Alternatör
1998 Model bir Toyota Corolla'nın alternatörüAlternatör
mekanik enerjiyi alternatif akıma çeviren elektromekanik bir aygıttır. Çoğu
alternatör bu işi yapmak için dönen bir manyetik alan kullanır. Aslında çoğu
alternatif akım jenaratörü alternatör olarak adlandırılabilir fakat genelde
hareketini içten yanmalı motorların sağladığı alternatif akım üreteçlerine bu
isim verilir.
Çalışma Prensibi [değiştir]Alternatörler doğru akım
üreteçleriyle aynı mantıkla çalışırlar. Bir iletkenin etrafındaki manyetik alan
değişince iletkende bir akım oluşur. Modern tipik bir alternatörde rotor
denilen mıknatıslar demir cevherine sarılmış olan stator denilen sabit iletken
sargıların etrafında dönerler. Mekanik enerjinin rotorları döndermesiyle
iletkenler etrafındaki manyetik alan değişir ve elektrik akımı üretilmiş olur.
Rotorun manyetik alanı indüksiyonla (fırçasız
jenaratörlerde), mıknatıslarla (genellikle çok ufak makinalarda) veya fırçalar
yardımıyla aktarılacak bir akım ile elde edilebilir. Otomobillerde kullanılan
alternatörlerde rotordaki manyetik alan her zaman fırçalar ile aktarılan akımla
oluşturulur. Böylece rotordaki akım kontrol edilerek alternatörün oluşturduğu
voltajın kontrol edilebilmesi sağlanır. Mıknatıs kullanan alternatörler ayrıca
rotora akım vermek zorunda olmadıklarından daha verimlidir fakat mıknatısın
maliyeti dolayısıyla büyüklükleri sınırlıdır. Mıknatısın manyetik alanı sabit
olduğundan üretilen voltaj devir ile birlikte artar. Fırçasız alternatif akım
üreteçleri genellikle otomobillerde kullanılanlardan çok daha büyük
makinalardır.
Otomobil
Alternatörleri [değiştir]Otomobillerde
kullanılan alternatörler aracın motoru çalışıyorken aküyü şarj eder ve diğer
tüm elektrik sistemlerine enerji sağlar. Alternatörler, doğru akım elde etmek için
gereken çeviriciye sahip olmadıklarından doğru akım üreteçlerine göre daha
basit, hafif ve dayanıklıdırlar. Bu dayanıklıkları sayesinde daha yüksek
hızlarda çalışabilirler, böylece otomobillerdeki altenatörler motor hızının iki
katı hızda dönebilir, bu da alternatörün rölantideki çıkış gücünü artırır.
1960'lardan sonra yarı iletken diyotların ucuza bulunabilmesi ile birlikte
otomobil üreticileri doğru akım üreteçleri yerine alternatörleri kullanmaya
başladılar. Otomobil alternatörleri alternatif akımı doğru akıma çevirmek için
akım düzelticileri kullanırlar. Dalgalanmaları düşük seviyede tutmak için
otomobil alternatörlerinde 3 fazlı sargı kullanılmaktadır.
Günümüz otombillerinin alternatörlerinde voltaj
düzenleyicisi bulunur. Tipik bir otomobil alternatörü manyetik alanı iletişim
bileziği ile iletilen doğru akımla oluşturur. Manyetik alan akımı sabit stator
sarımlarından alınan akımdan çok daha küçüktür, dolayısıyla büyük iletişim
bilezikleri gerekmez. Mesela 70 amperlik bir doğru akım üreten bir alternatörün
manyetik alanını oluşturmak için gereken akım 2 amperden daha küçüktür. Voltaj
düzenleyicisi stator çıkışında sabit voltaj üretmek için manyetik alan akımını
gerektiği gibi düzenler. Bir çok eski otomobilde manyetik alan sargıları kontak
anahtarı ve şarj ikaz lambası üzerinden beslenir, kontak açık konumda ve motor
çalışmıyorken ikaz lambasının yanmasının sebebi budur. Motor çalıştırıldıktan
ve alternatör akım üretmeye başladıktan sonra, manyetik alan sargısı bir diyot
tarafından alternatörün ana çıkışı ile beslenmeye başlar ve uçlarındaki voltaj
dengelenmiş olan uyarı ışığı söner. Manyetik alan akımını sağlayan hat
genellikle "uyarıcı hat" olarak adlandırılır.
Sistem oldukça basittir ve alternatörün 100 ampere (tipik
bir otomobil 40-60 amperlik alternatörlere sahiptir) kadar akım taşıyabilen ana
çıkış devresinde büyük anahtarlar gerektirmez. Sistemin bir kötü yanı, ikaz
ışığı bozulduğunda veya uyarıcı hat koptuğunda manyetik alan sargısına akım
ulaşamaması ve alternatörün güç üretememesidir. Fakat bazı alternatörler
belirli hızlarda dönderildiklerinde kendi kendilerine uyarıcı akımı
üretebilirler. Sürücü uyarıcı hattın koptuğunu motor çalışmıyorken yanan ikaz
lambasından anlayabilir. Modern sistemler daha gelişmiş elektronik izleme
sistemlerine sahiptir ve böyle bir problemde sürücüyü uyarırlar.
Ağır iş makinalarında ve acil durum araçlarında kullanılan
alternatörler 150 amper kadar üretebilir. Çok az ışığı ve elektronik sistemi
olan eski araçlar ise sadece 30 amperlik bir alternatöre sahip olabilir. Hibrid
otomobiller, alternatör ve marş motorunu birleştirerek her iki görevi de
üstlenen bir motor/jenaratör kullanır. Bu motor/jenaratör hem içten yanmalı motorun
çalıştırılmasını sağlar, hem hızlanma için fazladan güç sağlar, hem de sabit
hızda sayrediyorken aracın yüksek kapasiteli akülerini şarj eder. Bu cihazlar
kontrol için yukarda bahsedilen basit alternatörlerden çok daha gelişmiş
elektronik sistemlere sahiptir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder