Örneğin statora 12 volt veriyoruz ve 10 amper akıtıyoruz. Yani 120 VA elektriksel güç harcıyoruz. Karşılığında da örneğin, 1200 VA elektriksel güç elde ediyoruz.Mili döndürmek için de elbetteki bir güç harcıyoruz. İşte bu rotorun dönmesi esnasında, nasıl bir elektriksel olay oluyor ki, 120 va lık elektriksel güç, 1200 valık elektriksel güce dönüşüyor. Buradaki mekanik enerji, elektrik enerjisine tam olarak nasıl aktarılıyor?
Yukarıdaki cümlenizde hata var. Hem hatanın ne olduğunu hem de öğrenmeye çalıştığınız şeyin ne olduğunu anlatmaya çalışayım. Ancak anlatmadan önce karışıklığa neden olacağını düşündüğüm şu durumu izah edeyim. İki farklı alternatör var.
1.si: statorda kutuplar var, gerilim rotordaki sargılardan elde ediliyor.
2.si: statorda sargılar var ve gerilim statordan alınıyor. Kutuplar ise rotorda.
Sen gerilimi stator sargılarına uyguladığın için 1. durumdan bahsediyoruz demektir.
12 V'luk 10 amper akım manyetik alanımızı oluşturdu. Eğer biz bu manyetik alan içerisinde iletkeni(endüviyi, rotoru) döndürmezsek bu iletkende bir gerilim indüklenmez. Neden? Çünkü manyetik alan sabit manyetik alan. Demek ki gerilim elde edebilmemiz için rotoru(endüviyi) yani iletkeni döndürmemiz gerekecek. Peki bu rotoru hangi hızda döndürecez ve bu durumda rotordaki iletkenin uçları arasında oluşan gerilimin değeri ve frekansı ne olacak.? Kutup çifti sayısı 2 ise ve biz bunu 1500 d/dk ile döndürürsek oluşacak gerilimin frekansı 50 Hz olacak genliği ise sallama bir değer olarak 120 V olacaktır.
Buraya kadar özetlersek; statora uyguladığımız gerilim neticesinde geçen akım nedeniyle oluşan manyetik alan rotor iletkenlerinin iki ucu arasında 220 V'luk bir potansiyel meydana getirdi. Bu aşamada henüz devreye bir yük(direnç) bağlamadığımıza göre bu alternatör şu kadar güç üretti diyemeyeceğiz. Çünkü uçları boşta henüz.
Yani yukarıdaki ifadeniz ile 120 VA'lik güç verdik karşılığında 1200 VA elektriksel güç ürettik diyemeyiz. 1200 VA'lik güç için 12 ohm'luk bir dirence oluşan 120 V'luk gerilimi uygulamalıyız. Peki uygularsak ne olur.??
10 A'lik bir akım akar. Bu akım nedeniyle oluşan ters manyetik alan rotoru yavaşlatırken uç geriliminin azalmasına neden olur. Bu durumda uyartım akımı artırılarak gerilim sabitlenmeli ve rotorun dönmesini sağlayan güç artırılarak hız sabitlenmelidir.
Hızı istenen değere çıkarmak için tüketilen elektrik gücü kadar mekanik gücü alternatörün vermesi gerekir. Boşta çalışırken 120 VAlik uyartım gücü gerekirken yükte çalışırken bu artar ve diyelim 130 VA olur. Oysaki rotoru boşta döndüren mekanik güç sürtünme vs kayıpları göz önüne almazsak sıfır iken, yüklü durumda 1200 VA olur. Yani elektriksel gücü sağlayan kısım mekanik güçtür ve mekanik gücün ne olması gerektiğini rotorun hızı belirler. Üzerine elektrik yükü alan rotor yavaşlama eğilimindedir ancak kontrol ünitesi hızın azaldığını gördükçe (bir jeneratör için düşünürsek) yakıtın miktarını artırır yada (bir hidroelektrik santral için düşünürsek) tribüne giren suyun miktarını artırır. Eğer yüklü durumdan yüksüz duruma geçerse bu seferde rotor hızlanma eğiliminde olur bu sefer yakıtı yada suyu kısarak daha az güç üretmiş olur.
Eğer jeneratörü maksimum yakıt tüketirken daha fazla yüklemeye çalışırsak, mekanik enerjiyi sağlayan motor artık daha fazla dönme enerjisi sağlayamaz ve rotor yavaşlamaya başlar ve bir müddet sonra durur. Yani güç aktarımı hızla ilgilidir.
saygılar...
