เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

วิชา เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทที่ 3
1 รหสั วิชา 2104 – 2106
บทท่ี 3

เครื่องกำเนดิ ไฟฟำ้

กระแสตรง

วัตถุประสงค์

1. บอกโครงสร้าง ส่วนประกอบและชนิดของเครอ่ื งกาเนดิ ไฟฟ้ากระแสตรงได้
2. บอกชนดิ ของกาลังสูญเสียในเครื่องกาเนดิ ไฟฟ้ากระแสตรงได้
3. คานวณเกยี่ วกับเครอ่ื งกาเนิดไฟฟา้ กระแสตรงได้

3.1 บทนำ

เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง คือ เคร่ืองกลไฟฟ้าท่ีทาหน้าท่ีเปลี่ยนพลังงาน
กลให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ลักษณะของเครื่องกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรงคล้ายกับมอเตอร์
ดังแสดงในรปู ท่ี 3-1

รปู ท่ี 3-1 เครือ่ งกำเนดิ ไฟฟ้ำกระแสตรง หนา้ 1

ELWE(THAILAND)

วชิ า เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทท่ี 3
2 รหสั วชิ า 2104 – 2106

3.2 โครงสร้ำงและสว่ นประกอบ

โครงสร้างและส่วนประกอบของเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง โครงสร้างจะ
ประกอบดว้ ย 2 ส่วน คือ (1) ส่วนทีอ่ ยู่กับท่ี (Stator Part) และ(2) ส่วนที่เคลื่อนที่
(Rotor part)

(1)ส่วนทอี่ ยู่กับท่ี ดงั แสดงในรูปท่ี 3-2

รปู ท่ี 3-2 สว่ นท่อี ยกู่ ับที่
1) เปลือกหรือโครง (Frame or Yoke) ทาด้วยเหล็กหล่อ หรือสารแม่เหล็กทา
หนา้ ที่ คอื ยึดขวั้ แม่เหล็ก ส่วนประกอบทั้งหมด และเป็นทางเดนิ ของเสน้ แรงแม่เหล็ก
2) ขั้วแมเ่ หล็ก (Pole-Shoes) ทามาจากแผ่นเหล็กบาง ๆ (Laminated sheet
steel) วางอัดซ้อนเข้าด้วยกัน โดยแต่ละแผ่นจะเคลือบด้วยฉนวน ข้ัวแม่เหล็กนี้จะ
นาไปยึดเข้ากับโครงดงั รูปท่ี 3-2
3) ขดลวดสนามแม่เหล็ก (Field coil) หรือเรียกว่า ขดลวดฟิลด์คอยล์ เป็น
ลวดตวั นาพนั ไวร้ อบข้ัวแมเ่ หล็ก ทาหน้าที่สรา้ งเส้นแรงแม่เหล็ก ขดลวดสนามแมเ่ หล็ก
มี 2 ชนิด คือ
ก. ขดลวดช้ันฟิลด์ (Shunt field or Shunt winding) จะพนั ดว้ ยลวดเส้นเลก็
ความด้านทานจะสงู

ELWE(THAILAND) หนา้ 2

วิชา เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทท่ี 3
3 รหสั วชิ า 2104 – 2106

ข. ขดลวดซรี สี ์ฟลิ ด์ (Series field or Series winding) จะพนั ดว้ ยลวดเส้นโต
ความต้านทานจะตา่ ขดลวดทงั้ 2 ชดุ จะตอ้ งพันไปในทศิ ทางเดยี วกนั

รปู ท่ี 3-4 ขดลวดสนำมแมเ่ หล็กและขัว้ แม่เหล็ก

4) แปรงถ่านและแบริง่ (Brushes and Bearing) ทาหน้าท่ีเป็นตัวนาไฟฟ้าจาก
คอมมิวเตเตอร์ ไปยังวงจรภายนอก แปรงถ่านทามาจากผงคาร์บอนอัดแน่นจะมี
ลักษณะเป็นแท่งส่ีเหล่ียมผืนผ้าบรรจุอยู่ในซองถ่านและถูกกดด้วยสปริงให้สัมผัสกับ
คอมมิวเตเตอร์ตลอดเวลา และซองถ่านจะถูกยึดกับฝาครอบ ส่วนแบริ่งกับลูกปืนน้ัน
จะเป็นตัวรับน้าหนักทั้งหมดท่ีได้รับจากตัวหมุน และช่วยลดแรงเสียดทานที่เพลา
ขณะท่ีอาร์เมเจอร์หมุน ปกติแล้วแบร่ิงจะยึดติดกับฝาครอบท้ัง 2 ด้านของเครื่อง
กาเนิดไฟฟา้ กระแสตรง

รปู ที่ 3-5 แปรงถำ่ นและซองแปรงถ่ำน หนา้ 3

ELWE(THAILAND)

วิชา เครื่องกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทที่ 3
4 รหสั วชิ า 2104 – 2106

5) ฝาปิดหัวทา้ ยหรือฝาครอบ (End plate) ทามาจากเหล็กหล่อเช่นเดยี วกับ
โครง ทาหนา้ ท่ีรองรบั เพลาของส่วนหมนุ และยึดซองถ่าน

รูปท่ี 3-6 ฝำปดิ หวั ทำ้ ยหรือฝำครอบ

(2)สว่ นทีเ่ คล่อื นที่ ประกอบด้วย
1) แกนเหล็กอาร์เมเจอร์ (Armature core) เป็นที่สาหรับบรรจุขดลวดอาร์

เมเจอร์ ทามาจากแผ่นเหล็กบาง ๆ ท่ีด้านหนึ่งฉาบด้วยฉนวนอัดซ้อนเข้าด้วยกันเป็น
รปู ทรงกระบอกและทาเป็นช่อง(Slot)ไว้ และท่แี กนเหล็กอาร์เมเจอร์นี้จะเจาะรูไว้ด้วย
เพือ่ ชว่ ยในการระบายความร้อน

รปู ที่ 3-7 อำรเ์ มเจอร์

ELWE(THAILAND) หนา้ 4

วชิ า เครื่องกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทท่ี 3
5 รหสั วชิ า 2104 – 2106

2) ขดลวดอาร์เมเจอร์ (Armature winding) คือ ขดลวดท่ีบรรจุลงในช่อง
สลอตของแกนเหล็กอารเ์ มเจอร์ ซง่ึ จะมกี ารพนั เปน็ แบบแลป (Lap) หรือ เวฟ (Wave)
ปลายของขดลวดจะถูกนาไปต่อกับคอมมวิ เตเตอร์

รปู ที่ 3-8 ขดลวดอำร์เมเจอร์
3) คอมมิวเตเตอร์ (Commutator) ทาหน้าท่ีเปล่ียนไฟฟ้ากระแสสลับท่ีเกิดใน
ขดลวดอาร์เมเจอร์ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง คอมมิวเตเตอร์ประกอบด้วยซี่ทองแดง
หลาย ๆ ซ่ี อัดเข้าด้วยกันเป็นรูปทรงกระบอก และระหว่างซ่ีทองแดงแต่ละซ่ีจะค่ันไว้
ด้วยฉนวน และยึดตดิ ไว้บนเพลาอนั เดยี วกันกับอาร์เมเจอร์ดังรปู ที่ 3-7

3-3 ชนิดของเครอื่ งกำเนดิ ไฟฟ้ำกระแสตรง

เครื่องกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรง แบ่งตามลักษณะของการกระตุ้นขดลวด
สนามแม่เหล็กไดเ้ ปน็ 2 ชนิด คอื

- เครอื่ งกาเนิดไฟฟ้าชนดิ Separately Excited
- เคร่อื งกาเนิดไฟฟ้าชนดิ Self Excited
1. เคร่อื งกำเนิดไฟฟ้ำประเภท Separately Excited
ฟิลด์คอยล์ของเครอื่ งกาเนิดชนิดน้ี จะถูกกระตุน้ ใหม้ ีอานาจแม่เหล็กโดยการใช้
แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงจากภายนอกเปน็ ตัวกระตนุ้

ELWE(THAILAND) หนา้ 5

วชิ า เครื่องกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทท่ี 3
6 รหสั วิชา 2104 – 2106

รปู ท่ี 3-9 Separately Excited Generators

2. เครอ่ื งกำเนิดไฟฟำ้ ประเภท Self Excited
เป็นเคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าที่สร้างสนามแม่เหล็กๆได้ภายในตัวของมันเอง แบ่ง
ออกเป็น 3 ชนิด คือ
ก) เครื่องกำเนดิ ไฟฟ้ำแบบขนำน(Shunt Generator)
เคร่ืองกาเนิดชนิดนี้ฟิลด์คอยล์จะต่อขนานอยู่กับอาร์เมเจอร์ เคร่ืองกาเนิดน้ีจะ
ใหแ้ รงดันไฟฟ้าทีจ่ า่ ยออกสูง

รปู ที่ 3-10 Shunt Generators

จากรปู เมอ่ื ใชก้ ฎกระแสไฟฟ้าของเคอรช์ อฟฟ์(KCL) มาพจิ ารณาจะได้

= +Ia If IL (3-1)

=Ia Vt (3-2)
Rf (3-3)

= +Eg Vt Ia Ra

ELWE(THAILAND) หนา้ 6

วิชา เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทที่ 3
7 รหสั วชิ า 2104 – 2106

กาหนดให้ กระแสไฟฟ้าท่อี ารเ์ มเจอร์ (Armature Current)
Ia = กระแสไฟฟ้าทขี่ ดลวดฟิลด์ (Field Current)
If = กระแสไฟฟ้าที่จ่ายโหลด (Load Current)
IL = แรงดนั ไฟฟา้ ที่จ่ายโหลดหรอื แรงดันไฟฟา้ ทขี่ วั้ (Terminal Voltage)
Vt = แรงดันไฟฟ้าที่ถูกสร้างขึ้นในอาร์เมเจอร์ทั้งหมด (Generated
Eg =
ความตา้ นทานของขดลวดอารเ์ มเจอร์ (Armature Resistance)
Voltage) ความตา้ นทานของขดลวดสนามแมเ่ หล็ก (Field Resistance)
Ra =
Rf =

ข) เครื่องกำเนดิ ไฟฟ้ำแบบอนกุ รม(Series Generator)
เครื่องกาเนิดชนิดนี้ขดลวดฟิลด์คอยล์จะต่ออนุกรมอยู่กับอาร์เมเจอร์ เป็น

เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าทีใ่ ห้กระแสสงู ขดลวดฟิลด์คอยล์เป็นขดลวดเส้นใหญ่ เครอ่ื งกาเนิด
ไฟฟ้าชนิดน้ีไม่คอ่ ยนยิ มแต่จะใช้ในงานท่มี ลี ักษณะพิเศษเท่านัน้

รูปที่ 3-11 Series Generators

จากรปู เม่ือใชก้ ฎของเคอรช์ อฟฟม์ าพจิ ารณาจะได้

= =Ia Is IL (3-4)

= + +Eg Vt Ia Ra Is Rs (3-5)

กาหนดให้

ELWE(THAILAND) หนา้ 7

วิชา เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทที่ 3
8 รหสั วชิ า 2104 – 2106

Is = กระแสไฟฟ้าทีข่ ดลวดซีรสี ์ฟิลด์
Rs = ความต้านทานของขดลวดซรี สี ์ฟิลด์

ค) เครอ่ื งกำเนดิ ไฟฟ้ำชนดิ ผสม (Compound Generator)
เป็นเคร่ืองกาเนิดท่ีมีขดลวดฟิลด์ต่อท้ังแบบอนุกรมและแบบขนานกับอาร์

เมเจอร์ เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้าชนิดนี้ยังแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ(1)Short Shunt
Compound Generator (2)Long Shunt compound Generator

ก) Short Shunt ข) Long Shunt

รูปท่ี 3-12 Compound Generators

ตำรำงที่ 3-1 สมกำรหำคำ่ ต่ำง ๆ ของ Compound Generator

Long Shunt Short Shunt

= +Ia If IL = +Ia If IL

Ia = Vt Ia = Vt
Vf = Rf Vf =
Rf
Vt
+Vt IL Rs

= + +Eg Vt Ia Ra Ia Rs = + +Eg Vt Ia Ra IL Rs

3-4 สมกำรของเครื่องกำเนดิ ไฟฟ้ำกระแสตรง

1. สมกำรของแรงเคล่อื นไฟฟำ้ เหนี่ยวนำ (E.M.F.equation)
กาหนดให้  = เสน้ แรงแมเ่ หล็กต่อหนง่ึ ขว้ั แม่เหลก็

ELWE(THAILAND) หนา้ 8

วชิ า เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทที่ 3
9 รหสั วิชา 2104 – 2106

Z=จานวนตวั นาท้ังหมดในอาร์เมเจอร์

P=จานวนชั่วแม่เหล็กของเคร่ืองกาเนิด

ไฟฟ้า

A=จานวนทางขนานในอารเ์ มเจอร์

N=ความเร็วรอบของอารเ์ มเจอร์

E=แรงเคล่ือนไฟฟ้าเหนย่ี วนาท่เี กิดข้นึ ในแต่

ละทางขนานของอาร์เมเจอร์

แรงเคลื่อนไฟฟา้ เฉลย่ี ทเี่ กดิ ขน้ึ = d โวลต์ (3-6)
dt
จานวนเสน้ แรงแม่เหล็กทีต่ ัดตวั นาหน่งึ ตัวในหน่งึ รอบ dP เวเบอร์ (3-7)

จานวนรอบตอ่ วนิ าที = N/60

เวลาทใี่ ช้ไปในหนง่ึ รอบ dt = 60/N วนิ าที (3-8)

จากกฎการเหน่ยี วนาของฟาราเดย์ แทนคา่ d และ dt ลงในสมการ (3-6) จะได้

แรงเคล่อื นไฟฟ้าเหน่ียวนาทีเ่ กดิ ขึน้ ตอ่ หนึ่งตวั นา = P
60 / N
P
E = 60 / N (3-9)

เครอ่ื งกาเนิดไฟฟา้ ทีพ่ นั ขดลวดอาร์เมเจอรแ์ บบเวฟ

จานวนทางขนาน =2

จานวนตวั นาทต่ี อ่ อนุกรมกัน = Z/2

 แรงเคล่ือนไฟฟ้าเหน่ยี วนา / หนง่ึ ทางขนาน = 6P0N  Z
2
ZPN
E = 120 (3-10)

เครื่องกำเนดิ ไฟฟำ้ ทพ่ี นั ขดลวดอำร์เมเจอรแ์ บบแลป

จานวนทางขนาน =p

จานวนตวั นาทต่ี อ่ อนุกรมกัน = Z/P

ELWE(THAILAND) หนา้ 9

วิชา เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทที่ 3
10 รหสั วชิ า 2104 – 2106

เคล่อื นไฟฟา้ เหนยี่ วนา / หนึ่งทางขนาน = PN  Z
60 P
E = ZN
60 (3-11)

ดงั น้ัน สตู รทว่ั ไปของแรงเคลอ่ื นไฟฟา้ เหนยี่ วนา

E = ZN  P (3-12)
60 A

กาหนดให้

A = 2 เมื่อเปน็ แบบเวฟ

A = P เมื่อเป็นแบบแลป

2. ประสทิ ธิภำพของเครอื่ งกำเนดิ ไฟฟำ้ (Generator Efficiency)

หมายถึง อัตราส่วนระหว่างกาลังไฟฟ้าที่เครื่องกาเนิดไฟฟ้าจ่ายออกมา

(Output Power;Po ) ต่อกาลังไฟฟ้าท่ีจ่ายเข้าไปในเครื่องกาเนิดไฟฟ้า (Input
Power; Pi )

ประสทิ ธิภาพ () = Po 100 (3-13)
Pi

กาหนดให้ Pi = Po  losses
3. กำรสญู เสียของเคร่ืองกำเนิดไฟฟ้ำ (Generator Losses)
การสูญเสียของเครอ่ื งกาเนดิ ไฟฟ้าทสี่ าคญั แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
ก. Stray Power Losses (Pstray)
Stray Power Losses เป็นกาลงั ไฟฟา้ ท่สี ูญเสยี ขณะท่ีอารเ์ มเจอรห์ มุนแบ่ง

ได้เปน็ 2 ชนดิ คือ
- การสูญเสียทางกล (Pmech, Mechanical Loss) ได้แก่ การสูญเสียเน่ืองจาก
ความฝืด (Pfriction, Friction Loss) และการสญู เสียเนื่องจากแรงตา้ นของลม
(Pwind, Wind age Loss)

ELWE(THAILAND) หนา้ 10

วชิ า เครื่องกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทท่ี 3
11 รหสั วชิ า 2104 – 2106

- การสูญเสียในแกนเหล็ก (Pcore, Core Loss) ได้แก่ การสูญเสียเนื่องจาก
ฮีสเตอร์รีซีส (Phys, Hysteresis Loss) และการสูญเสียเน่ืองจาก
กระแสไฟฟ้าไหลวน (Peddy, Eddy Current Loss)

ข. Copper Losses(Pcopper)
ขณะที่อาร์เมเจอร์หมุนจะเกิดการเหน่ียวนาไฟฟ้า และเกิดกระแสไฟฟ้า
ไหลในตัวนา ซ่ึงทาให้เกิดการสูญเสียในขดลวดตัวนาในรูปของความร้อน ซึ่งเรา
เรียกว่าการสูญเสยี ในขดลวดทองแดง

Copper loss เกิดได้ 2 ตาแหน่ง คือ (1) ในขดลวดอาร์เมเจอร์(Parm)
(2) ในขดลวดสนามแม่เหลก็ (Pfield)

รูปที่ 3-14 ผังกำลงั ไฟฟ้ำสูญเสียในเคร่ืองกำเนดิ ไฟฟำ้ กระแสตรง
ตัวอย่ำงท่ี 3-1 เคร่ืองกาเนิดแบบ
อนุกรมจ่ายกระแสให้โหลด 80A ที่
แรงดัน 210 V ถ้าความต้านทานของซี
รสี ์ฟิลด์ 0.04 โอหม์ และความต้านทาน
ของอาร์เมเจอร์มคี า่ 0.2 โอหม์
จงคานวณหาคา่
ก) กระแสอาร์เมเจอร์ และกระแสท่ี
ไหลผา่ นซีรีสฟ์ ลิ ด์ ข ) แ ร ง ดั น ต ก

ELWE(THAILAND) หนา้ 11

วิชา เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทท่ี 3
12 รหสั วชิ า 2104 – 2106

คร่อมทอี่ ารเ์ มเจอร์ ค) แรงดนั ตกคร่อมทีซ่ รี สี ์ฟลิ ด์ ง) แรงเคล่ือนไฟฟ้าเหน่ียวนา

ทีเ่ กิดขนึ้

วธิ ที ำ

(ก) กระแสอาร์เมเจอร์ =Ia I = 80A
L

กระแสท่ไี หลผา่ นซีรีสฟ์ ลิ ด์ Is = Ia = IL = 80A

ข) แรงดนั ตกครอ่ มที่อารเ์ มเจอร์ = IaRa

= 80A 0.2

= 16V

ค) แรงดนั ตกคร่อมทีซ่ รี ีส์ฟลิ ด์ = IsRs
= 80A 0.04

= 32V

ง) แรงเคล่ือนไฟฟ้าเหน่ยี วนาที่เกดิ ขน้ึ = + +E
Vt Ia R a Is R s

= 210 16 3.2

= 229.2V

ตัวอย่ำงที่ 3-2 เคร่ืองกาเนิด

แบบขนาน 4 ขั้วแม่เหล็ก พัน
ขดลวดอาร์เมเจอร์แบบเวฟมี 378
ตัวนา หมุนด้วยความเร็ว 400
รอบต่อนาที จ่ายโหลดที่มีความ
ต้านทาน 15 Ω ด้วยแรงดันไฟฟ้า
ท่ีข้ัว 220 V อาร์เมเจอร์ และ
ขดลวดสนามแม่เหล็กมีความต้านทาน 0.2 Ω และ 220 Ω ตามลาดับ จงหากระแส
อารเ์ มเจอร์ แรงเคล่อื นไฟฟ้าเหน่ียวนาและเสน้ แรงแม่เหลก็ ต่อขั้ว

ELWE(THAILAND) หนา้ 12

วิชา เครื่องกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทท่ี 3
13 รหสั วิชา 2104 – 2106

วิธีทำ = Vt  220 14.66A
กระแสโหลด IL R 15
กระแสชัน้ ทฟ์ ิลด์ I L
Vt 220
f = R  220 1A

กระแสอาร์เมเจอร์ Ia f
แรงเคลอ่ื นไฟฟ้าเหน่ียวนา E
= I  I 14.66 115.66A
จากสมการ E L f

223.13V = +Vt IaRa

 = 220V  15.66A 0.2  223.13V

= ZN  P
60 A
378  400 4
=   60  2

= 0.04 เวเบอร์ ตอบ

ตัวอย่ำงท่ี 3-3 เครื่องกาเนิดไฟฟ้า

กระแสตรงแบบผสมต่อแบบ Long-
Shunt มีพิกัด30 kW 250 V ความ
ต้านทานอาร์เมเจอร์ 0.2 Ω ความ
ต้านทานของซีรีส์ฟิลด์ 0.1 Ω ความ
ต้านทานของชั้นท์ฟิลด์ 150 Ω ในขณะ
ทีเ่ คร่ืองกาเนดิ จ่ายโหลดเตม็ พกิ ัด
จงคานวณหาค่า

ก) กระแสท่ีไหลในอาร์เมเจอร์
ข) แรงดนั ตกครอ่ มแปรงถ่าน
ค) แรงเคล่ือนไฟฟา้ เหนี่ยวนาท่เี กดิ ขน้ึ
ง) ค่ากาลงั สูญเสยี ท่ีเกดิ จากขดลวดทองแดงทงั้ หมด

ELWE(THAILAND) หนา้ 13

วชิ า เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทท่ี 3
14 รหสั วิชา 2104 – 2106

จ) ถ้าค่ากาลังสูญเสียในแกนเหล็กเท่ากับ 500 W และค่าสูญเสียทางกลเท่ากับ
746 W ประสทิ ธภิ าพของเคร่ืองกาเนดิ ไฟฟ้านเี้ ทา่ ไร

วธิ ีทำ

ก) กระแสที่ไหลในอารเ์ มเจอร์ I = Po  30kW 120 A
L Vt 250 V
Ia =
ข) แรงดนั ครอ่ มแปรงถา่ น I = Vt  250 1.66A
f R 150

f

I  I 120 1.66 121.66A 1.66A
L f

= Vt  IsRs

= 250 121.660.1

= 262.16V

ค) แรงเคลอ่ื นไฟฟา้ เหนย่ี วนาทเ่ี กดิ ข้ึน

E = แรงดนั ตกครอ่ มแปรงถ่าน + IaRa
= 262.16 121.660.2

= 286.49V

ง) ค่า copper loss ท่ีอารเ์ มเจอร์

P =arm Ia2Ra
= 121.662 0.2

= 2.960.23W

คา่ copper loss ที่ซรี ีสฟ์ ลิ ด์

P =se Is2Rs
= 121.662 0.1

= 1,480.11W

ค่า copper loss ท่ีชน้ั ทฟ์ ิลด์

P =sh I 2R
ff

ELWE(THAILAND) หนา้ 14

วชิ า เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทที่ 3
15 รหสั วชิ า 2104 – 2106

= 1.662 150
= 413.34W

ดังน้ัน copper loss ทัง้ หมด

Pcopper = 2,960.23W 1,480.11W  413.34W
= 4,853.68W

จ) ถา้ คา่ สูญเสยี ทัง้ หมด = 4,853.68W  500W  746W

= 6,099.68W หรอื 6.09968 kW

กาลงั อินพตุ = กาลังเอาต์พตุ + ค่าสญู เสียทง้ั หมด

= 30kW  6.09968 kW

= 36.09968 kW

ประสิทธภิ าพของเคร่อื งกาเนดิ ไฟฟ้า  = Po 100
Pi

= 30kW 100
36.09968 kW
= 83.10%

ELWE(THAILAND) หนา้ 15

วิชา เครื่องกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทท่ี 3
16 รหสั วชิ า 2104 – 2106

แบบฝกึ หัดบทท่ี 3 เคร่อื งกำเนดิ ไฟฟำ้ กระแสตรง

จงเลอื กคำตอบทีถ่ กู ต้องทสี่ ดุ เพียงคำตอบเดยี ว

เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบ
ผสมต่อแบบ Short-Shunt ขนาด 10
kW 200 V ความต้านทานอาร์เมเจอร์
0.1 โอห์ม ความต้านทานของซีรีส์
ฟิลด์ 0.2 โอห์ม ความต้านทานของ
ชั้นท์ฟิลด์ 100 โอห์ม ถ้าค่าสูญเสียใน
แกนเหล็กเท่ากับ 650 W และค่าสญู เสยี ทางกลเทา่ กบั 1000 W
จำกโจทย์ดำ้ นบน ใช้ตอบคำถำมขอ้ 1-6

1.ถา้ เครื่องกาเนดิ ไฟฟ้านจ้ี า่ ยโหลดเตม็ พกิ ัด จงคานวณหากระแสอาร์เมเจอร์

ก. 50A ข.51A ค.52A ง.54A

2.ถ้าเครื่องกาเนิดไฟฟา้ น้จี ่ายโหลดเต็มพิกัด จงคานวณหาแรงเคลอื่ นไฟฟ้าเหนย่ี วนา
ทเ่ี กดิ ขนึ้ ในอาร์เมเจอร์

ก. 215.21V ข.212.51V ค.225.21V ง.254V

3.ถ้าเครื่องกาเนิดไฟฟา้ นี้จา่ ยโหลดเต็มพกิ ัด จงหาคา่ Copper loss ที่อาร์เมเจอร์

ก. 277.24W ข.212.54W ค.225.21W ง.271.44W

4.ถ้าเครื่องกาเนิดไฟฟา้ น้จี ่ายโหลดเต็มพิกัด จงหาคา่ Copper loss รวมทง้ั หมด

ก. 2.77kW ข.1.21kW ค.2.22kW ง.2.12kW

5.ถา้ เครือ่ งกาเนิดไฟฟ้านีจ้ า่ ยโหลดเต็มพิกัด จงหาค่ากาลงั สญู เสยี รวมทงั้ หมด

ก. 2.77kW ข.2.21kW ค.2.86kW ง.2.12kW

ELWE(THAILAND) หนา้ 16

วชิ า เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทที่ 3
17 รหสั วชิ า 2104 – 2106

6.ถ้าเครื่องกาเนิดไฟฟ้านี้จ่ายโหลดเต็มพิกัด จงหาประสิทธิภาพของเคร่ืองกาเนิด

ไฟฟ้านี้

ก. 77.74% ข.84.12% ค.78.65% ง.76.55%

จำกรูปต่อไปนี้
ใช้ตอบคำถำมขอ้ 7-9

7. ข้อใดคอื คอมมวิ เตเตอร์ ค.6 ง.4
ก. 1 ข.5

8. ข้อใดคอื แปรงถา่ น ค.6 ง.7
ก. 4 ข.5

9. ข้อใดคอื end plate ค.3 ง.7
ก. 9 ข.1

10. Copper losses คอื ขอ้ ใด
ก. การสญู เสียเมือ่ อาร์เมเจอร์หมุน
ข. การสญู เสยี ในขดลวดอาร์เมเจอร์ของเครอื่ งกาเนดิ ไฟฟ้า
ค. การสูญเสยี ในแกนเหลก็ ของเครอื่ งกาเนดิ ไฟฟา้
ง. การสญู เสียในขดลวดทองแดงของเคร่อื งกาเนิดไฟฟ้า

ELWE(THAILAND) หนา้ 17

วิชา เคร่ืองกลไฟฟ้ ากระแสตรง บทที่ 3
18 รหสั วิชา 2104 – 2106

11. คอื ข้อใด กาลังสญู เสียทางกลของเคร่ืองกาเนดิ ไฟฟา้ กระแสตรง
ก. การสญู เสียเนือ่ งจากความฝดื และแรงต้านของลม
ข. การสูญเสยี ในขณะท่ีอารเ์ มเจอรข์ องเคร่อื งกาเนดิ ไฟฟา้ หมนุ
ค. การสูญเสียในแกนเหล็กของเครอ่ื งกาเนิดไฟฟา้
ง. การสญู เสียจากความร้อนของเคร่อื งกาเนิดไฟฟ้า

จำกรปู ต่อไปนี้ใชต้ อบคำถำมขอ้ 12-13

12. ข้อใดคอื วงจรเครือ่ งกาเนิดไฟฟ้าแบบอนกุ รม
ก. C ข.B ค.A

13. ข้อใดคอื วงจรเครื่องกาเนดิ ไฟฟา้ แบบขนาน
ก. C ข.B ค.A

ELWE(THAILAND) หนา้ 18