Alternatörlerin Boş Çalışma Deneyi
Alternatörlerin boş çalışma deneyi, boş çalışma (mıknatıslanma) eğrilerini çıkarmak
ve eğriler yardımı ile gerekli mıknatıslanma (uyartım) akımını tespit etmek amacıyla
yapılır. Ayrıca kısa devre ve boş çalışma deneyleri yardımı ile alternatörün senkron
empedansı bulunur. Şekil 2.23’te, doğru akım motoru alternatör ve dinamonun ortak bir
mile bağlı olduğunu görüyoruz.
Deneyi yaparken; alternatör uyartım direncini daima aynı yönde hareket
ettirmelisin. Aksi takdirde doyma etkisi ile alınan değerler normal çıkmayabilir.
Deneyin Bağlantı Şeması
Şekil 2.23: Alternatör boş çalışma deneyi için gerekli bağlantı şeması
Doğru akım motoru alternatör için gerekli mekanik enerjiyi sağlarken dinamo ise
alternatör kutupları için gerekli mıknatıslanma akımını sağlamaktadır. Bağlantı şemasındaki
alternatörün U-W uçlarına bağlı voltmetre alternatörün fazlar arası gerilimini, dinamo çıkış
uçlarına bağlı voltmetre alternatörün uyartım gerilimini, ampermetre ise alternatörün
uyartım akımını gösterir. Alternatör miline bağlı olan dinamo, alternatör uyartımı için
gerekli mıknatisiyeti sağladığından uyartım dinamosu olarak isimlendirilir. Dinamonun
kutup sargılarına (C-D) bağlı olan t, s, q reostası dinamo çıkış gerilimini, dinamo çıkış
gerilimi ise alternatörün uyartım akımını ve gerilimini düzenler. Boş çalışma deneyinde,
senkron hızla döndürülen alternatörün mıknatıslanma (uyartım) akımı ile çıkış gerilimi
arasındaki ilişki incelenir.
Deney İşlem Basamakları
· Deney bağlantı şemasına göre bağlantıyı yapınız. (Şekil 2.23)
· Daha sonra doğru akım motoru yardımı ile alternatöre gerekli mekanik
enerjiyi sağlayınız.(Uyartım devresi açık iken) Devir deney boyunca
sabit tutulur. Alternatörün endüktör (kutup) sargıları devresindeki şalter
açık iken (uyartım akımı sıfırdır) endüvi devresine (U-W uçlarına) bağlı
voltmetre bir değer gösterir. Bu değer kutuplardaki artık mıknatisiyetten
kaynaklanan remenans gerilimidir. Eğer alternatör ilk defa
çalıştırılıyorsa veya artık mıknatısiyet kaybolmuşsa hiç gerilim vermez.
· Alternatöre motor tarafından gerekli mekanik enerji sağlandıktan sonra
uyartım devresi şalterini kapatarak reosta yardımı ile uyartım akımını
yavaş yavaş arttırınız.
· Her kademede uyartım akımını (Im) ve alternatör çıkış gerilimini (E)
ölçerek çizelgeye kaydediniz. Uyartım akımını artırma işlemine çıkış
geriliminde değişiklik olmayıncaya kadar devam ediniz.
· Uyartım akımı arttıkça manyetik akının (Ф) artacağını, buna bağlı olarak
çıkış geriliminin artacağını biliyoruz. Kutuplar doyduktan sonra uyartım
akımını kademe kademe azaltınız. Mıknatıslanma eğrisi bu sefer II nu.lu
yolu izleyerek azalacaktır( Şekil 2.24). Kutuplardaki artık mıknatisiyetten
dolayı iki eğri birbirinden farklıdır. Bu yüzden iki eğrinin ortalaması boş
çalışma eğrisi olarak kabul edilir.
· Devre enerjisini kesiniz.
Sonuç
Deney yaparken uyartım akımının artırılması ve azaltılması işlemi (reostanın
hareketi) hep bir yönde yapılmalıdır. Deney
farklı devir sayılarında yapılırsa elde edilen
mıknatıslanma eğrileri de farklı olacaktır.
Alternatörlerde remenans gerilimi, uç
geriliminin yaklaşık % 5-6 değerleri
arasındadır. Buna göre çıkış gerilimi 10 kV
olan bir alternatörde bu gerilim 500-600 Volt
arasında olabilmektedir. Alternatör uyartım
akımı sıfır olsa bile, bu alternatörün çalışırken
uçlarına dokunmak tehlikeli olabilir. Yandaki
grafiğe dikkat edilirse eğrinin alt kısımları
doğruya yakındır. Fakat uyartım arttıkça
eğimde artmaktadır. Bu durum kutupların
doymasından ileri gelir.
Şekil 2.24: Alternatörün boş çalışma eğrisi