AC jeneratör, mekanik enerjiyi uygun kullanım için alternatif elektrik enerjisine dönüştüren bir cihazdır. Güç girişi türüne bağlı olarak, iki tür jeneratör vardır - AC jeneratör ve DC üreteci . Kayma halkaları, alternatif akım üretmek için AC jeneratörlerinde kullanılırken, DC jeneratörlerde doğru akım kullanılır. AC jeneratörleri enerji santrallerinde, elektrikli scooterlarda, yelkenli teknelerde, bisikletlerde vb. Kullanılır.AC jeneratörlerine giriş genellikle buhar ve gaz türbinleri ve içten yanmalı motorlar tarafından sağlanan mekanik enerjidir. AC jeneratörleri rüzgar türbinlerinde, küçük hidroelektrik santrallerinde veya daha yüksek basınçlı gaz akışlarını daha düşük basınca düşürmede kullanışlıdır.
AC Jeneratör nedir?
Tanım: AC jeneratör, mekanik enerjiyi alternatif emf formunda elektrik enerjisine dönüştüren bir makinedir. Basit bir AC jeneratör, Faraday’ın Elektromanyetik İndüksiyon Yasası prensibine göre çalışır. Manyetik alanda dönen bir tel bobinine sahiptir.
Çalışma prensibi
AC jeneratör çalışma prensibi Bunlar genellikle Faraday Yasası ilkesine göre çalışan alternatörler olarak anılırlar. Elektromanyetik İndüksiyon . Bir iletkenin düzgün bir manyetik alandaki hareketi, bobine bağlı manyetik akıyı değiştirir, böylece bir emf indükler.
Basit AC Jeneratör
AC jeneratörünün parçaları ana bileşenleri olarak bir bobin, kayma halkaları, fırçalar ve güçlü bir manyetik alandan oluşur.
AC Jeneratörün Çalışması
Bobin, güçlü bir manyetik alan oluşturmak için manyetik alanda döndürülür. Bir taraftaki bobin manyetik alan boyunca yukarı doğru hareket ederken, bir yönde bir emf indüklenir. Bobinin dönüşü devam ettikçe ve bir bobinin bu tarafı aşağı doğru hareket ettikçe ve bobinin başka bir tarafı yukarı hareket ettikçe, ters yönde bir emf indüklenir. Fleming'in sağ el kuralı, indüklenen emf'nin yönünü belirlemek için kullanılır. Bu işlem her döngü için tekrar eder ve üretilen emf alternatif tiptedir.
Bir Bobinin Farklı Pozisyonları
Bir AC jeneratörünün çıkışı yukarıda bir grafikle gösterilmiştir.
- A - Bobin 0 derecedeyken, bobin manyetik alanın yönüne paralel hareket eder ve dolayısıyla emf indüklemez.
- B - Bobin 90 derecedeyken, bobin manyetik alana 90 ° 'de hareket eder ve bu nedenle maksimum emf'yi indükler.
- C - Bobin 180 derecedeyken, bobin tekrar manyetik alana paralel hareket eder ve dolayısıyla emf indüklemez.
- D - Bobin 270 derecedeyken, bobin tekrar 90˚'de manyetik alana hareket eder ve bu nedenle maksimum emf'i indükler. Burada, indüklenen emf B'nin tersidir.
- A - Bobin 360 dereceye geldiğinde bobin bir dönüşü tamamlamış ve manyetik alana paralel hareket ederek sıfır emf oluşturmuştur.
Bir açısal hız 'ω' olan tek tip manyetik alan 'B' içinde dönen 'N' dönüşlü dikdörtgen şekilli bir bobin düşünün. Manyetik alan 'B' ile bobine normal 'herhangi bir zamanda' t 'arasındaki açı şu şekilde verilir: θ = ωt.
Bu konumda, manyetik akı bir bobinin düzlemine diktir ve B Cos ωt ile verilir.
N dönüşlü bir bobin ile bağlantılı manyetik akı, ɸ = B Cos ωt A'dır, burada A, bir bobinin alanıdır.
Bobinde indüklenen emf, Faraday'ın Elektromanyetik İndüksiyon Yasaları tarafından verilmektedir.
ε = - dØ / dt
= - d (NBA Cos ωt) / dt
ε = NBA ω | günah ωt —— (i)
Bobin 90˚ döndüğünde, sinüs değeri 1 olur ve indüklenen emf maksimum olur, yukarıdaki denklem (i),
ε0 = N Bm A ω = N Bm A 2πf ——- (ii)
Bm'nin, içindeki maksimum akı yoğunluğunu ifade ettiği Wb / m2
'A', bir bobinin m2 cinsinden alanını ifade eder
'F' = bir bobinin devir / saniye cinsinden dönme frekansı.
(İ) 'deki (ii)' yi ikame edin,
ε = ε0 günah ωt
İndüklenen alternatif akım, Ben = ε / R = ε0 günah ωt / R
AC Jeneratör Yapısı
Basit AC jeneratörünün iki ana parçası vardır - Rotor ve Stator. Rotor, dönen bir bileşendir ve bir makinenin sabit parçası bir statordur.
Stator
Stator, armatür sargısını verimli bir şekilde tutan sabit bir bileşendir. Armatür sarımının amacı yüke akım taşımaktır ve yük elektrik enerjisi tüketen herhangi bir harici ekipman olabilir. Üç ana bölümden oluşur:
- Stator Çerçevesi - Stator çekirdeğinin yanı sıra armatür sargılarını tutmak için kullanılan bir dış çerçevedir.
- Stator Çekirdeği - Girdap akımı kayıplarını azaltmak için çelik veya demir ile lamine edilmiştir. Armatür sargılarını tutmak için bir çekirdeğin iç kısmında yuvalar yapılır.
- Armatür Sargıları - Armatür sargıları, armatür göbeğinin yuvalarına sarılır.
Rotor
Rotor, bir AC jeneratörünün dönen bir parçasıdır. Manyetik alan sargılarından oluşur. DC kaynağı manyetik kutupları mıknatıslamak için kullanılır. Manyetik alan sargılarının her bir ucu kayma halkalarına tutturulmuştur. Bu kombinasyon, rotorun üzerinde döndüğü ortak bir şafta bağlıdır. İki tip rotor, çıkıntılı kutuplu rotor ve silindirik kutuplu rotordur.
Çıkık Kutuplu Rotor
Çıkıntılı kutuplu rotor tipi aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Bu tip rotorda, tabanları rotora tutturulmuş çıkıntılı kutuplar olarak bilinen kutup sayısı gözlemlenebilir. Düşük ve orta hızlı uygulamalarda kullanılırlar.
Çıkık Kutuplu Rotor
Silindirik Kutuplu Rotor
Silindirik tip rotorlar, bir silindirin dış yüzeyinde düzenlenmiş yuvalara sahip, sağlam ve sağlam bir silindirden oluşur. Yüksek hızlı uygulamalarda kullanılır. Silindirik kutuplu rotorun şeması aşağıda gösterilmiştir.
Silindirik Rotor
AC Jeneratör Türleri
AC jeneratörleri iki tiptedir. Onlar
Asenkron Jeneratörler
Asenkron jeneratörler ayrıca indüksiyon jeneratörleri olarak da bilinir. Bu tip jeneratörde kayma, rotorun dönmesine yardımcı olur. Rotor her zaman bir statorun senkron hızıyla eşleşmeye çalışır ancak başarısız olur. Rotor, bir statorun eşzamanlı hızıyla eşleşirse, bağıl hız sıfır olur ve dolayısıyla rotor hiçbir tork yaşamaz. Rüzgar türbinlerini çalıştırmaya uygundurlar.
Senkron Jeneratörler
Senkron jeneratör, senkron hızda dönen bir AC jeneratör türüdür. Faraday’in elektromanyetik indüksiyon yasası ilkesine göre çalışır - bir bobin tek tip bir manyetik alanda döndüğünde bir emf indüklenir. Genellikle enerji santrallerinde yüksek voltaj üretmek için kullanılırlar.
Uygulamalar
ac jeneratör uygulamaları esas olarak yel değirmenlerinden, hidroelektrik barajlardan ve çok daha fazlasından enerji üretmeyi içerir.
SSS
1). AC jeneratör ile DC jeneratör arasındaki fark nedir?
AC jeneratörde, elektrik akımı alternatif akım haline gelmek için periyodik olarak yönünü tersine çevirir. DC jeneratörde elektrik akımı tek yönde akar.
2). Araba alternatörlerinde AC veya DC var mı?
Öncelikle, AC akımı dönen armatürde üretilir ve DC'ye dönüştürmek için bir komütatör ve fırçalar kullanır.
3). AC jeneratör hangi prensipte çalışır?
Faraday’ın Elektromanyetik İndüksiyon Yasaları ilkesine göre çalışır.
4). AC Jeneratör türlerini adlandırın.
Senkron ve Asenkron AC jeneratörleri
5). Piller AC mi DC mi?
Aküler yalnızca tek yönde akım ilettikleri için DC'dir.
Bu yazıda AC tartıştık jeneratör ve çalışma prensibi . Okuyucu, AC Jeneratör, türleri, yapısı ve uygulamaları hakkında bilgi edinebilir. İşte size bir soru, AC jeneratörün işlevi nedir?
