ลงเรือจริง — อ่านระบบก่อนเรียนทฤษฎี
คอร์สเรือไฟฟ้า · วัน 1 เช้า (1) · สังเกตและจดค่าจากระบบจริงบนเรือ
นิยาม · หน้าที่ · ความสำคัญ
นิยามการลงเรือไฟฟ้าจริงเพื่อสังเกตและจดค่าการทำงานของระบบ ก่อนเรียนทฤษฎี
หน้าที่ทำให้เห็นภาพรวมระบบ (แบต → มอเตอร์ → ใบพัด) และความสัมพันธ์ คันเร่ง–กระแส–ความเร็ว จากของจริง
ความสำคัญสร้างพื้นฐานจากประสบการณ์ตรง ทำให้เรียนทฤษฎีบทต่อ ๆ ไปเข้าใจง่ายและเชื่อมโยงได้
1 โซ่พลังงานของเรือไฟฟ้า (ไฟวิ่งจากไหนไปไหน)
พลังงานไหลจากแบตเตอรี่ ผ่านการป้องกันและการควบคุม ไปหมุนใบพัดดันเรือ
2 หน้าจอ/มอนิเตอร์บอกอะไรบ้าง
| ค่าที่อ่าน | หน่วย | ความหมาย |
|---|---|---|
| แรงดันแบต | V | ระดับ "แรงดัน" ของแพ็ก — ลดลงเมื่อแบตใกล้หมด |
| กระแส | A | ปริมาณไฟที่ "ดึง" ออกไปใช้ขณะนั้น |
| กำลัง | W | อัตราการใช้พลังงาน = แรงดัน × กระแส (V × A) |
| SOC | % | เปอร์เซ็นต์พลังงานที่เหลือในแบต |
| ความเร็วเรือ | km/h | เรือวิ่งเร็วแค่ไหน |
| รอบมอเตอร์ | RPM | มอเตอร์หมุนกี่รอบต่อนาที |
| อุณหภูมิ | °C | ความร้อนของมอเตอร์/คอนโทรลเลอร์ — สูงเกินคืออันตราย |
3 ความสัมพันธ์ที่ต้องสังเกต
- เร่งคันเร่งมากขึ้น กระแสมากขึ้น → กำลังมากขึ้น → เร็วขึ้น แต่พลังงานหมดเร็วขึ้น
- ทวนน้ำ/ลมแรง/บรรทุกหนัก ใช้กระแสมากขึ้น ถึงจะวิ่งความเร็วเท่าเดิม
- กระแสสูง ๆ แรงดันแบตจะ "ตก" ลงชั่วคราว (voltage sag) แล้วเด้งกลับเมื่อผ่อนคันเร่ง
กำลัง W = V × A · ใช้กำลังมาก = พลังงานหมดเร็ว
⚠ ความปลอดภัยก่อนขึ้นเรือ
สวมเสื้อชูชีพทุกคน · ห้ามจับขั้วแบตด้วยมือเปียก · ระวังของโลหะตกคร่อมขั้ว (ลัดวงจร) ·
รู้ตำแหน่ง "เบรกเกอร์/สวิตช์ตัดไฟฉุกเฉิน" ก่อนออกเรือ
รู้จักเรือไฟฟ้า
เรือไฟฟ้าคืออะไร · ข้อดี-ข้อเสีย · มีอะไรบ้าง
4 เรือไฟฟ้าคืออะไร
เรือไฟฟ้า คือเรือที่ใช้ แบตเตอรี่ เป็นแหล่งพลังงาน ส่งไฟให้ มอเตอร์ไฟฟ้า หมุนใบพัดดันเรือ แทนการใช้เครื่องยนต์เบนซิน/ดีเซล
ข้อดี
- เงียบ ไม่สั่น
- ไม่มีควัน ไม่มีน้ำมันรั่วลงน้ำ (ดีต่อแหล่งน้ำ)
- บำรุงรักษาน้อย ไม่ต้องเปลี่ยนน้ำมันเครื่อง
- ออกตัวนุ่ม แรงบิดต้นดี
ข้อเสีย / ข้อควรระวัง
- ต้องวางแผนระยะ — แบตหมดกลางน้ำลำบาก
- ชาร์จใช้เวลา (หลายชั่วโมง)
- ต้นทุนแบตเตอรี่สูง
- ต้องกันน้ำระบบไฟฟ้าให้ดี
5 ส่วนประกอบหลักของเรือไฟฟ้า
| ส่วนประกอบ | ทำหน้าที่ |
|---|---|
| แบตเตอรี่ + BMS | เก็บพลังงาน (หัวใจของเรือ) และวงจรป้องกันแบต |
| กล่องควบคุม (คอนโทรลเลอร์) | แปลงไฟจากแบตและคุมความเร็ว/กำลังของมอเตอร์ |
| ชุดคันเร่ง | ส่งสัญญาณบอกคอนโทรลเลอร์ว่าจะเร่งแค่ไหน |
| มอเตอร์ + ใบพัด | เปลี่ยนไฟฟ้าเป็นการหมุน ดันน้ำให้เรือเคลื่อน |
ตำแหน่งจริงบนเรือ — แบตเตอรี่แพ็ก · คันเร่ง · มอเตอร์ไฟฟ้า · เพลาขับ · ใบพัด
เชื่อมโยง ทั้ง 4 ส่วนนี้ต่อกันเป็น "โซ่พลังงาน" ในหัวข้อที่ 1 — ไฟวิ่งจากแบต ผ่านการป้องกันและการควบคุม ไปออกที่ใบพัด
มอเตอร์ออไต้ไฟฟ้า — Spec และการคำนวณ
อ่านป้ายมอเตอร์ · สูตรความเร็วจากพิทช์ใบพัด · ความเร็วพ้องตัวเรือ
6 ข้อมูลบนป้ายมอเตอร์ออไต้
มอเตอร์ออไต้ไฟฟ้าทุกตัวมีป้ายสเปก (nameplate) บอกค่าสำคัญ:
| ค่าบนป้าย | หน่วย | ความหมาย |
|---|---|---|
| กำลัง (Power) | kW / W | กำลังสูงสุดที่มอเตอร์จ่ายได้ต่อเนื่อง |
| แรงดัน (Voltage) | V | แรงดันใช้งาน — กำหนด S ของแบต |
| กระแส (Current) | A | กระแสสูงสุด — ใช้เลือก BMS/เบรกเกอร์/สายไฟ |
| รอบ (RPM) | rpm | รอบสูงสุด — ใช้คำนวณความเร็วจากใบพัด |
กระแสจากป้ายมอเตอร์: I = P ÷ V
เช่น ป้ายบอก 7 kW @ 76.8V → กระแส = 7,000 ÷ 76.8 ≈ 91 A (กระแสสูงสุดต่อเนื่อง)
7 ความเร็วจากพิทช์ใบพัด (Propeller Pitch)
พิทช์ (Pitch) คือระยะที่ใบพัด "เคลื่อนที่ไปข้างหน้า" ในการหมุน 1 รอบ หน่วยเป็นนิ้ว — เหมือนเกลียวสกรู
ความเร็วตรง (km/h) = Pitch (นิ้ว) × RPM × 0.001524
ความเร็วจริง (km/h) = ความเร็วตรง × (1 − Slip)
Slip = ใบพัดลื่นไถลในน้ำ ไม่ได้เดินหน้าตามพิทช์ 100% · ในเรือทั่วไป Slip ≈ 15–30%
| พิทช์ | RPM | ความเร็วตรง | Slip | ความเร็วจริง |
|---|---|---|---|---|
| 6" | 2,000 | 18.3 | 20% | 14.6 km/h |
| 8" | 2,000 | 24.4 | 20% | 19.5 km/h |
| 8" | 2,500 | 30.5 | 20% | 24.4 km/h |
| 10" | 2,500 | 38.1 | 25% | 28.6 km/h |
เลือกพิทช์ให้เหมาะกับเรือ พิทช์เล็ก → ออกตัวแรงแต่ความเร็วสูงสุดต่ำ · พิทช์ใหญ่ → ความเร็วสูงสุดดีแต่ออกตัวไม่ดี · ควรเลือกพิทช์ที่ให้ความเร็วสูงสุดพอดีกับความเร็วพ้องของตัวเรือ (ข้อ 8)
8 ความเร็วพ้องตัวเรือ (Hull Speed)
เรือแบบ ระวางขับน้ำ (Displacement Hull) — ส่วนใหญ่ในไทย — จะถูกจำกัดความเร็วสูงสุดด้วย "ความยาวแนวน้ำ" (LWL)
Vmax (km/h) ≈ 4.5 × √(LWL)
เมื่อ LWL = ความยาวแนวน้ำ (เมตร) · ยิ่งเรือยาว ยิ่งเร็วได้
| ยาวเรือ (LWL) | ความเร็วพ้อง | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| 6 ม. | ~11 km/h | เรือเล็ก หางยาวสั้น |
| 8 ม. | ~12.7 km/h | เรือประมงขนาดกลาง |
| 10 ม. | ~14.2 km/h | เรือโดยสาร |
| 12 ม. | ~15.6 km/h | เรือใหญ่ |
⚠ ถ้าเกินความเร็วพ้อง เรือต้องใช้กำลัง เพิ่มขึ้นมาก เพื่อไถลพ้นคลื่นหัวเรือ (planing) · ถ้าตัวเรือไม่ได้ออกแบบให้ planing จะสิ้นเปลืองพลังงานมหาศาล · แล่นที่ความเร็วพ้อง = ประหยัดที่สุด
เครื่องคำนวน — สูตรมอเตอร์ออไต้
ป้อนค่า → ผลลัพธ์เปลี่ยนทันที · ปรับค่าเพื่อดูความสัมพันธ์
1 กระแสมอเตอร์ (I = P ÷ V)
91.1 A
ที่กำลังเท่ากัน ยิ่งแรงดันสูง กระแสยิ่งต่ำ — เหตุผลที่เรือจริงใช้แบตแรงดันสูง
2 ความเร็วจากพิทช์ใบพัด
(Pitch นิ้ว × RPM × 0.001524) × (1 − Slip)
19.5 km/h
พิทช์ใหญ่ + RPM สูง = เร็วกว่า · Slip ยิ่งมาก = ความเร็วจริงยิ่งลด
3 ความเร็วพ้องตัวเรือ (Hull Speed)
Vmax (km/h) ≈ 4.5 × √(LWL) — สำหรับเรือระวางขับน้ำ
12.7 km/h
เกินความเร็วนี้ต้องใช้กำลัง มหาศาล — แล่นที่ความเร็วพ้อง = ประหยัดที่สุด
แบบฝึกหัด — สังเกตและบันทึกระบบบนเรือ
จดค่าจริงจากหน้าจอที่ระดับคันเร่งต่าง ๆ แล้วคำนวณกำลัง
ข้อ 1 ตารางบันทึกการสังเกต (จดค่าจริงจากหน้าจอ)
เร่งคันเร่งทีละระดับ จดค่าที่อ่านได้ทั้งขาไปและขากลับ แล้วคำนวณ กำลัง = แรงดัน × กระแส
| ความเร็ว (km/h) | ขาไป | ขากลับ | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| กระแส (A) | แรงดัน (V) | กำลัง (W) | อุณหภูมิ (°C) | กระแส (A) | แรงดัน (V) | กำลัง (W) | อุณหภูมิ (°C) | |
| 8–10 | ||||||||
| 12–13 | ||||||||
| 15–16 | ||||||||
| 23–24 | ||||||||
ข้อ 2 ตอบคำถามจากการสังเกต
2.1 เมื่อเร่งคันเร่งเพิ่มขึ้น กระแสและแรงดันเปลี่ยนไปอย่างไร?
2.2 ตอนวิ่งทวนน้ำกับตามน้ำ ที่ความเร็วเท่ากัน กระแสต่างกันอย่างไร? เพราะอะไร?