MENU
Banner

ห้องปฏิบัติการวิจัยการออกแบบมอเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระบบขับเคลื่อน

ห้องปฏิบัติการวิจัยการออกแบบมอเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระบบขับเคลื่อน หรือ Machine and Drive Design Laboratory (MDD) อยู่ภายใต้หน่วยวิจัยระบบอัตโนมัติและอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง (AAERU) ปัจจุบันเทคโนโลยีเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงพลังงาน (Energy Conversion) และการประหยัดพลังงานได้ทวีความสำคัญต่อการพัฒนาในด้านต่างๆ ของประเทศ ทั้งด้านเทคโนโลยี เศรษฐกิจ สังคม การขนส่ง อุตสาหกรรม หรือสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลคือมอเตอร์ และอุปกรณ์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานกลคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งปัจจุบันได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการต่างๆ ด้วย วัสดุชนิดใหม่ๆ เช่น วัสดุเหล็กทำมอเตอร์ (Ferromagnetic Materials) วัสดุแม่เหล็กถาวรจากแร่หายาก (Rare Earth Materials) และอุปกรณ์ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์กำลัง (Power Electronics) รวมถึงเทคนิคการควบคุมที่มีประสิทธิภาพ จึงมีความจำเป็นในการจัดตั้งห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษาและพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านนี้อย่างจริงจัง

วิสัยทัศน์

มุ่งมั่นส่งเสริมงานวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านการออกแบบ มอเตอร์ ระบบขับเคลื่อน และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่มีสมรรถนะและประสิทธิภาพสูงแบบบูรณาการ

พันธกิจ

ออกแบบ พัฒนา และทดสอบ ระบบมอเตอร์ ระบบขับเคลื่อน และระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สำหรับงานประยุกต์แบบทั่วไปหรือแบบเฉพาะทางและใช้งานได้จริงเพื่อการพัฒนาเชิงพาณิชย์

เทคโนโลยีหลัก

1. การออกแบบทางแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Design)

เน้นการออกแบบและพัฒนามอเตอร์ที่ไม่มีแม่เหล็กถาวรและมีแม่เหล็กถาวรคือ (1) มอเตอร์สวิตซ์รีลัคแตนซ์ และ (2) มอเตอร์ดีซีไร้แปลงถ่าน ซึ่งเป็นเทคโนโลยีมอเตอร์ทั้งสองประเภทมีจุดเด่นที่ต่างกันไป คือ มอเตอร์สวิตซ์รีลัคแตนซ์มีประสิทธิภาพสูง ไม่มีแม่เหล็กถาวร มีโครงสร้างที่ง่ายไม่ซับซ้อน ทำให้ง่ายในการผลิตและประหยัดต้นทุน มีขดลวดพันเฉพาะส่วนสเตเตอร์ช่วยให้สามารถระบายความร้อนได้ดี ส่วน มอเตอร์ดีซีไร้แปลงถ่านนั้นมีจุดเด่นคือ มีประสิทธิภาพสูง การควบคุมทำได้ง่าย มอเตอร์มีขนาดเล็กกระทัดรัด แรงบิดเรียบ และมีเสียงรบกวนต่ำ ทำให้มอเตอร์ทั้งสองประเภทเหมาะสมกับการประยุกต์ที่แตกต่างกัน ทั้งนี้จะมุ่งเน้น technologies ดังต่อไปนี้

  • High efficiency, low-mid speed motor เทคโนโลยีมุ่งเน้นประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และ ประหยัดวัสดุเพื่อลดต้นทุนการผลิต
  • High speed motor เทคโนโลยีมุ่งเน้นสมรรถนะการทำงานของมอเตอร์เป็นหลัก เร่งความเร็วสูงได้อย่างรวดเร็ว ที่พิกัดกำลังเดียวกันมอเตอร์ความเร็วสูงจะมีขนาดขนาดเล็กกว่า กะทัดรัด ประหยัดพื้นที่ใช้สอยในการติดตั้ง น้ำหนักน้อย
  • Hybrid motor เป็น Interior Permanent-Magnet Motor (IPM motor) เป็นเทคโนโลยีที่ผสมผสานหลักการสร้างแรงบิดจากมอเตอร์ทั้งสองประเภท ซึ่งมีจุดเด่นคือประหยัดวัสดุแม่เหล็กและสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้สูง เหมาะสำหรับงานประยุกต์ ประเภท High torque และTraction
2. การออกแบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังและระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ (Power Electronics and Motor Drive Design)

เน้นการออกแบบระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ให้เหมาะสมแก่เทคโนโลยีมอเตอร์ 3 ประเภทที่ได้กล่าวมาแล้ว ซึ่งระบบการทำงานประมวลผลด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อควบคุมการทำงานแบบเรียลไทม์ มีการพัฒนาอัลกอริทึมในการประมวลผลและควบคุมระบบให้มีการทำงานที่รวดเร็วและถูกต้องแม่นยำทั้งนี้จะมุ่งเน้น technologies ดังต่อไปนี้ การควบคุมแบบไม่มีตัวตรวจวัดตำแหน่ง (Sensorless control) – สำหรับงานประยุกต์ในสภาวะแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตร เช่น สถานที่อุณหภูมิสูงมากๆ ซึ่งสามารถรบกวนการทำงานของ ระบบควบคุมแบบใช้ตัวตรวจวัดตำแหน่งได้ Low cost controller – พัฒนาระบบควบคุมที่มีประสิทธิภาพสูง มีเสถียรภาพ และประหยัดต้นทุน สำหรับงานประยุกต์ที่ไม่ซับซ้อน เช่น พัดลม อุปกรณ์ระบายอากาศ

ผลงาน

International Journals

  1. Ruchao Pupadubsin, Nattapon Chayopitak, David G. Taylor, Niyom Nulek, Seubsuang Kachapornkul, Prapon Jitkreeyarn, Pakasit Somsiri and Kanokvate Tungpimolrut, “Adaptive integral sliding mode position control of a coupled-phase linear variable reluctance motor for high precision applications,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 48, no. 4, pp. 1353 - 1363 , 2012.
  2. Kanokvate Tungpimolrut, Prapon Jitkreeyarn, Seubsuang Kachapornkul, Pakasit Somsiri and Akira Chiba, “Initial rotor position estimation of a SRM drive installed in an electric vehicle,” IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering, vol. 6, no. 6, pp. 1-7, 2011.
  3. N. Chayopitak and D. G. Taylor, “Performance assessment of air-core linear permanent-magnet synchronous motors,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 44, no. 10, pp. 2310 – 2316, 2008.

International Conference

  1. Winna, Mongkol Konghirun and Nattapon Chayopitak, “A design study of 4/2 switched reluctance motor using particle swarm optimization,” Proceedings of the International Conference on Electrical Machines and Systems (ECTI-CON 2012), Hua Hin, Thailand, May 16-18, 2012.
  2. Pannatee Rakprayoon, Peerayot Sanposh and Nattapon Chayopitak, “Adaptive and repetitive controller for robotic manipulators with slowly updating scheme using B-Spline shape function,” Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO), Phuket, Thailand, December 2011.
  3. N. Chayopitak, R. Pupadubsin, N. Nulek, S. Kachapornkul, P. Jitkreeyarn, P. Somsiri and K. Tungpimolrut, “Development of a nonlinear magnetic circuit model for linear variable reluctance motor,” Proceedings of the 13th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Incheon, South Korea, October 2010.
  4. R. Pupadubsin, N. Chayopitak, N. Nulek, S. Kachapornkul, P. Jitkreeyarn, P. Somsiri and K. Tungpimolrut, “An improved adaptive sliding mode position control of a linear variable reluctance motor,” Proceedings of the 13th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Incheon, South Korea, October 2010.
  5. R. Pupadubsin, N. Chayopitak, N. Nulek, S. Kachapornkul, P. Jitkreeyarn, P. Somsiri and K. Tungpimolrut, “Position control of a linear variable reluctance motor with magnetically coupled phase,” Proceedings of the 7th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), Chiang Mai, Thailand, May 2010.
  6. T. Therdbankerd, P. Sanposh, N. Chayopitak and H. Fujita, “Parameter identification of a linear permanent magnet motor using particle swarm optimization,” Proceedings of the 7th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), Chiang Mai, Thailand, May 2010.
  7. W. Suteeratanapirom, R. Rattanawaorahirankul, C. Laosapan, P. Sanposh, N. Chayopitak, K. Tungpimolrut and H. Kunieda, “Friction feedforward compensation and position feedforward in CNC machines,” Proceedings of the 7th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), Chiang Mai, Thailand, May 2010.
  8. T. Therdbankerd, P. Sanposh, N. Chayopitak and H. Fujita, “An improved adaptive sliding mode controller design for linear permanent magnet motor,” Proceedings of the 1st International Conference on Information and Communication Technology for Embedded Systems (IC-ICTES), Pathumthani, Thailand, January 2010.
  9. W. Suteeratanapirom, R. Rattanawaorahirankul, C. Laosapan, P. Sanposh, N. Chayopitak, K. Tungpimolrut and H. Kunieda, “Eliminating friction effect of CNC machines using friction feedforward compensation,” Proceedings of the 1st International Conference on Information and Communication Technology for Embedded Systems (IC-ICTES), Pathumthani, Thailand, January 2010.
  10. P. Somsiri, R. Pupadubsin, P. Jitkreeyan, S. Kachapornkul, K. Tungpimolrut, N. Chayopitak and P. Aree, “Simple initial rotor position estimation method for three-phase star-connected switched reluctance machine,” Proceedings of the ICROS-SICE International Joint Conference (ICCAS-SICE), Fukuoka, Japan, August 2009.
  11. P. Jitkreeyarn, N. Nulek, K. Tungpimolrut and N. Chayopitak, “Electric motor based head controller for power wheelchairs with joy stick input,” Proceedings of the 3rd International Convention on Rehabilitation Engineering & Assistive Technology (i-CREATe), Singapore, April 2009.
  12. K. Tungpimolrut, R. Pupadubsin, N. Chayopitak, S. Kachapornkul, P. Jitkreeyarn, and P. Somsiri, “Torque compensation for switched reluctance drives,” Proceedings of the 11th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Wuhan, China, pp. 3338 – 3342, October 2008.
  13. R. Pupadubsin, P. Somsiri, N. Chayopitak, K. Tungpimolrut, P. Jitkreeyan and S. Kachapornkul, “Simple predictive delta-modulation current regulator for switched reluctance motor drive,” Proceedings of the 11th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Wuhan, China, pp. 3333 – 3337, October 2008.
  14. N. Chayopitak, R. Pupadubsin, K. Tungpimolrut, P. Somsiri, P. Jitkreeyan and S. Kachapornkul, “An adaptive low-ripple torque control of switched reluctance motor for small electric vehicle,” Proceedings of the 11th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Wuhan, China, pp. 3327 – 3332, October 2008.
  15. S. Kachapornkul, P. Somsiri, N. Chayopitak, K. Tungpimolrut, R. Pupadubsin and P. Jitkreeyan, “Sensorless control of switched reluctance motor for three-phase full-bridge inverter drive,” Proceedings of the 11th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Wuhan, China, pp. 3321 – 3326, October 2008.

Prototypes

  1. ต้นแบบภาคสนาม มอเตอร์ชนิดสวิตซ์รีลัคแตนซ์สำหรับพัดลมระบายอากาศในโรงเลี้ยงไก่
  2. ต้นแบบภาคสนาม Dental Platform สำหรับคนพิการและผู้สูงอายุที่ใช้ Wheelchair
  3. ต้นแบบภาคสนาม ต้นแบบวงจรควบคุมกำลังไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับการทดสอบกลางแจ้งสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
  4. ต้นแบบวงจรควบคุมกำลังไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
  5. ต้นแบบภาคสนาม มอเตอร์สวิตช์รีลัคแตนซ์สำหรับรถรถโกคาร์ตขนาด 2 ที่นั่ง
  6. ต้นแบบภาคสนาม ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์สวิตช์รีลัคแตนซ์สำหรับรถรถโกคาร์ตขนาด 2 ที่นั่ง
  7. ต้นแบบภาคสนาม สวิทซ์รีลัคแตนซ์มอเตอร์ขนาด 15 กิโลวัตต์
  8. ต้นแบบภาคสนาม วงจรควบคุมมอเตอร์ชนิด สวิทช์ รีลัคแตนซ์ ขนาด 15 กิโลวัตต์
  9. ต้นแบบภาคสนาม ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่านแบบไร้ตัวตรวจจับความเร็วรอบ
  10. ต้นแบบภาคสนาม ระบบควบคุม มอเตอร์สวิทช์รีลัคแตนซ์สำหรับรถไฟฟ้าขนาดเล็ก
  11. ต้นแบบภาคสนาม สวิทซ์รีลัคแตนซ์มอเตอร์
  12. ต้นแบบภาคสนาม ระบบขับเคลื่อนสวิทซ์รีลัคแตนซ์มอเตอร์
  13. ต้นแบบห้องปฏิบัติการ มอเตอร์สวิตซ์รีลคแตนซ์ สำหรับ Blower
  14. ต้นแบบห้องปฏิบัติการ ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์สวิตซ์รีลัคแตนซ์ สำหรับ Blower
  15. ต้นแบบห้องปฏิบัติการ ลิเนียร์มอเตอร์รีลัคแตนซ์ (Linear Reluctance Motor)
  16. ต้นแบบห้องปฏิบัติการ ระบบขับเคลื่อนลิเนียร์มอเตอร์รีลัคแตนซ์
  17. ต้นแบบห้องปฏิบัติการ ชุดควบคุมรถเข็นคนพิการไฟฟ้าโดยใช้ศีรษะ (Head Position Interface for Electric Wheelchair Control)

Patents

  1. สิทธิบัตรการประดิษฐ์ อุปกรณ์เอนผู้ใช้เก้าอี้รถเข็นแบบลดความเมื่อยล้าที่หลังโดยไม่ต้องลุกยืนหรือเคลื่อนย้าย
  2. สิทธิบัตรการประดิษฐ์ วิธีการหาตำแหน่งโรเตอร์ขณะหยุดนิ่งของมอเตอร์สวิตช์รีลัคแตนซ์ด้วยระบบขับเคลื่อนที่ใช้วงจรแปลงผันชนิดสามเฟสฟูลบริดจ์
  3. อนุสิทธิบัตร ชุดเชื่อมต่อสำหรับควบคุมเก้าอี้ล้อเลื่อนไฟฟ้าด้วยศีรษะที่มีตัวตรวจจับวัตถุ
  4. สิทธิบัตรการประดิษฐ์ วิธีการหาตำแหน่งโรเตอร์ของมอเตอร์ชนิดสวิตช์รีลัคแตนซ์ขณะหยุดนิ่ง

บุคลากร

ความเชี่ยวชาญและความสนใจ
  1. ดร.ณัฐพล ชโยพิทักษ์ (นักวิจัย) : Computer Simulation, Motor Design, Control System
  2. นายปกาศิต สมศิริ (นักวิจัย) : Power Electronics, Motor Drive System
  3. นายประพนธ์ จิตรกรียาน (นักวิจัย) : Power Electronics, Motor Drive System
  4. นายประสิทธิ์ จำปา (ผู้ช่วยนักวิจัย) : Power electronics, Circuit and PCB Design
  5. นายสันติพงศ์ ครุกานันต์ (ผู้ช่วยนักวิจัย) : Micro-controller Based System, Database System
  6. นายสืบสรวง คชาภรณ์กุล (ผู้ช่วยนักวิจัย) : Micro-controller Based System, Circuit and PCB design
  7. นายยุทธศักดิ์ ถิ่นโพธิ์วงษ์ (วิศวกร) : Mechanical Design, Product Design
  8. นายฤเชาว์ ภู่ประดับศิลป์ (ผู้ช่วยนักวิจัย) : Computer Simulation, Motor Design, Micro-controller Based System
  9. นายนิยม หนูเล็ก (ผู้ช่วยนักวิจัย) : CAD/CAM Design, Mechanical Design, Product Design
  10. ดร.แสงกล้า เครือวัลย์ (นักวิจัย) : Embedded System, Automation System
  11. นายบุรินทร์ เกิดทรัพย์ (กำลังศึกษาต่อ) : Motor Design Optimization, Power Converter

ติดต่อ

ห้องปฏิบัติการวิจัยการออกแบบมอเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระบบขับเคลื่อน (MDD)
Email: mdd@nectec.or.th
aaeru-mdd

วันที่เผยแพร่ 13 ตุลาคม 2559 10:32