Seri Köprü Doğrultuculu Sığaç Özuyartımlı Asenkron/Senkron Generatör

Benzer belgeler
Eleco 2014 Elektrik Elektronik Bilgisayar ve Biyomedikal Mühendisliği Sempozyumu, Kasım 2014, Bursa

DENGESİZ GERİLİMLER ALTINDA ASENKRON MOTORLAR. KISIM 1: PERFORMANS ANALİZİ

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

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ YAYINLARI NO: BASKI

Yayınlar Uluslararası hakemli dergilerde yayınlanan makaleler (SCI & SSCI & Arts and Humanities) 1) Chalmers, B. J., Önbilgin, G.

YEL ENERJİSİ İÇİN SAYISAL DENETİMLİ ASENKRON GENERATÖR DİZGESİ

KÜÇÜK ÖLÇEKLİ UYGULAMALAR İÇİN KENDİNDEN UYARTIMLI İNDÜKSİYON GENERATÖRÜNÜN ELEKTRONİK KONTROLLÜ OLARAK UYARTIM KAPASİTESİNİN BELİRLENMESİ

ÜÇ FAZ ASENKRON MOTORDA FAZ DİRENÇLERİNİ ÖLÇME

ASENKRON MAKİNELER. Asenkron Motorlara Giriş

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR ÇALIŞMA PRENSİBİ

ÖZGEÇMİŞ. Derece Bölüm/Program Üniversite Yıl Lisans. Görev Ünvanı Alan Görev Yeri Yıl Arş. Gör.

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü ELEKTRİK MAKİNALARI LABORAT UARI II

00322 ELECTRICAL MACHINES-II Midterm Exam

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER

PERFORMANCE EVALUATION OF AN INDUCTION MOTOR BY USING FINITE ELEMENT METHOD

SENKRON MAKİNA DENEYLERİ

Elektrik Makinaları I SENKRON MAKİNALAR

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUARI I

ÜÇ FAZLI MOTORLARIN BİR FAZLI OLARAK ÇALIŞTIRILMASI

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

GÜÇ SİSTEMLERİ KONFERANSI Kasım 2018 Ankara


ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLAR

Üç Fazlı Asenkron Motor Tasarımı ve FFT Analizi Three Phase Induction Motor Design and FFT Analysis

3. Bölüm: Asenkron Motorlar. Doç. Dr. Ersan KABALCI

Üç Fazlı Sincap Kafesli bir Asenkron Motorun Matlab/Simulink Ortamında Dolaylı Vektör Kontrol Benzetimi

Electric Vehicles- 4 EVs V s 4

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

RÜZGÂR ENERJİSİNDE KULLANILAN ASENKRON JENERATÖRLER

Fatih Alpaslan KAZAN 1, Osman BİLGİN 2. 1 Elektrik Programı. Ilgın Meslek Yüksekokulu Selçuk Üniversitesi, Ilgın, KONYA

Asenkron Makineler Tartışma Soruları 1 Dr.Mustafa Turan - Sakarya Üniversitesi. İlk olarak İkinci olarak Üçüncü olarak

ELECO '2012 Elektrik - Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu, 29 Kasım - 01 Aralık 2012, Bursa

3 FAZLI ASENKRON MOTORLAR

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLAR

ELEKTRİK ENERJİ SİSTEMLERİNDE OLUŞAN HARMONİKLERİN FİLTRELENMESİNİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ MODELLENMESİ VE SİMÜLASYONU

Asenkron Motorda Statik Eksenden Kaçıklık Arızasının İncelenmesi

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

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

KÜÇÜK GÜÇLÜ BİR RÜZGAR JENERATÖRÜNDE KULLANIM İÇİN EKSENEL AKILI BİR SÜREKLİ MIKNATISLI MOTORUN ANALİZİ, TASARIMI VE GERÇEKLEŞTİRİLMESİ

EET-320 ELEKTRİK MAKİNALARI-II LABORATUVARI DENEYLERİ

KARAMANOĞLU MEHMETBEY ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ANAHTARLI RELÜKTANS MOTORUN SAYISAL HIZ KONTROLÜ

ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112) (ELP211) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1

22. ÜNİTE SENKRON MOTORLAR

3. ELEKTRİK MOTORLARI

Kaskat Bağlı Çok Seviyeli Eviriciden Beslenen Asenkron Motorun Kapalı Çevrim Hız Kontrolü

Nedim Tutkun, PhD, MIEEE Düzce Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Konuralp Düzce

Üç Fazlı Sistemler ALIŞTIRMALAR

ONDOKUZ MAYIS ÜNĐVERSĐTESĐ YERLEŞKESĐ RÜZGAR ENERJĐSĐ POTANSĐYELĐNĐN DÖNEMSEL DEĞERLENDĐRĐLMESĐ

Eleco 2014 Elektrik Elektronik Bilgisayar ve Biyomedikal Mühendisliği Sempozyumu, Kasım 2014, Bursa

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUARI I

Eksenel Akılı Melez Uyartımlı Senkron Makineler Axial Flux Hybrid Excitation Synchronous Machines

Fatih. M. NUROĞLU 1, Ayşen BASA ARSOY 2. Kocaeli Üniversitesi Özet. Abstract.

Matris Konverter Beslemeli Self Kontrollü Senkron Motorda Çıkıklık Etkileri

ASENKRON MOTOR ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR. Genel

ASENKRON MOTORUN BOŞTA ÇALIŞMA VERİMİNİN ARTTIRILMASI VE DSP TABANLI UYGULAMASI

ŞEBEKE KESİNTİLERİNİN ASENKRON JENERATÖRLÜ RÜZGAR ENERJİSİ DÖNÜŞÜM SİSTEMİ ÜZERİNDE ETKİSİ

ASENKRON (İNDÜKSİYON)

Elektrik Makinaları I

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR ÇALIŞMA PRENSİBİ

Matris Konverter Beslemeli Self Kontrollü Senkron Motorda Amortisör Sargı Etkileri

Yeni Tek Fazlı İndüksiyon Motor Tasarımı A New Single Phase Induction Motor Design

Asenkron Motor Analizi

ANAHTARLAMALI RELÜKTANS MOTORLARDA FAZ ENDÜKTANSINA ETKİ EDEN FAKTÖRLERİN İNCELENMESİ

AA Motorlarında Yol Verme, Motor Seçimi Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

RÜZGAR ENERJİSİ DÖNÜŞÜM SİSTEMLERİNDE KULLANILAN BİLEZİKLİ ASENKRON MAKİNANIN KONTROLÜ VE HARMONİK ANALİZİ

ELEKTRİK ENERJİ SİSTEMLERİNDE OLUŞAN HARMONİKLERİN FİLTRELENMESİNİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ MODELLENMESİ VE SİMÜLASYONU

SÜREKLİ MIKNATISLI SENKRON GENERATÖRLÜ RÜZGAR SANTRALİ BENZETİMİ

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORDA KAYMANIN BULUNMASI

DENGESİZ GÜÇ AKIŞI ANALİZLERİ İÇİN SABİT HIZLI ASENKRON GENERATÖRLÜ RÜZGAR TÜRBİNİ MODELİ BÖLÜM 1: GENERATÖR MODELİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Of Teknoloji Fakültesi Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü. Doğru Akım Makinaları - I

TÜRKĐYEDE KURULU RÜZGAR SANTRALLERĐNDE KULLANILAN GENERATÖRLERĐN KARŞILAŞTIRILMASI

MDS Motor Tasarım Ltd. ASELSAN A.Ş.

ÜÇ FAZLI MOTORLARIN BİR FAZLI OLARAK ÇALIŞTIRILMASI

Asenkron Motorlarda Rotor Çubuğu Kırık Arızasının Elektromanyetik Tork ile Tespiti

ALTERNATİF AKIMDA EMPEDANS SERİ DEVRELER

ASENKRON MOTORLARA YOL VERME

Elektromekanik Kumanda Sistemleri / Ders Notları

EET-303 ELEKTRİK MAKİNALARI-I DENEY FÖYÜ

GENETEK. Güç Sistemlerinde Kısa Devre Analizi Eğitimi. Güç, Enerji, Elektrik Sistemleri Özel Eğitim ve Danışmanlık San. Tic. Ltd. Şti.

ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI FİNAL/BÜTÜNLEME SORULARI İÇİN ÖRNEKLER (Bunlardan farklı sorular da çıkabilir.)

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

İTÜ DERS KATALOG FORMU (COURSE CATALOGUE FORM)

ÜÇ FAZLI ALTI SEVİYELİ PWM İNVERTER İLE BESLENEN ASENKRON MOTORUN MATLAB/SİMULİNK UYGULAMASI. Hüseyin GÜZELCİK 1,

3 Fazlı Asenkron Motorda Sıcaklık Artışı ve Dağılımının Elektriksel Benzeşim ve Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Hesaplanması

Doğrudan Yolvermeli Sabit Mıknatıslı Senkron Motorda Rotor Çubuk Arızasının İncelenmesi

ELEKTRĐK MOTORLARI SÜRÜCÜLERĐ EELP212 DERS 05

PARAMETRİK ÜÇ BOYUT TABANLI HESAPLANMIŞ FAZ DİRENÇLERİNE SAHİP KISA KUTUP VE TAM KUTUP ADIMLI AR MOTORLARININ PERFORMANS ANALİZİ

ELECO '2012 Elektrik - Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu, 29 Kasım - 01 Aralık 2012, Bursa

Doğrusal hareketli sürekli mıknatıslı senkron motorlarda hpm parametresinin motorun denetim başarımına etkisi

EGE ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EMO İZMİR ŞUBESİ İÇİN

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

ASENKRON VE SENKRON MAKİNELER

İNDÜKSİYON MOTORLARIN KARAKTERİSTİKLERİNİN İNCELENMESİ

Matris Çevirici ve Gerilim Beslemeli Evirici ile Beslenen Sürekli Mıknatıslı Senkron Motor Sürücülerinin Karşılaştırılması

Elektrik. Alternatif Akım Motorlarının Kumanda Teknikleri Kumanda Elemanları

ASENKRON MOTORLARIN KISA TANITIMI. Bu bölümde kısaca motorlar ve kullanılan terimler tanıtılacaktır.

Uyarlamalı Bulanık-PI Denetim Esaslı Dinamik Senkron Kompanzatör ile Reaktif Güç Kompanzasyonu Benzetim Çalışması

YENİLENEBİLİR ENERJİ SİSTEMLERİ DENEYİ

Yazılım Çözümleri Elektrik Motor Tasarım Yazılımları

Transkript:

Seri Köprü Doğrultuculu Sığaç Özuyartımlı Asenkron/Senkron Generatör Onur Copçuoğlu 1 Güven ÖNBĐLGĐN 2 Đrfan ŞENLĐK 2 1 Đltek Enerji Yatırım San. ve Tic. A.Ş, Đstanbul 2 Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun 1 e-posta: onur@iltekiletisim.com 2 e-posta: gonbilgi@omu.edu.tr, isenlik@omu.edu.tr Özet Bu çalışmada seri köprü doğrultuculu sığaç özuyartımlı asenkron/senkron generatör olarak adlandırılan özgün bir generatör yapısı önerilmiştir. Önerilen generatör yapısı ile sargılı rotorlu asenkron makina kullanarak üretilen gerilimin sıklığı yüke bağlı olarak değişmeyen, senkron çalışan bir generatör elde edilmektedir. Bu özelliğiyle önerilen yapının yüke bağlı olarak çıkış sıklığı değişen geleneksel sığaç uyartımlı asenkron generatörlere seçenek olması düşünülmektedir. Çalışmada, önerilen yeni generatör yapısının yanısıra yapıya temel oluşturan diğer bazı yapıların da başarımı deneysel ve benzetimsel olarak incelenmiş, sonuçlar karşılaştırılmıştır. Abstract In this study a novel generator configuration named as the capacitor self excited asynchronous/synchronous generator with series bridge rectifier has been proposed. With this configuration a wound rotor induction machine is utilised to generate voltage with frequency independent on the load. Hence, a synchronous generator is developed. This property makes it an alternative to the traditional capacitor excited induction generator. The study presents the new generator configuration alongside the other configurations that it has evolved from, by a comparative examination of experimental and simulation results. 1. Giriş Günümüzde, fosil enerji kaynaklarının azalması, geleneksel enerji kaynaklarının çevreye uyumsuzluğu nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarına, özellikle yel enerjisi üretim sistemlerine, yönelim giderek artmaktadır. Yel enerjisinden elektrik üretiminde enterkonnekte şebekeye paralel bağlı sistemlerin yanı sıra, şebekeden yalıtılmış, enerji kullanım noktasında tek başına çalışan üretim sistemlerinin de uygulamada büyük bir önemi vardır. Özellikle haberleşme operatörleri ve askeri alanda sahra gereksinimlerinin karşılanması için şebekeden yalıtılmış sistemlere ve bu sistemler için yeni yaklaşımlara gerek duyulmaktadır. Yel enerjisinden elektrik enerjisi üretiminde, önemli bir konu da uygun generatör türü ve kontrol sistemi kullanımıdır. Şebekeden yalıtılmış sistemlerde yaygın olarak kullanılan generatör türlerinin başında sığaç uyartımlı asenkron generatörler gelmektedir. Bu generatörlerde uyartım stator sargı uçlarına bağlı olan sığaç grupları ile sağlandığından özuyartımlı asenkron generatör olarak da adlandırılırlar. Sincap kafesli rotor kullanıldığından yalın, sağlam ve ucuzdurlar. Çıkış sıklığının mil hızı ile yüke de bağlı olması sakıncadır. 188 Yazında geleneksel sığaç uyartımlı asenkron generatörlerdeki yük /sıklık bağlılığı sorununa çözüm olarak çeşitli generatör yapılarına rastlanmaktadır. Sığaç uyartımlı relüktans generatörleri bunlardan biridir [1]. Relüktans generatörlerinde yük/sıklık bağlılığı sorunu yoktur. Fakat magnetik devredeki çıkıklıktan ötürü çıkış dalga biçiminde bozulmalar görülmesi bir sorundur [6]. Yazında fırçasız özuyartımlı senkron generatör adlı yapılar da görülmektedir [2,3]. Bu yapılar farklı faz sayısında rotor ve stator sargıları, ana ve yardımcı uyartım sargıları, köprü doğrultucu devreleri gibi öğeler içerir,oldukça karmaşıktır. Yazında yer alan yük/sıklık bağlılığı olmayan bir başka yapı ise rotoru sargılı asenkron makina kullanılan ve stator ve rotor sargılarının doğrudan birbirine seri bağlandığı seri özuyartımlı asenkron/senkron generatör yapısıdır (Şekil 2). Yalınlığı, ucuzluğu, sağlamlığı, az bakım gerektirmesiyle yeğlenen bir asenkron makina kullanılarak çıkış sıklığı yüke bağlı değişmeyen senkron çalışan bir generatör yapısı elde edilmektedir. Senkron çalışma için stator ve rotorda karşılıklı iki fazın sırasının yer değiştirilmesi gerekmektedir. Bu yapı Richard K. Dickey tarafından 1969 da bulunarak,amerikan Patenti almıştır[4]. Patentte, çok fazlı sargılı rotorlu almaşık akım makinalarının stator ve rotor sargılarının uygun biçimde seri bağlanmasıyla motor çalışmada hız, generatör çalışmada sıklık kararlılığı sağlanacağı belirtilmiştir. Özuyartımlı senkron generator yapısına ilişkin yazında Adel Mohamadein [5,6,7] ve Li Wang [8] ın yayınlarında belirtilen yapının senkron çalışmasına ilişkin kuramsal incelemelere, geçici ve sürekli durum başarımının çözümlenmesine yer verilmiştir. Üretilen gerilimin sıklığının düşük olduğu, çıkış sıklığının, aynı kutup sayılı senkron generatöre göre rotor hızının yarısına karşılık geldiği görülmüştür: P nr f = 0.5 (1) 50 f: sıklık, P: kutup çifti sayısı, n r: [d/d] rotor mili hızı Bu çalışmada anılan yapılardan farklı bir seri özuyartımlı asenkron/senkron generatör yapısına yer verilmektedir. Stator ve rotor sargıları doğrudan değil diyotlu bir köprü doğrultucu üzerinden birbiriyle seri bağlanmaktadır (Şekil 4). Çıkış sıklığı doğrudan bağlantıda olduğu gibi düşük değildir(f=p.n r /60). Sargılı rotorlu asenkron makinanın rotor ve stator sargılarının köprü doğrultucu üzerinden seri bağlanması ilk kez sargılı rotorlu asenkron motorların özsenkronlanması amacıyla önerilmiştir (Şekil 3), [9]. Çalışmada 1 kw lık sargılı rotorlu bir model makina ile, (i) Sığaç uyartımlı asenkron generatör (Şekil 1.) (ii) Stator ve rotoru doğrudan seri bağlı özuyartımlı asenkron/senkron generatör (Şekil 2.) (iii)seri köprü doğrultuculu asenkron/senkron motor (Şekil 3.) (iv) Seri köprü doğrultuculu özuyartımlı asenkron senkron generatör (Şekil 4.)

temel yapılarının deney ve bilgisayar benzetim sonuçlarına yer verilecektir. Benzetimde JMAG sonlu elemanlar yöntemi (SEY) ve PSIM yazılımlarından yararlanılmıştır. JMAG SEY yazılımı ile makinanın doymalı mıknatıslanma endüktansı, stator ve rotor kaçak endüktansları elde edilmiştir. Bunlar PSIM yazılımında kullanılarak benzetim yapılmıştır. Şekil 3. Seri köprü doğrultuculu asenkron/senkron motor (Danielson rotor, [9]) Şekil 1. Sığaç uyartımlı asenkron generatör (Sargılı rotorlu asenkron makina ile, yıldız bağlı) Şekil 4. Seri köprü doğrultuculu sığaç özuyartımlı asenkron/senkron generatör (Danielson rotor) Deneyle elde edilen generatör mıknatıslama endüktansı eğrisi Şekil 7 dedir. Şekil 2. Stator ve rotoru doğrudan seri bağlı özuyartımlı asenkron/senkron generatör [4] 2. Deney Düzeneği ve Model Makina Parametreleri Şekil 1-4 deki temel yapıların deneysel incelenmesi için 3 fazlı 1 kw gücünde 6 bilezikli sargılı rotorlu bir asenkron makina kullanılmıştır. Generatörü sürmek için 2.2 kw gücünde bir sincap kafesli asenkron makina kullanılmıştır. Generatör olarak kullanılan makinanın anma değerleri: 1 kw, 220/380V, 5A/2.9A, 50 Hz, 1400 d/d., generatörün standart deneyler ile edinilen parametreleri ise: R s = 8.6 Ω, R r = 2.6 Ω, L sσ =24.745 mh, L rσ =24.745 mh 3. Benzetim 3.1. Sargılı Rotorlu Asenkron Generatörün Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) Đle Modellenmesi Şekil 1-4 deki temel yapıların benzetimi için deneysel incelemede kullanılan sargılı rotorlu asenkron makinanın JMAG SEY modeli oluşturulmuş ve makinanın doymalı mıknatıslanma endüktansı, stator-rotor kaçak endüktansları belirlenmiştir. Mıknatıslanma endüktansı için [10] daki D.A. uyartım tabanlı yöntem SEY yazılımı ile gerçeklenmiştir.. JMAG SEY ile elde edilen sargılı rotorlu asenkron makinanın mıknatıslanma endüktansı eğrisi Şekil 7 dedir. Şekil 5. JMAG SEY yazılımı ile sargılı rotorlu asenkron makinanın modellenmesi 189

Şekil 6. PSIM ile seri köprü doğrultuculu özuyartımlı asenkron/senkron generatör yapısının benzetimi Stator ve rotor kaçak endüktanslarını belirlemek için ise SEY yazılımında sırasıyla çıkarılmış rotor ve çıkarılmış stator deneyleri yapılmıştır Şekil 9. SUAG Deney Bulgusu (sürekli durum) ; CH1: I sa,ch2: Vs ab, (n=1492 d/d, C=36.43 µf, yüksüz) Şekil 7. Sargılı rotorlu asenkron makinanın deneysel ve JMAG SEY yazılımıyla elde edilen mıknatıslanma endüktansı verileri SEY ile stator ve rotor kaçak endüktansı değerleri, sırasıyla, L sσ =23.712 mh, L rσ =20.440 mh elde edilmiştir. Şekil 5. de JMAG SEY yazılımı modeli görülmektedir. 3.2. PSIM Benzetim Yazılımı ile Modelleme JMAG SEY yazılımı ile sargılı rotorlu asenkron makinanın endüktansları belirlenmiş, PSIM modelinde yerine yerleştirilip, uyartım sığaçları, yükler vb. modellenerek sistem modeli oluşturulmuştur. Modelde stator ve rotor dirençleri için deneysel değerler kullanılmıştır.şekil 6 da seri köprü doğrultuculu sığaç özuyartımlı asenkron/senkron generatör yapısının PSIM modeli verilmiştir. Mil değişmez hızla sürülmüş,kalıntı mıknatıslığın modellenmesi için uyartım sığaçlarına uygun başlangıç değerleri atanmıştır. t=0 da uyartım sığaçlarının devreye bağlandığı varsayılmıştır. Uyartım sığaçları ve yük yıldız bağlanmıştır. 4. Deney ve Benzetim Sonuçları 4.1. Sığaç Uyartımlı Asenkron Generatör (SUAG) Şekil 10. SUAG Deney Bulgusu (sürekli durum) ; CH1: I sa, CH2: Vs ab, (n=1492 d/d., C=36.43 µf, R L=240 Ω ) Şekil 11. SUAG Benzetimi (geçici durum) (n=1492 d/d, C=36.43 µf, t= 0 da yüksüz, t=0.8 s de R L=240 Ω ) Şekil 8. SUAG Deney Bulgusu (geçici durum); CH1: I sa, CH2: Vs ab, (n=1492 d/d., C=36.43 µf, t= 0 da yüksüz, t=0.8 s de R L=240 Ω ) Şekil 12. SUAG Benzetimi (sürekli durum)(n=1492 d/d, C=36.43 µf, t= 0 da yüksüz, t=0.8 s de R L=240 Ω ) 190

4.2. Doğrudan Seri Bağlantılı Özuyartımlı Asenkron/Senkron Generatör (DSBASG) 4.3. Seri köprü doğrultuculu asenkron/senkron motor (SKDASM) Şekil 13. DSBASG Deney Bulgusu (geçici durum); CH1: I sa, CH2: Vs ab, (n=1498 d/d, C=85.40 µf.,t= 0 da yüksüz, t=0.5 s de R L=240 Ω ) Şekil 18. SKDASM Deney Bulgusu (geçici durum, boşta ç.) t=0s de Vs ab =374V, CH1: I sa, CH2: n (d/d) Şekil 14. DSBASG Deney Bulgusu (sürekli durum) ; CH1: I sa, CH2: Vs ab, (n=1498 d/d, C=85.40 µf, yüksüz) Şekil 19. SKDASM Benzetimi (geçici durum, boşta çalışma, t=0.65 s senkronlama ) 4.4. Seri köprü doğrultuculu sığaç uyartımlı asenkron/senkron generatör (SKDASG) Şekil 15. DSBASG Deney Bulgusu (sürekli durum) ; CH1: I sa, CH2: Vs ab, (n=1498 d/d, C=85.40 µf, R L=240 Ω ) Şekil 20. SKDASG Deney Bulgusu (geçici durum); CH1: I sa, CH2: Vs ab, (n=1489 d/d, C=25.80 µf,t= 0 da yüksüz, t=0.65 s de R L=490 Ω ) Şekil 16. DSBASG Benzetimi (geçici durum); (n=1498 d/d, C=85.40 µf, t= 0 da yüksüz, t=0.5 s de R L=240 Ω ) Şekil 17. DSBASG Benzetimi (sürekli durum) ; (n=1498 d/d, C=85.40 µf, t= 0 da yüksüz, t=0.5 s de R L=240 Ω ) Şekil 21. SKDASG Deney Bulgusu (sürekli durum); CH1: I sa, CH2: Vs ab, (n=1489 d/d, C=25.80 µf, yüksüz) 5. Tartışma Şekil 7. de verilen deney makinasına ilişkin mıknatıslanma endüktansı eğrisinde, SEY ile elde edilen verilerin düşük ve çok yüksek mıknatıslanma akımlarında deneysel sonuçlarla farklılık gösterdiği, anma akımına doğru daha çok yakınsadığı görülmüştür. Sonuçlardaki farklılıkların olası nedenlerin, ölçüm hataları, ölçüm yöntemindeki eşdeğer devrenin yaklaşık model oluşu, sonlu elemanlar modeli makina geometrisi ve malzeme özelliklerinin tanımlanması hataları, 191

model varsayımları (stator ve rotor dirençlerinin sıcaklıkla değişmediği, laminasyon katsayısının %95 olması, B-H özeğrisinin üretici firma ölçüm değerleriyle modellenmesi) gösterilebilir. Deneysel sonuçlarla, benzetim sonuçlarının genelde benzeştiği, sonuçlardaki farklılıkların ise büyük oranda mıknatıslanma eğrisi modelindeki hatalardan kaynaklandığı düşünülmektedir. Şekil 22. SKDASG Deney Bulgusu (sürekli durum) ; CH1: I sa, CH2: Vs ab, (n=1489 d/d, C=25.80 µf, R L=490 Ω ) Şekil 23. SKDASG Benzetimi (geçici durum); (n=1489 d/d sbt., C=25.80 µf sbt., t= 0 da yüksüz, t=0.65 s de R L=490 Ω ) Şekil 24. SKDASG Benzetimi (sürekli durum); (n=1489 d/d sbt., C=25.80 µf sbt., t= 0 da yüksüz, t=0.65 s de R L=490 Ω ) SUAG, DSBASG ve SKDASG generatör yapılarından bu çalışmada önerilen SKDASG yapısının anma hızında, anma gerilimi için özellikle DSBASG yapısına göre çok daha küçük uyartım sığacına gereksinim duyduğu görülmüştür. Şekil 9-10, Şekil 14-15 ve Şekil 21-22 değerlendirildiğinde seri bağlantılı yapılarda (DSBASG ve SKDASG) yüklendikçe çıkış sıklığının fazla değişmediği (% 0.35-0.50), SUAG yapısında yükle çıkış sıklığının çok değiştiği (% 4.5) görülmüştür (Şekil 9-10). Şekil 14-15 den yaklaşık aynı hızda DSBASG yapısında üretilen gerilimin sıklığının düşük olduğu (24.7 Hz), bu çalışmada önerilen SKDASG yapısında düşük olmadığı (49.6 Hz) görülmüştür. Şekil 8, Şekil 13 ve Şekil 20 den seri bağlantılı yapıların daha hızlı sürekli duruma ulaştıkları görülmüştür. 6. Sonuç Bu çalışmada sargılı rotorlu asenkron makinanın stator ve rotor sargılarının diyotlu bir köprü doğrultucu üzerinden seri bağlanmasıyla elde edilen özuyartımlı bir asenkron/senkron generatör yapısı önerilmiştir. Yükten bağımsız çıkış sıklığı ile senkron generatör gibi bir generatör yapısı elde edilmektedir. Çıkış sıklığı stator ve rotor sargılarının doğrudan seri bağlandığı yapıdaki gibi düşük değildir. Bu generatör yapısının şebekeden yalıtılmış yel ve mikro-hidro enerji sistemlerinde kullanılabileceği düşünülmektedir. 7. Teşekkür Bu çalışmada kullanılan JMAG ve PSIM yazılımları için TÜBĐTAK 108E260 nolu Projesi kapsamında TÜBĐTAK na teşekkür ederiz. 8. Kaynakça [1] Nagrial, M., Rahman, A.M., 1988. Operation and characteristics of self-excited reluctance generator IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, 1988, Pittsburgh, USA, Vol.1, p.p. 55-58. [2] Fukami T., Hanada Y., Miyamoto T., Analysis of the self excited three phase synchronous generator utilizing the second space harmonic for excitation, Electrical Engineering in Japan, Vol. 121, No.1., 1997, pp. 57-65. [3] Cingoski, V., Mikami, M., Yamashita, H., Computer simulation of a three phase brushless self-excited synchronous generator, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.35, No.3., 1999, pp. 1251-1254. [4] Dickey, R.K., Electrical Polyphase machine having stator and rotor windings connected in series to polyphase supply, US Patent 3421062, Jan. 7, 1969. [5] Mostafa, A. S., Mohamadein, A. L., and Rashad, E. M., Analysis of series connected wound-rotor self-excited induction generator, IEE Proceedings-B, Vol. 140, No. 5, 1993, pp. 329-336. [6] Mohamadein, A. L. and Shehata, E. A., Theory and performance of self-excited series connected synchronous generators, IEEE Trans. Energy Conversion, Vol. 10, No. 3, 1995, pp. 508-515. [7] Mohamadein, A.L., Yousef, H.A., Dessouky, Y.G., Series connected self-excited synchronous generator: Steady state and transient behaviours, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol.14, No.4, 1999, pp. 1108-1114 [8] Wang, L., Su, M.-S., A Novel Scheme For Performance Analysis of An Autonomous Self-excited Parametric Generator, IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2006, Montreal, Canada, pp. 1-6 [9] Özdemir, M., Bayındır, M. Đ., Önbilgin, G. "Steady-State and Transient Performance of a series excited synchronous motor", COMPEL, Vol.21, No.3, 2002, pp.377 392. [10] Stankovich, A.V., Benedict, E. L., John, V., Lipo, T. A., A novel method for measuring induction machine magnetizing inductance, IEEE Transactions on industry applications, 2003, Vol. 39., No. 5., pp. 1257-1263. 192