🔺

Lab 137 — เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส (3D)

Three-phase Generator — แม่เหล็กหมุนกลางขดลวด 3 ชุดที่ทำมุม 120° วัดความต่างศักย์เฟสและสาย ดูกระแสนิวทรัล และเปรียบเทียบกำลังกับไฟเฟสเดียว

3D · three.js KP Science simulation
วัด
โหลด A
B
C
⚠️ โหลดไลบรารี 3D (three.js) ไม่สำเร็จ — ต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
โหมดการทดลอง
🧭 ตอนนี้ต้องทำอะไร
❓ ผลการทาย
📋 ตารางบันทึกผล
📈 กราฟ
🎯 คำนวณความต่างศักย์สายและกระแสสาย
VL =V
I =A
VL = √3 Vp · I = Vp / R ของเฟส A เมื่อโหลดสมดุล

วัตถุประสงค์

อุปกรณ์

วิธีการทดลอง

  1. กด ⚙ เดินเครื่อง ดูรูปคลื่น 3 สีบนสโคป วัดคาบและเฟสที่ห่างกัน
  2. เลือกวัด A-N, B-N, C-N แล้ว A-B, B-C, C-A กด 📝 บันทึกผล แล้วพิมพ์ค่า
  3. เปลี่ยนรอบอย่างน้อย 4 ค่า เขียนกราฟ VL กับ Vp หาความชัน
  4. ทายผล แล้วดูกระแสนิวทรัลเมื่อโหลดสมดุล เปลี่ยนโหลดให้ไม่สมดุล แล้วบันทึกกระแสนิวทรัล
  5. ถอดสายนิวทรัลขณะโหลดไม่สมดุล ดูความสว่างของหลอดแต่ละดวง
⚠️ ไฟ 3 เฟสในอาคารมีความต่างศักย์สายราว 380 V เป็นอันตรายมาก และห้ามตัดสายนิวทรัลขณะใช้งาน เพราะเครื่องใช้ไฟฟ้าอาจเสียหาย

คำถามท้ายการทดลอง

  1. เหตุใดความต่างศักย์สายจึงไม่เท่ากับ 2 เท่าของความต่างศักย์เฟส
  2. เหตุใดระบบที่โหลดสมดุลจึงลดขนาดสายนิวทรัลได้
  3. เหตุใดมอเตอร์ 3 เฟสจึงทำงานราบเรียบกว่ามอเตอร์เฟสเดียว

1. หลักการ

ขดลวด 3 ชุดวางห่างกัน 120° รอบแม่เหล็กหมุน อีเอ็มเอฟเหนี่ยวนำแต่ละชุดจึงมีเฟสต่างกัน 120°

e_A = E_m sin ωt · e_B = E_m sin(ωt − 120°) · e_C = E_m sin(ωt − 240°)

2. การต่อแบบสตาร์

V_L = √3 V_p

ความต่างศักย์สายเป็นผลต่างเชิงเฟสเซอร์ของสองเฟส จึงเป็น √3 เท่า ไม่ใช่ 2 เท่า

3. กระแสนิวทรัล

i_N = i_A + i_B + i_C

เมื่อโหลดสมดุล ผลรวมเป็นศูนย์ทุกขณะ ถ้าถอดสายนิวทรัลขณะไม่สมดุล จุดนิวทรัลจะเลื่อน หลอดบางดวงสว่างเกิน บางดวงมืดลง

4. ประโยชน์

🔍 แลปนี้ให้อีเอ็มเอฟแปรผันตรงกับรอบ เป็น 12 V อาร์เอ็มเอสที่ 3000 รอบ/นาที (50 Hz) ไม่คิดความต้านทานขดลวดและความเหนี่ยวนำ ภาพการหมุนแสดงช้ากว่าจริงเพื่อให้มองทัน