Alternators

RAPOR

1. Giriş:

Motorlu araçlarda elektrik enerjisiyle çalışan birçok eleman (farlar, ikaz lambaları, cam sileceği vb.) vardır. Bunun yanında bataryanın da şarjlı tutulması gerekmektedir. Bu ihtiyaçları karşılamak için araçlarda mekanik enerjiden elektrik enerjisini üretebilecek şarj sistemleri geliştirilmiştir. Araç üzerindeki tüm alıcılar ve batarya doğru akımla çalışmaktadır. Fakat alternatif akım üreten alternatörler üretim verimi ve devamlılığı açısından doğru akım üreten dinamolara göre daha avantajlı olduğundan şarj sistemiyle alternatif akım üretilir ve bu akım daha sonra diyotlar yardımıyla doğrultulur.

Tüm araçlarda şarj sistemi kullanılmakta olduğundan bu sistemin öğrenilmesi önem taşımaktadır. Atölyede yapılan çalışmalarda şarj sistemiyle ilgili deneyler yapılmış, sistemin parçaları tanınmış ve teorikte öğrenilen bilgiler pekiştirilmiştir.

2. Teori:

Endüksiyon esasları:

__ Bir iletken veya bobin manyetik alan içerisinde hareket ettirilirse iletken veya bobinde emk (gerilim) oluşur.

__ Bir iletkende oluşan emk nın büyüklüğü birim zamanda kestiği kuvvet hattı sayısına bağlıdır.

__ Bir bobin içerisine bakıldığı zaman kuvvet çizgilerinin bobin içerisinde azalması iletken üzerinde saat ibresi yönünde akım oluştuğunu gösterir.

Bir manyetik alan içerisinde elde edilen emknın değeri:

F: Yüzey alanı

B: Bir iletkendeki manyetik alan kuvvet çizgisi sayısıdır.

Üretilen gerilim manyetik alanın hareket hızına, manyetik alanın yoğunluğuna ve iletkenin uzunluğuna bağlıdır.

Alternatörde B, V istediğimize göre değiştirilebilir.

BRegülâtör ile kontrol altına alınır.

F= Alan V= Üretilen gerilim

s= Alınan yol = İletken veya manyetik alan hızı

t= Zaman l= İletken boyu

Rotorun dönme sayısı artırılırsa frekans sayısı artar.

Alternatörün Tanımı:

Alternatör, motordan gelen mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir. Mekanik enerji motordan bir kasnak vasıtasıyla alınır ve rotor döndürülerek, stator sargılarında alternatif akım üretilmesi sağlanır. Bu alternatif akım diyotlar tarafından doğru akıma çevrilerek bataryaya gönderilir.

Alternatörün temel parçalan elektro mıknatıslanmayı oluşturan rotor, elektrik akımını üreten stator ve akımı doğrultan diyotlardır.

Bunlara ek olarak, aynı zamanda manyetik oluşturulması için rotora akım geçiren fırçalar, rotorun yumuşak bir şekilde dönmesini sağlayan rulmanlar ve rotoru, statoru ve diyotları soğutmak için bir fan bulunmaktadır. Tüm bu parçalar ön ve arka kapak tarafından birleştirilir.

Şekil 1. Alternatör ve kısımları

Kısımları:

Rotor; Rotor, kutup çekirdekleri (manyetik kutuplar) bir manyetik alan bobini (rotor) kayar bilezikler ve bir rotor milinden meydana gelmiştir.

Stator; Stator, stator çekirdekleri ve stator bobinlerinden meydana gelmiştir ve ön ve arka kapaklara tutturulmuştur. Stator çekirdeği, çelik kaplanmış ince plakalardan meydana gelir.

Diyotlar; Eş yüklü diyot tablaları içinde, üç adet pozitif ve üç adet negatif diyot bulunur. Alternatör tarafından üretilen akım, uç kapaklardan yalıtılmış pozitif yönlü diyot tablalarından verilir.

3. Materyal � Metod

Açık devre (regülâtörsüz) şarj testi:

Yapacağımız deneyde manual olarak tasarlanmış octopus marka alternatör test cihazı, iletken maşalı kablolar ve alternatör kullanılmıştır.

Alternatör test cihazı:

OCTOPUS (British Made)

Motor : A.C. HP : 3^1/2 NO: A546

RPM : 45�5000 Rating: ½ MR

Volts : 200�250 Amps : -

Gycles: 50 Phase : -

Alternatör:

ALBİ (Made in Turkey)

14 V, Max 48 Amp.

İmal Tarihi: 1986

Alternatör cihaza dengeli bir şekilde bağlanmıştır. Cihazın batarya (+) ucu rotor ve stator sargılarına bağlanarak akım anahtarı açılmıştır. Cihaz çalıştırılarak alternatörün hareketi sağlanmıştır. Düşük devirde cihazın ampermetresi sola sapmaktadır, bu durum alternatörün henüz gerilim üretmeye başlamadığını ve akımın cihazın bataryasından alternatöre geçtiğini göstermektedir. Daha sonra devir yavaş yavaş yükseltilerek ampermetrenin sağa sapma anı bulunmuştur; bu durumda alternatör gerilim üretmeye başlamıştır ve akım cihazın bataryasına doğru geçmektedir. Değişik devirlerde akım ve gerilim değerleri ölçülerek not alınmış ve deney tamamlanmıştır.

4. Değerlendirme ve Sonuç:

Gücün Hesaplanması:

P = I .V

P₁ = 0 . 15,5 =0

P₂ = 2 . 20 = 40 watt

P₃ = 3 . 23 = 69 watt

P₄ = 2 . 24 = 48 watt

P₅ = 4 . 26 = 104 watt

P₆ = 3,5 . 30 = 105 watt

P₇ = 4 . 34 = 136 watt

Yapılan ölçümler sonucunda alınan veriler Tablo 1 de gösterilmiş ve Grafik 1 de de grafik olarak gösterilmiştir.

Akım (Amper)	Gerilim (Volt)	Güç (Watt)	Devir/Dakika
0	15,5	0	850
2	20	40	1000
3	23	69	1100
2	24	48	1200
4	26	104	1300
3,5	30	105	1550
4	34	136	1800

Tablo 1. Alınan verilerin gösterildiği tablo

Grafik 1. Tablo 1 de gösterilen verilerin grafik olarak düzenlenmesi

5. Sonuç ve Öneriler:

Yapılan ölçümler sonucunda alternatörde herhangi bir arızaya rastlanmamış olup yapılan ölçümlerde de alternatörün kablolarında bir kopukluk olmadığı ve standartlarda çalıştığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte alternatör test cihazından alınan verilerden de anlaşıldığı üzere kullanılan alternatör gayet iyi bir performans göstermiştir.