DC Jeneratör

'Genel Bilgi (Elektrik)' forumunda Siraç tarafından 9 Haziran 2009 tarihinde açılan konu

  1. Siraç

    Siraç Site Yetkilisi Admin Editör

    Sponsorlu Bağlantılar
    DC Jeneratör konusu DC Jeneratör




    DC Jeneratör

    Bir başka doğru akım güç kaynağı ise dc jeneratördür. Bir jeneratörünçalışmasını anlamak için bir telin manyetik alanda hareket ettirilmesiişleminin ana prensiplerini anlamanız şarttır.

    Jeneratör Prensipleri

    Şekil 1.3’e bakınız. Burada sarılı kablo bir şafta yerleştirilmiş vebir manyetik alanın ortasına sabitlenmiştir. Manyetik alan, Şekil1.3’de çizgilerle gösterilmiştir, mıknatısın kuzey kutbundan güneykutbuna doğru akar. Bu alan görülemez fakat orada mevcuttur. Bununböyle olduğunu bir çiviyi mıknatısa yaklaştırdığımızda mıknatıstarafından çekildiğinden
    bilmekteyiz. Bu prensibi açıklamak için çizgiler Şekil 1.3’de görünüryapılmıştır. Sarılı kablonun uçlarına bir voltmetrenin bağlı olduğunadikkat edin. Sarımın 90 derece pozisyonu gösterilmiştir – sarımınkenarları kutuplara en fazla yaklaştırılmış ve sarımın yüzü manyetikalana paraleldir.



    Şimdi, sarım 0 derecede başlarsa ve saat yönünde 180 derece hızlıcaçevrilirse, voltmetrenin iğnesi sapıp anlık bir voltaj gösterecek vesonra sıfıra düşecektir. Sarım manyetik alan çizgilerini kesince, telsarımın her tarafında oluşan elektromotif güç, metre devresine gidenaynı yönde bir akım yaratır ve metre sapar. Oluşan voltajın genliği üçfaktöre bağlıdır: Manyetik alanın gücü, dönen sarımın hızı ve telsarımın tur sayısı. Herhangi bir faktör arttırıldığında oluşan voltajartar.

    Eğer sarım saatin ters yönünde 180 derece yine çevrilirse, voltmetreniniğnesi ters yönde sapacaktır. Ancak, ikinci 180 derece çevirmeden öncemetrenin uçları ters çevrilirse, metrenin iğnesi ilk çevirmedeki yöndesapacaktır. Böylece, sarım sürekli çevrilirken her 180 derecenoktasında uçlar ters çevrilirse, oluşan voltajın zamana karşı çizimiŞekil 1.4a gösterilen dalga şekline benzeyecektir. Bu doğru akımjeneratörün temelidir.

    [​IMG]


    Ticari Jeneratör

    Ticari bir dc jeneratörün birçok sarımı vardır, her biri çok tursarımlı ve metal bir çekirdek üzerindedir. Buna armatür denir.Sarımların uçları jeneratör şaftındaki ayrı kayar halkalara – komutatör– bağlıdır. Çıkış uçları bu kayar konnektörlere bağlıdır – fırçalar –bunlar da komutatöre bağlantılıdır. Armatür dönerken bu kombinasyonçıkış uçlarına sarım bağlantılarını ters çevirir, böylece oluşan voltajherzaman aynı polaritededir. Jeneratör şaftındaki sarımlar öyleyerleştirilmiştir ki, çıkış voltaj dalga şekli zamana karşıçizildiğinde Şekil 1.4b’deki gibi gözükür. Çıkış voltajı neredeysesabittir ve bir yük devresine bağlandığında, devredeki akım sadece biryönde akacaktır. Bu bir dc jeneratörden gelen doğru akımdır – bir dcgüç kaynağı.

    Yukarıda sözedildiği gibi, bir jeneratörün ürettiği voltaj seviyesijeneratör sarımlarının tur sayısına, jeneratör şaftının çevrilme hızınave manyetik alanın gücüne bağlıdır. Bir dc jeneratörün üretebileceği enfazla akım, jeneratör sarımlarlarındaki tellerin çapına, komutatör vefırçaların tasarımına ve jeneratörün soğutulma şekline bağlıdır.

    Endüksiyon

    Devredeki metrede bir akıma yol açan voltaja, manyetik alanın nedenolduğu (endüklediği) söylenir. Endüksiyon ya sarımın manyetik alanıniçinde hareketiyle ya da manyetik alanın sarımın içinde hareketiyleoluşabilir. Endüksiyon prensibi dc jeneratör, bir sonraki kısımdaanlatılacak ac jeneratör, bobinler ve transformatörler (Kısım 2) içinçok önemlidir.

    AC GÜÇ

    Devre akımının sadece tek yönde akmamasından dolayı alternatif akım(ac) dc’den farklıdır; ters dönüp , karşı yönde de akar. Düzgün zamanaralıklarında yön değiştirir. Akımın yön değiştirdiği bu düzgünperyodik orana frekans denir. AC ile çalışan cihazlar alternatif akımınüretildiği frekansta çalışmalıdırlar.

    AC güç trenleri, fabrikaları ve evlerimizdeki aletleri çalıştırır. Onuözellikle kullanışlı yapan, ac’yi değişik voltajlara çevirmek içintransformatörlerin kullanılabilmesidir.

    AC Jeneratör




    Ac gücün ana kaynağı ac jeneratördür, genellikle alternatör diyeadlandırılır. Dc jeneratöre çok benzer. Şekil 1.3’e tekrar bakınız.Hatırlarsak sarım ilk 180 derece döndürüldüğünde metre bir yönesapmıştı; ve uçları ters çevirmeden bir ikinci 180 derece daha devamedilirse, metre ters yönde sapacaktır. Metrenin sapma yönünün değişmesimetredeki akımın yön değiştirdiğini gösterir. Sarımda endüklenen voltajters yöndeydi böylece devredeki akım yön değiştirdi.

    [​IMG]

    [​IMG]

    Şekil 1-5a’ya bakınız. Şekil 1-3’teki tel sarımın bağlı olduğu şaftşimdi bir motor tarafından sarımı saniyede 60 tam dönüş yapacak şekildedöndürülüyor. Sarımın uçları kayar halkalara bağlanmıştır, böylecesarım dönerken metre her zaman devreye kayar halkaların üzerindekifırçalarla bağlıdır. Sarım dönerken metrenin gösterdiği voltaj Şekil1-5b’de gösterilmiştir. İlk 180 derecede, voltajın pozitif ve sonraki180 derecede voltajın negatif olduğuna dikkat ediniz.

    Sarım döndükçe, voltaj her 360 derecede veya her devirde kendini tekrareder. Eğer sarım saniyenin 1/50’sinde bir 360 derece dönüş yaparsa, ozaman saniyede 50 devirlik voltaj endüklenmiş veya üretilmiş olacaktırve ac voltajın frekansı 50 devir saniyedir. ”Devir saniyenin”literatürdeki adı “hertz”dir, o zaman üretilen enerjinin frekansı 50hertz’dir. Üretilen voltaj 220V olana kadar sarımdaki tur sayısıarttırılırsa, o zaman bir 220V, 50 hertz ac jeneratör imal edilmişolur. Bu ac jeneratörün temelidir – ana ac güç kaynağı. Kolayimalatından dolayı (ayrı komutatör yerine sürekli kayar halkalı) veac’den dc üretmenin kolaylığından (2. Kısımda göreceğiz), ac jeneratörveya alternatör dc jeneratörden daha fazla yaygın olarakkullanılmaktadır.

    Endüktans

    Bu noktaya kadar tekrar bir gözden geçirelim. Bir manyetik alanıniçinden geçen tel voltaj endüklenecek ve bu tel tamamlanmış bir devreyebağlandığında içerisinde akım olacaktır.



    Şekil 1-6a’da gösterildiği gibi buna karşı bir prensip vardır. Birtelde akım olduğunda, telin etrafında gösterildiği gibi bir manyetikalan oluşacaktır. Teldeki akım arttıkça, telin etrafındaki manyetikalan da artar; teldeki akım azaldıkça, telin etrafındaki manyetik alanda azalır. Şekil 1-6b’de gösterildiği gibi değişen akımı taşıyan telinyanında başka teller de varsa, değişen manyetik alan tellerin içindengeçer ve onlara bir voltaj endükler. Yakındaki tellerin etrafındakigenişleyen ve azalan bu değişken manyetik alan, sanki manyetik alansabit kalmış ve yakındaki teller manyetik alanın içinden geçiyorlarmışgibi aynıdır. Bu ikinci kısımda ele alacağımız transformatörprensibidir. Endüktörler de bir elekriksel alan üretmek için buendüktans denilen prensibi kullanırlar.

    Endüktif Reaktans

    Bir bobinin etrafına sarılı telin içinden akım geçerken, bobinin hertur telindeki manyetik alanların etkileşiminin sonucunda bobininetrafında bir manyetik alan oluşacaktır. Bobinden geçen alternatif akımile bobinin etrafındaki alan genişler ve azalır. Genişleyen ve azalanalan, esas alanı yaratan bu değişen akıma karşı koyan ters bir voltajbobinin içine endüklenir. Bu ac’ye karşı koyma ve direnmeye endüktifreaktans adı verilir. Sembolu XL ve aşağıdaki formül ile hesaplanır,burada f hertz olarak frekans, L henri olarak endüktans; Pi de sabit3.1416dır:
    XL = 2Pi fL

    Endüktans bobinin boyutlarına (alan ve uzunluk), tur sayısına vebobinin sarılı olduğu maddenin sızdırmazlığına bağlıdır. Sızdırmazlıkbir maddenin ne kadar kolay manyetize edilebilirliğinin ölçüsüdür.Dikkat ediniz ki, değişen akımın frekansı arttıkça, endüktif reaktansarmaktadır. Güç kaynakları filtrelerinde endüktörlerin kullanılışıanlatıldığında bu önemli olacaktır.

    Endüktif reaktansın birimi om’dur, bu da aynı zamanda bir resistansındirenci için kullanılan birim ile aynıdır. Bir ac devrede birendüktörün toplam karşı koyması (empedans), endüktörün kablosundakiendüktif reaktans ile dc direncin toplamına eşittir. Bir endüktörden dcveya çok düşük frekansta ac akıyorsa, empedansı onun sarıldığı telin dcdirencine yakındır. Frekans arttıkça, empedans etkili bir şekilde artarçünkü endüktif reaktans etkili bir şekilde artar.
     
  2. avatar

    avatar Üye

    eline sağlık paylaşım için teşekkürler
     

Bu Sayfayı Paylaş