Jeneratör Güç İhtiyacı Belirleme
Toplam kwatt yükünü ve Jeneratör (alternatör) KVA değerini hesaplamak için tüm yüklerin toplanması gereklidir. Ancak yükler reaktif(KVA) ve aktif(kilowatt) güç olarak ikiye ayrılır. Aktif gücün reaktif güce oranı güç faktörü(cos phi) olarak adlandırılır. Güç faktörü yükün bir özelliğidir ve alternatör tarafından kontrol edilemez. Kilowatt olarak belirtilen aktif güç akım ve voltajın çarpımından küçük olacaktır(Tekfaz alternatörlerde Güç(KVA)=AkımxVolt, üçfaz alternatörlerde Güç(KVA)=1.732xAkımxVolt). Alternatörler güç faktörü cos phi=0.8 olacak şekilde dizayn edilmişlerdir. Yani 100 KVA güçünde bir alternatör 80 kw aktif güç verebilir.
Akkor flamanlı lambalar, saf ısı enerjisi tüketen ısıtma elemanları, fırınlar sadece aktif yük tüketirler. Bu tip yükler toplanarak basit şekilde hesaplanabilir. Transformatörler, bobinler, hava hatları, senkron motorlar, redresörler, endüksiyon ve ark fırınları aktif gücün yanında reaktif güç de çekerler.
Alternatörün (jeneratör) güç tesbiti yapılırken, jeneratör tarafından tahrik edilen ve aynı anda çalışaçak tüm elemanların güçleri toplanmalıdır. Ancak alternatör alternatör elektrik motoru çalıştıracaksa aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir.
Elektrik motorlarını çalıştıracak alternatörün gücünü tesbit ederken elektrik motorlarının çalışma sırasında çektiği güç değil, yol alma sırasında ihtiyaç duyulan güçlerin de tespit edilmesi gerekir. İndüksiyon motorlarının çalışma sırasında alternatörden çekeceği güç(Palt.) ; In=nominal akım, U=gerilim olmak üzere, Palt.=1.732 x U x In formülü ile hesaplanabilir. Ancak elektrik motoru çalıştıracak alternatör hesaplanırken çalışma sırasında çekeceği güç yerine, elektrik motorunun yol alması için gerekli güç hesaplanır.
Elektrik motorlarının yol alma sırasında çektiği güç elektrik motorunun tipine ve bağlama şekline göre değişiklik gösterir.
Sincap kafesli motorlarda yol alma akımdan dolayı , motor direkt bağlamada nominal akımın 5 ila 6 katı, yıldız-üçgen bağlamada nominal akımın 1.7 ila 2 katı akım çeker. Slipring rotorlu motorlarda ise yol alma akımı, nominal akımın 1.3 ila 1.6 katıdır.
Gensan alternatörler geçici olarak nominal yükün 1.5 katı yükte çalışacak şekilde dizayn edilmiştir.
Örnek uygulama:
8 kwatt’lık ışık kaynağı, sıra ile devreye girecek, yıldız-üçgen bağlı 11 kw ve 22 kw gücünde toplam 2 adet sincap kafes elektrik motoru çalıştıracak alternatörün gücü ne olmalıdır ?
Hesaplamada en fazla güç ihtiyacının gerektiği durum incelenecektir. Buna göre Işık kaynağı ve 11 kw’lık motor çalışırken, 22 kw’lık motorun yol aldığı düşünülerek hesaplamalar yapılmalıdır.
22 kw elk. Motorunun etiket değerleri:
Gerilim U=380 V ;Nominal Akım In=42,2 A
Yıldız-üçgen bağlı sincap kafes elektrik motoru nominal akımının 2 katı akım çektiğine göre:
Yol alma akımı: Iy=2 x In=84,4 A
Yol alma için gerekli güç:
Py=1,732 x Iy x U =1,732×84,4×380 = 55549 VA = 56 KVA
Gensan alternatörler geçici olarak %150 yüklenmeye uygun olarak dizayn edildiğinden yol alma için gerekli güç Pya=Py/1.5=56/1.5=37.5 KVA olarak alınabilir.
11 kw elk. motorunun etiket değerleri:
Gerilim U=380 V ;Nominal Akım In=23.4 A
11 kw elk. motorunun çalışması için gerekli güç:
Pç=1.732 x In x U =1.732×23.4×380 =15400 VA = 15.5 kVA
Işık kaynağı için gerekli güç:
Pı=8/cos phi=8/0.8=10kVA
Gerekli toplam güç: Pt=Pya+Pç+Pı=37.5+15.5+10=63 KVA
Işık kaynağı ve 11 kw’lık motor çalışır durumda iken, 22 kw’lık motora yol verildiğinde geçici olarak 63kVA güce ihtiyaç duyulacaktır. Motor yol aldıktan sonra sistem 41.5KVA(16+15.5+10=41.5kVA) güç çekecektir.Bu durumda 63KVA gücünde jeneratör (altarnatör) seçilmelidir.