Alternatör Nedir? Yapısı, Nasıl Çalışır?
Alternatör nedir: Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren dalgalı akım üretecidir. Alternatif akım jeneratörü olarak da çalışır. Bu cihazlara alternatif akım jeneratörleri de denilmektedir. Alternatör su türbinleri, rüzgar, dizel motor gibi çeşitli çeviricilerle kullanılabilir.
Alternatör Yapısı
Alternatörün yapısı, bir mıknatıs (magnet) ve bu mıknatısın kutupları arasında dönen bobinden (armatür) oluşur. Rotor, stator ve diyot parçaları ile akım üretilir. Araçlarda elektrik üreteci olarak kullanılır. Alternator yapımında neodymium mıknatıslar kullanılır. Bu mıknatıslar verimlilik ve pratiklik açısından teknolojik gelişmelerin anahtarı olmuştur.
Alternatörün Parçaları
Kasnak, rotor, statör, köşebent, kapaklar, rulmanlar, düzenleyici ve doğrultucudan oluşur. Fırça, kollektör (collector) ve manyetik kutuplar alternatorun diğer parçalarıdır.
Armatürün ucu bir kollektöre, diğer ucuda diğer kollektöre bağlanır. Bunlar bir milin etrafında alternator ile beraber dönecek şekilde ayarlanır. Kollektörlere temas eden iletken fırçalar ile, gelen akım alınır.
Gövde, çelikten, statör sac paketi yüksek kalitede silisli çelik sacdan yapılır. Çıkık kutuplu rotor %150 aşırı hıza dayanacak şekilde tasarımı yapılır. Soğutma fanı dökme alüminyumdur. Yatak muhafazası dökme demir, ön ve arka taşıyıcılar demir plakalardan kaynakla yapılır.
- Statör: Statör bobinleri ve statör çekirdeklerinden oluşmuştur ve ön ve arka kapaklara tespit edilmiştir. Statör çekirdeği, çelik kaplanmış ince plakalardan oluşur.
- Rotor: Kutup çekirdekleri, manyetik alan bobini, kayar bilezikler, rotor milinden oluşmuştur.
- Diyot: Eş yüklü diyot tablaları içerisinde, üç adet pozitif (+) üç adet negatif (-) diyot bulunur. Alternator tarafından üretilen akım, uç kapaklardan yalıtılmış pozitif yönlü diyot tablalarından verilir.
Alternatör Nasıl Çalışır?
Alternatörler doğru akım üreteçleri gibi aynı prensip ile çalışırlar. Bir iletkenin çevresindeki manyetik alan değişince iletkende bir akım oluşur. Modern tipik bir alternatörde rotor adı verilen mıknatıslar vardır. Demir nüveye sarılmış olan stator denilen sabit iletken sargıların içinde yada çevresinde dönerler. Mekanik enerji rotorları döndürür. Bu durumda iletkenlerin çevresindeki manyetik alan değişir ve elektrik akımı üretilir.
Fırçasız jeneratörlerde rotorun manyetik alanı mıknatıslarla yada fırçalar vasıtasıyla aktarılacak bir akım da elde edilebilir. Araba alternatörlerinde rotordaki manyetik alan her zaman fırçalarla aktarılan akımla oluşur. Böylece rotordaki akım kontrol edilerek alternatorün voltajın kontrol edilebilmesi sağlanır.
Mıknatıs (magnet) kullanan alternatörler ayrıca rotora akım vermek zorunda olmadıkları için daha verimlidir. Ama mıknatısın maliyeti, mıknatısın büyüklüğü ile sınırlıdır. Magnetin manyetik alanı sabit olduğu için üretilen voltaj devirle birlikte artar. Fırçasız alternatif akım üreteçleri genel olarak otomobillerde kullanılan üreteçlerden daha büyük makinalardır.
Fırçasız alternatörler de çalışma prensibine göre ikaz ve ana sistem olarak iki bölüme ayrılabilir. Ana sistemin hareketli bölümü olan ana rotor devir sayısına göre değişen sayıda kutuplardan oluşur. Rotordaki ana kutuplar çevirici makinenin devrinde döndürülür. Kutuplarda manyetik akı meydana gelmesi için doğru akım gereklidir. Ana kutuplara doğru akım ikaz sistemi tarafından verilir.
İkaz sisteminin çalışma prensibi ana sistemle aynıdır. Ancak kutup ve sargılar ters çevrilmiştir. Yani, ikaz sistemindeki kutuplar hareketsiz olan ikaz statörü üzerindedir. Sargılar ise dönen ikaz rotoru üzerinde bulunur.
Ana statördeki bağımsız yardımcı sargılardan geçen akım voltaj regülatörler de doğrultulur. İkaz statöründeki kutup sargılarına verilir. Kutuplardan çıkan manyetik akıyı keser. İkaz rotoru üzerindeki bobinlerde üç faz alternatif akım oluşur. Bu da rotordaki döner köprü diyotlar da doğrultularak ana rotora (ana kutuplara) doğru akım olarak iletilir. Fırçasız alternatörlere yük uygulandığında, voltaj (voltage) düşümünü önlemek ve istenilen düzeyde tutmak için voltaj regülatörü kullanılır.
Alternatörün Gücü
Devamlı Güç: Alternatörün tam yükte, devamlı, kesintisiz çalışmaya müsait olması
Yedek (Standby) Güç: Alternator belli bir süre çalıştırıldıktan sonra dinlendirilerek soğumaya bırakılır. Soğuyan alternatorün tekrar çalıştırılması ile elde edilen güçtür. Standby güç (Standby power) devamlı gücün yaklaşık 1.1 katıdır. Örneğin; devamlı gücü 100 KVA olan alternatorun standby gücü 110KVA olarak izah edilir. Piyasada genelde Standby güç verilir.
Alternatif Gerilim Nasıl Elde Edilir?
Basit jeneratör (generator) de alternatif gerilim üretimini adım adım incelersek;
N-S kutupları arasında bulunan bobinin;
- Birinci durumda kuvvet çizgisine paraleldir. Bu durumda kuvvet çizgilerini kesmeyecek ve gerilim oluşmayacaktır. Yani kuvvet çizgisi ile bobin kenarı arasındaki açı sıfırdır. Yani gerilim formülü e = Emax x Sinφ formülü baz alındığında Sin 0 = 0 olur. Voltta sıfırdır.
- İkinci durum 90° ye gelindiğinde Sin 90° = 1 olur. Kuvvet çizgilerini bobinin kenarını dik kestiği için e = Emax x Sinφ + (artı) durumuna geçecektir. Bir gerilim oluşacaktır.
- Üçüncü duruma çevrildiği zaman meydana gelen gerilim tekrar sıfır volt olur. Kuvvet çizgileri bobin kenarlarını kesmediği için gerilim üretmez. Sinüs açısı 180° olur. 180° = 0 volttur.
- Dördüncü duruma çevirdiğimizde bobin kenarı kuvvet çizgilerini dik keseceğinden bobin açısı 270° = -1 olur. Ve maksimum değerde gerilim üretir. Ama bu değer – (eksi) yönünde oluşur.
- Beşinci duruma geldiği zaman kuvvet çizgileri paralel olacağı için bobin kenarlarını kesemeyecek ve gerilim sıfır olur. Açısı 360° = 0 volttur. Anlatılan durumlarda manyetik kuvvet çizgileri bobin kenarlarını değişik açılardan keser. Sıfırdan artı maksimum, artı maksimumdan sıfıra, sıfırdan eksi maksimuma, eksi maksimumdan tekrar sıfıra geçer. Böylece sinüsal bir eğri içerisinde değişim göstererek değişken gerilim indüklemeleri oluşturur. Bir bobinin 0° den 360° kadar olan periyodunu incelemiş olduk. Bu süreye “saykıl” da denir. Bobin üzerinde indüklenen bu gerilime “ani gerilim” denilir.
Üretilen bu ani gerilim değeri dikkate alınmaz. Önemli olan efektif değerdir. Çünkü dairesel olarak hareket eden ve üzerinde gerilim indüklenen bobinin gerilim etkinliği değeri;
E = 4,44 . Φ . f . N . 10¯8 volt formülü ile hesaplanır.
Bobini hareket ettirmeden sabit tutup, kuvvet çizgisi çevrilir. Bobin üzerinde tekrar bir gerilim indüklenmesi oluşur. Gerilimin etkin değeri bu hareketten hiç bir şey kaybetmez. Çünkü bazı jeneratörler döner manyetik alan sabit bobin üzerine çalışmaktadır.
Ticari ve Endüstriyel Alternatörler
Genel olarak elektrik enerjisinin şebekeden sağlanamadığı ortamlarda kullanılır. Alternator rüzgar enerjisi, dizel motor ve su türbinleri gibi değişik çeviricilerle kullanılabilir.
Elektrik ihtiyacı olan ortamda alternatörler kullanılır. Günümüzde fırçalı alternatörler yerini modern ve bakım gerektirmeyen fırçalı ve voltajın elektronik voltaj regülatörü ile sabitlendiği alternatörlere bırakmıştır.
Alternatör Fiyatları
Piyasada en küçükten en büyüğe kadar alternator ve jeneratör makineleri imalatı yapan firmalar vardır. Fiyatlar model, kalite ve küçük veya büyüklüğüne göre belirlenmektedir.
Daimi mıknatıslı alternatörler ile ilgili araştırma yapmam gerekiyor.
Nedir?
Nerelerde kullanılır?
Nasıl yapılır?
Çalışma prensibi nelerdir ?
Alternatör ile arasındaki fark nedir araştırma yaparken hep alternatörler ile ilgili bilgi çıkıyor. Alternatörlerde geçerli olupta daimi mıknatıslılarda geçerli olmayan bir özellik var mıdır merak etmekteyim. Teşekkür ederim.
Mıknatıs Nedir?, Elektromıknatıs Nedir?, Mıknatıs Çeşitleri Nelerdir? başlıkları altındaki yazımızda aradığınız konu ile ilgili bilgiler bulunmaktadır.
admin ellerine sağlık süper…
Alternatör den ne kadar elektrik üretimi alabiliriz
alternatörün gücüne, akımına bağlıdır.
Çok faydalı bir çalışma
10kw bir altarnatöru cevirmem nekadar guce ve nekadar hiza ihtiyacim olur
10 kw lık alternatörü hangi sistem ile çevirmek istiyorsunuz. Ayrı ayrı formülleri var.
İyi günler cevabını bulamadığım bi soruyu sormak istiyorum. 0.18 kw lık bi motoru prize takıp çalıştırarak 3kwlık motora şaftlarını kayışla bağlayıp çevirsek elektrikten kâr elde eder miyiz?
0,18kwlik Motorun gücü,3kw lık motorun yaptığı işe yetmez.
Admin merhaba. İsyerimizde çalışan mesela 3 kW motor gücüyle çalışan eksantrik presler var. Eksantrik pres ten kayış yardımıyla alternatöre baglasak maksimum kaç kw verim alabiliriz veya kaç kw alternatör baglamamiz gerekir.
Prese altarnatör bağladığınızda ürettiğiniz elektriği kullanacaksınız. Altarnatör yüke bağlandığında devir düşecek, tekrar devrin yükselmesi gerekir. Presin devri sabit olduğundan altanatöre cevap veremiyecektir. Yani bu şekilde elde edilen elektrikte gerekli randımanı elde edemezsiniz.
admın bey s.a.bizim bahcede 5.5 kw (7.5 hp) dalgıc var .bunu 25 kw lik alternatörle calıştırma fikrim var. alternatörü 1.5 yada 2 kw lik dinamo çevirir mi? randımanlı olurmu?yada alternatörü kac kw lik dınamo cevirir?
Deneyerek öğrenmek en güzeli. Alternatörü kontrol etmek için hız düzeneği gerekli. Alternatör frekans ve gerilimi 5,5 kw lık motora uyumlu olmasına dikkat
Admin merhaba cok degerli bilgiler vermissiniz oncelikle emeginize tesekkur ediyorum . Sorum şu ? Ben gunes paneli yerine elektrik uretimimi 15 kw bir alternator ile ve 3 beygirlik bir dinamo yardimiyla volant agirlik ve bilya yatakli bir mil sistemi kullanacagim bu sistemde kayis volant yatagina bagli olacak ve volant agirligi ile dinqmonun cevirme gucu arttirilip alternatorun cevirilme hizi arttirilacak . Şu ihtimalde boyle bir durumla istenilen kw degerini alabilirsem dogru akimi nasil gunes paneli şarj ediyorsa direk cikisi invertere mi vericem yoksa invertere direk gelmeden regulator yardimi ile cikisi invertere vererek bataryalari şarj edecem burada anlamak istedigim nokta dogru akimi iletebilmek icin ne yapmam gerekiyor . Not :15 kw net cevirme hizini bulmus bir sekilde sizlere sorarak bu soruma yanit bekliyorum tesekkurler.
“Güneş Enerjisi Nedir?”,başlıklı yazımızda sorunuz detaylı olarak açıklanmaktadır inceleyiniz.
Bilgiler cok faydali ve anlasilir. Bende bi soru sorayim. Miknatis zamanla guc kaybeder mi? Her enerji gibi oda biter mi?
Her enerji gibi doğal mıknatıslarında enerjisi biter.
İyi günler,
Teknede kullanılmak üzere bir saft jenarötürü yapmak istiyorum.
Saft devri min. 350 d/d ,max 1500 d/d ,7 kwa lık 220v 50 hertz üreten bir alternatör
düşünülmektedir.
Bu saft devri aralığında voltajı ve frekansı nasıl sabit tutabilirim.
Teşekkürler.
Otomatik gerilim ayarlayan regülatör ile gerilimi sabit tutabilirsiniz.
Mrb admin. Alternatör neden yüke bağlanınca devri düşer. Frenleme nedir tşkürler
Yüke bağlanan akım altarnatörün çektiği akıma eklenince bir düşüş meydan gelebilir. Ama altanatör hemen bu eklenen yükü toplayarak normal devrine geçer.
Selam admin. yük ve uyartım akımı sabit kalma sartıyla mekanik güc artırılırsa terminal gerilimi hız ve frekans nasil değişir artarlarmı düserlermi sabitmi kalirlar.
Burada hiç bir şeye dokunmadan mekanik gücü motor kasnağının çapını artırmak veya eksiltmek ile değiştirebiliriz. Bu esnada motor gerilimi ve frekans otomatik olarak kasnak çapına bağlı olarak düşer veya yükselir.
alternatör ile üretilen elektrik 7/24 kullanılabilirmi
Evet kullanılabilir.
Bir alternatörden elde edilen elektrik enerjisini akü de depolamak için ne tip bir cihaz gerekli
Altarnatörde üretilen elektrik kaç volt ise redresör girişi uygun voltta olmalıdır. Redresör çıkışı ise akü voltajına göre olmalıdır.
Merhaba 10 kw ac alternatoru dakikada kaç devirde çevirdiğinde 50 herz 220 volt üretir güç kaynağı dizel motor olur su turbunu olur
Altarnatörün etiketinde tüm değerler yazılıdır. Çıkış ayarlarını ona göre yapabilirsiniz.
Admin, youtubda dolaşan free enerji hevesimi gidermek istedim. Çalışan 12v bir araba alternatörü aldım. rotora mıknatısları NSNS dizdim. sargıdan çıkan 2 li üç uca kabloları lehimledim. küçük bir motorla çevirdim. ancak kablo üçlarından volt alamadım. diyotları bağlamadım. Acaba, diyotlar dahil tüm parçaları monte etsem ve alternatörün + ve – çıkışlarından voltaj alabilir miyim? acil bilgi lütfen.
Küçük motorun gücü alternatörün gücüne erişemediğinden sürekli elektrik enerjisi üretemez. Sistem kilitlenir.
Zevkle okudum çok teşekkürler.