Senkron Makineler Hakkında Bilgi

elektrikuretimi
28 Kasım 2011

Senkron, kelime olarak eşit zamanlı anlamına gelmektedir. Bu kelime ilk defa, elektrik makineleri üzerinde araştırmalar yapan fizikçi Steinmetz tarafından kullanılmıştır. Senkron makineler grubuna, alternatörler (generatörler), senkron motorlar ve senkron konvertörler girer. Senkron motor ile alternatör arasında yapı bakımından bir fark yoktur.

Şekil: Senkron motor ile alternatörün (generatörün) farkı

Rotor devri ile stator devri eşit olan makinelerdir. Senkron makineye mekanik enerji verilip, elektrik enerjisi alınırsa alternatör; elektrik enerjisi verilip mekanik enerji alınırsa senkron motor olur.

Bir başka tanımlamayla senkron makine; stator sargılarında alternatif akım, rotor sargılarında ise doğru akım bulunan ve rotor hızı senkron devirle dönen veya döndürülen makinelerdir.

Senkron Makinelerin Yapısı

Alternatif akım senkron generatörlerle üretilir. Bu makinelere kısaca alternatörler de denir. O halde, milinden aldığı mekanik enerjiyi, gerek 1 fazlı gerekse 3 fazlı alternatif gerilime dönüştüren    veya alternatif gerilim    üreten    makineleri    alternatör    diye tanımlayabiliriz. Genel olarak üç fazlı olarak karşılaşılan alternatörlerden günümüzde elde edilen maksimum güç 1500 MVA ulaşmıştır (Nükleer santraller için turbo alternatörler). Bugünkü imkanlarla 4 kutuplu 2500 MVA’lık turbo generatörlerin yapımı mümkün olmaktadır.

Endüvi, alternatörlerde alternatif gerilimin elde edildiği kısma denir. Birer yüzeyleri yalıtılmış silisli saçların paketlenmesinden yapılmışlardır. Endüvi yapısına göre duran endüvili ve dönen endüvili olmak üzere iki kısma ayrılır. Dönen endüvili alternatörün endüktörü sabittir. Duran endüvili alternatörün endüktörü ise hareketlidir. Alternatör ister dönen endüvili olsun isterse duran endüvili olsun, endüvi üzerinde daima alternatif gerilimin üretildiği sargılar bulunur. Endüktör üzerinde ise daima kutup (doğru akım) sargıları bulunur. Genelde, endüvi, küçük güçlü alternatörlerde dönen kısımda bulunur. Büyük güçlü alternatörlerde ise duran kısımdadır. Kutupları (endüktörü) hareketsiz, endüviyi (rotoru) hareketli olarak dinamolarda görmüştük. Gerçekten de dinamolarda endüvi mili üzerindeki kollektörü kaldırır, yerine bilezikleri koyarsak yapısal olarak küçük güçlü alternatörle karşılaşırız. Ancak her iki makinede de endüvi sarım şekilleri farklı özellikler taşımaktadır. Döner endüvili alternatörler büyük güçler için yapılamazlar. Dönen endüvili makinelerde akım ve gerilimler dış devreye bilezik ve fırçalar yardımı ile alınmaktadır. Ancak kuvvetli akım ve yüksek gerilimlerde bu işlem birçok sorun oluşturacaktır.


Şekil: Yuvarlak (Silindirik) kutuplu senkron makinenin yapısı

Endüktör (kutuplar), manyetik alanın meydana geldiği uyartım (kutup) sargılarını taşıyan, büyük güçlü makinelerde dönen kısımdır. Endüktör bu yüzden rotor olarakda isimlendirilir.Ayrıca senkron makineler rotor cinsine göre iki tipte incelenir. Bunlar;

Çıkık kutuplu rotor içeren senkron makineler

Yuvarlak kutuplu rotor içeren senkron makineler

Senkron Makinelerin Endüvi Yapılarına Göre Çeşitleri

Dönen Endüvili Senkron Makineler

Dönen endüvili senkron makineler yapılış bakımından doğru akım makinelerine benzerler. Bu benzeyişin nedeni her iki makinenin endüvi çevresine yayılmış ve alternatif olarak yön değiştiren kutupları ile (bu kutuplar doğru akımla uyarıldığı gibi, çok küçük makinelerde daimi mıknatıslardan da yapılabilmektedir) üzerlerinde alternatif gerilimler indüklenen endüvi bobinlerinin bulunmasıdır.

Birbirine çok benzeyen bu iki makine arasındaki fark, endüvi bobinlerinde indüklenen alternatif gerilimlerin doğru akım makinesinde kollektör yardımı ile doğrultulmuş olarak dışarıya alınırken, senkron makinede endüvi bobinlerinde indüklenen alt ernatif gerilimlerin b ilezikler yardımı ile dışarıya alınmasıdır. Şekil 2.3′te senkron generatör ile doğru akım generatörün prensip şemaları verilmiştir.


 

a ) Senkron generatör     b) Doğru akım generatör

Şekil: Generatörlerin genel prensip şemaları

Yorumlar