Elektrik makinesi, elektrik enerjisini mekanik enerjiye veya mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir cihaz olarak tanımlanabilir. Bir elektrik jeneratörü mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren bir elektrik makinesi olarak tanımlanabilir. Bir elektrik jeneratörü tipik olarak iki parça stator ve rotordan oluşur. Doğru akım jeneratörleri, alternatif akım jeneratörleri, araç jeneratörleri, insan gücüyle çalışan elektrik jeneratörleri vb. Gibi çeşitli elektrik jeneratörleri vardır. Bu yazımızda senkron jeneratörün çalışma prensibinden bahsedelim.
Senkron Jeneratör
Bir elektrik makinesinin dönen ve sabit kısımları sırasıyla rotor ve stator olarak adlandırılabilir. Elektrikli makinelerin rotoru veya statörü, güç üreten bir bileşen olarak işlev görür ve armatür olarak adlandırılır. Stator veya rotor üzerine monte edilmiş elektromıknatıslar veya kalıcı mıknatıslar, manyetik alan bir elektrik makinesinin. Uyarma alanı sağlamak için bobin yerine kalıcı mıknatısın kullanıldığı jeneratör, kalıcı mıknatıslı senkron jeneratör veya aynı zamanda basitçe senkron jeneratör olarak adlandırılır.
Senkron Jeneratör Yapısı
Genelde senkron jeneratör, rotor ve stator olmak üzere iki parçadan oluşur. Rotor kısmı saha direklerinden, stator kısmı ise armatür iletkenlerinden oluşmaktadır. Armatür iletkenlerinin varlığında alan kutuplarının dönüşü, bir alternatif voltaj elektrik enerjisi üretimi ile sonuçlanır.
Senkron Jeneratör Yapısı
Alan kutuplarının hızı senkron hızdır ve
Burada 'f' alternatif akım frekansını ve 'P' kutup sayısını belirtir.
Senkron Jeneratör Çalışma Prensibi
Senkron jeneratörün çalışma prensibi elektromanyetik indüksiyondur. Akı ve iletkenler arasında göreceli bir hareket varsa, iletkenlerde bir emf indüklenir. Senkron jeneratör çalışma prensibini anlamak için, aralarına iki zıt manyetik kutbu düşünelim, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi dikdörtgen bir bobin veya dönüş yerleştirilir.
Karşılıklı iki Manyetik Kutup arasına yerleştirilmiş Dikdörtgen İletken
Dikdörtgen dönüş, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi a-b eksenine karşı saat yönünde dönerse, 90 derece dönüşü tamamladıktan sonra, sırasıyla AB ve CD iletken tarafları S-kutbunun ve N-kutbunun önüne gelir. Böylece, şimdi iletken teğet hareketinin kuzeyden güney kutbuna manyetik akı çizgilerine dik olduğunu söyleyebiliriz.
Manyetik Akıya Dik İletkenin Dönüş Yönü
Dolayısıyla, burada iletken tarafından akı kesme hızı maksimumdur ve iletkendeki akımı indükler, indüklenen akımın yönü kullanılarak belirlenebilir. Fleming’in sağ el kuralı . Böylece akımın A'dan B'ye ve C'den D'ye geçeceğini söyleyebiliriz. İletken saat yönünde 90 derece daha döndürülürse aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi dikey konuma gelecektir.
Manyetik Akıya paralel İletken Dönme Yönü
Şimdi, iletken ve manyetik akı hatlarının konumu birbirine paraleldir ve bu nedenle, hiçbir akı kesilmez ve iletkende hiçbir akım indüklenmez. Daha sonra, iletken saat yönünden 90 derece daha dönerken, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi dikdörtgen dönüş yatay konuma gelir. Öyle ki, AB ve CD iletkenleri sırasıyla N-kutbu ve S-kutbu altındadır. Fleming'in sağ el kuralını uygulayarak, akım AB iletkeninde B noktasından A noktasına indüklenir ve akım iletken CD'de D noktasından C noktasına indüklenir.
Böylece, akımın yönü A - D - C - B olarak gösterilebilir ve dikdörtgen dönüşün önceki yatay konumu için akımın yönü A - B - C - D'dir. Dönüş tekrar dikey konuma döndürülürse, o zaman indüklenen akım tekrar sıfıra düşer. Böylelikle tam bir dikdörtgen dönüş devri için iletkendeki akım maksimuma ulaşır ve sıfıra düşer ve ardından ters yönde maksimuma ulaşır ve tekrar sıfıra ulaşır. Bu nedenle, dikdörtgen dönüşün tam bir devri, bir tam sinüs dalgası üretir. iletkende indüklenen akım manyetik alan içinde bir dönüşü döndürerek alternatif akım üretimi olarak adlandırılabilir.
Şimdi, pratik bir senkron jeneratörü düşünürsek, alan mıknatısları sabit armatür iletkenleri arasında döner. Senkron jeneratör rotoru ve şaft veya türbin kanatları mekanik olarak birbirine bağlıdır ve senkron hızda döner. Böylece manyetik akı kesme, armatür iletkenlerinde akım akışına neden olan indüklenmiş bir emf üretir. Böylece, her bir sargı için akım, birinci yarı döngü için bir yönde akar ve ikinci yarı döngü için akım diğer yönde 120 derecelik bir gecikme ile (120 derece yer değiştirdikçe) akar. Bu nedenle senkron jeneratörün çıkış gücü aşağıdaki şekilde gösterilebilir.
Senkron jeneratörler hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyor musunuz ve tasarımla ilgileniyor musunuz? elektronik projeler ? Aşağıdaki yorum bölümünde görüşlerinizi, fikirlerinizi, önerilerinizi, sorularınızı ve yorumlarınızı paylaşmaktan çekinmeyin.
