Alternatör nedir? - Bakimliyiz.Com
29-07-2013, 12:00 #1 (permalink)
Alternatör nedir?-Alternatör hakkında bilgi
Rotorun manyetik alanı indüksiyonla (fırçasız jenaratörlerde) mıknatıslarla (genellikle çok ufak makinalarda) veya fırçalar yardımıyla aktarılacak bir akım ile elde edilebilir. Otomobillerde kullanılan alternatörlerde rotordaki manyetik alan her zaman fırçalar ile aktarılan akımla oluşturulur. Böylece rotordaki akım kontrol edilerek alternatörün oluşturduğu voltajın kontrol edilebilmesi sağlanır. Mıknatıs kullanan alternatörler ayrıca rotora akım vermek zorunda olmadıklarından daha verimlidir fakat mıknatısın maliyeti dolayısıyla büyüklükleri sınırlıdır. Mıknatısın manyetik alanı sabit olduğundan üretilen voltaj devir ile birlikte artar. Fırçasız alternatif akım üreteçleri genellikle otomobillerde kullanılanlardan çok daha büyük makinalardır. Fırçasız alternatörlerde alternatör çalışma prensibine göre ana ve ikaz sistemi olarak ikiye ayrılabilir. Ana sistemin hareketli kısmı olan ana rotor devir sayısına göre değişen sayıda kutuplardan oluşur. Rotordaki ana kutuplar çevirici makinanın devrinde döndürülür. Kutuplarda manyetik akının oluşması için doğru akım gereklidir. Ana kutuplara doğru akım ikaz sistemi tarafından verilir.
İkaz sisteminin çalışma prensibi ana sistemle aynı olmakla beraber kutup ve sargılar ters çevrilmiştir. Yani ikaz sisteminde kutuplar hareketsiz olan ikaz statoru üzerinde sargılar ise dönen ikaz rotoru üzerinde bulunur.
Ana statordaki bağımsız yardımcı sargılardan geçen akım voltaj regülatörüde doğrultularak ikaz statorundaki kutup sargılarına verilir. Kutuplardan çıkan manyetik akıyı kesen ikaz rotoru üzerindeki bobinlerde üç faz alternatif akım oluşur. Alternatif akım rotordaki döner köprü diyotlarda doğrultularak ana rotora(ana kutuplara) doğru akım olarak aktarılır.
Fırçasız alternatörlere yük uygulandığında voltaj düşümü önlemek ve voltajı istenilen seviyede tutmak için voltaj regülatörü kullanılır.
Rotor çekirdekleri (manyetik kutuplar) bir manyetik alan bobini (rotor) kayar bilezikler ve bir rotor milinden meydana gelmiştir.
Stator stator çekirdekleri ve stator bobinlerinden meydana gelmiştir ve ön ve arka kapaklara tutturulmuştur. Stator çekirdeği çelik kaplanmış ince plakalardan meydana gelir.
Eş yüklü diyot tablaları içinde üç adet pozitif ve üç adet negatif diyot bulunur. Alternatör tarafından üretilen akım uç kapaklardan yalıtılmış pozitif yönlü diyot tablalarından verilir.
Bir çevirici makina tarafından çevrilen hareket enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren elektrik makinasıdır. Alternatörler alternatif akım üreteçleridir. Genellikle elektrik enerjisinin şebekeden sağlanamadığı yerlerde kullanılır. Alternatör su türbinleri rüzgar dizel motor gibi çeşitli çeviricilerle kullanılabilir. Elektrik ihtiyacı olan çoğu yerde şebeke yedeği olarak yaygın olarak dizel motor ile tahrik edilen alternatörler kullanılır. Dizel motor ile tahrik edilen alternatörler genelde 1500devir/dakika hıza sahiptirler. 30kVA'dan küçük güçlerde 3000d/d hızlı alternatörlere de rastlanır. Su türbini ile çalışan alternatörler ise 750 veya 1000d/d gibi düşük devirli alternatörlerdir.
Günümüzde fırçalı alternatörler yerini daha modern ve bakım gerektirmeyen voltajın elektronik voltaj regülatörü ile sabitlendiği alternatörlere bırakmıştır. Fırçasız alternatörlerde döner kutuplar rotordadır döner kutuplar ana rotor olarak da adlandırılırlar. Mil üzerinde ana rotorla beraber ikaz statoru sargıları ve döner diyotlar bulunur. İkaz rotorunda endüklenen üç fazlı gerilim diyotlarda doğrultularak ana rotora verilir. İkaz statorunda ise sabit kutuplar vardır. Otomatik voltaj regülatörü ile ikaz statoruna verilen akım kontrol edilir. Bu sayede ana rotoru besleyen ikaz rotoru kontrol edilmiş olur. Voltaj regülatörü alternatör tarafından üretilen gerilimi kontrol eder. Alternatör çıkış gerilim istenilen değerin altında ise regülatör ikaz statoruna daha fazla akım basarak ana rotor ürettiği manyetik alan ******ini arttırarak ana klemensteki voltajı sabit tutmaya çalışır.
Voltaj regülatörü ikaz statorunu beslemek için gerekli enerjiyi stator sargılarından veya stator sargılarından bağımsız yerleştirilen yardımcı sargılardan alır. Alternatörlerdeki voltaj regülatörleri enerjisini yardımcı sargılardan alması ani yüklemelerde voltajın çökmesini önler ve alternatör voltajının daha stabil olmasını sağlar. Yardımcı sargılı alternatörler ani yüklemelerde nominal yükün %150 si kadar yükü kaldırabilir. Aynı zamanda yardımcı sargı kullanılması halinde kısa devre akımı nominal akımın 3 katına kadar çıkabilir. Yardımcı sargısı olmayan alternatörlerde ise elektrik motoru start akımları gibi ani yüklerde voltaj çöker ve yük kalkmadan alternatör voltajı istenilen değere kaldıramaz.
Voltaj regülatörü fazları ölçerek voltajı sabit tutar. Voltaj regülatörünün en etkin şekilde çalışması için regülatörün 3 fazın kontrolünü yaparak voltaj ayarı yapmalıdır. Sadece tek faza bağlı voltaj regülatörlerinde diğer fazlardaki artış veya dengesiz yük hissedilemez.
Bir alternatörün gücü iki şekilde ifade edilir. 1. Devamlı güç: Alternatörün tam yükte devamlı kesintisiz çalışmaya müsait olması 2. Standby güç: Alternatörün belli bir sure çalıştırıldıktan sonra dinlendirilerek soğumaya bırakılması soğuyan alternatörün tekrar çalıştırılması ile elde edilen güç. Standby güç devamlı gücün yaklaşık 1.1 katıdır. Örnek olarak; Devamlı gücü 100 KVA olan alternatörün standby gücü 110KVA olarak ifade edilir. Piyasada genelde Standby güç verilir.
Alternatörün güç tesbiti yapılırken alternatör sargılarının nominal yükte tamamen ısınana kadar çalıştırılması gerekir. Alternatörün phi=0.8 yükte tamamen ısınması için en az dört saat çalıştırılmalıdır. Bir alternatör yarım saat %150 yükte çalıştırılabilir. Yani 100KVA lık bir alternatör 150kVA'lık yük ile yarım saat çalıştırılması alternatörün 150kVA olacağı anlamına gelmez. Yarım saatten fazla çalıştığında alternatör çok fazla ısınacak veya sargıları yanacaktır. Alternatörün gerçek gücü en sıcak olduğu durumda yani en az dört saat çalıştıktan sonra kendini gösterir.
Otomobillerde kullanılan alternatörler aracın motoru çalışıyorken aküyü şarj eder ve diğer tüm elektrik sistemlerine enerji sağlar. Alternatörler doğru akım elde etmek için gereken çeviriciye sahip olmadıklarından doğru akım üreteçlerine göre daha basit hafif ve dayanıklıdırlar. Bu dayanıklıkları sayesinde daha yüksek hızlarda çalışabilirler böylece otomobillerdeki altenatörler motor hızının iki katı hızda dönebilir bu da alternatörün rölantideki çıkış gücünü artırır. 1960'lardan sonra yarı iletken diyotların ucuza bulunabilmesi ile birlikte otomobil üreticileri doğru akım üreteçleri yerine alternatörleri kullanmaya başladılar. Otomobil alternatörleri alternatif akımı doğru akıma çevirmek için akım düzelticileri kullanırlar. Dalgalanmaları düşük seviyede tutmak için otomobil alternatörlerinde 3 fazlı sargı kullanılmaktadır.
Günümüz otombillerinin alternatörlerinde voltaj düzenleyicisi bulunur. Tipik bir otomobil alternatörü manyetik alanı iletişim bileziği ile iletilen doğru akımla oluşturur. Manyetik alan akımı sabit stator sarımlarından alınan akımdan çok daha küçüktür dolayısıyla büyük iletişim bilezikleri gerekmez. Mesela 70 amperlik bir doğru akım üreten bir alternatörün manyetik alanını oluşturmak için gereken akım 2 amperden daha küçüktür. Voltaj düzenleyicisi stator çıkışında sabit voltaj üretmek için manyetik alan akımını gerektiği gibi düzenler. Bir çok eski otomobilde manyetik alan sargıları kontak anahtarı ve şarj ikaz lambası üzerinden beslenir kontak açık konumda ve motor çalışmıyorken ikaz lambasının yanmasının sebebi budur. Motor çalıştırıldıktan ve alternatör akım üretmeye başladıktan sonra manyetik alan sargısı bir diyot tarafından alternatörün ana çıkışı ile beslenmeye başlar ve uçlarındaki voltaj dengelenmiş olan uyarı ışığı söner. Manyetik alan akımını sağlayan hat genellikle "uyarıcı hat" olarak adlandırılır.
Sistem oldukça basittir ve alternatörün 100 ampere (tipik bir otomobil 40-60 amperlik alternatörlere sahiptir) kadar akım taşıyabilen ana çıkış devresinde büyük anahtarlar gerektirmez. Sistemin bir kötü yanı ikaz ışığı bozulduğunda veya uyarıcı hat koptuğunda manyetik alan sargısına akım ulaşamaması ve alternatörün güç üretememesidir. Fakat bazı alternatörler belirli hızlarda döndürüldüklerinde kendi kendilerine uyarıcı akımı üretebilirler. Sürücü uyarıcı hattın koptuğunu motor çalışmıyorken yanan ikaz lambasından anlayabilir. Modern sistemler daha gelişmiş elektronik izleme sistemlerine sahiptir ve böyle bir problemde sürücüyü uyarırlar.
Ağır iş makinalarında ve acil durum araçlarında kullanılan alternatörler 150 amper kadar üretebilir. Çok az ışığı ve elektronik sistemi olan eski araçlar ise sadece 30 amperlik bir alternatöre sahip olabilir. Hibrid otomobiller alternatör ve marş motorunu birleştirerek her iki görevi de üstlenen bir motor/jenaratör kullanır. Bu motor/jenaratör hem içten yanmalı motorun çalıştırılmasını sağlar hem hızlanma için fazladan güç sağlar hem de sabit hızda sayrediyorken aracın yüksek kapasiteli akülerini şarj eder. Bu cihazlar kontrol için yukarda bahsedilen basit alternatörlerden çok daha gelişmiş elektronik sistemlere sahiptir.
« Nano-Care kumaş nedir? | Sermaye Piyasası Kurulu nedir? »
Alternatör nedir? konusu, GENEL KÜLTÜR / Eğitim ve Öğretim forumunda tartışılıyor.
Alternatör Teknik Özellikleri Nelerdir elif Genel Kültür Paylaşımlarınız 0 08-06-2013 04:49