เครื่องปั่นไฟ อุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานกล ให้กลายมาเป็นพลังงานไฟฟ้า

เครื่องปั่นไฟ หรือ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator)  เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่ง ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานกลให้กลายมาเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใช้หลักการของไมเคิล ฟาราเดย์ ซึ่งก็คือการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก โดยหลักการนี้สามารถอธิบายได้ คือ เมื่อมีการเคลื่อนที่ของขดลวดตัวนำผ่านสนามแม่เหล็ก หรือมีการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กผ่านขดลวดตัวนำ จะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น ในประเทศไทย ตามต่างจังหวัดต่าง ๆ มักจะเรียกเครื่องปั่นไฟ หรือ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าว่า “ไดปั่นไฟ”

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีด้วยกัน 2 ชนิด

1. ชนิดกระแสตรง (Dynamo)
2. ชนิดกระแสสลับ (Alternator)

ชนิดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่นิยมใช้ในงานเชิงอุตสาหรรม เช่น โรงงานอุตสาหกรรม โรงแรม อาคารสูง คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดกระแสสลับ โดยมีแยกย่อยออกมาอีกเป็นแบบ 1 เฟส และ 3 เฟส แต่โดยทั่วไปแล้ว มักจะนิยมใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบ 3 เฟสมากกว่า เนื่องจากสามารถผลิตและจ่ายกำลังไฟฟ้าได้เป็นสามเท่าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบ 1 เฟส

ที่ไชยเจริญเทค เรารับผลิตชิ้นส่วนเครื่องปั่นไฟ ตามแบบของลูกค้า เน้นการนำไปประกอบ Build In

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือเครื่องปั่นไฟ แบ่งออกได้เป็น 2 ขนาด

• ขนาด เล็ก – กลาง เครื่องปั่นไฟขนาดนี้ นิยมนำไปใช้ในครัวเรือน ตามไซต์งานก่อสร้างขนาดเล็ก รวมถึงนำไปใช้กับงานเชื่อมโลหะ โดยเครื่องปั่นไฟขนาดเล็กนั้น มีกำลังผลิตไฟฟ้าตั้งแต่ 1-20 KVA ส่วนขนาดกลาง มีกำลังผลิตไฟฟ้าตั้งแต่ 20-50 KVA)
• ขนาดใหญ่ เครื่องปั่นไฟขนาดใหญ่ จะนิยมนำไปใช้ตามงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น ในโรงงาน โรงแรม ในอาคารสูง เครื่องปั่นไฟขนาดใหญ่ มีกำลังผลิตไฟฟ้าตั้งแต่ 50-100KVA ขึ้นไป

และนอกจากนี้ ยังมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดพิเศษที่เรียกว่า ไดออกซ์ สามารถผลิตกระแสไฟฟ้า และเชื่อมโลหะได้ไปพร้อม ๆ กันอีกด้วย

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดกระแสสลับ

เครื่องต้นกำลัง ส่วนประกอบชิ้นนี้ จะทำหน้าที่ในการผลิตพลังงานกลขึ้นมา เพื่อให้เป็นต้นกำเนิดในการผลิตไฟฟ้าด้วยวิธีการหมุนเพลา ยกตัวอย่างเครื่องต้นกำลัง เช่น

• กังหันน้ำ เช่น เขื่อนต่าง ๆ ที่ทำหน้าที่ในการผลิตกระแสไฟฟ้า
• กังหันไอน้ำ คือ การนำน้ำมาทำให้เกิดความร้อน เพื่อเอาน้ำไปใช้ในการผลิตไฟฟ้า เช่น โรงงานผลิตไฟฟ้า
• กังหันแก๊ส คือ การนำแก๊สธรรมชาติ รวมถึงพลังงานอย่างน้ำมันดีเซลมาผลิตเป็นไฟฟ้า

Generator ส่วนประกอบชิ้นนี้จะทำหน้าที่เป็นตัวผลิตพลังงานไฟฟ้า โดยหลักการเหนี่ยวนำของแม่เหล็ก มีหลายประเภท เช่น

1. แบบทุ่นหมุน ลักษณะของ Generator ประเภทนี้ คือใช้การหมุนขดลวดทองแดงที่พันอยู่บนแกนเพลา ตัดผ่านเส้นแรงแม่เหล็กที่อยู่บนเปลือกเพื่อทำให้เกิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้นที่ปลายขดลวดทองแดง จากนั้นวงแหวนทองเหลือง และแปรงถ่านจะนำแรงดันไฟฟ้านี้ไปใช้งานต่อ ส่วนขั้วแม่เหล็กที่จะทำให้เกิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำนี้ ไม่ได้เป็นแม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กธรรมชาติ จึงพบว่าความเข้มข้นของสนามแม่เหล็กอาจไม่คงที่ จึงต้องใช้ไฟฟ้ากระแสตรงป้อนผ่านขดลวดทองแดงที่พันรอบแกนเหล็กอ่อน เพื่อทำให้เกิดแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของปริมาณไฟฟ้ากระแสตรง จะเข้าไปควบคุมปริมาณแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้
2. แบบขั้วแม่เหล็กหมุน ลักษณะของ Generator ประเภทนี้ คือใช้การหมุนขั้วแม่เหล็กที่อยู่บนเพลา ทำให้เส้นแรงแม่เหล็กตัดผ่านขดลวดทองแดงที่พันติดอยู่บนเปลือก ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าบนปลายขดลวดทองแดง ซึ่งไม่ต้องใช้แหวนทองเหลืองและแปรงถ่านเพื่อเอาไปใช้งาน แต่ให้นำไปต่อกับขดลวดทองแดงที่พันอยู่บนแกนแม่เหล็กแทน เพื่อทำให้สนามแม่เหล็กมีความเข้มมากขึ้น
3. แบบไม่มีแปรงถ่าน ในส่วนนี้มีการแบ่งขั้นตอนการทำงานที่ค่อนข้างจะย่อยออกไปอีกหลายขั้นตอน จึงขอไม่พูดถึงในบทความนี้

ประโยชน์ของเครื่องปั่นไฟ

จุดประสงค์หลักของเครื่องปั่นไฟ ก็เพื่อการผลิตไฟฟ้าโดยเฉพาะ ซึ่งก็เหมาะเป็นอย่างมากในการนำไปใช้กับพื้นที่ต่างจังหวัดที่ห่างไกล และมีปัญหาเรื่องของไฟฟ้ายังเข้าไม่ถึง แต่ถ้ามีเครื่องปั่นไฟ คนในพื้นที่นั้น ๆ ก็จะสามารถใช้ไฟฟ้าได้ทันที แต่ในปัจจุบันนี้ อาจจะได้เห็นการใช้งานเครื่องปั่นไฟน้อยลงแล้ว เพราะมีการสนับสนุนให้ติดตั้งโซลาร์เซลล์แทน ถ้าหากสามารถผลิตไฟฟ้าได้มาก ก็ขายให้กับโรงไฟฟ้าได้อีกด้วย

ด้วยความที่วัตถุดิบหลักที่นำมาใช้กับเครื่องปั่นไฟในอดีต ก็คือน้ำมัน พลังงานชนิดหนึ่งที่มีต้นทุนสูงมาก และมีราคาผันผวนอยู่ตลอดเวลา จึงทำให้ต้องมีการพัฒนาและปรับเปลี่ยนรูปแบบของเครื่องปั่นไฟให้สามารถใช้พลังงานจากอย่างอื่นได้มากยิ่งขึ้น เช่น พลังงานจากแก๊สธรรมชาติ พลังงานน้ำ พลังงานลม เป็นต้น เครื่องปั่นไฟ หลายคนจึงอาจสับสนกับชนิด และประเภทของเครื่องปั่นไฟที่จะนำไปติดตั้งได้

ทุกวันนี้ การติดตั้งเครื่องปั่นไฟตามที่ต่าง ๆ ก็เพื่อไว้ใช้เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าสำรอง ในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉินขึ้น เช่น ไฟดับ รถชนเสาไฟฟ้า ฝนตกหนักพายุเข้า จนเป็นเหตุให้ไฟฟ้าไม่สามารถใช้งานได้ การติดตั้งเครื่องปั่นไฟเพื่อให้มีพลังงานสำรอง ก็พอจะยืดเวลาในการเตรียมตัวปิดเครื่องจักร หรือกระทำการใด ๆ เพื่อให้เกิดความเสียหายน้อยที่สุด และด้วยสาเหตุนี้เอง จึงไม่ได้มีแค่โรงงานอุตสาหกรรมเท่านั้นที่มีการติดตั้งเครื่องปั่นไฟ ตามโรงพยาบาลที่ต้องมีการแช่วัคซีนไว้ในตู้แช่ตลอด รวมถึงสถานีวิทยุและโทรทัศน์ รวมถึงองค์กรอื่น ๆ ก็ได้เลือกติดตั้งเครื่องปั่นไฟในขนาดที่เหมาะสมแล้ว ถึงแม้ว่าบางคนจะมองว่าเป็นการซื้อมาแบบเสียเปล่า เสียเงินไปโดยฟรี ๆ แต่อย่างน้อยก็ถือเป็นการคุ้มครองความเสียหายได้ระดับหนึ่ง ซึ่งมูลค่าของความเสียหายนั้น อาจจะมากกว่าราคาของเครื่องปั่นไฟหลายเท่าตัว