระยะๆ เพื่อความปลอดภัย และช่วยประหยัดพลังงาน

220 สรุปผลการทดลอง ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ คำถามและการวิเคราะห์ 1. การจัดชุดขดลวดของมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้น แบบรวบขดลวดดังรูปที่ 6.10 และแบบกระจายขดลวดดังรูปที่ 6.13 การ หมุนของขดลวด และความเร็วในการหมุนเป็นอย่างไร ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________

221 บทที่ 6 มอเตอร์และการควบคุมเบื้องต้น ตอนที่ 1 1. ข 2. ค 3. ง 4. ก 5. ก 6. ค 7. ข 8. ค 9. ง 10. ก ตอนที่ 2 1. แม่เหล็กถาวรคืออะไร คุณสมบัติของแม่เหล็กถาวรเป็นอย่างไร แม่เหล็กถาวร (Permanent Magnet) เป็นโลหะชนิดหนึ่งที่มีความสามารถดึงดูดโลหะจำพวกเหล็กได้แสดงสภาวะเป็น แม่เหล็กตลอดเวลา ในแม่เหล็กหนึ่งแท่งมีขั้วแม่เหล็ก 2 ขั้ว คือ ขั้วเหนือ (North Pole) หรือ ขั้ว N และขั้วใต้ (South Pole) หรือ ขั้ว S เกิดขึ้นที่ปลายแต่ละด้านของแท่งแม่เหล็ก เมื่อนำมาห้อยแขวนด้วยเชือก แท่งแม่เหล็กสามารถหมุนได้อย่างอิสระ แต่จะชี้ไปใน ทิศทางเดิมตลอดเวลา โดยชี้ไปในแนวสนามแม่เหล็กโลก โดยขั้วแม่เหล็กถาวรขั้วเหนือ (N) จะชี้ไปทางขั้วโลกเหนือ (N) และ ขั้วแม่เหล็กถาวรขั้วใต้(S) จะชี้ไปทางขั้วโลกใต้ (S) แม่เหล็กถาวรที่ผลิตมาใช้งานมีรูปร่างแตกต่างกันไปมากมาย ตามความ ต้องการในการใช้งาน แท่งแม่เหล็กถาวรแต่ละแท่งจะเกิดสนามแม่เหล็ก (Magnetic Field) แผ่ออกรอบตัวเอง สนามแม่เหล็กมีความเข้มสูง บริเวณตอนปลายขั้วแท่งแม่เหล็กทั้งสอง ความเข้มสนามแม่เหล็กจะค่อยๆ ลดน้อยลงในบริเวณถัดเข้ามาด้านใน และไม่มี สนามแม่เหล็กเลยในส่วนตอนกลางแท่งแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กมีการวิ่งเคลื่อนที่ ประสานกันระหว่างขั้วแม่เหล็กทั้งสอง โดยวิ่ง เคลื่อนที่จากขั้วเหนือ (N) ไปยังขั้วใต้ (S) การวิ่งเคลื่อนที่ของสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดเส้นแรงแม่เหล็ก (Magnetic Line of Force) ขึ้นมารอบแท่งแม่เหล็ก การทดสอบความเข้มของสนามแม่เหล็กทำได้โดยโรยผงเหล็กให้รอบแท่งแม่เหล็กถาวร จะเกิดเส้นแรง แม่เหล็กรอบแท่งแม่เหล็ก การเกิดสนามแม่เหล็กจากผงเหล็ก และการเคลื่อนที่ของเส้นแรงแม่เหล็ก แสดงดังรูปที่ 1 (ก) การเกิดสนามแม่เหล็กจากผงเหล็ก (ข) สนามแม่เหล็กในรูปเส้นแรงแม่เหล็ก รูปที่ 1 สนามแม่เหล็กและเส้นแรงแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรขั้วเหนือ (N) และขั้วใต้ (S) มีคุณสมบัติตรงข้ามกัน โดยมีเส้นแรงแม่เหล็กขั้วเหนือ (N) วิ่งเคลื่อนที่ออก ส่วนเส้นแรงแม่เหล็กขั้วใต้ (S) วิ่งเคลื่อนที่เข้า ทำให้ขั้วแม่เหล็กที่ต่างกันเกิดการดูดกัน และขั้วแม่เหล็กที่ เหมือนกันเกิดการผลักกัน คุณสมบัติดังกล่าวเหมือนกับคุณสมบัติของประจุไฟฟ้า นำคุณสมบัตินี้ไปใช้ประโยชน์ในการผลิต มอเตอร์ไฟฟ้าได้การดูดกันและการผลักกันของขั้วแม่เหล็กถาวร แสดงดังรูปที่ 2

222 (ก) ขั้วแม่เหล็กต่างกันดูดกัน (ข) ขั้วแม่เหล็กเหมือนกันผลักกัน รูปที่ 2 การดูดกันและผลักกันของขั้วแม่เหล็กถาวร 2. ความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเปลี่ยนแปลงไปตามส่วนประกอบอะไรบ้าง ความเข้มของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้น สามารถเปลี่ยนแปลงไปตามส่วนประกอบต่างๆ ที่ใช้งาน ดังนี้ 1. จำนวนรอบของการพันขดลวดตัวนำ พันรอบน้อยสนามแม่เหล็กเกิดน้อย พันรอบมากสนามแม่เหล็กเกิดมาก 2. ปริมาณกระแสที่ไหลผ่านขดลวดตัวนำกระแสไหลน้อยสนามแม่เหล็กเกิดน้อย กระแสไหลมากสนามแม่เหล็กเกิดมาก 3. ชนิดของวัสดุที่ใช้ทำแกนรองรับขดลวดตัวนำ มีผลต่อความเข้มของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นแตกต่างกัน ใช้แกน อากาศให้ความเข้มของสนามแม่เหล็กน้อย ใช้แกนที่ทำมาจากสารเฟอร์โรแมกเนติก (Ferromagnetic) ให้ความเข้มของ สนามแม่เหล็กมาก เช่น เหล็ก เฟอร์ไรต์ และโคบอลต์ เป็นต้น เพราะสารเฟอร์โรแมกเนติก เมื่อมีการชักนำอำนาจแม่เหล็กให้ จะสามารถให้กำเนิดอำนาจแม่เหล็กขึ้นในตัวเองได้ เป็นการช่วยเสริมอำนาจแม่เหล็กในขดลวดตัวนำ ความเข้มสนามแม่เหล็กเกิด จากวัสดุที่ใช้ทำแกน แสดงดังรูปที่ 3 N S N S (ก) แกนอากาศสนามแม่เหล็กเกิดน้อย (ข) แกนเฟอร์โรแมกเนติกสนามแม่เหล็กเกิดมาก รูปที่ 3 ความเข้มสนามแม่เหล็กเกิดจากวัสดุที่ใช้ทำแกน 4. ขนาดของแกนรองรับขดลวดตัวนำที่นำมาใช้งาน แกนมีขนาดเล็กให้กำเนิดสนาม แม่เหล็กขึ้นมาน้อย แกนมีขนาด ใหญ่ให้กำเนิดสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นมามาก 3. มอเตอร์ไฟฟ้าคืออะไร มีส่วนประกอบหลักที่สำคัญอะไรบ้าง มอเตอร์ไฟฟ้า (Electric Motor) คือ เครื่องกลไฟฟ้า (Electromechanical) ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า (Electric Energy) ให้เป็นพลังงานกล (Mechanical Energy) ในรูปของการหมุนเคลื่อนที่ มีประโยชน์ในการนำไปใช้งานได้อย่างกว้างขวาง

223 ทั้งในงานอุตสาหกรรม และตามที่อยู่อาศัย ถูกนำไปใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ไฟฟ้า เครื่องจักรกล เครื่องมือและเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ มากมาย ถึงประมาณ 80 – 90 % มอเตอร์ไฟฟ้า มีส่วนประกอบหลักที่สำคัญ 2 ส่วน คือ ส่วนอยู่กับที่ (Stator) และส่วนหมุนเคลื่อนที่ (Rotor) หรืออาจ เรียกว่า อาร์เมเจอร์ (Armature) 1. ส่วนอยู่กับที่ เป็นส่วนที่ถูกยึดติดตายตัวอยู่กับที่ ประกอบด้วยตัวถังโลหะ (Frame) ชุดแม่เหล็กถาวร (Permanent Magnet) หรืออาจใช้เป็นชุดแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnet)ก็ได้มีขั้วแม่เหล็ก 2 ขั้ว คือ ขั้วเหนือ (N) และขั้วใต้ (S) ทำหน้าที่ให้ กำเนิดสนามแม่เหล็กออกมา วิ่งเคลื่อนที่จากขั้วเหนือ (N) ไปขั้วใต้ (S) และชุดแปรงถ่าน (Brush) ใช้เป็นจุดจ่ายแรงดันให้ส่วนหมุน เคลื่อนที่ โครงสร้างส่วนอยู่กับที่ของมอเตอร์ไฟฟ้า แสดงดังรูปที่ 4 2. ส่วนหมุนเคลื่อนที่ หรืออาร์เมเจอร์เป็นส่วนที่หมุนเคลื่อนที่ภายในมอเตอร์ เมื่อจ่ายแรงดันเข้ามา ประกอบด้วย ขดลวด (Coil) เป็นลวดอาบน้ำยา พันไว้เป็นขดๆ จัดเรียงไว้โดยรอบในอาร์เมเจอร์ ทำหน้าที่ให้กำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นมา เป็นจังหวะ มีแกนเหล็ก (Iron Core) แผ่นบางวางซ้อนกันเป็นฐานรองรับขดลวด และช่วยเพิ่มเส้นแรงแม่เหล็กจากแม่เหล็กไฟฟ้า ของส่วนเคลื่อนที่ ให้มีความเข้มสนามแม่เหล็กเพิ่มมากขึ้น และมีคอมมิวเตเตอร์(Commutator) เป็นปลายขั้วต่อขดลวดเคลื่อนที่ ทำหน้าที่เชื่อมต่อแรงดันที่จ่ายเข้ามาจากแปรงถ่าน เพื่อจ่ายไปยังขดลวดเคลื่อนที่ทำให้กำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นมา เกิด แรงผลักดันของสนามแม่เหล็กส่งผลให้มอเตอร์หมุน ส่วนหมุนเคลื่อนที่ของมอเตอร์ไฟฟ้า แสดงดังรูปที่ 4 (ก) มอเตอร์ไฟฟ้า (ข) ด้านหน้า (ค) ด้านหลัง รูปที่ 4 โครงสร้างส่วนประกอบหลักของมอเตอร์ไฟฟ้า 4. S N + - I รูปที่ 5 มอเตอร์ไฟฟ้าตามรูปเป็นชนิดใด มีหลักการทำงานอย่างไร อธิบาย มอเตอร์ไฟฟ้าตามรูปเป็นชนิดมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง เป็นมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานด้วยแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่ มีขั้ว แรงดันจ่ายออกมาคงที่ตายตัวไม่เปลี่ยนแปลง โครงสร้างประกอบ ด้วยชุดแม่เหล็ก 2 ชุด คือ ชุดแม่เหล็กอยู่กับที่ ผลิตขึ้นได้จาก แม่เหล็กถาวร หรือแม่เหล็กไฟฟ้าก็ได้และชุดแม่เหล็กเคลื่อนที่ ผลิตขึ้นได้จากแม่เหล็กไฟฟ้า โดยมีแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่ จ่ายให้ทำงาน หลักการทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง แสดงดังรูปที่ 6

224 S N + - I S N + - I (ก) ขณะขดลวดสีเหลืองอยู่ซ้ายมือ (ข) ขณะขดลวดสีเหลืองอยู่ขวามือ รูปที่ 6 หลักการทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง จากรูปที่ 6 แสดงหลักการทำงานเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง รูปที่ 6 (ก) เมื่อจ่ายแรงดันไฟตรงให้ขดลวดอาร์ เมเจอร์ด้านสีเหลืองเป็นบวก (+) ด้านสีฟ้าเป็นลบ (–) ทำให้ขดลวดอาร์เมเจอร์เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ผลักดันกับสนามแม่เหล็ก ถาวร จากการใช้กฎมือซ้ายของ เฟลมมิ่งหาทิศทางการเคลื่อนที่ พบว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านซ้ายสีเหลืองหมุนเคลื่อนที่ขึ้นด้านบน และขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านขวาสีฟ้าหมุนเคลื่อนที่ลงด้านล่าง เกิดการหมุนของขดลวดอาร์เมเจอร์ในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ส่วนรูปที่ 6 (ข) แม้ว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ถูกหมุนเคลื่อนที่สลับตำแหน่ง มีการจ่ายแรงดัน ไฟตรงให้ด้านสีเหลืองเป็นลบ (–) ด้านสีฟ้าเป็นบวก (+) เมื่อใช้กฎมือซ้ายของเฟลมมิ่งหาทิศทาง การเคลื่อนที่ พบว่าขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านซ้ายสีฟ้าหมุนเคลื่อนที่ ขึ้นด้านบน และขดลวดอาร์เมเจอร์ด้านขวาสีเหลือง หมุนเคลื่อนที่ลงด้านล่างเช่นเดิม ขดลวดอาร์เมเจอร์หมุนในทิศทางตามเข็ม นาฬิกาอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา ส่งผลให้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงหมุนทำงานในทิศทางตามเข็มนาฬิกา 5. ระบบการทำงานที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อให้เกิดการทำงานที่ถูกต้อง ปลอดภัย และได้คุณภาพ จะต้องประกอบด้วยอะไรบ้าง ระบบการทำงานที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อให้เกิดการทำงานที่ถูกต้อง ปลอดภัย และได้คุณภาพ มีส่วนประกอบดังนี้ 1. การทำให้เกิดความปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงาน (Safety of Operator) เป็นการติดตั้งระบบควบคุมความปลอดภัยใน การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า มีอุปกรณ์ปกปิดป้องกันในส่วนของกลไกที่มีการหมุนเคลื่อนที่ต่างๆ ให้มิดชิด รวมถึงมีการให้ความรู้ ในเรื่องความปลอดภัยในการปฏิบัติงานเกี่ยวกับมอเตอร์ไฟฟ้า โดยต้องคำนึงถึงความปลอดภัยมาเป็นอันดับแรก (Safety First) 2. การเริ่มหมุนและการหยุดหมุน (Starting and Stopping) เป็นสิ่งจำเป็นประการแรกในการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งมี ความแตกต่างกัน และเกิดความยุ่งยากจากความต้องการใช้งาน เช่น การเริ่มหมุนแบบมีภาระน้อยหรือภาระมากการเริ่มหมุนที่ช้า หรือเร็ว การหยุดหมุนในตำแหน่งที่ต้องการ และการหยุดหมุนแบบทันทีหรือค่อยๆ หยุดหมุน เป็นต้น 3. การควบคุมการหมุนและความเร็วในการหมุน (Motor and Speed Control) เป็นการควบคุมให้มอเตอร์ไฟฟ้าหมุน ทำงาน ในความเร็วที่ต้องการ เพื่อให้เกิดความปลอดภัยทั้งตัวมอเตอร์และผู้ใช้งาน โดยการควบคุมให้มอเตอร์มีความเร็วที่ เหมาะสม และถูกต้องตามความต้องการ 4. การควบคุมการกลับทิศทางการหมุน (Reversing) เป็นการปรับเปลี่ยนทิศทางในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้า ให้เป็น ทิศตรงข้ามตามความต้องการ หรือการหมุนกลับไปกลับมาตามช่วงเวลาที่กำหนดไว้โดยใช้ระบบการควบคุมที่เหมาะสม 5. การป้องกันความเสียหาย (Damage Protection) เป็นการติดตั้งระบบป้องกันความเสียหาย ที่อาจเกิดขึ้นในระบบ การทำงาน ทั้งตัวเครื่องจักรที่ทำงานร่วมกับมอเตอร์ไฟฟ้า วัสดุชิ้นส่วนที่อยู่ในสายการผลิต รวมถึงตัวมอเตอร์ไฟฟ้าเอง เช่น การป้องกันความเร็วรอบในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าเกินพิกัด การป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าทำงานเกินภาระงาน และการป้องกัน การลัดวงจรของมอเตอร์ไฟฟ้า เป็นต้น

225 วิทยาลัยการอาชีพเสนา สื่อการจัดการเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์/สื่อโสตทัศน์ 1. หนังสือเรียน 2. หนังสือใบปฏิบัติงาน 3. สื่อเพาเวอร์ พอยต์ 4. อุปกรณ์ทดลอง 5. แบบทดสอบก่อนเรียนที่ 1 6. แบบสังเกตพฤติกรรมการเรียน 7. แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม หุ่นจำลองหรือของจริง แหล่งการเรียนรู้ / สถานที่ (แสดงเครื่องหมาย ลงในช่อง ตามแหล่งการเรียนรู้ที่ครูผู้สอนกำหนด) ในสถานศึกษา 1. ห้องสมุด ห้องปฏิบัติการ โรงฝึกงาน ศูนย์จำลองธุรกิจ 2. ครูผู้สอน Internet บทเรียนอิเล็กทรอนิกส์ E – book นอกสถานที่ 1. สถานประกอบการ แหล่งเรียนรู้ในชุมชน หน่วยงานของข้าราชการ หน่วยงานรัฐวิสาหกิจ แหล่งภูมิปัญญาท้องถิ่น 2. บุคคล ครอบครัว เครือญาติ ชุมชน ท้องถิ่น อื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................

226 วิทยาลัยการอาชีพเสนา บันทึกหลังการสอน ผลการใช้แผนการจัดการเรียนรู้ .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ผลการเรียนของผู้เรียน .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ปัญหาที่พบ .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... แนวทางแก้ปัญหา .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ผลการสอนของครู .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................................

227 แผนการสอน/แผนการเรียนรู้ภาคทฤษฏี แผนการสอน/การเรียนรู้ภาคทฤษฎี บทที่ 7 ชื่อวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น สอนสัปดาห์ที่ 9 ชื่อหน่วย อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าและการต่อสายดิน คาบรวม 4 ชื่อเรื่อง. อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าและการต่อสายดิน จำนวนคาบ 4 หัวข้อเรื่อง ด้านความรู้ • อุปกรณ์ป้องกันอันตรายในระบบไฟฟ้า • ฟิวส์ • สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ • สวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติ • สวิตช์นิรภัย • สายดินและการต่อสายดิน • การติดตั้งหลักดินและสายดินที่ถูกต้อง • บทสรุป ด้านทักษะ 1.การต่อสายดินให้ได้คุณภาพ ด้านคุณธรรม จริยธรรม 1. เพื่อให้มีเจตคติที่ดีต่อการเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์ และการปฏิบัติงานอย่างถูกต้อง สำเร็จภายในเวลาที่กำหนด มีเหตุและผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง 2. เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่างถูกต้อง 3. มีความรับผิดชอบ ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้องในเรื่องมอเตอร์และการควบคุมเบื้องต้น สำเร็จภายใน เวลาที่ กำหนดอย่างมีเหตุและผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง

228 สาระสำคัญ ฟิวส์เป็นอุปกรณ์ป้องกันในระบบไฟฟ้าที่ใช้งานอย่างแพร่หลาย หน้าที่ของฟิวส์คือจะตัดการจ่ายแรงดันและ กระแสออกจากวงจร เมื่อเกิดการลัดวงจรและกระแสไหลเกินกำหนด ฟิวส์เกิดการหลอมละลายและขาดตัดวงจรทันที ฟิวส์มี หลายชนิด เช่นฟิวส์เส้น ฟิวส์ปลั๊ก และฟิวส์หลอด การต่อสายดินให้เครื่องใช้ไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญและมีประโยชน์มาก ในการช่วยป้องกันอันตรายที่อาจเกิดจากการรั่ว ของกระแสไปยังตัวถังโลหะของเครื่องใช้ไฟฟ้า ทำให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์หรือสิ่งมีชีวิตที่ไปสัมผัสถูกได้ การต่อสายดินแบ่งได้เป็น การต่อสายดินที่ระบบส่งจ่ายไฟฟ้า การต่อสายดินของระบบไฟฟ้าในบ้าน และการต่อสายดินของเครื่องใช้ไฟฟ้า สมรรถนะอาชีพประจำหน่วย (สิ่งที่ต้องการให้เกิดการประยุกต์ใช้ความรู้ ทักษะ คุณธรรม เข้าด้วยกัน) 1.ต่อสายดินให้ได้คุณภาพ จุดประสงค์การสอน/การเรียนรู้ • จุดประสงค์ทั่วไป / บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง 1. เพื่อให้มีความรู้เกี่ยวกับ อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้า,ฟิวส์สวิตซ์ประธาน,สวิตซ์ตัดวงจรอัตโนมัติ,เครื่องตัดไฟรั่ว,สายดินและ การต่อสายดิน (ด้านความรู้) 2. เพื่อให้มีทักษะในการปฏิบัติงานในการต่อสายดินให้ได้คุณภาพ (ด้านทักษะ) 3. เพื่อให้มีเจตคติที่ดีต่อการเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์ และการปฏิบัติงานอย่างถูกต้อง สำเร็จ ภายในเวลาที่กำหนด มีเหตุและผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง (ด้านคุณธรรม จริยธรรม) • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม / บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง 1. บอกประโยชน์ของอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าได้ (ด้านความรู้) 2. จำแนกฟิวส์แต่ละชนิดได้(ด้านความรู้) 3. ชี้แจงลักษณะของสวิตซ์ประธานได้(ด้านความรู้) 4. อธิบายหลักการทำงานของสวิตซ์ตัดวงจรอัตโนมัติ (ด้านความรู้) 5. บอกคุณสมบัติของเครื่องตัดไฟรั่วได้ (ด้านความรู้) 6. อธิบายประโยชน์ของสายดินและการต่อสายดินได้(ด้านความรู้) 7. สาธิตการต่อสายดินให้ได้คุณภาพ(ด้านทักษะ) 8. เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่างถูกต้อง (ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจ พอเพียง) 9. ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุและผลตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง (ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง)

229 เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ • ด้านความรู้(ทฤษฎี) 7.1 อุปกรณ์ป้องกันอันตรายในระบบไฟฟ้า ไฟฟ้าสามารถเดินทางผ่านไปได้โดยสะดวกในวัสดุ อุปกรณ์ และสิ่งต่างๆ ที่เป็นสื่อตัวนำไฟฟ้าที่ดี ได้แก่ โลหะชนิดต่างๆ เช่น ทองคำ ทองแดง เงิน เหล็ก ตะกั่ว และอะลูมิเนียม เป็นต้น ในของเหลวหรือสิ่งของที่มีความชื้นต่างๆ เช่น น้ำ ในเครื่องดื่มที่มี ส่วนผสมของน้ำ ผ้าเปียกน้ำ กิ่งไม้สด พื้นดินหรือพื้นปูนที่มีความชื้น และในอากาศที่มีความชื้นมากๆ เป็นต้น ผู้ใช้ไฟฟ้าทุกคน จำเป็นต้องทราบถึงอันตรายของไฟฟ้า และทราบถึงวิธีใช้ไฟฟ้าอย่างปลอดภัย ก่อนการใช้ไฟฟ้า และเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกชนิด รวมถึง ต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันอันตรายในระบบไฟฟ้า อุปกรณ์ป้องกันอันตรายในระบบไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญและจำเป็นต่อระบบการทำงานในงานไฟฟ้าต่างๆ โดย ทำหน้าที่ช่วยป้องกันอันตรายที่จะเกิดจากการใช้ไฟฟ้า และป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์ไฟฟ้า เครื่องมือไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้า และระบบไฟฟ้าที่ใช้งาน จากสาเหตุการลัดวงจร การเกิดกระแสไหลมากเกินพิกัด การใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าผิดประเภท รวมถึงความ ผิดพลาดที่เกิดจากระบบไฟฟ้าเอง อุปกรณ์ป้องกันอันตรายในระบบไฟฟ้า จะทำหน้าที่ตัดวงจรไฟฟ้าย่อยออกจากระบบการจ่ายไฟ ทันที ช่วยให้เกิดความปลอดภัยต่อระบบการใช้ไฟฟ้า การเกิดไฟฟ้าดูด และการเกิดไฟฟ้าลัดวงจร อันตรายจากการใช้ไฟฟ้า แสดง ดังรูปที่ 7.1 (ก) ใช้กระแสเกิดพิกัดเกิดความร้อนสูง (ข) เพลิงไหม้เกิดจากไฟฟ้าลัดวงจร รูปที่ 7.1 อันตรายจากการใช้ไฟฟ้า 7.2 ฟิวส์ ฟิวส์ (Fuse) เป็นอุปกรณ์ป้องกันอันตรายในระบบไฟฟ้า มีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี ผลิตมาจากโลหะที่มีจุดหลอม ละลายต่ำ ฟิวส์ทำหน้าที่ตัดวงจรจากการเกิดไฟฟ้าลัดวงจร หรือเกิดจากการทำงานที่กระแสไหลมากผิดปกติ โดยฟิวส์จะหลอม ละลายทันทีเมื่อมีกระแสไหลผ่านฟิวส์เกินพิกัดที่กำหนดไว้ในตัวฟิวส์ ตัวลวดโลหะฟิวส์ทำมาจากโลหะหลายชนิด เช่น ตะกั่ว ดีบุก สังกะสี และบิสมัท เป็นต้น หรือจากส่วนผสมของโลหะเหล่านี้ ฟิวส์ทั่วไปควรมีคุณสมบัติในการทำงานดังนี้ 1. ทนกระแสไหลผ่านได้ประมาณ 1.1 เท่าของขนาดทนกระแสปกติของฟิวส์ 2. ขณะหลอมละลาย ต้องไม่เกิดประกายไฟ เปลวไฟ หรือเกิดการหลอมละลายใดๆ ที่ทำให้อุปกรณ์เกิดความเสียหาย 3. เกิดการหลอมละลายภายในเวลา 15 วินาที เมื่อกระแสเกินพิกัดประมาณ 20 % และหลอมละลายภายในเวลา 1

230 วินาทีหรือน้อยกว่า เมื่อกระแสเกินพิกัดประมาณ 150 % ฟิวส์ที่ผลิตมาใช้งาน สามารถแบ่งเวลาในการหลอมละลายของฟิวส์ออกได้ 2 ชนิด ดังนี้ 1. ชนิดหลอมละลายเร็ว (Fast Blow) เป็นฟิวส์ชนิดที่เมื่อกระแสไหลเกินพิกัดที่ฟิวส์ทนได้ ฟิวส์จะหลอมละลายขาดวงจร ทันที หรือเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรฟิวส์จะหลอมละลายขาดวงจรขาดทันทีโดยไม่มีการหน่วงเวลา นิยมนำไปใช้ในงาน เช่น วงจรไฟฟ้าทำงานทั่วไป วงจรทำงานเกี่ยวกับความร้อน หรือวงจรแสงสว่าง เป็นต้น 2.ชนิดหลอมละลายช้า (Slow Blow) เป็นฟิวส์ชนิดที่เมื่อกระแสไหลเกินพิกัดที่ฟิวส์ทนได้ชั่วขณะ ฟิวส์จะยังไม่หลอมละลาย เกิดการหน่วงเวลาตามพิกัดของฟิวส์ แต่ถ้าเกิดไฟฟ้าลัดวงจรฟิวส์จะหลอมละลายขาดวงจรทันทีโดยไม่มีการหน่วงเวลา นิยมนำไปใช้ ในงาน เช่น วงจรควบคุมการทำงานของมอเตอร์ หรือมอเตอร์ขนาดใหญ่ เป็นต้น ฟิวส์ที่ผลิตขึ้นมาใช้งานมีด้วยกันหลายชนิด โดยผลิตให้เหมาะสมกับลักษณะของงาน และช่วยให้เกิดความสะดวกต่อ การใช้งาน แบ่งออกได้ตามลักษณะโครงสร้างฟิวส์ เช่น ฟิวส์เส้น ฟิวส์ปลั๊ก ฟิวส์หลอด และฟิวส์ชนิดพิเศษ เป็นต้น 7.2.1 ฟิวส์เส้น ฟิวส์เส้น (Wire Fuse) เป็นฟิวส์ชนิดเส้นลวดเปลือยยาว ตัวฟิวส์ไม่มีอะไรห่อหุ้ม จำเป็นต้องใช้งานร่วมกับสวิตช์ ใบมีด (Knife Switch) หรือคัตเอาต์ (Cut Out) โดยนำฟิวส์ไปยึดใส่ไว้ในส่วนรองรับของสวิตช์ใบมีด ขันยึดฟิวส์ให้แน่นด้วยสกรู ฟิวส์ ชนิดนี้แบ่งออกได้ 2 แบบ ตามลักษณะโครงสร้าง ดังนี้ 1. แบบเส้นกลม เส้นฟิวส์ถูกพันเก็บไว้เป็นม้วน เวลาใช้งานต้องนำมาตัดแบ่งตามความยาวที่ต้องการ นิยม เรียกว่า ฟิวส์เส้น การยึดติดกับสวิตช์ใบมีด ให้นำปลายฟิวส์ไปพันในร่องสกรูของสวิตช์ใบมีด และขันสกรูยึดติดให้แน่น 2. แบบเส้นแบน เส้นฟิวส์ที่สร้างขึ้นมาให้มีความยาวแน่นอนตามค่ามาตรฐาน ส่วนหัวท้ายของเส้นฟิวส์ทำเป็น ร่องคล้ายก้ามปู ไว้ใส่เข้าร่องสกรูของสวิตช์ใบมีด นิยมเรียกว่า ฟิวส์ก้ามปู มีความสะดวกในการต่อใช้งานมากขึ้น ฟิวส์เส้นนิยมใช้งานกับวงจรไฟฟ้าภายในบ้านเรือน ที่อยู่อาศัย หรือในวงจรที่ภาระใช้งานกินกระแสต่ำ ปกติ นิยมนำไปใช้งานในวงจรที่มีกระแสไหลผ่านรวมทั้งสิ้นไม่เกิน 30 แอมแปร์สวิตช์ใบมีด ฟิวส์เส้น และฟิวส์ก้ามปู แสดงดังรูปที่ 7.2 (ก) สวิตช์ใบมีด (ข) ฟิวส์เส้น (ค) ฟิวส์ก้ามปู รูปที่ 7.2 สวิตช์ใบมีด ฟิวส์เส้น ฟิวส์ก้ามปู 7.2.2 ฟิวส์หลอด ฟิวส์หลอด (Tube Fuse) หรือคาร์ทริดจ์ฟิวส์ (Cartridge Fuse) เป็นฟิวส์ที่สร้างขึ้นมามีโครงสร้างเป็นหลอด ทรงกระบอก หรือทรงสี่เหลี่ยม หลอดฟิวส์ทำด้วยกระเบื้อง แก้ว หรือไฟเบอร์ ภายในหลอดฟิวส์มีเส้นฟิวส์ต่อออกมาภายนอก โดยยึดติดกับโลหะตัวนำที่ส่วนหัวท้ายของกระบอกฟิวส์ ภายในหลอดฟิวส์บรรจุอากาศ หรือบรรจุทรายละเอียดไว้ รูปร่างมีทั้งแบบ หัวท้ายฟิวส์เป็นโลหะทรงกระบอกปกติ มักเรียกว่า ฟิวส์หลอด นำไปใช้งานร่วมกับกระบอกใส่ฟิวส์หรือฐานยึดฟิวส์ และแบบหัว

231 ท้ายฟิวส์เป็นโลหะและมีแผ่นโลหะคล้ายใบมีดยื่นออกมาที่หัวท้ายด้วย มักเรียกว่า ฟิวส์ใบมีด นำไปใช้งานร่วมกับฐานฟิวส์ใบมีด ฟิวส์หลอดถูกผลิตขึ้นมาหลายรูปแบบ และหลายหน้าที่การใช้งาน ขนาดฟิวส์มีหลายขนาด และมีรูปร่างแตกต่างกันไป มีค่าการ ทนกระแสหลายค่า ตั้งแต่ค่าต่ำๆ ไม่ถึงแอมแปร์ จนถึงค่าสูงเป็นแสนแอมแปร์ นิยมนำไป ใช้งานอย่างแพร่หลายในหลายด้าน เช่น ด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป ด้านไฟฟ้ากำลังในงานอุตสาหกรรม และด้านการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า เป็นต้น ฟิวส์หลอด แสดงดัง รูปที่ 7.3 (ก) ใช้งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป (ข) ใช้งานไฟฟ้ากำลัง (ค) ใช้งานส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า รูปที่ 7.3 ฟิวส์หลอด 7.2.3 ฟิวส์ปลั๊ก ฟิวส์ปลั๊ก (Plug Fuse) เป็นฟิวส์ที่ตัวถังฟิวส์มีรูปร่างคล้ายปลั๊กไฟฟ้า การใช้งานจำเป็นต้องเสียบหรือสอดใส่เข้าไป ในร่องฐานฟิวส์ มีรูปร่างและโครงสร้างแตกต่างกันหลายแบบ ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ตัวถังฟิวส์ทำด้วยกระเบื้อง แก้ว หรือพลาสติกทน ความร้อน ฟิวส์ปลั๊กที่ผลิตมาใช้งาน เช่น ฟิวส์ขวด มีรูปร่างทรงกระบอกเหมือนขวด ส่วนหัวและส่วนท้ายฟิวส์ใหญ่ไม่เท่ากัน ด้านหัว ใหญ่กว่าด้านท้าย ภายในหลอดฟิวส์มีเส้นฟิวส์ ที่บรรจุอากาศ หรือบรรจุทรายละเอียดไว้ สามารถมองเห็นสภาพฟิวส์ได้จาก ภายนอก ฟิวส์ปลั๊ก มีรูปร่างเหมือนถ้วยด้านนอกฟิวส์เป็นเกลียวหมุน ภายในหลอดฟิวส์มีเส้นฟิวส์ ที่บรรจุอากาศ หรือบรรจุทราย ละเอียดไว้ สามารถมอง เห็นสภาพฟิวส์ได้จากภายนอก ฟิวส์ทั้ง 2 แบบนิยมใช้งานกับวงจรไฟฟ้าภายในบ้านเรือน ที่อยู่อาศัย หรือ วงจรที่ใช้กระแสสูงมากขึ้น มีความปลอดภัยในการใช้งาน เพราะมีส่วนป้องกันห่อหุ้มฟิวส์ไว้ และฟิวส์รถยนต์มีรูปร่างเป็นรูปตัว U คล้ายปลั๊กไฟฟ้า ฟิวส์ถูกห่อหุ้มด้วยตัวถังพลาสติกทนความร้อน มีขาโลหะยื่นออกมา 2 ขา นิยมนำไปใช้งานในรถยนต์ หรือใช้ใน อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิด ฟิวส์ปลั๊ก แสดงดังรูปที่ 7.4 (ก) ฟิวส์ขวด (ข) ฟิวส์ปลั๊ก (ค) ฟิวส์รถยนต์ รูปที่ 7.4 ฟิวส์ปลั๊ก

232 7.2.4 ฟิวส์ชนิดพิเศษ ฟิวส์ชนิดพิเศษ (Special Fuse) เป็นฟิวส์ที่ถูกผลิตขึ้นมาใช้งานเพื่อให้ทำงานโดยเฉพาะเจาะจง ตามงานที่ ต้องการเป็นพิเศษ เกิดความเหมาะสมต่อการทำงานในระบบงานที่ต้องการ หรือตามความเหมาะสมของโครงสร้างระบบ ฟิวส์ชนิด พิเศษมีหลายลักษณะและหลายรูปแบบการทำงาน เช่น ฟิวส์ความร้อน และฟิวส์แปะติด SMD เป็นต้น 1. ฟิวส์ความร้อน (Thermal Fuse) หรือฟิวส์ตัดความร้อน (Thermal Cutoff Fuse) เป็นฟิวส์ที่ทำงานด้วยความ ร้อนที่มากระทบกับตัวฟิวส์ เมื่อฟิวส์ได้รับความร้อนมากเกินพิกัดที่ตัวฟิวส์ทนได้ ฟิวส์จะหลอมละลายตัดการต่อวงจรทันที เพื่อ ป้องกันอันตรายที่จะเกิดกับอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าจากการทำงานเกิดความร้อนมากเกินไป ซึ่งจะมีผลต่อการทำให้เกิด เพลิงไหม้ขึ้นได้ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าสมัยใหม่หลายชนิด ที่ในขณะทำงานมีความร้อนเกิดขึ้นภายในตัว นิยมใส่ ฟิวส์ความร้อนเพิ่มเข้าไปภายในที่บริเวณที่เกิดความร้อน ทำให้การทำงานเกิดความปลอดภัยต่อตัวอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้า รวมถึงทำให้เกิดการทำงานที่ปลอดภัยมากขึ้น อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าที่นิยมใช้ฟิวส์ความร้อนมีมากมาย เช่น พัดลม เครื่องระบายอากาศ เครื่องดูดควัน เครื่องปรับอากาศ ตู้เย็น เครื่องซักผ้า เครื่องทำน้ำอุ่น เตาไฟฟ้า เตาไมโครเวฟ หม้อหุงข้าว ไฟฟ้า เครื่องถ่ายเอกสาร และคอมพิวเตอร์ เป็นต้น ฟิวส์ความร้อนที่ผลิตมาใช้งานมีหลายแบบหลายชนิด มีโครงสร้างแตกต่างกันไป เพื่อให้เหมาะสมต่อการใช้งาน ฟิวส์ความร้อน แสดงดังรูปที่ 7.5 (ก) (ก) ฟิวส์ความร้อน (ข) ฟิวส์แปะติด SMD รูปที่ 7.5 ฟิวส์ชนิดพิเศษ 2. ฟิวส์แปะติด SMD (Surface Mounted Devices Fuse) เป็นฟิวส์ที่พัฒนาขึ้นมาให้เหมาะสมกับเทคโนโลยี สมัยใหม่ ที่อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้ามีขนาดเล็กลง ทำให้ฟิวส์ที่นำมาใช้งานจำเป็นต้องมีขนาดเล็กลงตามไปด้วย ฟิวส์แปะ ติด SMD จึงถูกพัฒนาขึ้นมาใช้งานอย่างแพร่หลาย โดยทำหน้าที่เป็นฟิวส์เช่นเดียวกับฟิวส์ทั่วไป เพียงแต่มีขนาดของฟิวส์ที่เล็ก กะทัดรัดลง ฟิวส์แปะติด SMD แสดงดังรูปที่ 7.5 (ข) 7.3 สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breaker) เป็นสวิตช์ที่สามารถตัดวงจร (Trip) ได้โดยอัตโนมัติ เมื่อ มีกระแสไหลในวงจรมากเกินพิกัดที่กำหนดไว้เช่นเดียวกับฟิวส์ โดยทำหน้าที่ตัดวงจรจากการเกิดไฟฟ้าลัดวงจร หรือเกิดจากการ ทำงานที่กระแสไหลมากผิดปกติ แต่มีส่วนแตกต่างไปจากฟิวส์ ตรงที่เมื่อตัดวงจรแล้วจะไม่มีส่วนประกอบใดๆ ภายในสวิตช์ตัด วงจรอัตโนมัติเสียหาย เพียงแต่วงจรหน้าสัมผัสภายในสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติถูกตัดแยกออกจากกัน สามารถทำให้กลับมาทำงานได้ ใหม่ โดยการโยกสวิตช์ที่ตัวสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติให้ต่อวงจรใหม่อีกครั้ง ระบบควบคุมการทำงานของสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบ่ง

233 ออกได้ 3 แบบ คือ แบบใช้ความร้อนตัดวงจร แบบใช้สนามแม่เหล็กตัดวงจร และแบบใช้ความร้อนร่วมกับสนาม แม่เหล็กช่วยกันตัด วงจร 7.3.1 สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้ความร้อน สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้ความร้อน (Thermal Circuit Breaker) ใช้หลักการทำงานจากคุณสมบัติการขยายตัว ของแผ่นโลหะคู่ (Bimetal) โดยใช้โลหะต่างชนิดกัน เมื่อได้รับความร้อนจะเกิดการขยายตัวไม่เท่ากัน ทำให้เกิดการโค้งงอของแผ่น โลหะคู่ ไปควบคุมให้สวิตช์หน้าสัมผัส (Contact Switch) ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อวงจรไฟฟ้าเกิดการแยกวงจรออกจากกัน ตัดวงจรไฟฟ้า ออกจากระบบทันที โครงสร้างและการทำงานสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้ความร้อนแบบเบื้องต้น แสดงดังรูปที่ 7.6 (ก) สภาวะทำงานปกติ (ข) สภาวะไฟฟ้าลัดวงจร รูปที่ 7.6 โครงสร้างและการทำงานสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้ความร้อนแบบเบื้องต้น จากรูปที่ 7.6 แสดงโครงสร้างและการทำงานสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้ความร้อนแบบเบื้องต้น รูปที่ 7.6 (ก) เป็น สภาวะทำงานปกติ เมื่อโยกต่อสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ ทำให้แกนสวิตช์ถูกสลักของแกนตัดวงจรเกี่ยว ทำให้สวิตช์หน้าสัมผัสต่อวงจร มีแรงดันจ่ายผ่านสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติไปให้ภาระทำงาน มีกระแสไหลในวงจรสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ และเกิดกระแสไหลผ่านแผ่น โลหะคู่ กรณีที่กระแสไหลผ่านแผ่นโลหะคู่ไม่เกินพิกัดที่กำหนด ความร้อนที่เกิดกับแผ่นโลหะคู่ยังไม่สูงมาก แผ่นโลหะคู่งอโค้งไม่มาก ยังคงมีแรงดันจ่ายให้วงจรปกติ ภาระทำงานเป็นปกติ ส่วนรูปที่ 7.6 (ข) เป็นสภาวะไฟฟ้าลัดวงจร เมื่อเกิดการลัดวงจรขึ้น ส่งผลให้เกิดกระแสไหลผ่านเข้าวงจรสวิตช์ตัดวงจร อัตโนมัติผ่านแผ่นโลหะคู่มากเกินพิกัดที่กำหนด เกิดความร้อนที่แผ่นโลหะคู่สูงมาก แผ่นโลหะคู่เกิดการงอโค้งมากขึ้น ปลายแผ่น โลหะคู่เคลื่อนตัวไปดันแกนตัดวงจรให้เคลื่อนที่ ส่งผลทำให้สลักที่เกี่ยวเข้ากับแกนสวิตช์เกิดการคลายตัว สปริงดึงแกนสวิตช์ เคลื่อนที่ไป ทำให้สวิตช์หน้าสัมผัสตัดวงจร แรงดันถูกตัดออกจากวงจรสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติทันที ภาระหยุดทำงาน 7.3.2 สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้สนามแม่เหล็ก สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้สนามแม่เหล็ก (Magnetic Circuit Breaker) ใช้หลักการทำงานจากคุณสมบัติของ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสไหลผ่านขดลวดแม่เหล็ก ไปดึงดูดชุดกลไกควบคุมการตัดต่อวงจร ส่งผลให้สวิตช์หน้าสัมผัสที่ ทำหน้าที่ตัดต่อวงจรไฟฟ้าตัดวงจรออกจากกัน โครงสร้างและการทำงานสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้สนามแม่เหล็กแบบเบื้องต้น แสดงดังรูปที่ 7.7

234 (ก) สภาวะทำงานปกติ (ข) สภาวะไฟฟ้าลัดวงจร รูปที่ 7.7 โครงสร้างและการทำงานสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้สนามแม่เหล็กแบบเบื้องต้น จากรูปที่ 7.7 แสดงโครงสร้างและการทำงานสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้สนามแม่เหล็ก รูปที่ 7.7 (ก) เป็นสภาวะทำงาน ปกติเมื่อโยกต่อสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ ทำให้แกนสวิตช์ถูกสลักของแกนตัดวงจรเกี่ยว ไปทำให้สวิตช์หน้าสัมผัสต่อวงจร มีแรงดันจ่าย ผ่านสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติไปให้ภาระทำงาน มีกระแสไหลในวงจรสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ และเกิดกระแสไหลผ่านขดลวด แม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นมา กรณีที่กระแสไหลผ่านขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าค่าปกติไม่เกินพิกัด สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดอำนาจแม่เหล็กน้อยไม่เพียงพอกับการดึงดูดแกนตัดวงจรให้เคลื่อนที่เข้ามาหาได้ สวิตช์หน้าสัมผัสยังคงต่อ วงจรปกติ มีแรงดันจ่ายให้วงจรปกติภาระทำงานเป็นปกติ ส่วนรูปที่ 7.7 (ข) เป็นสภาวะไฟฟ้าลัดวงจร เมื่อเกิดการลัดวงจรขึ้น ส่งผลให้เกิดกระแสไหลผ่านเข้าวงจรสวิตช์ตัดวงจร อัตโนมัติ ผ่านขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ามากเกินพิกัดที่กำหนด ทำให้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดอำนาจแม่เหล็กมากเพียงพอ สามารถดึงดูด แกนตัดวงจรให้เคลื่อนที่เข้ามาหา ส่งผลทำให้สลักที่เกี่ยวเข้ากับแกนสวิตช์เกิดการคลายตัว สปริงดึงแกนสวิตช์เคลื่อนที่ไป ทำให้ สวิตช์หน้าสัมผัสตัดวงจร แรงดันถูกตัดออกจากวงจรสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติทันที ภาระหยุดทำงาน 7.3.3 สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้ความร้อนร่วมกับสนามแม่เหล็ก สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้ความร้อน ร่วมกับสนามแม่เหล็ก (Thermal – Magnetic Circuit Breaker) ใช้ คุณสมบัติการขยายตัวของแผ่นโลหะคู่เมื่อได้รับความร้อน และใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสไหลผ่านขดลวดแม่เหล็ก ไป ดึงดูดแกนตัดวงจรให้เคลื่อนที่เข้ามาหา ส่งผลให้สวิตช์หน้าสัมผัสที่ทำหน้าที่ตัดต่อวงจรไฟฟ้าตัดวงจรออกจากกัน โครงสร้างและ การทำงานสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้ความร้อนร่วมกับสนามแม่เหล็กแบบเบื้องต้น แสดงดังรูปที่ 7.8 (ก) สภาวะทำงานปกติ (ข) สภาวะไฟฟ้าลัดวงจร รูปที่ 7.8โครงสร้างและการทำงานสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้ความร้อนร่วมกับสนามแม่เหล็กแบบเบื้องต้น จากรูปที่ 7.8 แสดงโครงสร้างและการทำงานสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบใช้ความร้อนร่วม กับสนามแม่เหล็ก รูปที่ 7.8 (ก) เป็นสภาวะทำงานปกติเมื่อโยกต่อสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ จ่ายแรงดันให้ภาระทำงาน กรณีที่กระแสไหลผ่านแผ่นโลหะคู่และขดลวด แม่เหล็กมีค่าปกติไม่เกินพิกัด ยังไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงการทำงาน แรงดันยังคงจ่ายให้วงจรปกติ ภาระทำงานเป็นปกติ ส่วนรูปที่ 7.8 (ข) เป็นสภาวะไฟฟ้าลัดวงจร เมื่อเกิดการลัดวงจรขึ้น ส่งผลให้เกิดกระแสไหลผ่านเข้าวงจรผ่านแผ่นโลหะคู่

235 และขดลวดแม่เหล็กมากเกินพิกัดที่กำหนด เกิดความร้อนที่แผ่นโลหะคู่สูงมาก และขดลวดแม่เหล็กเกิดอำนาจแม่เหล็กไฟฟ้ามาก เพียงพอ ส่งผลทำให้แผ่นโลหะคู่เกิดการงอโค้งมากขึ้น ปลายแผ่นโลหะคู่เคลื่อนตัวไปดันแกนตัดวงจรให้เคลื่อนที่ และในเวลา เดียวกันสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดอำนาจแม่เหล็กมากเพียงพอ สามารถดึงดูดแกนตัดวงจรให้เคลื่อนที่เข้ามาหา ส่งผลทำให้สลักที่ เกี่ยวเข้ากับแกนสวิตช์เกิดการคลายตัว สปริงดึงแกนสวิตช์เคลื่อนที่ไป ทำให้สวิตช์หน้าสัมผัสตัดวงจร แรงดันถูกตัดออกจากวงจร สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติทันทีภาระหยุดทำงาน 7.3.4 การเลือกสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติมาใช้งาน สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติที่ผลิตมาใช้งานมีมากมายหลายชนิด หลายแบบ หลายขนาดการทำงานต่อพิกัดทนกระแส รวมถึงมี หลายบริษัทผลิตออกมาจำหน่าย ทำให้กลไกและส่วนประกอบของโครงสร้างภายในมีความแตกต่างกันไปบ้าง แต่มีหลักการทำงานที่ เหมือนกัน ดังนั้นการเลือก ใช้งานควรคำนึงถึงมาตรฐาน ความปลอดภัย และเลือกใช้ให้ถูกต้องเหมาะสมกับภาระงาน รวมถึงการ ติดตั้งใช้งานจะต้องถูกต้องและปลอดภัย สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบต่างๆ แสดงดังรูปที่ 7.9 (ก) แบบใช้ความร้อน (ข) แบบใช้สนามแม่เหล็ก (ค)แบบใช้ความร้อนร่วมกับสนามแม่เหล็ก รูปที่ 7.9 รูปร่างลักษณะสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติแบบต่างๆ ในการเลือกสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติมาใช้งาน ผู้ออกแบบจะต้องพิจารณาถึงคุณสมบัติการทำงานของวงจร เพื่อช่วย ป้องกันอันตรายที่จะเกิดขึ้น และสามารถตัดการทำงานของวงจรได้ทันตามความต้องการ โดยพิจารณาดังนี้ 1. ระดับแรงดันที่ใช้งาน และชนิดของแรงดัน เป็นไฟสลับ (AC) หรือไฟตรง (DC) 2. จำนวนเฟสแรงดันที่ใช้งาน เป็นชนิดเฟสเดียว หลายเฟส และจำนวนของขั้วแรงดัน 3. ระบบมาตรฐานไฟฟ้าที่ใช้งาน ให้เป็นไปตามมาตรฐานและกฎระเบียบความปลอดภัยขององค์การหรือหน่วยงานที่ เกี่ยวข้อง 4. ความสามารถในการทำให้หยุดทำงานในขณะเกิดการลัดวงจร 5. ข้อกำหนดสูงสุด ขนาดข้อบังคับที่เหมาะสม และการป้องกันอันตราย 7.4 สวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติ สวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติ หรือเครื่องตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติ เป็นสวิตช์ที่สามารถตัดวงจรได้โดยอัตโนมัติอย่างรวดเร็ว เมื่อมี กระแสรั่วไหลในวงจรผ่านลงดิน มีกระแสรั่วไหลในเครื่องใช้ ไฟฟ้าผ่านลงดิน หรือมีกระแสไหลผ่านร่างกายมนุษย์ผ่านลงดิน ใน ปริมาณที่มากกว่าค่าพิกัดที่กำหนดไว้ของเครื่อง สวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติทำงานคล้ายกับสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ แต่มีความ แตกต่างในคุณสมบัติของการทำงาน และจุดประสงค์ของการนำไปใช้งาน โดยผลิตขึ้นมาเพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ป้องกันอันตรายเสริม ร่วมกับระบบการต่อสายดิน ช่วยป้องกันอันตรายจากการถูกไฟฟ้าดูด จากไฟฟ้ารั่วไหลในเครื่องใช้ไฟฟ้าผ่านลงดิน สวิตช์ตัดไฟฟ้า

236 รั่วอัตโนมัติที่ผลิตมาใช้งานมีด้วยกันหลายชนิด แบ่งออกตามลักษณะของกระแสรั่วไหล แบ่งออกได้ 2 ชนิด ดังนี้ 1. สวิตช์ตัดกระแสรั่วลงดิน เป็นสวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติ เมื่อเกิดกระแสรั่วไหลจากเครื่องใช้ไฟฟ้าผ่านลงดิน ช่วย ป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าดูดได้ มีความไวในการตรวจวัดกระแสรั่วลงดินตั้งแต่ 10 –30 mA และมีความไวในการตัดวงจร ประมาณ 0.01 – 0.04 วินาที มีหลายชนิด เช่น เครื่อง ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker) และเครื่อง GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter) เป็นต้น สวิตช์ตัดกระแสรั่วลงดิน แสดงดังรูปที่ 7.10 (ก) เครื่อง ELCB (ข) เครื่อง GFCI รูปที่ 7.10 สวิตช์ตัดกระแสรั่วลงดิน 2. สวิตช์ตัดกระแสเหลือ เป็นสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติอีกแบบหนึ่ง มีสภาวะการทำงานทั้งในสภาวะปกติ และในสภาวะตัด วงจรเมื่อกระแสเหลือในวงจรถึงค่าที่กำหนด มีความไวในการทำงานตรวจวัดกระแสเหลือในวงจรที่ 30 mA, 100 mA, 300 mA และ 500 mA และมีความไวในการตัดวงจรประมาณ 0.1 - 0.3 วินาที แล้วแต่รุ่น แล้วแต่ชนิด เช่น เครื่อง RCCB (Residual Current Circuit Breaker Without Overload Protection) ตัดได้เฉพาะกระแสเหลือ ไม่สามารถตัดกระแสลัดวงจรได้ จำเป็นต้องใช้งาน ร่วมกับฟิวส์ หรือใช้งานร่วมกับสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ และเครื่อง RCBO (Residual Current Circuit Breaker With Overload Protection) สามารถใช้ตัดกระแสเหลือ และกระแสลัดวงจรได้ เป็นต้น สวิตช์ตัดกระแสเหลือ แสดงดังรูปที่ 7.11 (ก) เครื่อง RCCB (ข) เครื่อง RCBO รูปที่ 7.11 สวิตช์ตัดกระแสเหลือ สวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติช่วยป้องกันไฟฟ้ารั่ว และไฟฟ้าดูดได้ จะต้องมีคุณสมบัติและการติดตั้งดังนี้ 1. พิกัดขนาดกระแสรั่วต้องไม่เกิน 30 มิลลิแอมแปร์ (mA) และตัดไฟฟ้าได้ภายในระยะ เวลา 0.04 วินาที เมื่อมีไฟฟ้ารั่ว ขนาด 5 เท่าของพิกัด หรือประมาณ 150 mA

237 2. ควรติดตั้งใช้งานเฉพาะจุด เช่น วงจรเต้ารับในห้องครัว ห้องน้ำ ห้องนอน ห้องเด็ก และวงจรเต้ารับที่มีสายไฟต่อไป ใช้งานภายนอกอาคาร 3. ในกรณีที่ต้องติดตั้งรวมที่สวิตช์ประธาน จะต้องแยกวงจรที่มีค่าไฟรั่วตามธรรมชาติมากๆ ออกไป เช่น อุปกรณ์ป้องกัน ฟ้าผ่า เครื่องปรับอากาศ และอุปกรณ์ที่มีโอกาสเปียกชื้นต่างๆ โดยติดตั้งสวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติแยกเฉพาะวงจรที่จำเป็น 4. ในทางปฏิบัติที่ต้องการความแน่นอน จะต้องตรวจสอบปริมาณกระแสรั่วไหลในแต่ละวงจรด้วยเครื่องตรวจวัดกระแส รั่วไหลถ้าวงจรใดมีกระแสรั่วไหลมากเป็นปกติ จำเป็นต้องใช้สวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติที่มีพิกัดไฟฟ้ารั่วสูงขึ้น เช่น 100 mA 300 mA หรือ500 mA ป้องกันในแต่ละวงจรโดยเฉพาะ 7.5 สวิตช์นิรภัย สวิตช์นิรภัย (Safety Switch) หรืออาจเรียกว่า สวิตช์ประธาน (Main Switch) เป็นสวิตช์หลักที่ใช้ตัดต่อวงจรไฟฟ้า จาก สายไฟฟ้าภายนอกจ่ายเข้าอาคารบ้านเรือนกับสายไฟฟ้าภายในทั้งหมด เป็นอุปกรณ์ตัดต่อวงจรไฟฟ้าตัวแรก ถัดจากวัตต์อาวร์ มิเตอร์วัดหน่วยไฟฟ้าเข้ามาในบ้าน สวิตช์ประธานอาจเป็นอุปกรณ์ตัดไฟหลักตัวเดียว หรืออยู่รวมกับสวิตช์และอุปกรณ์อื่นๆ ซึ่ง อาจเป็นสวิตช์คันโยกที่ตัดภาระได้หรือเป็นเครื่องตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติ(อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินหรือลัดวงจร) หรือเป็นสวิตช์ที่มี ฟิวส์ในตัวก็ได้ ไม่ว่าเป็นแบบใดต้องมีคุณสมบัติของเครื่องตัดวงจร ที่เมื่อตัดวงจรไฟฟ้าดับแล้วต้องมีความปลอดภัย โครงสร้าง ของสวิตช์นิรภัยจะเป็นตู้โลหะปิดมิดชิด มีความแข็งแรงทนทาน สวิตช์นิรภัยชนิดจ่ายกระแสสูงๆ ภายในมักเป็นสวิตช์ตัดไฟหลักอย่างเดียว ภายในตู้ประกอบด้วยชุดสวิตช์ตัดตอนใบมีด 2 ชุด หรือ 3 ชุด แล้วแต่ชนิดของไฟฟ้าที่ใช้งาน คล้ายกับสวิตช์ใบมีดแต่มีขนาดใหญ่ สามารถนำไปใช้งานกับวงจรไฟฟ้าที่ต้องการ กระแสสูง ภายนอกตู้มีก้านคันโยกสวิตช์นิรภัย ไว้โยกตัดต่อวงจรไฟฟ้าเพื่อจ่ายแรงดันไปใช้งาน มีระบบป้องกันอันตรายและทำให้เกิด ความปลอดภัยของสวิตช์นิรภัย โดยป้องกันการเปิดประตูตู้สวิตช์นิรภัยในขณะต่อไฟฟ้าไปใช้งาน ฝาตู้จะไม่สามารถเปิดออกได้ และ ขณะที่ฝาตู้เปิดอยู่จะไม่สามารถโยกสวิตช์นิรภัยต่อไฟฟ้าจ่ายให้วงจรได้ ช่วยให้เกิดความปลอดภัยต่อการใช้งาน สวิตช์นิรภัยชนิดนี้ นิยมนำไป ใช้งานกับสถานที่ต่างๆ มากมาย เช่น บ้านเรือนขนาดใหญ่ บริษัท อพาร์ตเมนต์ คอนโดมิเนียม หน่วยงานราชการ โรงงานอุตสาหกรรม และห้าง สรรพสินค้า เป็นต้น สวิตช์นิรภัยชนิดตัดไฟหลักอย่างเดียวแบ่งออกได้เป็น 2 แบบ คือ สวิตช์นิรภัยไม่มี ฟิวส์ติดตั้ง (Non –Fusible Safety Switch) และสวิตช์นิรภัยมีฟิวส์ติดตั้ง (Fusible Safety Switch) แสดงดังรูปที่ 7.12 และรูปที่ 7.13 (ก) รูปร่าง (ข) โครงสร้างภายใน รูปที่ 7.12 สวิตช์นิรภัยชนิดตัดไฟหลักอย่างเดียว แบบไม่มีฟิวส์

238 (ก) รูปร่าง (ข) โครงสร้างภายใน รูปที่ 7.13 สวิตช์นิรภัยชนิดตัดไฟหลักอย่างเดียว แบบมีฟิวส์ ส่วนสวิตช์นิรภัยชนิดที่นิยมใช้งานตามบ้านเรือนอยู่อาศัยทุกวันนี้ มักเป็นชนิดรวมสวิตช์และอุปกรณ์หลายชนิดไว้ในตู้แผง สวิตช์รวม มักเรียกว่า ตู้สวิตช์ประธาน (Main Switch Box) หรือตู้คอนซูมเมอร์ยูนิต (consumer unit Box) ซึ่งตู้สวิตช์นิรภัยชนิดนี้ นอกจากจะประกอบด้วยตัวสวิตช์นิรภัยหลักแล้ว มักมีอุปกรณ์ป้องกันอื่นๆ รวมอยู่ด้วย เช่น สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ และสวิตช์ ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติตัวลูกสำหรับป้องกันวงจรย่อยต่างๆ หลายตัวรวมกันอยู่ในตู้เดียวกัน ตู้คอนซูมเมอร์ยูนิตแสดงดังรูปที่ 7.14 (ก) รูปร่าง (ข) โครงสร้างภายใน รูปที่ 7.14 ตู้คอนซูมเมอร์ยูนิต 7.6 สายดินและการต่อสายดิน สายดิน (Ground Line) เป็นสายไฟที่ทำหน้าที่ช่วยป้องกันอันตรายจากไฟฟ้า และทำให้เกิดความปลอดภัยกับผู้ใช้อุปกรณ์ ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้า เรียกสายดินประเภทนี้ว่า สายดินป้องกัน (protective earthing conductor)สายดินเส้นนี้ปลายด้านหนึ่ง จะต้องต่อลงดิน (Ground)จริง ปลายอีกด้านหนึ่งถูกต่อเข้ากับส่วนที่เป็นโลหะ ของอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้า ที่ต้องการให้ มีศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์เท่ากับพื้นดิน เพื่อทำให้เกิดความมั่นใจที่จะไม่ทำให้เกิดไฟฟ้าดูดในขณะใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดที่นิยมต่อสายดิน เช่น กล่องสวิตช์ประธาน กล่องสวิตช์นิรภัย เต้ารับชนิด 3 ขา หม้อหุงข้าว เตาไมโครเวฟ เตารีด กระทะไฟฟ้า กระติกน้ำร้อนไฟฟ้า ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศ เครื่องซักผ้า และเครื่องทำน้ำอุ่น เป็นต้น การต่อสายดิน ทางด้านที่ต่อลงดินจะต้องต่อผ่านหลักดิน (Ground Rod) ที่ฝังไว้ในดิน หลักดินผลิตจากโลหะตัวนำ เช่น แท่งเหล็กหุ้มทองแดงบริสุทธิ์ มีขนาดความยาวมาตรฐานดังนี้ คือ 1.5, 1.8, 2.4 และ 3 เมตร มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของหลัก ดินมาตรฐานดังนี้ คือ 10, 11, 12.5, 15 และ 19 มิลลิเมตร นำมาตอกฝังลงดินที่นำไฟฟ้าได้ดีในบริเวณบ้าน ช่วยให้กระแสที่รั่ว ผ่านตัวถังอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าไหลผ่านลงดินได้สะดวก หลักดิน อุปกรณ์ประกอบ และการต่อสายดิน แสดงดังรูปที่ 7.15

239 (ก) หลักดินและอุปกรณ์ประกอบ (ข) การต่อสายดิน รูปที่ 7.15 หลักดิน อุปกรณ์ประกอบ และการต่อสายดิน ประโยชน์ของสายดินมีดังนี้ 1. ป้องกันไฟฟ้าดูดเมื่อมีกระแสรั่วจากอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้า 2. ทำให้มีแรงดันอ้างอิงเป็นศูนย์เท่ากับพื้นดิน การต่อลงดินของระบบไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้า ของผู้ใช้ ไฟฟ้า จะช่วยป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าได้รับความเสียหาย เมื่อเกิดความผิดปกติขึ้นในระบบการจ่ายแรงดัน 3. ช่วยลดอันตรายจากการสัมผัสแรงดัน ที่เกิดจากไฟฟ้ารั่วที่ตัวถังโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้า 4. ช่วยให้มีการทำงานสมบูรณ์เพิ่มขึ้นของเครื่องใช้ไฟฟ้าบางประเภท เช่น คอมพิวเตอร์เครื่องเสียง อุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ และอุปกรณ์สื่อสาร เป็นต้น ถ้าหากไม่มีสายดินอาจทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้ทำงานได้ไม่สมบูรณ์หรือเกิดการ ชำรุดเสียหายได้ง่าย ระบบไฟฟ้าที่จ่ายมาจากแหล่งจ่ายไฟฟ้า จะมีสายไฟเส้นสายดินจ่ายมาด้วยเช่นเดียวกัน แต่จะเป็นสายดินอีกประเภทหนึ่ง ที่ทำหน้าที่แตกต่างไป โดยทำหน้าที่ช่วยให้อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าสามารถทำงานได้ เรียกสายดินประเภทนี้ว่า สายดินช่วย ในการทำงาน (functional earthing conductor) เป็นสายดินที่ไม่เกี่ยวข้องกับเรื่องความปลอดภัย มีไว้เพียงเพื่อให้อุปกรณ์ไฟฟ้าและ เครื่องใช้ไฟฟ้าสามารถทำงานได้เท่านั้น ระบบไฟฟ้าที่จ่ายมาใช้งานของการไฟฟ้า มีด้วยกัน 2 ระบบ คือ ระบบเฟสเดียว (Single Phase) และระบบสามเฟส (Three Phase) สาย ไฟฟ้าที่จ่ายมายังอาคารบ้านเรือนทั้งสองระบบ จะมีสายไฟเส้นหนึ่งเป็นสายดิน นิยมเรียกว่าสายศูนย์ (Neutral) เป็นสายเส้นที่ไม่มีไฟฟ้าจ่ายมา ซึ่งก็คือสายดินของแหล่งจ่ายไฟฟ้า ส่วนสายไฟที่เหลือเป็นสายมี ไฟฟ้าจ่าย (Line) ลักษณะระบบไฟฟ้าจ่ายมาจากแหล่งจ่ายไฟฟ้า แสดงดังรูปที่ 7.16 (L) (N) (L1) (N) (L2) (L3) (ก) ระบบไฟฟ้าเฟสเดียว (ข) ระบบไฟฟ้าสามเฟส รูปที่ 7.16 ระบบไฟฟ้าจ่ายมาจากแหล่งจ่ายไฟฟ้า การต่อสายดินภายในอาคารบ้านเรือนอยู่อาศัย ควรปฏิบัติดังนี้ 1. -สวิตช์นิรภัยหรือตู้สวิตช์ประธานต้องต่อระบบไฟฟ้าที่จ่ายเข้าบ้านลงดิน โดยใช้สาย ไฟฟ้าต่อกับสายศูนย์ (N) นำไปต่อ

240 ลงดินเข้ากับหลักดินของบ้าน และห้ามต่อร่วมกันในที่อื่นๆอีกเช่น ในแผงสวิตช์ย่อย ขั้วสายศูนย์ต้องมีฉนวนกั้นแยกจากตัวกล่อง ส่วนขั้วต่อสายดินกับตัวตู้จะต่อถึงกันและต่อลงสายดิน ซึ่งขั้วสายศูนย์และขั้วสายดินจะไม่มีการต่อถึงกัน 2. อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดที่มีตัวถังเป็นโลหะต้องต่อสายดิน โดยการเดินสายไฟต่อตัวถังที่เป็นโลหะของ อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านั้น นำไปต่อลงดินที่ตู้สวิตช์ประธานในตำแหน่งสายศูนย์ (N) ที่ต่อลงดินไว้แล้ว 3. ติดตั้งเต้ารับชนิด 3 รู ที่มีรูต่อสายดินอยู่ด้วย นำรูสายดินของเต้ารับทุกจุดไปต่อลงดินที่ตู้สวิตช์ประธานในตำแหน่งสาย ศูนย์ (N) ที่ต่อลงดินไว้แล้ว 4. ห้ามต่อสายดินของเครื่องใช้ไฟฟ้าเข้ากับสายศูนย์ (N) หากต่อไว้เมื่อสายศูนย์ขาด จะทำให้ตัวถังโลหะของ เครื่องใช้ไฟฟ้า มีศักย์ไฟฟ้าเท่ากับแรงดันของสายไฟเส้นมีไฟ ผู้สัมผัสถูกตัวถังโลหะอาจได้รับอันตรายจากไฟฟ้าดูดได้ การต่อสาย ดินของระบบไฟฟ้าภายในอาคารบ้านเรือนอยู่อาศัย แสดงดังรูปที่ 7.17 G G L L N N (L) N = L = G = G L N (N) รูปที่ 7.17 การต่อสายดินของระบบไฟฟ้าภายในอาคารบ้านเรือนอยู่อาศัย 7.7 การติดตั้งหลักดินและสายดินที่ถูกต้อง หลักควรปฏิบัติในการติดตั้งหลักดินและสายดินที่ถูกต้อง เป็นดังนี้ 1. หลักดินต้องทำด้วยวัสดุที่ทนต่อการผุกร่อนและไม่เป็นสนิม เช่น แท่งทองแดง แท่งเหล็กชุบหรือหุ้มด้วยทองแดง ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 16 มม. ความยาวไม่น้อยกว่า 2.40 เมตร 2. เนื้อดินบริเวณที่ใช้ตอกหลักดินที่ดีควรเป็นดินแท้ และต้องไม่ถูกขวางกั้นหรือล้อมรอบด้วยหิน กรวด ทราย หรือแผ่น คอนกรีต เพราะเป็นอุปสรรคต่อการแพร่กระจายของกระแสลงสู่ดิน ทำให้ความต้านทานการต่อลงดินของหลักดินมีค่าสูงเกินกว่า มาตรฐาน

241 3. หลักดินที่ดีเมื่อตอกลงดินแล้ว ต้องมีค่าความต้านทานการต่อลงดินไม่เกิน 5 โอห์ม ตามค่ามาตรฐานของการไฟฟ้า นครหลวง 4. ห้ามใช้ตะปูคอนกรีตตอกเข้าไปในผนังคอนกรีตหรือพื้นคอนกรีตแทนหลักดิน เพราะตะปูคอนกรีตไม่สามารถกระจาย กระแสลงดินได้เมื่อมีไฟรั่ว 5. ตำแหน่งของหลักดินควรอยู่ใกล้กับตู้สวิตช์ประธาน 6. ห้ามแช่หลักดินในน้ำ เพราะเมื่อเกิดไฟรั่วจะแพร่กระจายไปกับน้ำ ทำให้เกิดอันตรายกับผู้ที่อยู่ในน้ำ ถ้าจำเป็นต้อง ตอกหลักดินในน้ำต้องตอกให้มิดดิน และสายต่อหลักดินต้องหุ้มฉนวนป้องกันน้ำให้มิดชิด 7. การต่อสายดินเข้ากับหลักดิน แคลมป์ยึดหลักดิน และสายต่อหลักดินควรใช้วัสดุชนิดเดียวกัน เพื่อไม่ให้มีปัญหาการ กัดกร่อน 8. ขนาดของสายดินที่ใช้ต่อหลักดินต้องไม่เล็กกว่า 10 ตร.มม. จะต้องเป็นสายเส้นเดียวโดยตลอด และควรมีท่อหรือ ฉนวนหุ้มอยู่ด้วย 9. ห้ามต่อสายดินผ่านฟิวส์หรือสวิตช์ตัดไฟรั่วอัตโนมัติ นอกจากการต่อผ่านสวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติและเมื่อสวิตช์ตัด วงจรอัตโนมัติทำงาน ต้องตัดสายไฟฟ้าทุกเส้นของวงจรพร้อมสายดินออกด้วย 7.8 บทสรุป ฟิวส์เป็นอุปกรณ์ป้องกันอันตรายในระบบไฟฟ้า มีหน้าที่ตัดการจ่ายแรงดันและกระแสออกจากวงจร เมื่อเกิดการ ลัดวงจรและกระแสไหลเกินพิกัด ฟิวส์เกิดการหลอมละลายทันที สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ เป็นสวิตช์ที่สามารถตัดวงจรโดยอัตโนมัติ เมื่อมีกระแสไหลผ่านวงจรที่เกิดจากการลัดวงจร หรือ จากกระแสไหลมากเกินพิกัด สวิตช์จะตัดไฟฟ้าออกจากวงจรทันที สวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติเช่น ELCB GFCI RCCB และ RCBO เป็นต้น สามารถตัดวงจรได้อย่างรวดเร็วภายในเวลาที่กำหนด เมื่อมีกระแสไฟรั่วในปริมาณมากกว่าพิกัดที่กำหนดไว้ เครื่องตัดไฟรั่วเป็นอุปกรณ์ป้องกันเสริมกับระบบสายดิน ช่วยป้องกัน อันตรายจากไฟดูด สวิตช์นิรภัย หรือสวิตช์ประธานเป็นสวิตช์ตัดไฟฟ้า อาจเป็นอุปกรณ์ตัดไฟหลักตัวเดียว หรืออยู่รวมกับสวิตช์และอุปกรณ์ อื่นๆ ลักษณะโครงสร้างเป็นตู้โลหะปิดมิดชิด มีความแข็งแรงทนทาน ขณะต่อสวิตช์เข้าวงจรเพื่อจ่ายไฟฟ้าไปใช้งาน ฝาตู้ไม่ สามารถเปิดออกได้ สายดินเป็นสายไฟทำหน้าที่ช่วยป้องกันอันตรายจากไฟฟ้า และทำให้เกิดความปลอดภัยกับผู้ใช้ไฟฟ้าการต่อสายดินให้ เครื่องใช้ไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญ โดยต่อสายดินผ่านลงดินด้วยหลักดินที่ฝังไว้ในดิน ช่วยให้กระแสที่รั่วผ่านตัวถังเครื่องใช้ไฟฟ้าไหลผ่าน ลงดินได้สะดวก • ด้านทักษะ(ปฏิบัติ) (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 7) 4. ใบปฏิบัติงานที่ 7.1อุปกรณ์ป้องกันอันตรายจากไฟฟ้า • ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 8-9) 1. การเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์นักศึกษาจะต้องกระจายงานได้ทั่วถึง และตรง ตามความสามารถของสมาชิกทุกคน มีการจัดเตรียมสถานที่ สื่อ วัสดุ อุปกรณ์ไว้อย่างพร้อม เพรียง

242 กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมของครู ขั้นตอนการเรียนรู้หรือกิจกรรมของนักเรียน 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน (15 นาที) 1. จัดเตรียมเอกสารและสื่อการสอน พร้อมกับอธิบาย วิธีการให้คะแนนและวิธีการเรียนเรื่อง อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้า และการต่อสายดิน 2. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 7 เรื่อง มอเตอร์และการควบคุมเบื้องต้น 3. ผู้สอนให้ผู้เรียนอธิบายเส้นแรงแม่เหล็กและ สนามแม่เหล็ก โดยอธิบายหน้าชั้นเรียน 2. ขั้นให้ความรู้(60 นาที) 1. ผู้สอนฉายแผ่นใส บทที่ 7 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกัน ไฟฟ้าและการต่อสายดิน 2. ผู้สอนตอบข้อสงสัย และอธิบายเพิ่มเติม เรื่อง การต่อสายดิน 3. ผู้สอนให้ผู้สอนถามข้อสงสัยที่เกิดขึ้นระหว่างการ เรียนการสอน และตอบข้อซักถาม 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนตั้งคำถามที่ได้จากการเรียนคนละ 1 ข้อ และเรียกเพื่อนตอบ 3. ขั้นประยุกต์ใช้( 105 นาที) 1. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำใบปฏิบัติงานที่ 7.1 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันอันตรายจากไฟฟ้า 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนแบ่งกลุ่ม ๆ ละ 4 คน ค้นหาข้อมูล เรื่ อ ง อุป ก ร ณ์ ป้ อ งกั น ไฟ ฟ้ า แ ล ะ ก า ร ต่ อ ส า ย ดิ น กระแสตรง นำเสนอเป็น PowerPoint หน้าชั้นเรียน 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน (15 นาที) 1. จัดเตรียมเอกสาร ฟังอาจารย์ผู้สอนอธิบายวิธีการให้ คะแนนและวิธีการเรียนเรื่อง อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าและการต่อ สายดิน 2. ผู้เรียนทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียนของ บทที่ 7 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าและการต่อสายดิน และการ ให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรม 3.ผู้เรียนอธิบายอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าและการต่อสายดิน ตามความเข้าใจของตนเอง 2. ขั้นให้ความรู้(60 นาที) 1. ผู้เรียนดูบทเรียนจากแผ่นใส บทที่ 7 เรื่อง อุปกรณ์ ป้องกันไฟฟ้าและการต่อสายดิน 2. ผู้เรียนฝึกการหาเส้นแรงแม่เหล็กรอบเส้นลวดตัวนำ โดยใช้กฎมือซ้าย 3. ผู้เรียนฟังผู้สอนอธิบายเพิ่มเติม เรื่อง การต่อสายดิน 4. ผู้เรียนตั้งคำถามคนละ 1 ข้อ พร้อมเรียกเพื่อนตอบ 3. ขั้นประยุกต์ใช้( 105 นาที) 1. ผู้เรียนทำใบปฏิบัติงานที่ 7.1 อุปกรณ์ ป้องกัน อันตรายจากไฟฟ้า 2. ผู้เรียนเข้ากลุ่ม ค้นหาข้อมูล เรื่อง อุปกรณ์ป้องกัน ไฟฟ้าและการต่อสายดินนำเสนอเป็น PowerPoint หน้าชั้นเรียน

243 กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมของครู ขั้นตอนการเรียนรู้หรือกิจกรรมของนักเรียน 4. ขั้นสรุปและประเมินผล ( 60 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดที่ 7 3. แจกแบบฝึกหัดที่ 7 4. ครูตรวจแบบฝึกหัดหลังเรียนพร้อมกับบันทึกคะแนน (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-9) (รวม 240 นาที หรือ 4 คาบเรียน) 4. ขั้นสรุปและประเมินผล ( 60 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้เรียนรับแบบฝึกหัดที่ 7 จากผู้สอน 3. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดที่ 7 ด้วยความซื่อสัตย์ 4. ผู้เรียนนำคะแนนจากแบบฝึกหัดบทที่ 7 เพื่อดู ความก้าวหน้าของตนเอง (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-9)

244 งานที่มอบหมายหรือกิจกรรมการวัดผลและประเมินผล ก่อนเรียน 1. จัดเตรียมเอกสาร สื่อการเรียนการสอนตามที่อาจารย์ผู้สอนและบทเรียนกำหนด 2. ทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 7 และการให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมในบทที่ 7 ขณะเรียน 1. ศึกษาเนื้อหา ในบทที่ 7 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าและการต่อสายดิน 2. ปฏิบัติใบปฏิบัติงานที่7.1 3. รายงานผลหน้าชั้นเรียน หลังเรียน 1. ทำแบบฝึกหัดหลังเรียน 2. ทำแบบประเมินการเรียนรู้ ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสำเร็จของผู้เรียน 1. ตรวจผลงานการสาธิตการต่อสายดินให้ได้คุณภาพใบปฏิบัติงานที่ 7.1 2. ใบปฏิบัติงานที่ 7.1 3. แบบฝึกหัดบทที่ 7 สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์ 1. หนังสือเรียนวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น (ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1- 9) 2. แผ่นใส บทที่ 7 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าและสายดิน (ใช้ประกอบการเรียนการสอนขั้นสอน เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์ เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-7) 3. ใบปฏิบัติงานที่ 7.1 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันอันตรายจากไฟฟ้า(ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 6) 4. แบบฝึกหัดบทที่ 7 ใช้ประกอบการสอนขั้นเตรียม ข้อ 2 5. แบบประเมินผลงานตามใบปฏิบัติงาน ใช้ประกอบการสอนขั้นการเรียนการสอน ข้อ 2 6. แบบประเมินพฤติกรรมการทำงานกลุ่ม ใช้ประกอบการสอนขั้นการเรียนการสอน ข้อ 2

245 สื่อโสตทัศน์(ถ้ามี) 5. เครื่องฉาย ภาพ โปรเจคเตอร์(PROJECTOR) 6. เครื่องฉายแผ่นใส (OVERHEAD) สื่อของจริง - แหล่งการเรียนรู้ ในสถานศึกษา 3. ห้องสมุด 4. ห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ ศึกษาหาข้อมูลทาง INTERNET นอกสถานศึกษา ผู้ประกอบการ สถานประกอบการ ในท้องถิ่น การบูรณาการ/ความสัมพันธ์กับวิชาอื่น 1. บูรณาการกับวิชาชีวิตและวัฒนธรรมไทย ด้านการพูด การอ่าน การเขียน และการฝึกปฏิบัติตนทางสังคมด้านการ เตรียมความพร้อม ความรับผิดชอบ และความสนใจใฝ่รู้ 2. บูรณาการกับวิชาการบริหารการจัดซื้อ ด้านการซื้อ การแสวงหาผลิตภัณฑ์ 3. บูรณาการกับวิชากีฬาเพื่อพัฒนาสุขภาพและบุคลิกภาพ ด้านบุคลิกภาพในการนำเสนอหน้าชั้นเรียน

246 การประเมินผลการเรียนรู้ หลักการประเมินผลการเรียนรู้ ขณะเรียน 1. ตรวจผลงานตามใบปฏิบัติงานที่ 7.1 2. สังเกตการทำงานกลุ่ม หลังเรียน 1. ตรวจแบบฝึกหัดหลังเรียน 2. สังเกตการทำงานกลุ่ม ผลงาน/ชิ้นงาน/ผลสำเร็จของผู้เรียน สาธิตการต่อสายดินให้ได้คุณภาพ คำถาม อธิบายให้ได้ใจความสมบูรณ์และแสดงวิธีทำให้สมบูรณ์ถูกต้อง 1. ฟิวส์คืออะไรมีคุณสมบัติในการทำงานอย่างไร 2. บอกลักษณะของฟิวส์ต่อไปนี้มาให้เข้าใจ 2.1 ฟิวส์เส้น 2.2 ฟิวส์หลอด 2.3 ฟิวส์ปลั๊ก 2.4 ฟิวส์ความร้อน 3. สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติโดยใช้สนามแม่เหล็ก มีโครงสร้างและหลักทำงานอย่างไร 4. สวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติใช้ป้องกันไฟฟ้ารั่วและไฟฟ้าดูด จะต้องมีคุณสมบัติและการติดตั้งอย่างไร 5. การติดตั้งหลักดินและสายดินที่ถูกต้องทำได้อย่างไร รายละเอียดการประเมินผลการเรียนรู้ • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 1 บอกประโยชน์ของอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าได้ 7. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 8. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 9. เกณฑ์การให้คะแนน : บอกประโยชน์ของอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าได้จะได้ 3 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 2 จำแนกฟิวส์แต่ละชนิดได้ 7. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 8. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 9. เกณฑ์การให้คะแนน : จำแนกฟิวส์แต่ละชนิดได้ จะได้3คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 3 ชี้แจงลักษณะของสวิตซ์ประธานได้ได้ 7. วิธีการประเมิน : ทดสอบ

247 8. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 9. เกณฑ์การให้คะแนน : ชี้แจงลักษณะของสวิตซ์ประธานได้ได้จะได้ 3 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 4 อธิบายหลักการทำงานจองสวิตซ์ตัดวงจรอัตโนมัติได้ 7. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 8. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 9. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายหลักการทำงานจองสวิตซ์ตัดวงจรอัตโนมัติได้จะได้ 3 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 5 บอกคุณสมบัติของเครื่องตัดไฟรั่วได้ 8. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 9. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 10. เกณฑ์การให้คะแนน : บอกคุณสมบัติของเครื่องตัดไฟรั่วได้จะได้ 3 คะแนน b. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 6 อธิบายประโยชน์ของสายดินและการต่อสายดินได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 3. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายประโยชน์ของสายดินและการต่อสายดินได้ จะได้ 4 คะแนน c. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 7 สาธิตการต่อสายดินให้ได้คุณภาพได้ 4. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 5. เครื่องมือ : แบบฝึกหัด 6. เกณฑ์การให้คะแนน : สาธิตการต่อสายดินให้ได้คุณภาพได้ จะได้ 11 คะแนน • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 8 เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่างถูกต้อง 7. วิธีการประเมิน : ตรวจผลงาน 8. เครื่องมือ : แบบประเมินกระบวนการทำงานกลุ่ม 9. เกณฑ์การให้คะแนน : เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่าง ถูกต้อง จะได้ 5 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 9 ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุ และผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง 7. วิธีการประเมิน : ตรวจผลงาน 8. เครื่องมือ : แบบประเมินกระบวนการทำงานกลุ่ม 9. เกณฑ์การให้คะแนน : ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุ และผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง จะได้ 5 คะแนน

248 แบบฝึกหัดบทที่ 7 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าและการต่อสายดิน วัตถุประสงค์ เพื่อประเมินความรู้เดิมของนักศึกษาเกี่ยวกับเรื่อง แหล่งกำเนิดไฟฟ้าและประเภทของไฟฟ้า เขียนเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในข้อที่ถูกต้องที่สุด 1. ไฟไหม้ที่เกิดจากความร้อนของการใช้ไฟฟ้าเกิดจากสาเหตุใดมากที่สุด ก. ไฟฟ้าดูด ข. ไฟฟ้าลัดวงจร ค. ใช้ไฟฟ้าเกินพิกัด ง. ใช้ไฟฟ้าผิดประเภท 2. ฟิวส์ใช้ในวงจรไฟฟ้าผลิตจากวัสดุประเภทใด ก. ดีบุก ข. ตะกั่ว ค. บิสมัท ง. ถูกทุกข้อ 3. อุปกรณ์ตามรูปคืออะไร ก. ฟิวส์ความร้อน ข. ฟิวส์หลอด ค. ฟิวส์ปลั๊ก ง. ฟิวส์เส้น 4. สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติจะตัดวงจรโดยอัตโนมัติเมื่อไร ก. มีกระแสไหลในวงจรเกินพิกัด ข. มีแรงดันจ่ายในวงจรเกินพิกัด ค. อุปกรณ์ไฟฟ้าเกิดความร้อนสูงเกินพิกัด ง. อุปกรณ์ไฟฟ้าเกิดการชำรุดเสียหายขณะทำงาน 5. อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าที่สามารถป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าดูดได้คืออะไร ก. สวิตช์นิรภัย ข. สวิตช์ประธาน ค. สวิตช์ตัดวงจรอัตโนมัติ ง. สวิตช์ตัดไฟฟ้ารั่วอัตโนมัติ 6. สวิตช์ตัดกระแสเหลือในวงจรไฟฟ้าจะทำงานเมื่อใด ก. กระแสเหลือจากการใช้งาน ข. กระแสไหลจากการลัดวงจรเกินพิกัด ค. กระแสรั่วไหลในเครื่องใช้ไฟฟ้าเกินพิกัด ง. กระแสไหลผ่านเครื่องใช้ไฟฟ้าจากการทำงานเกินพิกัด 7. สวิตช์นิรภัยเป็นสวิตช์ประเภทใด ก. สวิตช์ตัดวงจรไฟฟ้าเมื่อเกิดกระแสเกินพิกัด ข. สวิตช์ตัดต่อการจ่ายแรงดันเข้าบ้านเรือน ค. สวิตช์ตัดวงจรไฟฟ้าเมื่อกระแสลัดวงจร ง. สวิตช์ตัดวงจรไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ