Lineer Değişken Diferansiyel Transformatör (LVDT) Nedir?

Sıradaki içerik:

Lineer Değişken Diferansiyel Transformatör (LVDT) Nedir?

e
sv

Alternatör Nedir? Yapısı ve Çalışma Prensibi

17 Eylül 2022 10:32

Alternatör, mekanik enerjiyi alternatif akıma çeviren elektromekanik bir aygıttır. Bu aygıtlara ayrıca alternatif akım jeneratörleri de denilmektedir. Alternatör aslında bir şarj makinasıdır. Bizim toplumumuzda adı şarj dinamosu olarak da geçer. Araç seyir halindeyken aküyü devamlı şarj ederek bitmesini engeller. Alternatör yapı olarak aslında bir jeneratördür ve motordan aldığı hareket enerjisini elektriğe dönüştürerek hem aküyü doldurur hem de otomobildeki diğer sistemlerine elektrik gücü sağlar.

Eski Bir Alternatör

Alternatörün Yapısı

Alternatör, bir mıknatıs ve bu mıknatısın kutupları arasında dönen bobinden (armatür) meydana gelmiştir. Rotor, stator ve diyot parçaları ile akım üretilir.

Alternatörün Yapısı

-Rotor: Rotor, çekirdekleri (manyetik kutuplar) bir manyetik alan bobini (rotor) kayar bilezikler ve bir rotor milinden meydana gelmiştir. Alternatörün dönen yani hareket eden bölümüdür.

-Stator: Stator, stator çekirdekleri ve stator bobinlerinden meydana gelmiştir ve ön ve arka kapaklara tutturulmuştur. Stator çekirdeği, çelik kaplanmış ince plakalardan meydana gelir. Alternatörün dönmeyen yani sabit olan kısmıdır.

-Diyotlar: 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.

Alternatörün Çalışma Prensibi

Bir Alternatörün çalışmasının mantığı en temel olarak endüksiyon ve lenz yasaları ile açıklanır. Endüksiyon yasasına göre manyetik alan içerisinde kalan bir iletkenin oluşturduğu düzleme dik olarak gelen akı iletkenin uçlarında gerilim oluşmasını sağlar. Lenz yasasına göre ise manyetik alan içerisinde kalan bir iletken belli bir hızla hareket ettirilirse iletkenin iki ucu arasında gerilim oluşur.

Alternatörün statoru elektrik alan kaynağıdır. Eğer stator bobin sarımlarından oluşuyorsa dışarıdan bir kaynakla bobinler aracılığı ile manyetik alan oluşturulur. Ya da statora sabit mıknatıslar yerleştirilerek manyetik alan sabit mıknatıslar ile oluşturulmuş olur.

Elektrik alan kaynağı stator olduğuna göre lenz yasasına göre elektrik alan içerisinde hareketli bir iletken yerleştirilirse bu iletkenden gerilim elde edilebilecektir. Bu hareketli iletken alternatörün armatürüdür. Armatür stator içerisinde dönen hareketli parçadır. Araç motorundan gelen hareket ile armatürün dönmesi sağlanır ve böylece motordan gelen mekanik enerji armatür aracılığı ile elektrik enerjisine dönüştürülür.

Alternatörün Çalışma Prensibi

Endüstriyel Alternatörler

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, rüzgâr, 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 1500 devir/dakika hıza sahiptirler. 30 kVA’dan küçük güçlerde 3000 d/d hızlı alternatörlere de rastlanır. Su türbini ile çalışan alternatörler ise 750 veya 1000 d/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 şiddetini 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.

Endüstriyel Alternatör

Otomobil Alternatörleri

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 dayanıklılıkları sayesinde daha yüksek hızlarda çalışabilirler, böylece otomobillerdeki Alternatörler 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.

Otomobil Alternatörü

Alternatör Nerelerde Kullanılır?

Otomobil sektöründe kullanılan alternatör çeşitleri otomobilin motoru çalışır durumdayken aküyü şarj etmeye yarar. Böylece elektrik sisteminin tümüne enerji sağlayabilir. Endüstriyel alanlarda kullanılan alternatör çeşitleri aynı şekilde alternatif akım üreten araçlardır. Bu alternatör çeşitleri genelde şebekeden elektrik enerjisi sağlanamayan kısımlarda kullanılır. Su türbinlerinin yanı sıra dizel motor ve rüzgar gibi çeviriciler sayesinde alternatör ile elektrik üretimi mümkün olur.

Elektrik ihtiyacı duyulan birçok alanda şebekeye yedek olacak biçimde dizel motorla harekete geçirilen alternatör çeşitleri kullanılır. Bugün kullandığımız teknolojide fırçalı alternatör çeşitlerinin yerine elektronik voltaj regülatörleri ile sabitlenen alternatör kullanılıyor.

  • Site İçi Yorumlar

En az 10 karakter gerekli