เจาะลึกโครงสร้างของกังหันลม หลักการทำงานของ มอเตอร์ DC ในการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และการต่อวงจรไฟฟ้าผ่านห้องทดลองจำลองเชิงปฏิสัมพันธ์
กังหันลมเปลี่ยนพลังงานจลน์จากลมเป็นพลังงานกล และเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าด้วยส่วนประกอบสำคัญดังนี้ (คลิกชิ้นส่วนเพื่อดูรายละเอียด)
เสากังหันลมทำหน้าที่ชูห้องเครื่องและใบกังหันขึ้นไปในระดับสูง เนื่องจากลมที่ระดับความสูงสูงจากพื้นดินจะมีความเร็วลมสม่ำเสมอและแรงกว่าลมใกล้พื้นดินเพราะไม่มีสิ่งกีดขวาง
ความเร็วลมจะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูงตามกฎ **Wind Shear Profile** เสากังหันที่สูงขึ้น 2 เท่า อาจจับพลังงานลมได้เพิ่มขึ้นถึง 20-30%!
รู้หรือไม่? มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC Motor) เมื่อเราป้อนไฟเข้าไปมันจะหมุน แต่ถ้าเรา **ใช้ลมหมุนแกนมอเตอร์** มันจะทำหน้าที่เป็น **เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator)** ทันที!
ภายในมอเตอร์ประกอบด้วย **ขดลวดทองแดง** และ **แม่เหล็กถาวร** เมื่อแรงลมหมุนแกนกังหัน ขดลวดจะหมุนตัดผ่านสนามแม่เหล็ก เกิดการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก ซึ่งกระตุ้นให้เกิด **กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (Induction Current)** ขึ้นในขดลวด ตามกฎของฟาราเดย์ (Faraday's Law)
เมื่อกำเนิดไฟฟ้าได้แล้ว ต้องต่อกระแสไฟผ่าน **วงจรปิด (Closed Circuit)** เพื่อนำไปใช้งาน เช่น หลอด LED
ปรับแต่งปัจจัยต่างๆ เช่น ความเร็วลม จำนวนใบพัด มุมใบพัด แล้วสังเกตพลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเรียลไทม์!
ทดสอบความเข้าใจหลังการเรียนรู้ สะสมคะแนนเพื่อรับตราวิศวกรพลังงานลม!
สรุปผลการทดสอบความรู้ STEM กังหันลม