คำตอบที่ 10
ที่เห็นเขาเรียกว่า Brushless alternators ครับ
แทนที่จะต่อกระแสเข้าผ่านแปรงถ่านเข้าทุ่นโดยตรงก็ใช้ป้อนกระแสเข้าไป Excite field coil เล็กไป excite ชุด armature เล็กบนแกนเดียวกัน แล้วต่อกระแสที่ได้จาก armature เล็กเข้าไป excite ขดลวด armature ใหญ่อีกที
แทนที่จะจ่ายเป็นกระแสเข้าโดยตรงที่ armature ชุดหลักที่หมุนตลอดเวลาผ่านแปรงถ่านก็จ่ายเข้า Field coil ชุดเล็กที่ไม่ต้องหมุน แล้ว ที่เหลือกฎมือขวามันทำงานแทนให้หมดโดยไม่ต้องต่อตรงเข้าตัวที่มีการหมุนเหมือนระบบมีแปรงถ่านให้เกิดการสึกหรอที่ต้องซ่อมกันบ่อยๆ
ส่วน PMG มันคือ permanent magnetic generator อีกตัวบนแกนเดียวกัน มันมีหน้าที่ self-excited และอีกหน้าที่คือ feed back ให้ชุด AVR ที่ต้องคุมกระแสที่เข้า Excite เท่านั้น ถ้าไม่มีตัวนี้กระแสที่เปลี่ยนแปลงมันจะเหวี่ยงตัวเป็นสมการ sine ที่ amplitude ลดตัวแบบ exponential บนแกนเวลา ตามสมการขั้นเบสิกของ Looping Feedback นั่นและครับ
เพราะ กระแส-แรงดัน มันเปลี่ยนตาม Load แต่ PNG มันไม่เปลี่ยนตาม Load มันเป็นอิสระเอามาใช้คุม AVR แล้วมันไม่เกิด Feedback ในวงหลัก เพราะเป็นสมการอีกสมการหนึ่งของ PNG มาขี่บนสมการหลักของชุด excite หรือ Feedback แบบสอง loop
จะว่าชุด PNG เป็น Damping ของชุด Excite ผ่าน AVR ให้มันทำงานที่ critical damping ตลอดเวลาก็ได้ เพราะเอาจาก Loop สัญญานจาก Loop ใหญ่เพียง Loop เดียว excited มันจะเปลี่ยนตาม Load ตลอดเวลาตาม di/dt แล้ว dV/dt มันก็ดิ้นตามด้วยทำให้ excited เกิดการไม่สเถียรในช่วงเวลาหนึ่ง สู้เอา self-excited นำมา feedback มาจากอีก Loop เป็นอิสระมันง่ายกว่ามาก
ความจริงสมการ feedback มันมีอีก Loop หนึ่งคือความเร็วของการตัดสนามแม่เหล็กในรูปของ 2pi wt ที่มีผลต่อแรงดันเพราะมันเป็น dV/dt อีกตัวที่เข้ามาขี่ในสมการ feedback ส่วนนี้ผมไม่พูดถึงเพราะมันคุมที่รอบเครื่องยนต์ได้อิสระในกรณีต้องการความถี่คงที่ แต่ถ้าความถี่ไม่คงที่ไม่ต้องมีสมการชุดนี้ก็ได้ เพราะเป็นใส่ Rectifier เป็น DC ไม่สนใจความถี่และไม่ใช่การ Synchronous AC ตัวนี้ตัดทิ้งได้
สรุปแล้วแกนเพลาเดียวกันมันมีสามส่วน คือ PMG , Exciter ,Main Roter แล้วลืมแปรงถ่านไปได้เลย
