Doğru akım ders notları

+ Yorum Gönder
Yudumla ve Soru(lar) ve Cevap(lar) Bölümünden Doğru akım ders notları ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1

  2. 2
    Aytu
    Bayan Üye





    Cevap: Alternatif akım ders notları

    ALTERNATİF AKIMZamana bağlı olarak periyodik bir şekilde yön ve şiddet değiştiren akıma “alternatif akım (AC)” denir. Alternatif akımın şiddeti kaynağın gücüne bağlıdır.1.1. Alternatif Akımın Elde EdilmesiŞekil 1.1’deki gibi O O´ ekseni etrafında, mıknatıslar arasında dönebilen bir KLMN iletkenini (sarım) sabit bir hızla döndürelim. Çerçevenin uçları, eksen etrafında dönen birer metal bileziğe bağlanmıştır. Bileziklerden her biri F1 ve F2 fırçalarından birine sürekli olarak dokunur. Bu basit üretecin çıkış uçları olan fırçalar, elde edilecek olan akımın değişimini incelemek için bir ölçü aletine bağlanmaktadır. İletken çerçeve N-S kutupları arasında dairesel bir hareketle döndürülürken, çerçevenin açısal pozisyon değişimine bağlı olarak KL ve MN iletkenlerini kesen manyetik akı sürekli değişir. Böylece, “değişken bir manyetik akı tarafından kesilen iletkende gerilim indüklenir” prensibine göre iletken çerçevede bir indüksiyon EMK’i meydana gelir. İlk ve ikinci 90º lik dönmelerde NMLK yönünde indüksiyon akımları meydana gelir (Doğru akım esasları Elektromanyetizma konusuna bakınız). Bu akımlar dış devreye F1 fırçasından çıkar. Üçüncü ve dördüncü 90º’ lik dönmelerde ise çerçevede ters yönde indüksiyon akımları meydana gelir. Bu sefer akımlar dış devreye F2 fırçasından çıkarlar. Böylece zamanla yönü ve şiddeti değişen bir akım elde edilmiş olur. Şekil 1.2’deki tel çerçevenin manyetik alan değişiminden kaynaklanan emk’ni bulalım. Faraday yasasına göre, manyetik alan içerisinde bulunan herhangi bir iletkende elektromotor kuvvet (EMK) endükleyebilmek için; yamanyetik alan sabit iletken hareketli olmalı, ya manyetik alan hareketli iletken sabit olmalı, ya da hem manyetik alan hem de iletken harekeli olmalı fakat farklı hızlarda dönmelidirler. Şekil 1.1 ve dolayısıyla şekil 1.2’de manyetik alan sabit iletken hareketlidir. Herhangi bir zamandaki yüzeyden geçen manyetik akı, ?=B.A.Cos? dır. ? açısı,B alanı ile A yüzeyinin normali arasındaki açıdır. Çerçeve döndükçe ? açısı da değişir. Eğer çerçeve sabit açısal hız ile döndürülürse t zamanında ?=wt kadar açı dönmüş olur. Açısal hız; birim zamandakat edilen açı olarak tanımlanır, ? harfi ile gösterilir. İletkende endüklenen emk=df/dt ile tanımlanır. Dolayısıyla e=dBAcoswt/dt=BAwsinwt olur.1.1.1. SaykılŞekil 1.3’teki emk’nın sıfırdan başlayarak pozitif maksimum değere yükselmesi, tekrar düşerek sıfıra ve negatif maksimum değere inmesi, buradan da tekrar sıfıra ulaşmasına saykıl denir. Şekildeki eğri sinüs eğrisidir. Dolayısıyla elde edilen emk da sinüssel bir emk’ dır.1.1.2. FrekansFrekans, tel çerçevenin saniyedeki 360ºC’lik dönme sayısıdır . Alternatif akım ve emk’nın frekansı olarak bilinir.1.1.3. PeriyotBir saykılın tamamlanması için geçen zamana periyot denir. T harfi ile gösterilir. Birimi saniyedir.1T = f1.1.4. AlternansBir saykıl pozitif ve negatif alternanslardan oluşur (Şekil:1.3).1.1.5. Sinüs EğrisiŞekil:1.4 (a, b, c, d)’de zamanla değişimleri farklı alternatif akımlar verilmiştir. Bu akımların pozitif ve negatif periyotlarının aynı olduğu görülmektedir. Bu alternatif akımlardan sadece sinüs eğrisi şeklindeki alternatif akım idealdir (Şekil:1.4.d).1.2. Alternatif Akım DeğerleriBilindiği gibi DC akım/gerilim değeri sabittir. Örneğin1 VDC dediğimizde DC gerilimin 1 V olduğu anlaşılmaktadır. Fakat AC’de akım/ve gerilim değerleri sürekli değişmektedir. Bu yüzden AC’yi ifade etmek için çeşitli değerler kullanılmaktadır. Bunlar ani değer, maksimum (tepe) değer, tepeden tepeye değer, ortalama değer ve etkin değerdir.
    1.2.1. Ani DeğerAlternatif akımın zamanla değerinin değiştiğini biliyoruz. İşte alternatif akım ve gerilimin herhangi bir andaki değerine ani değer denir. Bir saykılda sonsuz sayıda ani değer vardır.i = i Sin wtV = V Sin wtmm formülü ile hesaplanır.Örnek: Frekansı 50 Hz, maksimum değeri 60 V olan alternatif gerilimin 1/100 sn sonraki anlık değerini bulunuz.Çözüm: V = Vm .Sin w.t formülünde w = 2p .f olduğundan Vm , ? ve t değerleri formüldeyerine yazılırsa, V = 60.Sin ( 2p.50. 1 i)V = 60Sinp =0V L100 l1.2.2. Maksimum (Tepe) DeğerMaksimum (tepe) değer, ani değerlerin en büyüğüdür. Manyetik alan içerisinde dönen bir bobinde indüklenen emk’ya dikkat edilirse 900 ve 2700’lik açılarda elde edilen değerler iletkenlerin kuvvet çizgilerini tam dik olarak kestiği anlardır.1.2.3. Tepeden Tepeye DeğerAlternatif akımın en üst noktası ile en alt noktası arasındaki değer tepeden tepeye değer olarak ifade edilmektedir. Tepeden tepeye değer maksimum değerin 2 (iki) katıdır.1.2.4. Ortalama DeğerOrtalama değer, bir saykıldaki ani değerlerin ortalamasıdır. Ortalama değer aynı zamanda sinyalin doğru akım değeridir. Alternatif akımın bir saykıldaki pozitif ani değerlerin sayısı, negatif ani değerlerin sayısına eşit ve aynı büyüklükte olduğundan alternatif akımda ortalama değer sıfırdır. Bu yüzden saf AC’nin DC değeri de sıfırdır. Fakat AC, diyotlar yardımıyla doğrultulur ise ve maksimum değer de belli ise ortalama değeryarım dalga doğrultmada Vort = 0,318.Vm , tam dalga doğrultmada ise Vort = 0,636.Vm formülü ile hesaplanır.Örnek: Maksimum değeri 24 V olan tam dalga doğrultulmuş gerilimin ortalama değerini bulunuz.Çözüm: V = 0,636.V = 0,636.24=16,26 V olarak bulunur.ort m1.2.5. Etkin DeğerAlternatif akım uygulanan bir devre elemanında, harcanan gücü bulmak isterken hangi akım değerini alacağımızı ilk anda bilemeyebiliriz. Akımın maksimum değerini alsak büyük bir hata payı oluşur. Çünkü akım bir periyotluk süre içinde sadece iki kez ve anlık olarak maksimum değere ulaşır. Ortalama değer almak istersek bu değerin sıfır olduğunu zaten biliyoruz. Bunu belirlemenin en güzel yolu, bir dirençten, belirli bir zaman aralığında verilen alternatif akımın sağladığı ısı miktarını, aynı dirençte ve aynı sürede bir doğru akım tarafından elde etmektir. Bu doğru akım değerine ve potansiyel farkına, alternatif akımın etkin değeri ve etkin potansiyel farkı denir.AC devrelerde Ampermetre ve voltmetre Etkin akım ve gerilimi ölçer.Resim 1.1: Digital AVO metreAlternatif akım ile aynı bir dirençte, aynı zamanda, eşit miktarda ısı açığa çıkaran doğru akımın değerine alternatif akımın etkin veya efektif değeri denir.Vm imVe = = 0.707.Vm ie = = 0.707.im22Örnek 1: Bir direncin uçları arasındaki alternatif gerilimin maksimum değeri40 2 Volt’tur. Gerilimin etkin değerini bulunuz.Vm 40 2Çözüm 1: Ve = = = 40 Volt22Örnek 2: Şehir şebeke gerilimi 220 V olduğuna göre maksimum ve ortalama değerini hesaplayınız.V 220Çözüm 2: V = 0,707.V ise, V= = = 311,17 Voltem m0,707 0,707Şehir şebekesi saf AC olduğundan ortalama değeri sıfırdır. Vort = 0 Volt1.3. Alternatif Akımın Vektörler ile GösterilmesiSinüssel şekilde değişen akım veya gerilimin herhangi bir andaki değeri, yarı çapı uzunluğunda dönen bir vektörün düşey (dik) eksen izdüşümü ile bulunabilir.Bu dönen vektörün dönüş yönü, saat ibresinin dönüş yönünün ters istikametindedir.1.3.1. Sıfır FazEğer bir sinüssel eğri Şekil 1.6’daki gibi t=0 anında sıfır başlangıç noktasından başlayıp maksimum değerine gidiyorsa sıfır fazlıdır.1.3.2. İleri FazEğer bir sinüssel eğri Şekil 1.7’deki gibi t=0 anında sıfır başlangıç noktasından bir ? açısı kadar önce başlayıp pozitif maksimum değere doğru artıyorsa eğri ileri fazlıdır.1.3.3. Geri FazEğer bir sinüssel eğri Şekil 1.8’deki gibi t=0 anında sıfır başlangıç noktasından başlamayıp bir ? açısı kadar sonra başlıyorsa bu eğri geri fazlıdır.1.3.4. Faz FarkıŞekil 1.9’daki gibi iki sinüssel eğrinin arasında bulunan açı veya zaman farkına faz farkı denir. Genellikle aradaki açı ile değerlendirilir. Şekil 1.9’da I1 akımı I2 akımından ? açısı kadar geri fazlıdır.1.4. Alternatif Akımın Etkileri
    1.4.1. Isı EtkisiAlternatif akımın ısıtma ve aydınlatma alanlarında doğru akım yerine kullanılmasında hiçbir sakınca yoktur. Alternatif akım geçen R dirençli bir tel ısınır. Alternatif akımın şiddeti durmadan değiştiği için ısınında değişmesi gerekir. Alternatif akımın şebeke frekansı 50 Hertz olduğu için 1 saniyelik zaman içerisinde akımın geçtiği iletkenden yayılan ısı 100 defa maksimum, 100 defa sıfır olur. Isının bu kadar çabuk değişmesi kullanma alanlarının hiç birisinde bir sakınca oluşturmaz. Resim 1.2’deki gibi elektrikli ısıtıcılar elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürürler.Elektrik sobalar, ocaklar ve ütüler, “alternatif akım” ile çalışan cihazlarlardır.1.4.2. Kimyasal EtkisiAlternatif akım devresine bağlanmış olan elektrotlar nöbetleşerek anot ve katot olur. Resim 1.3’deki elektroliz kaplarında bulunan sudaki eriyik 1 yarım periyotta bir elektrotta toplanırsa, diğer yarım periyotta öteki elektrot üzerinde birikir. Bu yüzden elektroliz sonunda elektrotlardan herhangi biri eriyik bakımından zenginleşemez. Sonuç olarak alternatif akım ile elektroliz yapılamaz ve aküler doldurulamaz.Alternatif akım ile elektroliz yapılamaz ve aküler doldurulamaz..Resim 1.3: Elektroliz kapları1.4.3. Manyetik EtkisiAlternatif akımın etrafında değişken manyetik alanlar meydana gelir. Resim 1.4’de görüldüğü gibi sabit bir manyetik alan içinde bulunan bir telden, alternatif akım geçirildiğinde tele etki eden elektromanyetik kuvvetler de alternatif olur. Yönü ve şiddeti değişen bu kuvvetin etkisi ile tel titreşim yapar.Bu sebeple alternatif akımlar, dönen mıknatıslı veya dönen makaralı ölçü aletlerine etki yapmaz ve bu aletler ile ölçülemez.Alternatif akım, dönen mıknatıslı veya makaralı ölçü aletlerine etki yapmaz.Resim 1.4: HopörlörALTERNATİF AKIM DEVRELERİDeğişik devrelerde alternatif akımın akım şiddeti, potansiyel farkı ve direnç değerleri arasındaki bağıntılarını inceleyelim.Resim 2.1: Elektronik devre Resim 2.2: Direnç2.1. Sadece Dirençli Devre (R)Sadece R direnci bulunan bir devreye şekil 2.1’deki gibi bir alternatif akım uygulayalım. Bu durumda direncin iki ucu arasındaki potansiyel farkı V = VmSin wt vedirençten geçen alternatif akım şiddeti i = imSin wt olur. Bu durumda akım ile gerilimin zamana bağlı grafikleri çizildiğinde, her ikisinin de aynı anda maksimum değerleri aldıkları ve aynı anda sıfır oldukları görülür. Şekil 2.2’deki grafik yorumlanacak olursa akım ve gerilimin aynı fazda oldukları sonucuna varılır.m wŞekil 2.1: AC devregerilimin zamana göre değişimi
    2.2. Sadece Bobinli Devre (L)Direnci ihmal edilebilen bir bobine Şekil 2.4’teki gibi bir alternatif akım uygulanacak olursa bobinde, akımın değişmesinden dolayı bir özindüksiyon emk’sı meydana gelir. Akımgerilimden 90o veya p kadar geridedir. Akım ve gerilimin zamana bağlı değişimi şekil22.6’da görülmektedir. Bobinden geçen akımın zamana bağlı olarak değiştiği ve maksimumVmakım şiddeti i = olduğu görülmektedir. Bobinden geçen akımın şiddetim wL p Vei = im sin( wt -) olarak yazılabilir. Bobinden geçen akımın etkin değeri ise ie = dir.2 wLVewL = yazılırsa ?L nin biriminin Volt/Amper veya Ohm olduğu görülür. ?L bobininiealternatif akıma karşı göstermiş olduğu dirençtir. Buna bobinin endüktif reaktansı denir. XL ile ifade edilir.XL = w.L veya XL = 2p . f .Lakım/gerilim değişimiÖrnek: İndüktansı 0,5 H olan bir bobinin, frekansı 50 Hz olan 157 V bir alternatif akıma karşı göstereceği endüktif reaktansı ve devreden geçen akımı bulunuz. Çözüm: XL = 2p. f .L = 2.p.50.0,5 = 157WV 157I == = 1 AmperXL 1572.3. Sadece Kondansatörlü Devre (C)Bir kondansatörlü devreye doğru akım kaynağı bağlandığında belli bir süreden sonra akım geçmezken, alternatif akım uygulandığında devreden yönü ve şiddeti değişen bir akım geçtiği görülür. Şekil 2.7’deki gibi, bir kondansatöre alternatif akım uygulandığında gerilim artarken akım azalmakta ve gerilim maksimum değerini aldığında akım sıfır değerine inmektedir. Bu durumda kondansatör yüklenmesini tamamlamıştır. Gerilim azaldıkça kondansatör devreye akım vererek boşalmaya başlar. Devreye uygulanan gerilim sıfır olduğunda akım en büyük değerini alır. O halde akım ile gerilim arasında 90o veya ?/2 radyanlık faz farkının olduğu Şekil 2.8’de verilmiştir. Bu faz farkı kadar akım gerilimden( p i Vöndedir. I = V .wC ise i = i Sin wt +)olur. I = m olduğunu görürüz. Buradammm mCL 2 ldirenç gibi davranan (1/?C) ye kapasitif reaktans denir ve XC ile gösterilir.11XC = XC =v .C 2p . f .C
    V = V Sin w tm akım/gerilim değişimi Şekil 2.7: Kondansatörlü AC DevreŞekil 2.9: Kondansatörlü AC devre akım/gerilim dalga şekilleriÖrnek: Kapasitesi 50µF olan bir kondansatöre 50 Hz frekanslı 220 V alternatif gerilim uygulanmıştır. Devreden geçecek akımı bulunuz.11 V 220Çözüm: XC == -6 = 63,7W IC == = 3,45 Amper 2pf .C 2p.50.50.10 XC 63,72.4. Dirençli ve Bobinli Devre (R-L) Şekil 2.10’daki bir direnç ve bobinden oluşan devreye V1 geriliminde doğru akım uygulandığında geçen akım şiddeti I1 olsun. Bu devreye aynı V1 gerilimini sağlayan alternatif akım uygulandığında devreden geçen akım şiddetinin daha küçük olduğu görülür. Devreye alternatif gerilim uygulandığında akımın küçülmesi, devrenin direncinin artması ile açıklanabilir.V VmSin Şekil 2.10: RL devresiDevrede akım ile gerilim arasında bir faz farkı vardır. Akım gerilimden geridedir. Akım ile gerilim arasındaki faz farkına ? dersek akım şiddetinii = imSin (wt -j) şeklinde yazabiliriz.Alternatif gerilim ile akım arasındaki ilişkiden,2 22V = i ? R2 + XL bağıntısı elde edilir. Bu bağıntıdaki R + XL büyüklüğü RLdevresinin alternatif akıma karşı göstermiş olduğu dirençtir. Bu dirence R-L devresinin empedansı denir ve Z ile gösterilir.Şekil 2.11’de XL ve R yi birbirine dik vektörlere benzetirsek, Z bunların bileşkesi olur. Akım ile gerilim arasındaki faz farkı?, Z ile R arasındaki açıdır.RV = i.Z Cosj = Z Şekil 2.12: RL devre Örnek: Şekil 2.12’deki devrenin; empedansını, devre akımını ve faz açısını bulunuz?22 22Çözüm: Z = R + XL = 3 + 4 =5 ?V 50 3I == = 10 Amper Cosj == 0,6Z 552.5. Direnç ve Kondansatörlü Devre (R-C)Şekil 2.13’teki gibi seri bağlı direnç ve kondansatörlü bir devrede etkin akım ile etkin gerilim arasında V = i ?bağıntısı vardır. Buradaki Xc kondansatörün alternatif akıma karşı gösterdiği dirençtir. RC devresinin alternatif akıma karşı gösterdiği direnç empedanstır. Z ile gösterilir.
    Şekil 2.13: RC devreV = VmSin wtŞekil 2.14’deki Xc ile R yi birbirine dik vektörlere benzetirsek Z bunların bileşkesi olur. Akım ile gerilim arasındaki faz açısı?, Z ile R arasındaki açıdır.RV = i.Z Cosj = Z Örnek: Şekil 2.15’deki devrenin empedansını, devre akımını ve faz açısını bulunuz?22 22Çözüm: Z = R + XC = 6 + 8 =10 ?V 20 12I == = 2 Amper Cosj == 0,6Z 10 20Şekil 2.15: RC devresi2.6. Direnç Bobin ve Kondansatörlü Devre (R-L-C)Şekil 2.16’da verilen birbirine seri bağlanmış RLC elemanlarından oluşan devreye alternatif gerilim uygulanmış olsun. Bu devrenin etkin akım ve gerilimi arasında aşağıdaki bağıntı bulunur.22Buradaki Z = R +(X -XC ) büyüklüğü devrenin empedansıdır ve Z ileLgösterilir. Bir RLC devresinin empedansı,devre elemanlarının dirençlerinin şekil 2.17’de görüldüğü gibi vektörel toplamı düşünülerek hesaplanır. Devredeki bobin ve kondansatörden meydana gelen faz farkları birbirine zıt yöndedir. Akım ile gerilimRarasındaki ? faz farkı Cosj = veyaZ XL -XCtan? = olur.V =VmSin wtRAkım ile gerilim arasındaki faz farkı XL ile XC nin birbirine göre büyüklüklerine bağlıdır.XL > XC ise ? pozitif ve akım gerilimden geridedir.XL < XC ise ? negatif ve akım gerilimden ileridedir.XL = XC ise ?=0 olup akım ile gerilim aynı fazdadır.Bir RLC devresinde XL = XC olduğunda Z=R olur. Bu duruma devrenin rezonans hali denir.Devrenin rezonans frekansı aşağıdaki formülle bulunur. 1f = 2p LC Bir RLC devresinde rezonans halinde empedans en küçük değerini, devre akımı en büyük değerini alır. Bir RLC devresinde akımın en büyük değerini alabilmesi için ya kaynak frekansı değiştirilerek XL = XC yapılır ya da frekans sabit tutulup L veya C ya da her ikisi birden değiştirilerek devre rezonansa getirilebilir.Şekil : 2.17 Şekil : 2.18 Örnek: Şekil 2.19’daki devrenin empedansını, devre akımını ve faz açısını bulunuz. Çözüm:Z = R2 +(XL -XC )2Z = 32 + (10 -6)2 =5 ? V 40I == = 8AmperZ 5 R 3Cosj = == 0,6Z 5Çözüm: f == = 65 Hz 2p ALTERNATİF AKIMDA GÜÇBir doğru akım devresinde kullanılan güç, bu devreye uygulanan gerilim ile devreden geçen akımın çarpımıdır. Alternatif akımda ise gerek devreye uygulanan gerilim gerekse devreden geçen akım zamana bağlı olarak değişir. Akım ve gerilimin çarpımı olan güç de zamana bağlı olarak değişik değerler alır. Doğru akım devrelerinde olduğu gibi alternatif akım devrelerinde güç her zaman V.I değildir.Bir alternatif akım devresinde gerilim ve akım;v = VmSin wt ve i = imSin (wt -j ) dır.Alternatif akım devrelerinde herhangi bir andaki güçP = VmimSin wt.Sin (wt -j ) dir. P değerine gücün ani değeri veya ani güç denir.
    3.1. Aktif GüçDevrenin ortalama gücü ise P=VIcosj olarak bulunur. Ortalama güce aktif güç de denir. Buradaki kullanılan cosj cihazın güç faktörü veya güç katsayısıdır. Bir devre elemanının gücünü arttırmak için cosj yi büyütmek yani j yi küçültmek gerekir. Elektrikenerjisi üretiminde güç faktörünün 1’ e yakın olması istenir.3.2. Reaktif GüçSaf bobinli bir devrede (sadece L) gücün ortalama değeri sıfırdır. Gücün ortalama değerinin sıfır olması yani aktif gücün sıfır olması bobinin kaynaktan bir enerji çekmediğini gösterir. Ani gücün pozitif ve negatif değerleri birbirine eşittir. Pozitif alternansta kaynaktan çekilen güç, negatif alternansta kaynağa geri verilmektedir. Bobinler enerji harcayan değil; enerji depo eden elemanlardır.Aynışekilde kondansatörlü bir devrede de (Sadece C) gücün ortalama değeri sıfırdır. Çünkü güç eğrisinin ortalama pozitif ve negatif alternansları birbirine eşittir. Kondansatörün dolması anında kaynaktan çekilen güç, kondansatörün boşalması anında kaynağa geri verilmektedir. Kondansatörler de bobinler gibi güç çekmeyip, enerji depo eden elemanlardır.Saf bobin ve kondansatör devrelerinde j = 900 olduğu için güç katsayısı sıfırdır (Cos 900=0). formülüne P = V .I .Cosj göre P=0 olur. Görüldüğü gibi bobinde yada kondansatörde her hangi bir güç kaybı olmamaktadır. Ancak şaşırtıcı bir şekilde bir alternatif akım devresinde, direnç olmadığı durumda, bobin ve kondansatörün iç dirençlerinden dolayı bir güç harcanır ve bu harcanan güç tıpkı bir doğru akım devresinde olduğu gibi ısışeklinde açığa çıkar.Saf bobinde ve saf kondansatörde gerilim ve akımın etkin değerinin çarpımına reaktif güç denir.Q = V I sinjC CCBurada Q devrenin Reaktif gücüdür. Eğer sinf=1.0 alınırsa, endüktif ve kapasitif devreler için reaktif güç aşağıdaki gibi hesaplanır.2 V2V = IX Q = VI = IX =CCC C CCCC XC 2 V2 V = ILXL QL = VLIL = IL XL = XL3.3. Görünür GüçAktif gücü dirençler, reaktif gücü ise endüktif ve kapasitif reaktanslar çeker. Eğer bir devrede hem direnç hem de reaktans bulunuyorsa, bu devrede aktif ve reaktif güçler bir arada bulunur. Bu devre hem aktif hem de reakif güç çekecektir. Böyle bir devrede VI değeri ne aktif gücü, ne de reaktif gücü verir. Direnç ve reaktanstan oluşan bir devrede VI çarpımına, görünür güç denir. S harfi ile gösterilir.22VS = VI = I .Z =ZŞekil 3.1
    Aktif Güç Reaktif Güç Görünür Güç
    P Q S
    Watt VAR VA
    Tablo 3.1 Örnek: Şekil 3.2’deki devrenin aktif,reaktif ve görünür güçlerini bulunuz.Şekil 3.222 22Çözüm: Z = R + XL = 3 + 4 =5 ? V 50 3I == = 10 Amper Cosj == 0,6Z 55P = V.I.Cos j = 50.10.0,6 = 300WQ = V.I.Sin j = 50.10.0,8 = 400VARS = V .I = 50.10 = 500VA3.4. Üç Fazlı SistemlerÇok fazlı sistem, gerilimlerinin arasında faz farkı bulunan iki veya daha fazla tek fazlı sistemin birleştirilmiş halidir. Çok fazlı sistemlerin bazı özelliklerinden dolayı elektrik enerjisinin üretimi, iletimi ve dağıtımı çok fazlı olarak yapılır. Çok fazlı sistemlerin en çok kullanılanı üç fazlı sistemlerdir.Tek fazlı sistemlerde güç dalgalı olduğu halde, çok fazlı sistemlerde oldukça düzgündür. Böylece çok fazlı motorların momenti, tek fazlılara göre düzgün olmaktadır. Üç fazlı motorlar, tek fazlılara göre daha basit yapılı olup daha az bakım gerektirir ve verimleri de yüksektir. Üç fazlı enerji iletiminde gerekli olan iletken miktarı, aynı uzaklık aynı kayıplar ve aynı gerilim için bir fazlı sisteme göre azalma gösterir. Bir fazlı yükler, üç fazlı sistemin bir fazını kullanarak çalışabilir. Üç fazlı sistemlerin tek fazlı sistemde doğrudan çalışması mümkün değildir.Şekil 3.33.5. Faz FarklarıÜç fazlı emk’nın üretimi, bir fazlı emk’nın üretimine benzer. Yalnız burada manyetik alan içerisinde dönen bir iletken yada bobin yerine üç adet bobin vardır. Bu bobinler birbirleri ile 1200lik açı ile yerleştirilmiştir.Şekil 3.4’teki vektörlere dikkat edilirse ET emk’ nın fazının 1200 , ES emk’ nın -1200 , ER emk’ nın 00 olduğu görülmektedir. Şekil 3.4’te görüldüğü gibi bir nokta alınırsa, vektörler bu noktanın önünden ER ES ET sırasıyla geçeceklerdir. Bu sıraya faz sırası veya faz dönüş yönü denir. Şu halde faz sırasının RST olması, R fazının sıfır fazlı, S fazının 1200 geri fazlı veT fazının 1200 ileri fazlı olması demektir.
    3.6. Dengeli ve Dengesiz Üç Fazlı SistemlerÜç fazlı bir sistemin her üç faz hattındaki akımların büyüklükleri birbirine eşit ve aralarında da 1200 faz farkı varsa üç fazlı sistem dengelidir denir. Dengeli sistemi dengeli yükler oluşturur. Dengeli yüklerin her bir fazının empedansı büyüklük ve faz yönünden birbirine eşittir. Üç fazlı dengeli yüklere örnek olarak, üç fazlı motorları verebiliriz.Dengesiz sistemlerin faz empedansları birbirine eşit değildir. Bunun sonucu olarak her bir fazın veya hattın akımları da farklı değerdedir. Dengesiz devrelerde faz sırası önemlidir. Faz sırasının değişmesi ile yükün akımları da değişebilir. Dengesiz sistemlere örnek olarak üç fazlı ve bir fazlı alıcıların birlikte bulunduğu apartmanları, iş yerlerini ve fabrikaları verebiliriz.Üç fazlı sistemler yıldız ve üçgen olarak bağlanır.Bağlantı üçgen ise; V = VI = 3.IFazHat Faz HatBağlantı yıldız ise; VHat = 3.VI = I olur.Faz Hat Faz
    3.7. Üç Fazlı Sistemlerde GüçÜç fazlı sistem ister dengeli ister dengesiz olsun, her bir fazın güçlerinin toplamı, devrenin gücünü verir.P = P + P + P123Dengeli devrelerde faz güçleri birbirine eşittir. Bir fazın gücü Pfaz ile gösterilirse, üç fazlı devrenin gücü P = 3.Pfaz olur.Dengeli devrede bir fazın gücü P = V .I .Cosj olur. Üç fazlı devrenin gücü içinfaz faz fazP = 3.V .I .Cosj bulunur.faz faz fazVDengeli yıldız devrelerde Vfaz = hat ve I = I olduğundanfaz hat3 P = 3.V .I .Cosj formülü bulunur.hat hat







+ Yorum Gönder
doğru akım ders notları,  doğru akım esasları
5 üzerinden 5.00 | Toplam : 2 kişi