senkron generatör

SENKRON GENERATÖR
Girişine uygulanan mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren elektrik
makinalarına senkron generatör (alternatör) denir. Genaratörler mekanik enerjiyi alternatif
gerilime dönüştürürler. Döüştürülen AC gerilimin frekansı hem kuyup sayısına hemde
rotorun dönüş hızına bağlıdır. Mıknatıs alanı içerisnde endüksiyon yolu ile bir EMK
oluşmasına göre çalışır. Alternatörlerde endüklenen gerlimin sinüsoidal olması istenir, çünkü
alternatif akımla çalışan makinaların çalışması düzgün ve ölçümler kolay olur. Endüklenen
gerilimin AC olması için alternatörde bazı düzenlemeler yapılır bunlar ;
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Manyetik akıyı sinüsoidal yapmak.
Endüvi sargılarını kısa adımlı yapmak.
Endüvisargılarını oluklara dağıtmak.
Yuvarlak rotorlu alternatörlerde rotor sargılarını kademeli olarak sarmak.
Rotor yüzeyinin 2/3 ünü kullanmak.
Alternatör bağlantısını yıldız yapmak.
Senkron generatörler iki kısımdan oluşur. Bunlar;
1) Endüvi (stator)
2) Endüktör (rotor)
Endüvi:
Senkron generatörlerin duran kısmına (stator) endüvi denir. Endüvi saçtan yapılmış
olup içinde endüvi sargılarının yerleştirilmesinden oluşur. Senkron generatörün endüvi
sargıları, asenkron makinaların stator sargılarına benzer. Yani senkron genratör endüvi
sargılarıda 3 çeşit sarılabilir. Bunlar kalıp sargıları, el sargısı, seri sargılardır. Endüvi sargıları
ügen yada yıldız bağlanırlar.
Kutuplar:
Büyük güçlü senkron generatörlerin dönen kısmına endüktör ( rotor) denir. Endüktörü
oluşturan kutuplar generatörün devir sayılarına göre 2 şelikde yapılır.
1) Çıkıntılı kutuplu generatörler
2) Silindirik kutuplu generatörler
Çıkıntılı kutuplu generatörler genellikle düşük devirli gereken yerlerde kulanılırlar. Çok
kutuplu olarak yapılırlar. Yüksek devirde kullanıldığı zaman yüksek gürültü ve rizgar
kayıplarına neden olurlar.
Silindirik kutuplu genaratörler ise 2 ve 4 kutuplu olarak yapılırlar. Yüksek devirin
gerektiği yerlerde kullanılırlar.Rüzgar kayıpları çok düşüktür.
Açık devre karaktestiği:
Şekildeki devrede generatörün rotoruna DC gerilim uygulanır çünkü döner kutuplardaki
sargıların bir mıknatıs olanı oluşturması istenir. Böylece endüvi sargılarında bir EMK oluşur.
Oluşan bu EMK fırça ve bileziklere gerek kalmadan direk dış devreye alınır.Açık devre
karakteristiğinde;
IL=Ia=0
Vt=E-IL*ZS Vt=E
ZS=Ra*JXs ise Xs=XL+Xar olur.
Vt=E
Endüviden geçen akımın bir manyetik akı oluşturur. Bu manyetik akımın bir kısmı
endüvi sargılarında kaçak olarak dolaşır.Bu kaçak reaktansa endüvi reaktansı denir . Açık
devre karakteristiğinde, kaçak reaktans bulunur.
Kısa devre karakteristiği:
Uyartı akımı ile kısa devre akımının değişimine generatörün kısa devrekarakteristiği
denir. Bu karakteristik senkron devirde gerçekleştirişir. Devreye akım kademeli olarak
dikkatlice verilmeliri. Kısa devre akımı çok değerlere ulaşırsa sargıları yakabilir. Kısa devre
akımı uyartı akımının 1.5-2 katı oluncaya kadar verilir.Kısa devrede generatör senkrın devirde
döndürüldüğü için ;
n=ns IFL=IL olur.Kısa devre olduğu için Vt=0 dır.Kısa devre akımı;
E/IL=ZS ve Isc= IL=E/ ZS
Kısa devre ve açık devre analizinden sonra eşdeğer devre yukarıdaki gibi oluşturulur. Devrede
XL kaçak reaktansı, Ra ise endivü direncini ifade eder.
ENDÜVİ SARGI DİRENCİNİN BULUNMASI:
Senkron generatörün statoru endüvi sargılarından oluşur. Endüvisargıları yıldız bağlı
olduğu için direnç ölçmede şekildeki devre kurulur. Devreye DC gerilim uygulanır ve alınan
ölçümler sonucu ohm kanununu kullanarak direnç hesaplanır. Hesaplanan direnc değeri DC
gerilimde olduğu için 1.1-1.5 katsayıyla çarpılıp AC direnç hesaplanır.
UYARTI SARGI DİRENÇLERİNİN BULUNMASI:
Senkron generatörde uyartı sargılarını ölçmek için şekildene eşdeğer bağlantılar yapılır.
Devredeki Rx direnci genaratörün direncini göstermektedir. Senkron generatörde kutup
sargılarına DC uygulandığı için hesaplanan direnç değeri herhangi bir katsayıyla çarpılmaz.