ឧទាហរណ៍សំណួរពិភាក្សាម៉ាស៊ីនបង្កើត
ម៉ាស៊ីនភ្លើង គឺជាឧបករណ៍អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដែលបំលែងថាមពលមេកានិចទៅជាថាមពលអគ្គិសនី តាមរយៈគោលការណ៍នៃអាំងឌុចស្យុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ប្រភេទម៉ាស៊ីនភ្លើងដែលប្រើជាទូទៅបំផុត គឺម៉ាស៊ីនភ្លើងសមកាលកម្ម និងម៉ាស៊ីនភ្លើងអសមកាលកម្ម (ឬអាំងឌុចស្យុង)។ អត្ថបទនេះនឹងផ្តល់នូវឧទាហរណ៍នៃបញ្ហា និងការពិភាក្សាជាច្រើនអំពីម៉ាស៊ីនភ្លើង ដើម្បីធ្វើឲ្យការយល់ដឹងរបស់យើងកាន់តែស៊ីជម្រៅអំពីគោលការណ៍ការងារ សមាសធាតុ និងកម្មវិធីរបស់វានៅក្នុងសៀគ្វីអគ្គិសនី។
គោលការណ៍ធ្វើការរបស់ម៉ាស៊ីនភ្លើង
គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃរបៀបដែលម៉ាស៊ីនភ្លើងដំណើរការគឺផ្អែកលើច្បាប់ហ្វារ៉ាដេយស្តីពីអាំងឌុចស្យុងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដែលចែងថាការផ្លាស់ប្តូរលំហូរម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងរង្វិលជុំខ្សែនឹងបង្កើតកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រ (EMF)។ ម៉ាស៊ីនភ្លើងមានសមាសធាតុសំខាន់ៗមួយចំនួន៖
១. រ៉ូទ័រ៖ ផ្នែកបង្វិល។
2. ស្តាទ័រ៖ ផ្នែកនៅនឹងកន្លែង ដែលខ្សែរឹង ឬរបុំត្រូវបានដាក់។
៣. ដែនម៉ាញេទិក៖ ផលិតដោយមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ ឬអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក។
សំណួរគំរូ និងការពិភាក្សា
សំណួរទី 1: ការគណនាវ៉ុលបញ្ចូល
សំណួរ៖ ម៉ាស៊ីនភ្លើងមាន 50 ជុំលើឧបករណ៍រំញ័រស្តាទ័រ។ ប្រសិនបើល្បឿនបង្វិលរបស់រ៉ូទ័រគឺ 1200 rpm (ជុំក្នុងមួយនាទី) ហើយលំហូរម៉ាញេទិកក្នុងមួយជុំផ្លាស់ប្តូរ 0,02 Wb តើវ៉ុលបង្កឡើង (EMF) ដែលបង្កើតដោយម៉ាស៊ីនភ្លើងជាអ្វី?
ការពិភាក្សា៖ ដើម្បីគណនាវ៉ុលដែលបានបង្កើត យើងអាចប្រើសមីការច្បាប់ហ្វារ៉ាដេយ៖
\[ \text{EMF} = -N \frac{d\Phi}{dt} \]
កន្លែងណា៖
–\(N\) គឺជាចំនួនវេន
–\(\Phi\) គឺជាលំហូរម៉ាញេទិក ហើយ
-\( t\) គឺជាពេលវេលា។
ជំហានដំបូងគឺត្រូវបម្លែងល្បឿនពី RPM ទៅជា RPS (ចំនួនបង្វិលក្នុងមួយវិនាទី)៖
\[ ១២០០ RPM = \frac{១២០០}{៦០} \text{ RPS} = ២០ \text{ RPS} \]
លំហូរប្រែប្រួលជាមួយនឹងការបង្វិលនីមួយៗ ដូច្នេះភាពញឹកញាប់នៃការផ្លាស់ប្តូរលំហូរគឺដូចគ្នានឹងប្រេកង់បង្វិល ដែលមាន 20 Hz។ ដូច្នេះ ការផ្លាស់ប្តូរលំហូរក្នុងមួយវិនាទី (\( \frac{d\Phi}{dt} \)) គឺ៖
\[ \frac{d\Phi}{dt} = 0,02 \text{ Wb} \x20 \text{ Hz} = 0,4 \text{ Wb/s} \]
ដូច្នេះវ៉ុលដែលបានបង្កើតជាលទ្ធផលគឺ៖
\[ \text{EMF} = -50 \ដង 0,4 \text{ V} = -20 \text{ V} \]
ដោយសារ EMF ជាតម្លៃដាច់ខាត វ៉ុលដែលបង្កើតជាលទ្ធផលគឺ 20 V។
សំណួរទី 2: ថាមពលទិន្នផលរបស់ម៉ាស៊ីនភ្លើង
សំណួរ៖ ប្រសិនបើម៉ាស៊ីនភ្លើងនៅក្នុងសំណួរមុនហូរកាត់បន្ទុកធន់ទ្រាំ 10 ohms តើថាមពលអគ្គិសនីប៉ុន្មានត្រូវបានផលិត?
ការពិភាក្សា៖ ដំបូងយើងគណនាចរន្តអគ្គិសនីដោយប្រើច្បាប់អូម៖
\[ I = \frac{V}{R} = \frac{20 \text{ V}}{10 \text{ ohm}} = 2 \text{ A} \]
ថាមពលអគ្គិសនីដែលបង្កើតបានអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត៖
\[ P = V \ដង I = 20 \អត្ថបទ{ V} \ដង 2 \អត្ថបទ{ A} = 40 \អត្ថបទ{ W} \]
ដូច្នេះថាមពលអគ្គិសនីដែលផលិតបានគឺ ៤០ វ៉ាត់។
សំណួរទី 3: ប្រសិទ្ធភាពម៉ាស៊ីនភ្លើង
សំណួរ៖ ម៉ាស៊ីនភ្លើងមានថាមពលបញ្ចូលមេកានិច 60 វ៉ាត់ និងថាមពលបញ្ចេញអគ្គិសនី 45 វ៉ាត់។ តើប្រសិទ្ធភាពរបស់ម៉ាស៊ីនភ្លើងគឺជាអ្វី?
ការពិភាក្សា៖ ប្រសិទ្ធភាពម៉ាស៊ីនភ្លើងអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត៖
\[ \eta = \frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}} \គុណនឹង ១០០% \]
កន្លែងណា៖
– \( P_{\text{out}} \) គឺជាថាមពលទិន្នផលអគ្គិសនី
– \( P_{\text{in}} \) គឺជាថាមពលបញ្ចូលមេកានិច។
ដូច្នេះប្រសិទ្ធភាពគឺ៖
\[ \eta = \frac{45 \text{ W}}}{60 \text{ W}} \គុណ 100\% = 75\% \]
សំណួរទី 4: ភាពញឹកញាប់នៃវ៉ុល AC ដែលបានបង្កើត
សំណួរ៖ ម៉ាស៊ីនភ្លើងសមកាលកម្មមាន ៤ ប៉ូល ហើយបង្វិលក្នុងល្បឿន ១៨០០ rpm។ តើប្រេកង់នៃវ៉ុល AC ដែលបង្កើតឡើងមានប៉ុន្មាន?
ការពិភាក្សា៖ ប្រេកង់នៃវ៉ុល AC ដែលផលិតដោយម៉ាស៊ីនភ្លើងសមកាលកម្មអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត៖
\[ f = \frac{P \ដង N}{120} \]
កន្លែងណា៖
–\(P\) គឺជាចំនួនបង្គោល
–\(N\) គឺជាល្បឿនបង្វិលគិតជា RPM។
ជំនួសតម្លៃដែលបានផ្តល់ឱ្យ៖
\[ f = \frac{4 \ដង 1800}{120} = 60 \text{ Hz} \]
ដូច្នេះប្រេកង់នៃវ៉ុល AC ដែលផលិតគឺ 60 Hz ។
សំណួរទី 5: ល្បឿនសមកាលកម្ម
សំណួរ៖ កំណត់ល្បឿនសមកាលកម្មរបស់ម៉ាស៊ីនភ្លើងដែលភ្ជាប់ទៅនឹងបណ្តាញអគ្គិសនី 50 Hz និងមាន 6 ប៉ូល។
ការពិភាក្សា៖ ល្បឿនសមកាលកម្មអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត៖
\[ N_s = \frac{120 \ដង f}{P} \]
កន្លែងណា៖
– \( N_s \) គឺជាល្បឿនសមកាលកម្មក្នុង RPM,
–\( f\) គឺជាប្រេកង់គិតជា Hz,
-\(P\) គឺជាចំនួនបង្គោល។
ជំនួសតម្លៃដែលបានផ្តល់ឱ្យ៖
\[ N_s = \frac{120 \x50}{6} = 1000 \text{ RPM} \]
ដូច្នេះល្បឿនសមកាលកម្មរបស់ម៉ាស៊ីនភ្លើងគឺ 1000 RPM ។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងបានពិភាក្សាអំពីគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃប្រតិបត្តិការម៉ាស៊ីនភ្លើង និងបានបង្ហាញឧទាហរណ៍នៃបញ្ហាជាច្រើនដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការគណនាវ៉ុលបង្កឡើង ថាមពលអគ្គិសនី ប្រសិទ្ធភាព ប្រេកង់វ៉ុល AC និងល្បឿនសមកាលកម្ម។ តាមរយៈបញ្ហាទាំងនេះ យើងបានឃើញពីរបៀបដែលប៉ារ៉ាម៉ែត្រម៉ាស៊ីនភ្លើងផ្សេងៗទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមក និងរបៀបដែលវាប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការទាំងមូល។ ការយល់ដឹងយ៉ាងហ្មត់ចត់អំពីគោលការណ៍ទាំងនេះគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៅក្នុងវិស្វកម្មអគ្គិសនី។
