1 ALTERNATİF AKIMIN TANIMI

Benzer belgeler
ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ

ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ

ALTERNATİF AKIMIN TANIMI

ALTERNATİF AKIMIN TEMEL ESASLARI

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR ÇALIŞMA PRENSİBİ

ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELER

ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ

Şekil-1. Doğru ve Alternatif Akım dalga şekilleri

Alternatif Akım Devre Analizi

Alternatif Akım; Zaman içerisinde yönü ve şiddeti belli bir düzen içerisinde değişen akıma alternatif akım denir.

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR ÇALIŞMA PRENSİBİ

21. ÜNİTE FREKANS-GÜÇ KATSAYISI VE DEVİR SAYISININ ÖLÇÜLMESİ

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORDA KAYMANIN BULUNMASI

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLAR

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLAR

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ ELEKTRİK MAKİNALARI 1.

SENKRON MAKİNA DENEYLERİ

DENEY FÖYÜ 4: Alternatif Akım ve Osiloskop

DENEY-2 ANİ DEĞER, ORTALAMA DEĞER VE ETKİN DEĞER

DOĞRU AKIM MAKİNELERİ

T.C. ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI I DENEY FÖYLERİ

DENEY 7 DALGALI GERİLİM ÖLÇÜMLERİ - OSİLOSKOP

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

6. DENEY Alternatif Akım Kaynağı ve Osiloskop Cihazlarının Kullanımı

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

ASENKRON MAKİNELER. Asenkron Motorlara Giriş

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

HAFTA SAAT KAZANIM ÖĞRENME YÖNTEMLERİ ARAÇ-GEREÇLER KONU DEĞERLENDİRME

ALTERNATİF AKIMIN VEKTÖRLERLE GÖSTERİLMESİ

ELEKTRİKSEL EYLEYİCİLER

Güç elektroniği elektrik mühendisliğinde enerji ve elektronik bilim dalları arasında bir bilim dalıdır.

AKIM VE GERİLİM ÖLÇME (DOĞRU AKIM)

ALTERNATİF AKIMDA EMPEDANS SERİ DEVRELER

ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİNDE KULLANILAN KAYNAKLAR

DANIŞMAN Mustafa TURAN. HAZIRLAYAN İbrahim Bahadır BAŞYİĞİT T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ HERHANGİ BİR ELEKTRİKLİ CİHAZIN ÇALIŞMA PRENSİBİ

TEMEL DC ÖLÇÜMLERİ: AKIM ÖLÇMEK: Ampermetre ile ölçülür. Ampermetre devreye seri bağlanır.

ALTERNATİF AKIMIN VEKTÖRLERLE GÖSTERİLMESİ

TRANSFORMATÖRLER (TRAFOLAR)

Elektrik Makinaları I SENKRON MAKİNALAR

Alternatif Akım Devre Analizi. Öğr.Gör. Emre ÖZER

ELEKTRĐK MOTORLARI SÜRÜCÜLERĐ EELP212 DERS 05

ASENKRON MOTOR ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR. Genel

Alternatif Akım Devreleri

DENEY 8: BOBİNLİ DEVRELERİN ANALİZİ

Enerjinin varlığını cisimler üzerine olan etkileri ile algılayabiliriz. Isınan suyun sıcaklığının artması, Gerilen bir yayın şekil değiştirmesi gibi,

DEVRE ANALİZİ LABORATUARI DENEY 6 KONDANSATÖRÜN VE BOBİNİN DOĞRU AKIM DAVRANIŞI

DENEY-8 KONDANSATÖRÜN VE BOBİNİN DOĞRU AKIMDA DAVRANIŞI

ÜNİTE 5 KLASİK SORU VE CEVAPLARI (TEMEL ELEKTRONİK) Transformatörün tanımını yapınız. Alternatif akımın frekansını değiştirmeden, gerilimini

ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Temelleri Ders 8- AC Devreler. Yard.Doç.Dr. Ahmet Özkurt.

5. Elektriksel Büyüklüklerin Ölçülebilen Değerleri

DENEY-4 ASENKRON MOTORUN KISA DEVRE (KİLİTLİ ROTOR) DENEYİ

Asenkron Makineler (2/3)

ASENKRON (İNDÜKSİYON)

3 FAZLI ASENKRON MOTORLAR

Faraday Yasası. 31. Bölüm

DENEY-3 BİR FAZLI TRANSFORMATÖRÜN BOŞ ÇALIŞMASI VE DÖNÜŞTÜRME ORANININ BULUNMASI

Bölüm 9 ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley

2- Tristör ile yük akımı değiştirilerek ayarlı yükkontrolü yapılabilir.

326 ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI II ÜÇ-FAZ SİNCAP KAFESLİ ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR DENEY

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT103 ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ DERSİ LABORATUVARI DENEY NO: 7

ALTERNATİF AKIMDA EMPEDANS SERİ DEVRELER

Enerji Verimliliği ve İndüksiyon Ocaklarının Değerlendirilmesi. Yrd. Doç. Dr. Halil Murat Ünver Kırıkkale Üniversitesi

EVK Enerji Verimliliği, Kalitesi Sempozyumu ve Sergisi Haziran 2015, Sakarya

SERİ PARALEL DEVRELER

TMMOB ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI. 31 Ocak 2019

Sinüsoidal Gerilim ve Akım ALIŞTIRMALAR

REZONANS DEVRELERİ. Seri rezonans devreleri bir bobinle bir kondansatörün seri bağlanmasından elde edilir. RL C Rc

İngiliz Bilim Müzesinde gösterimde olan orijinal AC Tesla İndüksiyon Motorlarından biri.

7 FARADAY IN İNDÜKSİYON KANUNU

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BMT103 ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ DERSİ LABORATUVARI DENEY NO: 7

Mıknatıs Çeşitleri 1. Doğal mıknatıs: 2. Yapay mıknatıs: 3. Elektromıknatıs:

ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ DERS 01

Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Thomas Alva Edison

TÜRKİYE ELEKTRİK İLETİM A.Ş. (TEİAŞ) Türkiye Elektrik Sisteminde Rüzgar Santralları ve Sistem Bağlantıları

Bölüm 1 Güç Elektroniği Sistemleri

KARAMANOĞLU MEHMETBEY ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DENEY TARİHİ RAPOR TESLİM TARİHİ NOT

ELEKTRONİK-2 DERSİ LABORATUVARI DENEY 1: Doğrultucu Deneyleri

BÖLÜM I GİRİŞ (1.1) y(t) veya y(x) T veya λ. a t veya x. Şekil 1.1 Dalga. a genlik, T peryod (veya λ dalga boyu)

DENEY 2: ALTERNATİF AKIM DEVRELERİNDE KONDANSATÖR VE BOBİN DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

SATIŞLARIMIZ JENERATÖRLER EMSA JENERATÖR

Elektrik Motorları ve Sürücüleri

EET-303 ELEKTRİK MAKİNALARI-I DENEY FÖYÜ

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bahar Yarıyılı 10. Bölüm Özeti Ankara Aysuhan OZANSOY

EEM 202 DENEY 9 Ad&Soyad: No: RC DEVRELERİ-II DEĞİŞKEN BİR FREKANSTA RC DEVRELERİ (FİLTRELER)

Isı ile emk elde etmek

AC-DC Dönüştürücülerin Genel Özellikleri

ÜÇ-FAZLI TAM DALGA YARI KONTROLLÜ DOĞRULTUCU VE ÜÇ-FAZLI EVİRİCİ

ANALOG HABERLEŞME (GM)

Elektrik. Rüzgardan ve Sudan Elektrik eldesinde Kullanılan Sistemler

: Bilgisayar Mühendisliği. Genel Fizik II

9. Güç ve Enerji Ölçümü

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUARI I

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ DERS 02

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ FİZİK II LABORATUVARI DENEY 2 TRANSFORMATÖRLER

Yarım Dalga Doğrultma

Transkript:

1 ALTERNATİF AKIMIN TANIMI

Alternatif Akımın Tanımı Doğru gerilim kaynağının gerilim yönü ve büyüklüğü sabit olmakta; buna bağlı olarak devredeki elektrik akımı da aynı yönlü ve sabit değerde olmaktadır. Alternatif akım kaynağının ürettiği gerilimin yönü ve büyüklüğü ise devamlı olarak değişir. Yani bir an için pozitif olan uç, diğer bir anda negatif uç olur. Kaynağın geriliminin devamlı olarak yön ve büyüklük değiştirmesi, devredeki akımın da devamlı olarak yön ve büyüklük değiştirmesini sağlar. Doğru Akım Sabit ve Tek Yönlüdür Alternatif Akım Önce Bir Yönde Sonra Diğer Yönde Akar 2

ALTERNATİF AKIM Alternatif akımın yön değiştirmesi gelişi güzel olmayıp, düzenli bir şekildedir. Bir yönde akan yük miktarı ile aynı zaman aralığında diğer yönde akan yük miktarı birbirine eşittir. Buna göre alternatif akım şu şekilde tanımlanır. Alternatif Akım: Belli bir zaman aralığı içinde her iki yönde de devamlı ve düzenli değişerek akan akıma alternatif akım denir. Kısaca her iki yönde de alınan değerleri eşit olan akıma Alternatif Akım (Alternating Current-AC) denir. i,u i,u t (s) t (s) 3 Doğru akım ve Alternatif akım sinyali

4

Klasik bir hidrolik baraj tesisi (hidroelektrik baraj) hidroelektrik santralinin en yaygın tipidir. Kömürle çalışan Termik Santral Şeması 5

Rüzgar Enerjisi Santral (RES) Şeması Jeotermal Enerji Santral Şeması 6

Güneş Enerjisi Santral Şeması Güneş Enerjisi Santral Şeması 7

Biyomas (Biyokütle) Enerjisi Santral Şeması 8

Alternatif Akımın Doğru Akımla Karşılaştırılması Alternatif ve doğru akımların birbirine göre bazı üstünlükleri vardır. Bunlar; Alternatif akım generatörlerinin verimleri %95 in üzerinde olup; güçleri, devir sayıları doğru akım generatörlerine göre daha büyüktür. Bir Alternatif akım generatörü (Alternatör) 9

Alternatif akımda gerilimin genliğini değiştirmek için kullanılan trafolar yardımıyla enerji dağıtımı daha kolay olur. 10 Elektrik enerjisi üretim, iletim ve dağıtım şeması

Elektrik enerjisi üretim, iletim ve dağıtım şeması 11

Alternatif akım makinelerinin yapımları kolay olup aynı güçteki doğru akım makinesinin yarı maliyetindedir. Doğru akım makinesi (Doğru akım motoru) Alternatif akım makinesi (Asenkron motor) 12

Alternatif akım makineleri büyük güçte yapılabildiklerinden, elektriğin birim maliyeti ucuz olur. 13

Alternatif akım, kuru doğrultmaçlar yardımıyla kolayca doğru akıma çevrilebilirken doğru akımın alternatif akıma çevrilmesi kolay bir işlem olmamaktadır. 14

Doğru akım makinelerinde devir sayıları devir sınırları içerisinde kolaylıkla ayarlanabilir. Doğru akım depolanabilirken alternatif akım depo edilemez. 15

Elektrikle yapılan yüzey kaplamacılığı ve maden arıtma işleminde sadece doğru akım kullanılır. 16

Dünya da Alternatif Akım kullanımı 17

18 ALTERNATİF AKIMIN ELDE EDİLMESİ

Elektrik enerjisi genellikle dönen makinelerden indüksiyon yoluyla elde edilir. Makinelerin ürettiği bu gerilim Alternatif Gerilimdir. Alternatörün basit şeması 19

Dönen Makineler İle Elektrik Üretimi 20

Pelton, Francis ve Kaplan Su Türbinleri Buhar Türbini 21

Akım Taşıyan İletken Etrafındaki Manyetik Alan İletkenden geçen akımın manyetik etkisi İletkenden geçen akımın manyetik etkisi 22

Mıknatısın manyetik alan çizgileri ve alan içindeki pusula iğnelerinin doğrultuları 23

Akım Taşıyan İletken Etrafında Oluşan Manyetik Alan ve Sağ El Kuralı 24

İletken etrafında oluşan manyetik alanın yönü Bobin etrafında oluşan manyetik alanın yönü 25

Mıknatıs, Bobin, Manyetik Nüve, İletken düz tel ve İletken tel sarımda oluşan manyetik alanlar 26

Bir iletkende gerilim indüklenebilmesi için; Bir manyetik alan olmalıdır. (Sabit mıknatıs yada elektromıknatıs ile elde edilir.) İletken manyetik alan içerisinde olmalıdır. Üçüncü madde kanunun olmazsa olmazıdır. Buna göre üç durumda gerilim indüklenebilir. Manyetik alan sabit, iletken hareketli olmalı (Doğru akım generatörleri) Manyetik alan değişken iletken sabit olmalı (Transformatörler ve Senkron Generatörler) Hız farkı olmak şartıyla hem manyetik alan hem de iletken hareketli olabilir. (Asenkron Makineler) Not: İndüksiyon kanunu 1831 yılında birbirinden habersiz olarak Michael Faraday ve Joseph Henry tarafından 27 bulunmuştur. Bulgularını ilk yayınlayan Faraday olduğundan Faraday Kanunu olarak adlandırılır.

İletken sarım içinde hareket eden mıknatıs Manyetik alan içinde hareket eden iletken 28

Alternatif Akım Generatörü (Alternatör) Alternatif Akım Motoru 29

0 ile 90 arası 90 ile 180 arası 180 ile 270 arası 270 ile 360 arası 30

Alternatif akımın elde edilmesi 31

Alternatif akımın elde edilmesi Alternatif akımın elde edilmesi 32

Saykıl: Emk nın sıfırdan başlayarak pozitif maksimum değere, tekrar düşerek sıfıra ve negatif maksimum değere buradan da tekrar sıfıra ulaşmasına Saykıl denir. Bir saykıl pozitif ve negatif alternanslardan oluşur. Periyot: Bir saykılın tamamlanması için geçen süreye Periyot denir. Periyot, T harfi ile gösterilir ve birimi saniye(s) dir. Sinüsoidal gerilim dalga şekli incelendiğinde pozitif maksimum değerin T/4, negatif maksimum değerin 3T/4 süresinde oluştuğu görülür. i,u i,u Um Um 0 90 180 270 360 ( ) T/4 T/2 3T/4 T t (s) -Um f(hz) T(s) -Um Alternatif akım sinyalinin elektrik açı ve zaman gösterimi T 33

Frekans: Bir saniyede oluşan saykıl sayısına Frekans denir ve f ile gösterilir. Birimi saykıl/saniye, periyot/saniye veya Hertz dir. Buna göre; Frekans f = 1 T (Hz) Periyot T = 1 f (s) 34

35

i,u i,u t (s) t (s) 1s T Frekansı 1Hz ve 2Hz olan alternatif akım sinyal şekilleri Periyot, frekansın tersi olarak da ifade edilebilir. 36 Aşağıdaki şekillerden de görüldüğü gibi frekans arttıkça periyot azalmaktadır. T 0,5s 1s

Örnek: 1kHz lik frekansa sahip alternatif akımın periyodunu bulunuz? Frekans f = 1kHZ = 10 3 Hz = 1000Hz Akımın periyodu T = 1 f = 1 1000 = 0, 001s = 10 3 s Örnek: Alternatif gerilimin bir periyodunun oluşması için geçen süre 10 ms ise bu gerilimin frekansı nedir? Akımın periyodu T = 10ms = 10. 10 3 s = 0, 01s Frekans f = 1 T = 1 10.10 3 = 1 0,01 = 100Hz 37

Alternatörde Üretilen Emk nın Frekansı ile Devir Sayısı Arasındaki İlişki Bir alternatörde üretilen emk nın frekansı birim zamandaki devir sayısına bağlıdır. Bu değer ne kadar yüksekse frekans da o kadar yüksek olur. Frekansa etki eden diğer bir faktör de alternatörün kutup sayısıdır. Buna göre alternatörde üretilen emk nın frekansı; f = n.2p 120 (Hz) olur. f, Üretilen emk nın frekansı(hertz veya c/s) 2P, Alternatörün kutup sayısı n, Alternatör devir sayısı (d/d) 38

Bir saykılın üretilmesi için iletkenin yaptığı dönme açısı daima 360ºE (elektrik açısına) eşittir. Geometrik açı ile elektrik açısı arasındaki ilişki; α e = 2P.α g olur. Burada; 2 e, elektrik açısı(radyan veya derece) g, geometrik açısı(radyan veya derece) 2P, alternatörün kutup sayısı Dört kutuplu alternatörün bir dönüşü ile elde edilen gerilimin dalga şekli 39

Örnek: Sinüssel bir gerilimin periyodu 0,04sn dir. Bu gerilimin frekansını ve sıfırdan başlayarak pozitif maksimum değere ulaşması için geçen zamanı bulunuz. i,u Gerilimin periyodu T = 0, 04s Gerilimin frekansı f = 1 T = 1 0,04 = 25p/s = 25Hz Pozitif maksimum değere ulaşması için geçen zamanı t = T 4 = 0,04 4 = 0, 01s dir. i,u Um Um 0 90 180 270 360 ( ) T/4 T/2 3T/4 T t (s) -Um f(hz) T(s) -Um T 40

Örnek: 4 kutuplu bir alternatörün devir sayısı 1500d/d dır. Üretilen emk nın frekansını bulunuz. Kutup sayısı 2P = 4 Alternatörün devir sayısı n = 1500d/d Üretilen emk nın frekansı f = n.2p = 1500.4 120 120 = 50Hz 41

Deneysel Çalışma 1 Alternatif Akımın Elde Edilmesi Elektrik enerjisi genellikle dönen makinelerden indüksiyon yoluyla elde edilir. Makinelerin ürettiği bu gerilim alternatif gerilimdir. İndüksiyon prensibine göre bir iletkende gerilim indüklenebilmesi için; Bir manyetik alan olmalıdır. (Sabit mıknatıs yada elektromıknatıs ile elde edilir.) Üzerinde elektrik indüklenecek iletken manyetik alan içerisinde olmalıdır. Üçüncü madde kanunun olmazsa olmazıdır. Buna göre üç durumda gerilim indüklenebilir. Manyetik alan sabit, iletken hareketli olmalı (Doğru akım generatörleri) Manyetik alan değişken, iletken sabit olmalı (Transformatörler ve Senkron Generatörler) 42 Hız farkı olmak şartıyla hem manyetik alan hem de iletken hareketli olabilir. (Asenkron Makineler)

Deneyin Yapılışı: 1. Senkron generatörün bağlantısını uygun şekilde yapınız. 2. Bilezikli asenkron motoru senkron generatöre akuple ederek çalıştırınız. 3. Hız kontrol modülü yardımıyla motorun devir sayısı sabit iken uyartım devresine değişik değerlerde doğru akım uygulayıp gerilimin değişimini görünüz. 4. Gerekli değerleri alarak tabloya kaydediniz. 5. Uyartım devresine sabit doğru akım uygulayarak tahrik makinesinin devrini hız kontrol modülü ile değiştirerek frekans değişimini görünüz. 6. Gerekli değerleri alarak tabloya kaydediniz. 43

Deneyde Alınan Değerler Tablosu Döndürücü Mekanizma Devri (n r ) Uyartım Gerilimi (U DC ) Uyartım Akımı (I DC ) Uç Gerilimi (U t ) Alternatör Gerilim Frekansı (f) Sabit..d/d Uyartım Gerilimi (U DC ) Döndürücü Mekanizma Devri (n r ) Uyartım Akımı (I DC ) Uç Gerilimi (U t ) Alternatör Gerilim Frekansı (f) Sabit..V Soru: Tabloda alınan değerlerden yararlanarak tahrik 44 makinesinin her bir devri için elde edilen gerilimin frekansını ve periyodunu hesaplayınız.

KAYNAKLAR YAĞIMLI, Mustafa; AKAR, Feyzi; Alternatif Akım Devreleri & Problem Çözümleri, Beta Basım, Ekim 2004 MARTI, İ. Baha; GÜVEN, M. Emin; COŞKUN, İsmail; Elektroteknik Cilt I, 1998 MARTI, İ. Baha; GÜVEN, M. Emin; Elektroteknik Cilt II, 1998 45