โครงงานสิ่งประดิษฐ์ พลังงานไฟฟ้า

ข้อมูลผลงานนวัตกรรม-

• รายละเอียดของผลงานนวัตกรรม

ประเภทสิ่งประดิษฐ์ : สิ่งประดิษฐ์ด้านด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม ปี 2558

ปัจจุบันพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานที่จำเป็นในการดำรงชีวิตของมนุษย์เรา เพราะเป็นพลังงานที่สามารถแปลงเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกได้มากมาย ทั้งในครัวเรือน อาคารพาณิชย์ ตึกโรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น และทุกวันนี้ได้มีการพัฒนาแหล่งที่ได้มาซึ่งพลังงานมากมาย ไม่ว่าจะเป็น พลังงานความร้อน พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ ในการนี้ผู้จัดทำโครงงานสิ่งประดิษฐ์ ประเภทที่ 4 สิ่งประดิษฐ์ด้านการอนุรักษ์พลังงาน ได้นำเอาพลังงานทดแทนที่สะอาด

อาจารย์ที่ปรึกษา
1. นาย วัชรินทร์ นันพิลา

ผู้ประดิษฐ์
1. นาย บวร ไอยะรา
2. นาย เศรษฐโชค ปักกาเวสา
3. นาย ศรายุทธ ชาวสวน

• ความร่วมมือที่แสวงหา :

ถ่ายทอดเทคโนโลยี, เสาะหาผู้รับอนุญาตใช้สิทธิ

• วันที่เผยแพร่ผลงาน :

15 กันยายน 2564

• ระดับความพร้อมของนวัตกรรม :

TRL-7 นำผลงานไป ทดลองใช้แล้ว

• ความต้องการในการใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ :

Directory ประชาสัมพันธ์เท่านั้น

• ราคาของผลงานนวัตกรรม :

ยังไม่ได้กำหนดราคา

สถานที่เยี่ยมชมผลงานนวัตกรรม+

ข้อมูลกรรมสิทธิ์และทรัพย์สินทางปัญญา+

รายละเอียดเจ้าของข้อมูล+

อุปกรณ์ปั้มน้ำโซล่าเซลล์แบบเคลื่อนที่ (Mobile Solar Cell Water Pump)

• ราคาของผลงานนวัตกรรม : ยังไม่ได้กำหนดราคา

• จุดเด่นของผลงานนวัตกรรม :

อุปกรณ์ปั้มน้ำโซล่าเซลล์แบบเคลื่อนที่ สามารถใช้งานโดยเคลื่อนที่ไปใช้ในการสูบน้ำเอนกประสงค์จากแหล่งน้ำธรรมชาติ หน้าดินและน้ำบาดาลได้อย่างสะดวกสบาย อุปกรณ์ปั้มน้ำโซล่าเซลล์แบบเคลื่อนที่ (Mobile Solar Cell Water Pump) ใช้พลังงานทดแทนจากแผงโซล่าเซลล์โดยตรง 1สามารถนำสิ่งประดิษฐ์ผลิตและจัดจำหน่ายในเชิงพาณิชย์เพื่อลดพลังงานและอนุรักษ์พลังงาน 2สามารถนำไปใช้งานกับกลุ่มผู้ประกอบอาชีพเกษตรกร เช่น ทำไร่ ทำสวน เป็นต้น 3สามารถนำไปใช้งานกับกลุ่มประชาชนที่สนใจที่ต้องการใช้พลังงานทดแทน เพื่อลดพลังงานไฟฟ้า

• ชื่อเจ้าของข้อมูล : สำนักวิจัยและพัฒนาการอาชีวศึกษา

• ประเภทผลงานนวัตกรรม :

ผลงานนวัตกรรม

• หมวดหมู่นวัตกรรม :

อื่นๆ

• ระดับนวัตกรรม :

TRL-7 นำผลงานไป ทดลองใช้แล้ว

• ความร่วมมือที่แสวงหา :

ถ่ายทอดเทคโนโลยี, เสาะหาผู้รับอนุญาตใช้สิทธิ

• ความต้องการจำหน่าย :

Directory ประชาสัมพันธ์เท่านั้น

วันที่เผยแพร่: 15 กันยายน 2564

|

ผู้เยี่ยมชม: 478

บทที่ 1

ชื่อโครงการ 

เครื่องปั้นไฟพลังงานน้ำ

ที่ปรึกษาโครงการ 

                ครูธรรมนูญ   บุญชู

          ครูสุชาติ   สุวรรณโมกข์

                ครูอนุชิต   เพียรแก้ว

ผู้รับผิดชอบโครงการ 

          นาย อังคาร   เพชรมาตรศรี

                นาย ชูเกยรติ   กุ้งทอง

                นาย สุวัฒน์   สุดวิลัย

                นาย ภูวนัตถ์   จันทร์เมืองไทย

ระยะเวลาดำเนินงาน 

                ภาคเรียนทที่ 1 ปีการศึกษา 2553

หลักการและเหตุผล

                เนื่องจากปัจจุบันถือว่าไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญสิ่งหนึ่งถือว่าเป็นการดำรงชีวิตประจำวันของคนเราไปแล้ว และไฟฟ้าที่ใช่กันในประจุบัน ก็ได้มาจากการผลิตที่แตกต่างกันไป เช่นการผลิตจากถ่านหิน น้ำมัน เป็นต้นซึงการผลิตไฟฟ้านั้นทำให้เกิดมลพิษทางธรรมชาติ และสิ้นเปลืองพลังงานมากมาย จึงมีการรงด์ให้มี การใช้พลังงานทดแทนกันมากขึ้น เช่น พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นต้น เพื่อช้ในการผลิตไฟฟ้า แต่ปริมาณไฟฟ้าที่ใช้งานกันนั้นมีเป็นจำนวนมาก ดังนั้น กลุ่มของกระผมจึงได้คิดประดิษฐ์ เครื่องปั้นไฟพลังงานน้ำขึ้น เพื่อนำไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นมานั้นมาใช้ในครัวเรือน เพื่อลดประมาณเชื้อเพลิงต่าง ๆ ที่สูญเลียไปในการผลิตกระแสไฟฟ้าทั่วไฟ

วัตถุประสงค์

          1 เพื่อเพิ่มทักษะในการปฏิบัติงาน

                2 เพื่อเป็นเครื่องต้นแบบในการผลิตกระแสไฟฟ้า

          3 เพื่อลดปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าทั่วไป

งบประมาณ 

รายการอุปกรณ์ 

ลำดับที่	รายการอุปกรณ์	จำนวน	หน่วยละ	รวม
1	แบตเตอรี่12V 50A	1 ลูก	2220	2220
2	อินเวอร์เตอร์12VDC220AC1800W	1 ตัว	1550	1550
3	คอยแสง Honda Dream 100	4 อัน	120	480
4	จานแม่เหล็ก  Honda Dream 100	2 อัน	300	600
5	โวล์วมิเตอร์ AC/DC	2 อัน	300	600
6	สาย VTT 2x4	4 เมตร	40	160
7	เหล็กฉาก	10 เมตร	42	420
8	น๊อตเบอร์ 10	1 โล	80	80
9	ใบพัด คอยเย็นแอร์บ้าน พร้อมลูกปืน	1 ชุด	500	500
10	ท่อ PVC 1 นิ้ว	1 เส้น	40	40
11	ท่อ PVC 6 หุ้น	1 เส้น	40	40
12	แอมป์มิเตอร์	1 ตัว	500	400
13	ดอกสว่าน 10 มิล	3 ดอก	40	120
14	แผ่นอคีลิก 5 มิล	4 ตร.ฟุต	70	280
15	อะลูมิเนียมฉาก	6 เมตร	40	240
16	ชุดจัดเรียงกระแส AC เป็น DC	1 เมตร	380	380
17	ตู้คอนโทนพร้อมอุปกรณ์ครบคุม	1 ชุด	1400	1400
18	ปากคีบขั้วแบตเตอร์รี่	2 อัน	40	80
19	กระดาษอัด 10 มิล	1 แผ่น	650	650
20	ท่อหด 5 เมตร	10 เส้น	20	200
รวม	10520

บทที่ 2

ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง

ในการประดิษฐ์กังหันลมผลิตไฟฟ้าจากมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง กลุ่มของกระผมได้ไปศึกษาและค้นคว้าทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับการประดิษฐ์กังหันลมผลิตไฟฟ้าจากมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง มีดังต่อไปนี้

1. กังหันลม
2. ข้อมูลอัตราทดของมอเตอร์
3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
4. แบตเตอรี่
5. พลังงานน้ำ
6. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
7. แม่เหล็กและแม่เหล็กไฟฟ้า

1.กังหันลม
   การจำแนกชนิดของกังหันลม มี 2 วิธี กล่าวคือ
        1. การจำแนกตามลักษณะแนวแกนหมุนของกังหัน จำแนกได้ 2 ประเภท ได้แก่ กังหันลมที่มีแกนหมุนในแนวแกนนอน และกังหันลมที่มีแกนหมุนใน แกนแนวตั้ง
        2. การจำแนกตามลักษณะแรงขับที่กระแสลมกระทำต่อใบกังหัน มี 2 แบบ คือ การขับด้วยแรงยก (Lift force) และ การขับด้วยแรงฉุดหรือแรงหน่วง (Drag force)

ส่วนประกอบของระบบกังหันสำหรับผลิตไฟฟ้าแบ่งได้ดังนี้
   1. ใบพัด เป็นตัวรับพลังลมและเปลี่ยนให้เป็นพลังงานกล ซึ่งยึดติดกับชุดแกนหมุนและส่งแรงจากแกนหมุนไปยังเพลาแกนหมุน
   2. เพลาแกนหมุน ซึ่งรับแรงจากแกนหมุนใบพัด และส่งผ่านระบบกำลัง เพื่อหมุนและปั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
   3. ห้องส่งกำลัง ซึ่งเป็นระบบปรับเปลี่ยนและควบคุมความเร็วในการหมุน ระหว่างเพลาแกนหมุนกับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

   4. ห้องเครื่อง ซึ่งมีขนาดใหญ่และมีความสำคัญต่อกังหันลม ใช้บรรจุระบบต่างๆ ของกังหันลม เช่น ระบบเกียร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เบรก และระบบควบคุม
   5. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า

   6. ระบบควบคุมไฟฟ้า ซึ่งใช้ระบบคอมพิวเตอร์เป็นตัวควบคุมการทำงาน และจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าสู่ระบบ
   7 . ระบบเบรก เป็นระบบกลไกเพื่อใช้ควบคุมการหยุดหมุนของใบพัดและเพลาแกนหมุนของกังหัน เมื่อได้รับความเร็วลมเกินความสามารถของกังหัน ที่จะรับได้ และในระหว่างการซ่อมบำรุงรักษา
   8 . เครื่องวัดความเร็วลมและทิศทางลม ซึ่งเชื่อมต่อสายสัญญาณเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อเป็นตัวชี้ขนาดของความเร็วและทิศทางของลม เพื่อที่คอมพิวเตอร์จะได้ควบคุมกลไกอื่นๆ ได้ถูกต้อง

กังหันกับการผลิตไฟฟ้า
   หลักการทำงานของกังหันผลิตไฟฟ้านั้น เมื่อมีน้ำผ่านใบกังหัน พลังงานจลน์ที่เกิดจากน้ำจะ ทำให้ใบพัดของกังหันเกิดการหมุน และได้เป็นพลังงานกลออกมา พลังงานกลจากแกนหมุนของกังหันน้ำจะถูกเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่กับแกนหมุนของกังหันน้ำ จ่ายกระแสไฟฟ้าผ่านระบบควบคุมไฟฟ้า และจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าสู่ระบบต่อไป โดยปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จะขึ้นอยู่กับความเร็วของน้ำ และสถานที่ติดตั้งกังหันน้ำ

กังหันน้ำกับการใช้งาน
   เนื่องจากความไม่สม่ำเสมอของความเร็วน้ำที่แปรผันตามธรรมชาติ และความต้องการพลังงานที่สม่ำเสมอเพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งานแล้ว จะต้องมีตัวกักเก็บพลังงาน ถ้าเป็นกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมักนิยมใช้แบตเตอรี่เป็นตัวกักเก็บ

2.ข้อมูลอัตราการทดเกียร์ของมอเตอร์ falcon กับใบพัด GWS (TD)

การเลือกอัตราทดเกียร์มอเตอร์ Falcon กับใบพัด

   หลังจากที่ได้ทดลองใช้งานมอเตอร์ Falcon ทดเกียร์ใส่ใบพัดแล้ว พบว่าได้ผลดี เลยคิดว่าแทนที่ต่างคนต่างจะนั่งทดกัน ผมเลยลองเอา motoal ช่วยทำนายดู หากใครเอาไปทดลองแล้วได้ผลอย่างไรก็แจ้งให้กันทราบบ้างครับแสดงหน้าต่างที่ผมใส่ค่าต่างๆ สำหรับการทำนาย โดยจุดที่จะเปลี่ยนไปคือ ขนาดใบพัด นอกนั้นเหมือนเดิมหมดครับโดยผมได้แสดงกราฟระหว่างอัตราทดต่างๆ (GR) ตั้งแต่ 1-8 สำหรับใบพัดแต่ละรุ่น เพื่อดูค่า Trust กับ ประสิทธิภาพของมอเตอร์ โดยกราฟน้ำเงินจะแสดง Trust ส่วนสีแดงจะแสดงกระแสของมอเตอร์ โดยค่าที่แสดงนี้เป็น static หรือขณะอยู่กับที่ขยายความสักนิดเพราะมีน้องๆ บ่นมาว่าไม่รู้เรื่อง อัตราทด (แกนนอน) เป็นอัตราเกียร์ที่จะทดครับ ขึ้นอยู่กับจำฟันเฟืองที่เราเลือกใช้ เช่น ใช้เฟืองขับ (ติดที่มอเตอร์) 12 และหากใช้เฟืองตาม (ที่ติดแกนหมุนใบพัด) 36 ก็จะได้ gear ration (GR) เป็น 36/12 = 3 ครับ ส่วนอัตราอื่นๆ ก็คิดแบบเดียวกัน Trust (แกนตั้งด้านขวา) ก็คือค่าแรงฉุดที่ได้จากการทดเกียร์ ณ อัตราทดต่างๆ กัน มีหน่วยเป็น oz. (1 oz = 28.35g) หากค่านี้มีมาก ก็แสดงว่ามีแรงฉุดมากครับ กระแสมอเตอร์ (แกนตั้งด้านซ้าย) คือ แสดงการใช้กระแสของมอเตอร์ ว่ามากน้อยแค่ไหน

 ตัวอย่าเช่นใบ 0706 ตามการทำนายจะพบว่าที่อัตรทดราว 2.5-2.75 จะให้ Trust สูงสุด แต่มอเตอร์จะมีประสิทธิภาพสูงสุดที่อัตราทดราว 5.5 ซึ่งเราคงไม่ต้องการให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด แต่คงอยากได้ Trust ที่สูงที่สุด ในขณะที่ได้ประสิทธิภาพของมอเตอร์พอสมควร (คือขอบินให้แรง และบินได้นานหน่อยนั้นเอง) ผมว่าจุดที่ optimum น่าจะเป็นอัตราทดประมาณ 3 คือได้ Trust ราว 3.2 oz แต่หากอยากได้แรงสุดๆ ก็ทดที่ 2.5 หรือ 2.75 ไปเลย

หากเปรียบเทียบระหว่างใบเล็ก กับใบใหญ่ จะเห็นว่าใบใหญ่จะให้แรงฉุดที่ดีกว่า และต้องทดด้วย GR ที่สูงขึ้นด้วย เปรียบเหมือนกับรถยนต์ที่วิ่งเกียร์ต่ำๆ นะแหละครับ มีแรงออกตัวฉุดดี แต่วิ่งไม่เร็ว หากเราเลือกที่จะทำพวก slow fly ก็ไม่มีปัญหาอะไร โดยเฉพาะมือใหม่ หัดบิน บินช้าแต่แรงฉุดเยอะไว้ก่อนดีกว่า

ตารางสรุปแรงฉุดที่ดีที่สุด (จากการทำนาย)

ขนาดใบพัด GWS	อัตราทดที่แรงสุด	แรงฉุดที่ได้ กรัม.	กระแสที่ใช้ แอมป์
7x6	2.50-2.75	90	2.5
8x6	3.00-3.25	103	2.5
9x7	3.50-4.25	115	2.8-2.3
9x4.7	3.25-3.50	130	2.7-2.4
10x8	4.5-4.75	128	2.6-2.4
10x4.7	3.75-4.00	148	2.6-2.5
11x8	5.00-5.5	145	2.7-2.5

3.เครื่องกำเนิดไฟฟ้า      

   เครื่องกำเนิดไฟฟ้า คือ เครื่องมือที่ใช้สำหรับแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยอาศัยหลักการทำงาน ว่าเมื่อสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ตัดขดลวด หรือขดลวดเคลื่อนที่ตัดสนามแม่เหล็กก็จะได้ไฟฟ้าออกมา

   เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะประกอบด้วยส่วนที่สำคัญสองส่วนคือ ส่วนที่สร้างสนามแม่เหล็ก เรียกกว่า ฟิลด์ และส่วนที่สร้างแรงดันไฟฟ้าเรียกว่าอาเมเจอร์

   ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ฟิลด์จะเป็นส่วนที่อยู่กับที่ อาเมเจอร์จะเป็นส่วนที่เคลื่อนที่ แต่ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ฟิลด์และอาเมเจอร์ สามารถเป็นได้ทั้งส่วนที่อยู่กับที่และส่วนที่หมุนโดยในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก จะสามารถสร้างได้ทั้งแบบฟิลด์และอาเมเจอร์หมุน แต่ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ จะสร้างได้แต่แบบอาเมเจอร์อยู่กับที่เท่านั้น เพราะจะมีปัญหาน้อยกว่า แรงดันที่เกิดขึ้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับปัจจัยที่สำคัญสองตัวคือ ความเร็วรอบและเส้นแรงแม่เหล็ก

   ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงเราสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าขึ้นได้โดย การปรับความเข้มของสนามแม่เหล็ก และเพิ่มความเร็วรอบของเครื่องกำเนิด แต่ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับการเพิ่มแรงดันโดยการเพิ่มความเร็วไม่สามารถที่จะทำได้ เพราะจะทำให้ความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่ได้เปลี่ยนแปลงไป สามรถทำได้เพียงการปรับความเข้มของสนามแม่เหล็กเท่านั้น

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

   เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นเครื่องกลที่สามารถเปลี่ยนพลังงานกลให้เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยอาศัยการ

หมุนของขดลวดตัดสนามแม่เหล็ก หรือการหมุนสนามแม่เหล็กตัดขดลวด

ลักษณะทั่วไปของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำแนกออกเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 2 ชนิด คือ

         - เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternator)

          - เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง (Dynamo)

ในที่นี้จะกล่าวเฉพาะเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับประกอบด้วยส่วนใหญ่ ๆ 2 ส่วน คือ

2.1. เครื่องต้นกำลัง เป็นส่วนที่ผลิตพลังงานกลขึ้นมา เพื่อหมุนเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เช่น

   - กังหันน้ำ ได้แก่ เขื่อนต่าง ๆ

   - กังหันไอน้ำ ได้แก่ การนำเอาน้ำมาทำให้เกิดความร้อนแล้วนำเอาไอน้ำไปใช้งาน

   - กังหันแก๊ส มีแบบใช้น้ำมันดีเซล น้ำมันเบนซิน ส่วนใหญ่ใช้น้ำมันดีเซลเพราะราคาถูก

2.2. Generator เป็นตัวผลิตพลังงานไฟฟ้า โดยหลักการเหนี่ยวนำของแม่เหล็ก

    2.2.1 แบบทุ่นหมุน Revolving Armature Type (Ra Type)

        แบบนี้ใช้วิธีหมุนขดลวดทองแดงที่พันอยู่บนแกนเพลาหมุนตัดผ่านเส้นแรงแม่เหล็กที่อยู่บนเปลือกทำให้เกิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นที่ปลายขดลวดทองแดง นำเอาแรงดันไฟฟ้านี้ไปใช้งานโดยผ่าน Slip Ring (วงแหวนทองเหลือง) และแปรงถ่าน ขั้วแม่เหล็กที่จะทำให้เกิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำนี้ ไม่ไ ด้เป็นแม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กธรรมชาติที่มีความเข้มของสนามแม่เหล็กคงที่ แต่ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงป้อนผ่านขดลวดทองแดงที่พันรอบแกนเหล็กอ่อน เพื่อทำให้เกิดแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น ปริมาณของไฟฟ้ากระแสตรงนี้จึงสามารถควบคุมปริมาณแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้ โดยการเพิ่มหรือลดปริมาณของไฟฟ้ากระแสตรง

    2.2.2 แบบขั้นแม่เหล็กหมุน Revolving Field Type (Rf Type)

        แบบนี้ใช้วิธีหมุนขั้วแม่เหล็กที่อยู่บนเพลา ทำให้เส้นแรงแม่เหล็กตัดผ่านขดลวดทองแดงที่พันติดอยู่บนเปลือก ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าบนปลายขดลวดทองแดง แบบนี้ไม่ต้องมี Slip Ring และแปรงถ่าน เพื่อนำแรงดันไฟฟ้าไปใช้งาน แต่มีแปรงถ่านและ Slip Ring ต่อกับขดลวดทองแดง ที่พันอยู่บนแกนแม่เหล็ก เพื่อใช้สำหรับป้อนไฟฟ้ากระแสตรงไปเลี้ยงขดลวดทองแดง เพื่อสร้างความเข้มของสนามแม่เหล็ก

   2.2.3 แบบไม่มีแปรงถ่าน Brushless Type (Bl Type)

       แบบนี้แบ่งตามขั้นตอนการทำงานออกเป็นส่วน ๆ ได้ 4 ส่วน คือ

          ก. Exciter ประกอบด้วย

              - Exciter Field Coil เป็นขดลวดที่ทำให้เกิดแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะติดอยู่กับส่วนที่อยู่กับที่

             - Exciter Armature เป็นชุดที่ประกอบด้วยขดลวดที่จะถูกทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ โดยเป็นส่วนที่ติดอยู่กับเพลาและหมุนไปพร้อมกับเพลากระแสที่เกิดขึ้นใน Exciter Armature จะเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส

         ข. Rotating Rectifier จะติดอยู่บนเพลาจึงหมุนตามเพลาไปด้วย มีหน้าที่แปลงกระแสไฟฟ้าสลับที่เกิดจาก Exciter Armature ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง

        ค. Main Generator

เป็นส่วนที่ผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อออกไปใช้งานจริง ประกอบด้วย

              - Rotating Field Coil เป็นขดลวดที่พันรอบแกนเหล็กที่ติดกับเพลาเพื่อทำให้เหล็กกลายเป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า โดยได้รับไฟฟ้ากระแสตรงที่ป้อนมาจากRotating Rectifier

              - Stator Coil (Alternator Armature)

เป็นขดลวดที่จะถูกทำให้เกิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นและจ่ายกระแสไฟฟ้าสลับออกไปใช้งาน

        ช. Automatic Voltage Regulator (A.V.R.)

            เป็นชุดควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่นำไปใช้งานให้คงที่ ซึ่งเป็นการทำงานควบคุมอย่างอัตโนมัติ หลักการทำงานของ A.V.R. เป็นการนำกระแสสลับที่เกิดจาก Stator Coil มาแปลงเป็นกระแสตรง จ่ายเข้า Exciter Field Coil โดยปริมาณกระแสตรงจะมีการควบคุมให้มากหรือน้อยตามสภาพการณ์ของแรงดันไฟฟ้าจาก Stator Coil โดยเป็นไปอย่างอัตโนมัติ

4.แบตเตอรี่

   ในทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี แบตเตอรี่ (อังกฤษ: battery) หมายถึงอุปกรณ์อย่างหนึ่งที่ใช้เก็บพลังงาน และนำมาใช้ได้ในรูปของไฟฟ้า แบตเตอรี่นั้นประกอบด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าเคมี เช่น เซลล์กัลวานิก หรือเซลล์เชื้อเพลิง อย่างน้อยหนึ่งเซลล์

   เชื่อกันว่าหลักฐานชิ้นแรกสุดที่เป็นไปได้ว่าจะเป็นแบตเตอรี่ในประวัติศาสตร์โลก คือ วัตถุที่เรียกว่าแบตเตอรี่แบกแดด (Baghdad Battery) คาดว่ามีอายุในช่วง 250 ปีก่อนคริสตกาล ถึงคริสต์ศักราช 640 สำหรับพัฒนาการของแบตเตอรี่ในยุคใหม่นั้น เริ่มต้นที่ ที่พัฒนาขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาลี นามว่าอาเลสซานโดร โวลตา เมื่อ ค.ศ. 1800 ปัจจุบันนี้อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ทั่วโลกสามารถสร้างรายได้จากการขายปีละ 4.8 หมื่นล้านดอลาร์สหรัฐเลยทีเดียว

โครงสร้างของแบตเตอรี่

   1. แบตเตอรี่แห้ง (Dry Cell)

         วัตถุดิบที่ใช้เป็นขั้วลบ คือ กระบอกสังกะสี ใช้สังกะสีก้อนมาทำการหลอมละลาย ผ่านเครื่องรีดให้เป็นสังกะสีแผ่น นำไปผ่านเครื่องตัดให้ได้สังกะสีตามขนาดที่ต้องการ และนำไปปั๊มให้ขึ้นรูปเป็นกระบอกสังกะสีใช้เป็นขั้วลบ

       วัตถุดิบที่ใช้ในการประกอบเข้าเป็นก้อนถ่านไฟฉาย ขึ้นอยู่กับการเลือกใช้

          - ยางมะตอย (Asphalt) ทำหน้าที่ป้องกันการรั่วของกระแสไฟฟ้า

          - แป้งสาลี หรือ แป้งมัน ผสมแล้วมีลักษณะคล้ายกาว ทำหน้าที่เป็นตัวยึดให้ก้อนขั้วบวกติดแน่นอยู่กับกระบอกสังกะสี

   - กระดาษ มีหลายประเภท เช่น กระดาษเคลือบน้ำยาใช้แทนแป้ง หรือกระดาษบาง กระดาษหนา ใช้รองก้นและปิดกระบอกไฟฉาย

เซลแบบแห้ง ได้แก่

       เซลแบบสังกะสี-อากาศ (Zinc Air Cell) เป็นเซลกระดุมที่มีรูให้อากาศเข้าที่ด้านล่าง ซึ่งจะใช้ออกซิเจนในการออกซิไดซ์ผงสังกะสีผสมอัลคาไลน์อิเลคทรอไลท์ซึ่งเป็นขั้วลบ

       เซลแบบลิเธี่ยม (Lithium Cell) ขั้วลบเป็นลิเธี่ยม ขั้วบวกเป็นแมงกานีสไดออกไซด์ผสมกับซัลเฟอร์ไดออกไซด์หรือไธโอนิลคลอไรด์ ใช้กับงานหนักที่ต้องการแรงดันสูงกว่าปกติ

   2. แบตเตอรี่น้ำ (Storage Battery)

        มีส่วนประกอบคือเปลือกนอกซึ่งทำด้วยพลาสติกหรือยางแข็ง ฝาครอบส่วนบนของแบตเตอรี่ ขั้วของแบตเตอรี่ สะพานไฟ แผ่นธาตุบวก และแผ่นธาตุลบ แผ่นกั้นซึ่งทำจากไฟเบอร์กลาสที่เจาะรูพรุน ปัจจุบันแบตเตอรี่รถยนต์มี 2 แบบคือ แบบที่ต้องคอยตรวจดูระดับน้ำกรดในแบตเตอรี่ กับแบบที่ไม่ต้องตรวจดูระดับน้ำกรดเลยตลอดอายุการใช้งาน

       - แผ่นธาตุ (Plates) ในแบตเตอรี่มี 2 ชนิด คือ แผ่นธาตุบวก และแผ่นธาตุลบ แผ่นธาตุบวกทำจากตะกั่วเปอร์ออกไซด์ (PbO2) และแผ่นธาตุลบทำจากตะกั่ว (Pb) วางเรียงสลับกัน จนเต็มพอดีในแต่ละเซลล์ แล้วกั้นไม่ให้แตะกัน ด้วยแผ่นกั้น

       - แผ่นกั้น (Separaters) ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้แผ่นธาตุบวก และแผ่นธาตุลบแตะกัน ซึ่ง จะทำให้เกิดการลัดวงจรขึ้น ซึ่งแผ่นกั้นนี้ทำจากไฟเบอร์กลาสหรือยางแข็ง เจาะรูพรุนเพื่อให้น้ำกรด สามารถไหลถ่ายเทไปมาได้ และมีขนาดความกว้างยาวเท่ากับแผ่นธาตุบวกและแผ่นธาตุลบ

       - น้ำกรดหรือน้ำยาอิเล็กโตรไลต์ (Electrolyte) น้ำกรดในแบตเตอรี่รถยนต์เป็นน้ำกรดกำมะถันเจือจางคือจะมีกรดกำมะถัน (H2SO4) ประมาณ 38 เปอร์เซ็นต์ ความถ่วงจำเพาะของน้ำกรด 1.260 - 1.280 ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส น้ำกรดในแบตเตอรี่เป็นตัวที่ทำให้แผ่นธาตุลบเกิดปฏิกิริยาทางเคมีจนเกิดกระแสไฟฟ้าและแรงเคลื่อนไฟฟ้าขึ้นมาได้

-         เซลล์ (Cell) คือช่องที่บรรจุแผ่นธาตุบวก แผ่นธาตุลบ ที่วางสลับกัน กั้นด้วยแผ่นกั้น แล้วจุ่มในน้ำกรด ในช่องหนึ่งจะมีแรงเคลื่อนไฟฟ้า 2.1 โวลต์ ก็จะมีเซลล์ 6 เซลล์ และในแต่ละเซลล์ก็จะมีส่วนบนเป็นที่เติมน้ำกรดและมีฝาปิดป้องกันน้ำกรดกระเด็นออกมา และที่ฝาปิดก็จะมีรูระบายก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีให้ระบายออกไปได้

       - ฝาปิดเซลล์ (Battery Cell Plug) หรือฝาปิดช่องเติมน้ำกรด ฝานี้จะมีรูระบายก๊าซไฮโดรเจนที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีภายในแบตเตอรี่ให้สามารถระบายออกไปได้ ถ้าไม่มีฝาระบายนี้ เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีก๊าซไฮโดรเจนจะไม่สามารถระบายออกไปได้ ทำให้เกิดแรงดัน ดันจนแบตเตอรี่เกิดระเบิดขึ้นได้

     แบตเตอรี่ใหม่ๆ ที่ยังไม่มีน้ำกรด ที่ฝาปิดจะมีกระดาษกาวปิดไว้เพื่อป้องกันความชื้นเข้าไปในแบตเตอรี่ ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพ เมื่อเติมน้ำกรดเข้าไปแล้วทำการประจุไฟนำมาใช้งาน กระดาษกาวที่ปิดนี้จะต้องแกะออกให้หมด เพื่อไม่ให้แบตเตอรี่เกิดระเบิดขึ้นได้

       วัตถุดิบที่ใช้ในการผสมเป็นสารขั้วบวก ได้แก่

       - แมงกานิส ไดออกไซด์ (Manganese Dioxide) ทำหน้าที่ให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น

       - แอมโมเนียม คลอไรด์ (Ammonium Chloride) ทำให้กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นมีความสว่าง (ขาวนวล)

- เมอร์คิวริค คลอไรด์ (Mercuric Chloride) ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้แผ่นสังกะสีเกิดการกัดกร่อนเร็วเกินไป

       - อะเซททีลีน แบล็ค (Acetylene Black) ทำหน้าที่เพิ่มความดันและความเข้มของกระแสไฟฟ้า

       -แท่งคาร์บอน (Carbon Rod) มีลักษณะเป็นแท่งกลม ทำหน้าที่เป็นขั้วบวก

        -ซิงค์ คลอไรด์ (Zinc Chloride)

       - ซิงค์ ออกไซด์ (Zinc Oxide)

       - คาร์บอน แบล็ค (Carbon Black)

       - กราไฟท์ (Graphite)

       เซลแบบสังกะสี-ถ่าน (Zinc Carbon Cell) ตัวถังทำ ด้วยสังกะสีเป็นขั้วลบ ภายในเป็นชั้นบางๆ บรรจุส่วนผสม ของุแอมโมเนียม คลอไรด์และซิงค์คลอไรด์ ส่วนขั้วบวก ใช้ผงแมงกานิสไดออกไซด์ผสมผงถ่านแกนกลางเป็น แท่งถ่านเพื่อสะสมกระแสภายนอกตัวถังห่อด้วยกระดาษ หลายชั้นและหุ้มชั้นนอกสุดด้วยแผ่นพลาสติกบางๆ

       เซลแบบอัลคาไลน์แมงกานีส (Alkaline Manganese Cell) ตัวถังทำจากเหล็ก ใช้ผงสังกะสี ทำขั้วลบเพื่อเพิ่ม พื้นที่ผิว ส่วนขั้วบวกทำจาก แมงกานิสไดออกไซด์ผสม โปตัสเซี่ยมไฮดรอกไซด์ซึ่งเป็นอัลคาไลน์อิเลคทรอไลท์ เหมาะสำหรับงานหนักที่ใช้กระแสสูง

           เซลแบบกระดุม (ฺButton Cell) ตัวเซลทำจากเหล็ก ชุบนิเกิ้ล ผิวหน้าด้านบนภายในเซลเป็นทองแดง ขั้วบวก ทำจากออกไซด์ของปรอทกับกราไฟท์ ส่วนขั้วลบใช้ผงสังกะสี ผสมโปตัสเซียมไฮดรอกไซด์ ใช้ในเครื่องคิดเลข นาฬิกาข้อมือ อุปกรณ์ถ่ายรูป

       เซลแบบซิลเวอร์ออกไซด์ (Silver Oxide Cell) มีโครงสร้างเหมือนเซลกระดุมแบบปรอท แต่ขั้วบวกทำจาก ออกไซด์ของเงิน ใช้ในงานที่กระแสสูงๆ เช่นอุปกรณ์ที่มีตัวแสดงผลเป็น LED

เคล็ดลับน่ารู้ กับ ชาร์จแบตเตอรี่ (battery)มือถือ                                                       
   ชาร์จบ่อย ชาร์จถี่ ...แบตเตอรี่ (battery)หมดอายุใช้งานเร็ว 
โรงงานส่วนใหญ่ ออกแบบชาร์จได้ประมาณ 300-400 ครั้ง 
ชาร์จมากเกินกว่านั้น แบตเตอรี่ (battery)จะเสื่อม...หมดอายุใช้งาน 
คนละอย่างกับแบตเตอรี่รุ่นเก่า นิกเกิล-แคดเมียม ที่แบตเตอรี่ชาร์จเต็ม ใช้ไม่หมด เอาไปชาร์จจะทำให้แบตเตอรี่ (battery)เสื่อมเร็ว  เสื่อม เร็วเพราะแบตเตอรี่ (battery)รุ่นเก่ามีวงจรที่เรียกว่า memory effect ถ่านเต็มก้อนใช้ไม่หมด ใช้ไปแค่ครึ่งเดียว พอนำไปชาร์จใหม่เติมให้เต็ม...ไฟที่ถูกเอามาใช้เลี้ยงโทรศัพท์...จะเป็นไฟ ส่วนที่ชาร์จ เข้าไปใหม่  ไฟเก่าที่เหลือค้างอยู่ในแบตเตอรี่ (battery) ไม่ได้ถูกนำไปใช้งาน...ใช้ไปแป๊บเดียวแบตเตอรี่ (battery)หมด  แบตเตอรี่ (battery)หมดเร็วต้องชาร์จบ่อย...เราก็คิดว่าถ่านเสื่อม ซื้อใหม่เปลืองเงิน  ใช้ ถ่านรุ่นเก่า อยากจะถนอมแบตเตอรี่ (battery) ผู้รู้บอก ให้ชาร์จกับแท่นชาร์จรุ่นที่มีระบบ recondition หรือระบบล้างไฟให้หมดก้อน...ล้างหมดแล้วชาร์จให้ใหม่ทันที  ส่วนผู้ใช้แบตเตอรี่ (battery)รุ่นใหม่ ลิเทียม-ไอออน อยากจะถนอมแบตเตอรี่ (battery)ไม่ให้เสื่อมเร็ว  รู้กันไปแล้ว ชาร์จครบ 300-400 ครั้ง ถ่านหมดอายุ ฉะนั้นวิธีถนอมแบตเตอรี่ (battery)ง่ายๆ...  อย่า ชาร์จบ่อย โดยไม่จำเป็น ใช้จนหมดแล้วค่อยชาร์จ แต่ที่สำคัญ...เวลาชาร์จ ต้องระวังให้ดี ประเภทปลั๊กไฟที่บ้านไม่ค่อยดี ปลั๊กหลวม...ขยับนิดขยับหน่อย เดี๋ยวติด เดี๋ยวดับ  ปลั๊กไฟหลวมแบบนี้...อย่าเอามาใช้ ชาร์จแบตเตอรี่ (battery)โทรศัพท์ มือถือ! เพราะอะไรนั่นหรือคะ  ปลั๊กหลวมเดี๋ยวติด โดนนิดโดนหน่อยเดี๋ยวดับ...ไฟติดๆ ดับๆ  เสียบชาร์จไฟเข้า ...นับเป็นชาร์จ 1 ครั้ง  ปลั๊กหลวม ไฟดับ ขยับแล้วติด...นับเป็นชาร์จครั้งที่ 2...ติดๆ ดับๆ 10 ครั้ง... นับเป็นชาร์จ 10 ครั้งค่ะ  ชาร์จทำให้แบตเตอรี่ (battery)หมดอายุเร็ว อีกอย่าง... ชอบชาร์จแบตเตอรี่ (battery)ในรถ  ขับ รถ เสียบชาร์จแบตเตอรี่ (battery)ในรถ ขับมาได้สักพักจอดรถดับเครื่อง นับเป็นชาร์จครั้งแรก...ทำธุระเสร็จ แบตเตอรี่ (battery)ยังเสียบคาอยู่ในรถ สตาร์ตเครื่องออกรถ นับเป็นชาร์จครั้งที่ 2  และที่เป็นปัญหาทำให้แบตเตอรี่ (battery)เสื่อมเร็วที่สุด คือ ชาร์จแบตเตอรี่ (battery)ในช่วงสตาร์ตเครื่องรถ.... ปัญหาก็คล้ายๆกับปลั๊กหลวมนั่นแหละค่ะ  รถ ยังไม่ได้สตาร์ตเครื่อง แต่เสียบชาร์จแบตเตอรี่ (battery)

เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับการพ่วงแบตเตอรี่ (battery)
    เคยได้ยินไมครับพ่วงแบตเตอรี่ (battery)สิ หรือไม่ก็ jump start จริงๆแล้วที่ถูกต้องต้องทำการ jump start ครับ เหตุผลเพราะเราต้องการกระแสไฟจากแหล่งจ่ายภายนอกตัวรถน่ะสิ อ้าว แล้ว jump start ทำไงเนี่ย ก็ไม่ยากครับ ก็แทนที่เราจะนำสายไฟจะ