Jeneratör Teknik Bilgileri

Detaylı bilgilere geçmeden önce jeneratörler hakkında şunları söyleyebiliriz;

Günümüzde en çok tercih edilen jeneratör tipleri, endüstriyel dizel motorlu jeneratörler ile portatif tip küçük jeneratörlerdir. Endüstriyel tip jeneratörler, 24 saat sürekli kullanıma uygun olarak tasarlanmış olup uzun yıllar kullanıma uygun olarak imal edilirler. Portatif jeneratörler ise, genellikle 3-5 saatlik enerji ihtiyaçlarını karşılama amacı ile kullanılırlar.

Endüstriyel tip jeneratörlerde en önemli kısımlar motor ve alternatördür. Her üretici kendine göre değişik motor markaları (Volvo, Cummins, Perkins, MTU...vs) ve alternatörler (Leroy Somer, Stamford, Marathon...vs) kullanarak jeneratör imal eder.
Bu tip jeneratörler yüksek desibelde ses ürettikleri için genellikle Ses İzolasyon Kabinleri ile tercih edilirler. Jeneratörlerin taşınması gereken durumlarda ise Römorklu tip jeneratörler tercih sebebidir.

Endüstriyel jeneratörler Alçak Gerilim ile Orta ve Yüksek Gerilim jeneratörleri olarak isteğe bağlı olarak imal edilirler. Ev ve işyerlerinde kullanılan jeneratörler alçak gerilim jeneratörleridir. Bu jeneratörlerden 50-60Hz. monofaze (240V) ve trifaze (380V) çıkış alınabilir.

Jeneratörlerin en önemli kısımlarından biriside Kontrol ve Dağıtım panolarıdır. Kontrol panoları jeneratörlerin otomatik ve manual çalıştırılması, elektriksel değerlerin izlenmesi ve arızaların tespitinde kullanılan bölümdür.

İsteğe bağlı donanımlar;

 * Senkronizasyon panosu

 * Remote (uzak) radyatörü

 * Ek yakıt deposu

 * Yakıt ve su seviye alarmı

 * Isıtıcı

 * Susturucu

 * Ses izolasyon kabini

 * Römork 

Şimdi daha detaylı bilgilere gözatalım;

Jeneratörün nedir bölümündede söylediğimiz gibi günümüzde en yaygın olan jeneratörler mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren jeneratörlerdir. Bu jeneratörleri oluşturan sistemler şunlardır;

- Motor
- Alternatör
- Kontrol paneli

Alternatör üç parçadan oluşur
1.Hareketin iletildiği eksen etrafında döndürülen motor kısmı
2.Rotorun içinde döndüğü,elektrik bağlantılarının yapıldığı sabit kısım olan strator
3.Voltajı sabitleyen elektronik voltaj regülatörü

Kontrol Paneli jeneratörün çalışması, ayarların yapılması ve takibi için gerekli olan, gösterge ve diğer elektriksel donanımların bulunduğu kısımdır.

Dinamo denilen elektromanyetik jeneratörde bir bobin, manyetik alan içinde endüksiyon çizgilerini kesecek şekilde hareket ettirilir. Elektrostatik jeneratörde (Van de Graaf jeneratörü, Wimshurst makinası) mekanik enerji, elektrostatik endüksiyon veya sürtünme ile üretilen eşit ve zıt elektriki yüklere bölünerek sarf edilir.

Jeneratörler, en küçük tesisten en büyüklerine kadar değişik büyüklük ve kapasitelerde imal edilir. Alternatif yani dalgalı akım üretenlerine alternatör, doğru akım üretenlere de, doğru akım jeneratörleri veya dinamo denir. Sonuçta elde edilen ister AC (alternatif akım) olsun ister DC (doğru akım) olsun elektrik enerjisinin kaynağı aynıdır. Sadece makinanın taslağı değişiktir.

Bir jeneratörü çalıştırmak için gerekli mekanik enerji, su türbini, buhar türbini, içten yanmalı motor veya gaz türbini gibi ilk hareketi veren aletlerle sağlanır. Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren iki tip ana makina vardır: Alternatif akım AC jeneratörleri ve doğru akım DC jeneratörleri. Elektrik enerjisinin çoğu günümüzde AC jeneratörleri ile üretilir ve bu aletlere Alternatör adı verilir. AC, İngilizce Alternatif Current (Alternatif Akım) kelimelerinin baş harfleri; DC ise Dieckt Current (Doğru Akım) kelimelerinin baş harfleri alınarak kullanılmaktadır. Alternatörler, senkron jeneratörler de denilen makinalar, hemen hemen bütün buharlı ve su enerjisi ile güç elde eden santrallerde esas jeneratörlerdir. Çünkü transformatörler alternatif voltajı kolaylıkla yükseltir ve alçaltır. Elektrik enerjisinin, uzak mesafelere nakli için yüksek voltaj, dağıtım ve kullanım için düşük voltaj uygundur.

Çalışma prensibi: Elektrik jeneratörlerinin çoğunun çalışma teorisi Faraday kanununa dayanır. Bir tel bobini çevreleyen magnetik akım çizgi sayısı (maxwell) değiştirildiğinde, bobinde manyetik akıya göre değişen sarım sayısıyla orantılı bir elektromotor kuvveti hasıl olur. ani voltaj değeri E = -n (df)/dt)10-8 volttur. Burada n sarım sayısı, f maxvell olarak manyetik akı ve t saniye cinsinden zamandır. Eksi işareti, indüklenen voltajın, kendisini hasıl eden kuvvete zıt olduğunu belirtir. Jeneratörün bir parçası diğerine göre mekanik olarak hareket ettirildiğinde jeneratör sargılarında voltaj indüklenir, böylece armatür sargıları adı verilen bobin çevresinde manyetik akı meydana gelir. Manyetik akı sürekli mıknatısın, DC alan sargısından veya AC kaynağından elde edilebilir.

Yapısı: Uygulamada, kalıcı manyetik alanlar sadece küçük jeneratörlerde kullanılır. İndüksiyon jeneratörleri hariç, büyük jeneratörler DC alan sargılarıyla teçhiz edilmiştir. Alan sargıları çoğu DC jeneratörlerinin statorüne, AC jeneratörlerinde alan sargıları normal olarak rotoruna sarılmıştır. Alan sargıları sadece alçak voltaj ve güce dinamodan elektrik cereyanı nakleden iki tele ihtiyaç gösterir. Bunlar dönme kuvvetlerine karşı kolaylıkla izole (tecrit) edilirler.

Akı değişmesine tabi olmayan manyetik devrenin herhangi bir kısmı katı çelikten olabilir. Buna DC makinalarının alan kutupları ve bazı AC jeneratörlerinin bütün döner alan yapısının kısımları dahildir. Küçük hava boşluğu olan makinalarda kutuplar, akıları esasen sabit olmasına rağmen, ekseriya haddeden geçirilerek safihat haline konmuş çeliktendir. Safihat haline getirme, frekans titreşimlerinden hasıl olan kutup yüzü kayıplarını minimuma (en aza) indirmeye yardım eder. Çekirdek kaybını azaltmak için armatür çekirdeği daima ince çelik yapraklardan teşkil edilir.

Jeneratörlerin özel tipleri: Beşgen kutuplu jeneratörler (Homopolar Generator: HPG): Bu doğrudan doğruya, doğru akım üreten tek makinadır. Bütün diğer tür DC jeneratörleri armatür sargılarında AC üretir ve sonra komütatör vasıtasıyla AC’yi DC’ye dönüştürür. HPG armatür sargılarına veya komütatöre sahip değildir. Bu fark bu jeneratörün çok sağlam bir makina olmasına sebep olur. HPG ilk elektromekanik jeneratör olmasına rağmen, sonuncu olarak uygulama sahasına girmiştir.

Manyeto Hidrodinamik Jeneratör: Bu jeneratör esas itibariyle, yüksek bir hızla fışkırtılan elektriki bakımından iletken gazdan (iyonize gaz), iki elektrottan ve manyetik alan hasıl eden alan sargılarından ibarettir. Bu jeneratörler henüz çok etkin değildir. Çünkü gazı yeteri derecede iletken hale getirmek için yüksek bir sıcaklık veya büyük miktarda potasyum gereklidir.

Yüksek frekans jeneratörleri: Elektrik cihazının minimum ağırlığı ve ebatı önemli olduğunda, 60 Hertzden yüksek frekanslar özellikle kullanışlıdır. Mesela 400 Hertz, güç kaynağı yaygın olarak uçakta kullanılmaktadır.

*****************************************************************

KGK (Kesintisiz Güç Kaynakları)

Uzun süreli elektrik kesintilerinde elektrik enerjisi ihtiyacını karşılamak için jeneratör kullanılır.
Ancak jeneratörlerin yükünü kendi üzerine kesintisiz alamaması,bazı kritik yükleri besleyecek yeterli kalitede çıkış dalga şekli oluşturamaması ve frekans kararlılığı bakımından eksiklikleri vardır. KGK ise jeneratörün aksine yükleri kesintisiz olarak üzerine alabilmekte ve kritik yükleri şebekede meydana gelebilecek her türlü bozulmalarına karşı besleyebilecek kalitede ve kararlı frekansında çıkış gerilimi üretebilmektedir.

Kesintisiz Güç Kaynakları (KGK) bağlı bulunduğu tüm elektrikli ve elektronik cihazlara tüm parazitlerden ve dalgalardan arındırılmış sabit genlikli gerilim sunan, elektrikli kesintilerinde bünyesindeki akü sistemlerini devreye sokarak kullanıcılara kesintisiz çalışma imkanı sağlayan cihazlardır.

Bilindiğinin aksine KGK sonsuz enerji kaynağı değildir. Elektrik kesintilerinde kullanıcının acil işlerini tamamlayarak cihazlarını güvenli bir şekilde kapatacak kadar süre tanıyan cihazlardır. Yani bir KGK jeneratör gibi sonsuz enerji sağlayamaz, zaten bu cihazlar birbirlerine rakip değil birbirlerini tamamlayan cihazlardır.

Kesintisiz Güç Kaynağı’ndan beklenen özellikler:

Regülasyon: Regülasyon, giriş gerilimindeki değişimlerin kontrol edilmesidir. Türkiye şartlarında şebeke gerilimindeki değişim -20 ile +15 arasında değişmektedir. KGK’lardan beklenen çıkış gerilimini +- yüzde 1 hata payı ile düzenlemesidir.

Gerilim Kararlılığı: Gerilim kararlılığı, çıkış geriliminin değişen şartlar altında sabit kalmasının sağlanmasıdır.

Yüke Karşı Regülasyon: Çıkışa bağlanan yüklerdeki değişime rağmen çıkış geriliminin sabit kalmasının sağlanmasıdır. KGK lardan beklenen hata payının +- yüzde 1 den ufak değerlerde olmasıdır.

Ani Yüke Karşı Regülasyon: Çıkış yükünün ani değişimi, şebeke geriliminin kesilmesi ve gelmesi hallerinde çıkışta olacak değişimin +-yüzde 10’dan küçük olması hedeflenir. Frekans Kararlılığı: Çıkış yükünün ani değişimi, şebeke geriliminin kesilmesi ve gelmesi hallerinde çıkışta olacak değişimin +-yüzde 10’dan küçük olması hedeflenir.

Aşırı Yük ve Kısa Devre Koruması: Çıkışta oluşabilecek aşırı yüklenme ve kısa devrelere karşı KGK’ nın kendini koruması, arızalanmaması ve çalışmayı sürdürmesi gerekmektedir. Yüzde 150 aşırı yükte KGK’ nın gerilim regülasyonun da en az 1 dakika süreyle çalışabilmesi ve hata durumu ortadan kalktığında herhangi bir operasyona gerek kalmadan çalışmasını sürdürmesi beklenir.

Toplam Harmonik Distorsiyon (THD): THD, çıkış geriliminde oluşan harmoniklerin bir ölçüsüdür. Bu harmonikler radyo, telsiz gibi frekans bağımlı cihazların çalışmasını etkileyebilir. Bu yüzden bu değerlerin lineer yükte yüzde 3’ten, nonlineer yüklerde ise yüzde 5 ten küçük olması istenir. Modern KGK larda PWM ( Darbe Genişlik Modülasyonu ) kullanılarak harmoniklerin değeri azaltılmaktadır.

Yüksek Verim: Her cihazda olduğu gibi KGK’larda da enerji kayıpları oluşur. Önemli olan bu kaybın düşük tutulmasıdır. Dolayısıyla yüksek verimli cihazlar tercih edilmelidir. Akü: Kesintisiz Güç Kaynağı’nda gücün sürekliliğini sağlamak için aküler kullanılmaktadır.

*****************************************************************

ELEKTRİK BİLGİLERİ

ELEKTRİK Elektrik, durağan ya da devingen yüklü parçacıkların yol açtığı fiziksel olgudur. Elektrik yükü, maddenin ana niteliklerinden biridir ve temel parçacıklardan kaynaklanır. Elektrik olgusunda rol oynayan temel parçacık yükü, negatif işaretli olan elektrondur. Elektriksel olgular çok sayıda elektronun bir yerde birikmesiyle ya da bir yerden başka yere hareket etmesiyle ortaya çıkar. Elektrik olgusunda rol oynayan diğer parçacık yükü, pozitif işaretli olan protondur.

 ELEKTRİK AKIMI
Yüklü temel parçacıklar (- yüklü elektronlar ve + yüklü protonlar), iyonlar (bir ya da daha çok elektron yitirmiş ya da kazanmış atomlar) ve delikler (artı yüklü parçacık olarak düşünülebilen elektron eksikliği) gibi elektrik yükü taşıyıcılarının devinimlerinin ortak adı. Elektrik yükünün elektronlarca taşındığı bir tel içinde ki akım , birim zamanda telin herhangi bir noktasından geçen yük miktarının ölçüsüdür.

ELEKTRİK DEVRESİ
Elektrik akımının iletilmesini sağlayan, iletken ya da iletkenler zinciri ve öğeler dizisidir. Bir elektrik devresinde, akımı oluşturan yüklü parçacıklara enerji veren pil ya da üreteç türü bir aygıt ile lambalar; elektrik motoru ya da elektronik bilgisayar gibi akım kullanan aygıtlar ve bağlantı telleri ya da iletim hatları bulunur. Öğeler birbiri ardına (seri) ya da yan yana (paralel) bağılıdır
Ülkemizde yerleşim alanları üstünden geçen ve zaman zaman evlerin çok yakınlarına kadar gelen yüksek gerilim hatları başka bir tehlike kaynağıdır. Bu gibi yerlerde televizyon antenlerin düzeltilmesi için dama çıkılması başlı başına ayrı bir tehlikedir. Çocukların uçurtmalarını almak için bir sopayla tellere dokunmaya kalkışmaları ölümle sonuçlanan kazalara yol açmaktadır. Bu hatlara 20 m. den daha yakına gelmek son derece tehlikelidir. 

ELEKTRİK ÇEŞİTLERİ

1.Statik Elektrik Cam  çubuk gibi   yalıtkan  bir  madde  ipek  bir   parçasına   sürüldüğü  zaman,  cam  çubuk  ile kumaş  yüzeylerin  her  ikisinde  de  elektrik  yüklenmeye  başlar,  birinde pozitif  diğerinde  ise negatif  yükler meydana  gelir.  Her ikisi birbirinden  ayrıldığı zaman   bu  yükler  üzerinde  kalır.bu  yüke  hareket  halinde   olmadığından  dolayı statik  elektrik  adı  verilir. 

2.Dinamik Elektrik Serbest  elektronlar  aktığı  duruma,  bir  başka  deyişle  kendi  atomlarından  kopan elektronların  iletken  bir  nesne  içinde hareket  ettikleri  duruma denir.  Dinamik  elektrik ikiye  ayrılır.    
a) Doğru Akım   
b) Alternatif Akım 

a)Doğru   akım:  İki  kutup   arasında zamana  bağlı  olarak   yönü  ve  şiddeti  değişmeyen  akıma  doğru  akım  denir. 

b)Alternatif   akım: iki  kutup  arasında   zamana    bağlı  olarak   yönü  ve  şiddeti  değişen  akıma   alternatif  akım  denir.

ELEKTRİK ÖLÇÜ BİRİMLERİ 

Elektrik ölçü  birimi  olarak  amper  kullanılır. 
1 Amper:  saniyede 6,28*10       elektron  akıtan devrenin   akım  şiddetine  1 amper  denir. Sembol=I 

Gerilim   farkı:  Elektiriki bir devrenin  iki  ucu  arasındaki   elektron  sayısı  farkına gerilim  farkı  denir.  Birimi   volttur. Sembol=E,V 

Elektro  motor  kuvvet(EMK):Bir  üretecin (pilin)iki  kutbunda  hiç  bir  alıcı  olmadan sahip  olduğu  gerilme E.M.K.  denir. 

OHM KANUNU Elektirikte  akım şiddeti,  gerilim  farkı ve  direnç  arasında  bağıntı   vardır.   Bu   bagıntıya  ohm  kanunun   denir. 
(W=I*R) E=Gerilm  farkı (volt)I=Akım  şiddeti(amper)R=Direnç(ohm)  
Aralarındaki  bagıntı  ise  E=I*R   ile   belirlenir.