1 ÜÇ FAZLI DEVRELER
ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELER Alternatif Akımda Üç Fazlı Devreler Büyük değerlerdeki gücün üretimi, iletim ve dağıtımı üç fazlı sistemlerle gerçekleştirilir. Üç fazlı sistemin temel yapısını, trafolar ve iletim hatları ile yüklere bağlanan gerilim kaynaklarından meydana gelir. Ekonomik sebeplerden dolayı üç fazlı sistemler genellikle dengeli çalışacak şekilde tasarlanır. Dengeli üç fazlı bir devrede, kaynağında dengeli üç faz gerilim içerir. U R S T 0 90 180 270 360 60 120 Temel üç fazlı devre t1 t2 t3 t4 t5 t6 Temel üç fazlı gerilim sinyali 2
ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELER Dengeli Üç Faz Gerilimler Bir dengeli üç faz gerilim devresi, aynı genliğe sahip aralarında 120 faz farkı olan sinüsoidal gerilimlerden oluşur. Birinci faz gerilimi İkinci faz gerilimi Üçüncü faz gerilim V R = V Rm. sinωt V S = V Sm. sin(ωt 120 ) V T = V Tm. sin(ωt + 120 ) Dengeli sistemlerde gerilimlerin ve ani gerilimlerin toplamı sıfıra eşittir. V R + V S + V T = 0 Üç Fazlı Gerilim Kaynakları v R + v S + v T = 0 Üç fazlı gerilim kaynağı, statorunun çevresinde üç ayrı sarım bulunduran bir generatördür. Generatörün sarım empedansı Endüktiftir. Sarım direnci R ve endüktif direnci X L ile gösterilir. Ayrı faz gerilimlerini bağlamak için iki bağlantı şekli vardır. Yıldız Bağlantı Üçgen Bağlantı Dengeli üç faz gerilim pozitif ve negatif sıralı fazör diyagramları 3
ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELER Yıldız Bağlı Üç Fazlı Gerilim Kaynağı İki faz arasındaki gerilim, fazlar arası gerilim yada hat gerilimi olarak ifade edilir. Ülkemizde hat gerilimi 380V tur. U H = U RS = U ST = U TR = 380V UR=Uf =220V If + _ Ih R URS=Uh=380V Herhangi bir faz sargısı üzerindeki gerilim faz gerilimidir. Bu bağlantıda faz gerilimi 220V tur. U F = U R = U S = U T = 220V Hat gerilimi faz geriliminin 3 katıdır. U H = 3. U F + _ + _ Yıldız bağlı dengeli üç fazlı gerilim kaynağı S T 4
+ _ ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELER Üçgen Bağlantı Üçgen Bağlı Üç Fazlı Gerilim Kaynağı İki faz arasındaki gerilim, fazlar arası gerilim yada hat gerilimi olarak ifade edilir. Ülkemizde hat gerilimi 380V tur. U H = U RS = U ST = U TR = 380V UT=Uf=380V + _ If + _ Ih R URS=Uh=380V Herhangi bir faz sargısı üzerindeki gerilim faz gerilimidir. Bu bağlantıda faz gerilimi 380V tur. S U F = U R = U S = U T = 380V Hat gerilimi faz gerilimine eşittir. U H = U F = 380V Üçgen bağlı dengeli üç fazlı gerilim kaynağı T 5
ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELER Yıldız Bağlı Üç Fazlı Yük Ih R İki faz arasındaki gerilim, fazlar arası gerilim yada hat gerilimi olarak ifade edilir. Ülkemizde hat gerilimi 380V tur. U H = U RS = U ST = U TR = 380V UR=Uf =220V If ZR URS=Uh=380V Herhangi bir faz sargısı üzerindeki gerilim faz gerilimidir. Ülkemizde faz gerilimi 220V tur. U F = U R = U S = U T = 220V Hat gerilimi faz geriliminin 3 katıdır. U H = 3. U F Hat akımı faz akımına eşittir. ZT ZS Yıldız bağlı dengeli üç fazlı gerilim kaynağı S T I H = I F 6
ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELER Üçgen Bağlantı Üçgen Bağlı Üç Fazlı Yük İki faz arasındaki gerilim, fazlar arası gerilim yada hat gerilimi olarak ifade edilir. Ülkemizde hat gerilimi 380V tur. U H = U RS = U ST = U TR = 380V Herhangi bir faz sargısı üzerindeki gerilim faz gerilimidir. Bu bağlantıda faz gerilimi 380V tur. U F = U R = U S = U T = 380V Hat gerilimi faz gerilimine eşittir. U H = U F = 380V Hat akımı faz akımının 3 katıdır. UT=Uf=380V ZT If ZS ZR Ih R URS=Uh=380V Üçgen bağlı dengeli üç fazlı gerilim kaynağı S T I H = 3. I F 7
ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELERDE GÜÇ Üç Fazlı Güç Bir faz aktif gücü P Faz = U f. I f. cosφ (Watt) Toplam üç faz aktif gücü P T = 3. U h I h. cosφ (W) Bir faz reaktif gücü Q Faz = U f. I f. sinφ (VAR) Toplam üç faz reaktif gücü Q T = 3. U h I h. sinφ (VAR) Bir faz görünür gücü S Faz = U f. I f (VA) Toplam üç faz görünür gücü S T = 3. U h I h (VA) 8
ALTERNATİF AKIMDA ÜÇ FAZLI DEVRELERDE GÜÇ Örnek: Üç fazlı 380V, Δ bağlı, 55kW, 2 kutuplu, 2957d/d, 50Hz lik bir ASM de tam yükte çekilen stator akımı 100,9A dir. Cosφ=0,92 geri olan bu ASM nin Aktif ve Reaktif Güçlerini hesaplayınız. Motor Aktif Gücü P V = 3. U. I. cosφ = 3. 380. 100, 9. 0, 92 P V = 61097, 47W Motor Reaktif Gücü Q V = 3. U. I. sinφ = 3. 380. 100, 9. 0, 392 Q V = 26032, 834VAR 9
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 RIEDEL, Susan A; NILLSON, James W; Elektrik Devreleri, Palme Yayıncılık, Ankara 2015 10