Erdem Yiğit
Üye
- Katılım
- 21 Eyl 2010
- Mesajlar
- 2
- Puanları
- 1
- Yaş
- 39
1. GÜÇ TRANSFORMATÖRLERİNİN YAPISI
1.1. Transformatörler
1.1.1. Transformatörlerin Önemi
Elektrik enerjisinin en önemli özelliklerinden biri de üretildiği yerden çok uzak bölgelere kolayca taşınabilmesidir. Bu taşımanın verimli bir şekilde yapılabilmesi için gerilimin yeteri kadar büyük olması gerekir.
Bilindiği gibi elektrik enerjisi doğru veya alternatif akım olarak üretilir. Doğru akımda yüksek gerilimli enerji iletimi son zamanlarda büyük önem kazanmıştır. Ancak bu konuda istenilen düzeye gelinememiştir. Buna karşılık alternatif akımlı elektrik enerjisinin gerilimi transformatörler yardımıyla yükseltilip düşürüldüğünden, enerjinin alternatif akımla taşınması önemini korumaktadır. Alternatif akımın gücünü ve frekansını değiştirmeden alçaltmaya veya yükseltmeye yarayan bir elektrik makinesi olarak transformatörlerin, elektrik enerjisinin AC’de taşınmasında önemli bir yeri vardır.
Resim 1.1’de elektrik enerjisinin üretimi ve AC gerilimin yükseltilmesi, Resim 1.2 ’de elektrik enerjisinin AC ile taşınması, Resim 1.3’te AC gerilimin alçaltılması ile ilgili resimler verilmiştir.
1.1.2. Genel Tanımı ve Yapısı
Genel tanım
Elektromanyetik indüksiyon yolu ile frekansta değşklik yapmadan gerilim ve akı değrlerini ihtiyaca göre bir oran dâhilinde değşiren makinelere transformatör denir. Transformatörlere kısaca trafoda denilmektedir.
Genel yapısı: Transformatörler ince saclardan yapılmış ve demir gövde adı verilen kapalı bir manyetik devre ile yalıtılmış iletkenlerden sarılıp demir gövde üzerine yerleştirilmiş iki bobinden meydana gelmiştir. Oto trafoları dışında bu iki bobin elektrikli olarak birbirinden tamamen yalıtılmıştır.
1.1.2.1. Nüve Yapısı ve Çeşitleri
Transformatörde manyetik nüve (gövde), fuko ve histerisiz kayıplarını önlemek için 0,30 – 0,50 mm kalınlığındaki birer yüzleri yalıtılmış silisli sacların paketlenmesinden meydana gelir. Yalıtım işinde ise yalıtkan olarak carlit kullanılır.
Manyetik nüve iki parçadan oluşur:
Ayak veya bacak: Manyetik nüe üerinde sargıarı sarıdığıkıma denir.
Boyunduruk: Ayaklarıbirleşiren kıma denir.
Transformatö nüeleri üçşkilde yapıı. Bunlar:
Çekirdek tipi nüve
Çkirdek tip nüeli transformatölerde yalıma iş içn daha fazla yer vardı. Bu bakıdan çkirdek tip nüeli transformatöler büü güçerde ve yüsek gerilimlerde kullanıı. Çkirdek tip nüeli transformatölerin ütülülerinden biri de sargıkontrolüü kolay olmasıı. Şkil 1.2’de çkirdek tip nüe, sac şkilleri ve çştli dizilişeri görümektedir.
1.1.3.1. Alternatif Gerilim Uygulandığında
Şekil 1.5’teki transformatöre alternatif gerilim uygulanırsa primer sargılarından alternatif bir akım geçer. Bu I1 akımı, demir nüve üzerinde zamana göre yönü ve şiddeti değişen bir manyetik alan meydana getirir.
Bu manyetik alan devresini, nüve üzerinden ve sekonder sargının bulunduğu bacak üzerinden de geçerek tamamlar. Devresini sekonder sargının bulunduğu bacak üzerinden tamamlayan değişken manyetik alan kuvvet çizgileri, sekonder sargı iletkenlerini keserek sekonder sargılarında bir E.M.K. indüklenir.
Böylece aralarında hiçbir elektriki bağ olmadığı halde, primer sargıya uygulanan alternatif gerilim sekonder sargıda, elektromanyetik indüksiyon yolu ile aynı frekanslı bir gerilim indüklenmiş olmaktadır.
Dağıtılmış tip nüve
Dağıtılmış tip nüveli transformatörlerde kaçak akılar en küçük değerde olduğundan boş çalışma akımı çok azdır. Bunun sonucu iç gerilim düşümleri de azalmıştır. Dağıtılmış tip nüveli transformatörler daha çok küçük güçlü özel tip transformatörlerde kullanılır. Şekil 1.4’te dağıtılmış tip nüve görülmektedir.
Mantel tip nüve
Mantel tip nüveli transformatörlerde ortalama manyetik alan yolu çekirdek tip nüveli transformatörlere göre daha kısadır. Bunun sonucu da demir kaybı daha az olacaktır. Mantel tip nüveli transformatörler alçak gerilimli ve küçük güçlü transformatörlerde kullanılır. Şekil 1.3’te mantel tip nüve, sac şekilleri ve çeşitli dizilişleri görülmektedir.
1.1.2.2. Sargı Çeşitleri
Şekil 1.1’de görüldüğü gibi basit bir transformatörde iki sargı vardır. Bunlar:
Primer sargı
Sekonder sargı
Primer Sargı
Transformatörde gerilim uygulanan sargıdır. Bu sargıya birinci sargı veya birinci devrede denir.
Alçltııtransformatöde ince kesitli iletkenle çk sipirli olarak sarıı.
Yüseltici transformatöde kalı kesitli iletkenle az sipirli olarak sarıı.
Sekonder sargı
Transformatöde gerilim alıan ve alııı bağandığısargıı. Bu sargıa ikinci sargıveya ikinci devrede denir.
Alçltııtransformatöde kalı kesitli iletkenle az sipirli olarak sarıı.
Yüseltici transformatöde ince kesitli iletkenle çk sipirli olarak sarıı.
1.1.3.1. Alternatif Gerilim Uygulandığında
Şekil 1.5’teki transformatöre alternatif gerilim uygulanırsa primer sargılarından alternatif bir akım geçer. Bu I1 akımı, demir nüve üzerinde zamana göre yönü ve şiddeti değişen bir manyetik alan meydana getirir.
Bu manyetik alan devresini, nüve üzerinden ve sekonder sargının bulunduğu bacak üzerinden de geçerek tamamlar. Devresini sekonder sargının bulunduğu bacak üzerinden tamamlayan değişken manyetik alan kuvvet çizgileri, sekonder sargı iletkenlerini keserek sekonder sargılarında bir E.M.K. indüklenir.
Böylece aralarında hiçbir elektriki bağ olmadığı halde, primer sargıya uygulanan alternatif gerilim sekonder sargıda, elektromanyetik indüksiyon yolu ile aynı frekanslı bir gerilim indüklenmiş olmaktadır.
1.1.3.2. Doğru Gerilim Uygulandığında
Şekil 1.5’teki transformatöre doğru gerilim uygulanırsa primer sargıdan bir doğru akım geçer ve nüve üzerinde manyetik alan meydana gelir. Ancak bu manyetik alan, yönü ve şiddeti değişmeyen sabit bir manyetik alandır. Sekonder sargı, sabit manyetik alan içinde kaldığından üzerinde bir EMK indüklenmez.
Ancak, doğru gerilimin uygulandığı ve kesildiği anlarda bir değişme olur. Bunun sonucunda kısa süreli olarak sekonder sargıda EMK indüklenir.
Doğru gerilim uyguladığımız primer sargı devresine, devreyi sık açıp kapayan adına vibratör denilen bir elektronik devre elemanı konulursa primer sargılarına alternatif bir gerilim uygulanmış gibi olacağından sekonder sargıdan alternatif gerilim alınabilir.
Sonuç olarak transformatörlerde sekonderden gerilim alabilmemiz için primere zamana göre yönü ve şiddeti değişen bir gerilim-akım uygulanması gerekmektedir. Eğer uygulanmazsa sekonderden sürekli bir gerilim almamız mümkün değildir.
1.1. Transformatörler
1.1.1. Transformatörlerin Önemi
Elektrik enerjisinin en önemli özelliklerinden biri de üretildiği yerden çok uzak bölgelere kolayca taşınabilmesidir. Bu taşımanın verimli bir şekilde yapılabilmesi için gerilimin yeteri kadar büyük olması gerekir.
Bilindiği gibi elektrik enerjisi doğru veya alternatif akım olarak üretilir. Doğru akımda yüksek gerilimli enerji iletimi son zamanlarda büyük önem kazanmıştır. Ancak bu konuda istenilen düzeye gelinememiştir. Buna karşılık alternatif akımlı elektrik enerjisinin gerilimi transformatörler yardımıyla yükseltilip düşürüldüğünden, enerjinin alternatif akımla taşınması önemini korumaktadır. Alternatif akımın gücünü ve frekansını değiştirmeden alçaltmaya veya yükseltmeye yarayan bir elektrik makinesi olarak transformatörlerin, elektrik enerjisinin AC’de taşınmasında önemli bir yeri vardır.
Resim 1.1’de elektrik enerjisinin üretimi ve AC gerilimin yükseltilmesi, Resim 1.2 ’de elektrik enerjisinin AC ile taşınması, Resim 1.3’te AC gerilimin alçaltılması ile ilgili resimler verilmiştir.
1.1.2. Genel Tanımı ve Yapısı
Genel tanım
Elektromanyetik indüksiyon yolu ile frekansta değşklik yapmadan gerilim ve akı değrlerini ihtiyaca göre bir oran dâhilinde değşiren makinelere transformatör denir. Transformatörlere kısaca trafoda denilmektedir.
Genel yapısı: Transformatörler ince saclardan yapılmış ve demir gövde adı verilen kapalı bir manyetik devre ile yalıtılmış iletkenlerden sarılıp demir gövde üzerine yerleştirilmiş iki bobinden meydana gelmiştir. Oto trafoları dışında bu iki bobin elektrikli olarak birbirinden tamamen yalıtılmıştır.
1.1.2.1. Nüve Yapısı ve Çeşitleri
Transformatörde manyetik nüve (gövde), fuko ve histerisiz kayıplarını önlemek için 0,30 – 0,50 mm kalınlığındaki birer yüzleri yalıtılmış silisli sacların paketlenmesinden meydana gelir. Yalıtım işinde ise yalıtkan olarak carlit kullanılır.
Manyetik nüve iki parçadan oluşur:
Ayak veya bacak: Manyetik nüe üerinde sargıarı sarıdığıkıma denir.
Boyunduruk: Ayaklarıbirleşiren kıma denir.
Transformatö nüeleri üçşkilde yapıı. Bunlar:
Çekirdek tipi nüve
Çkirdek tip nüeli transformatölerde yalıma iş içn daha fazla yer vardı. Bu bakıdan çkirdek tip nüeli transformatöler büü güçerde ve yüsek gerilimlerde kullanıı. Çkirdek tip nüeli transformatölerin ütülülerinden biri de sargıkontrolüü kolay olmasıı. Şkil 1.2’de çkirdek tip nüe, sac şkilleri ve çştli dizilişeri görümektedir.
1.1.3.1. Alternatif Gerilim Uygulandığında
Şekil 1.5’teki transformatöre alternatif gerilim uygulanırsa primer sargılarından alternatif bir akım geçer. Bu I1 akımı, demir nüve üzerinde zamana göre yönü ve şiddeti değişen bir manyetik alan meydana getirir.
Bu manyetik alan devresini, nüve üzerinden ve sekonder sargının bulunduğu bacak üzerinden de geçerek tamamlar. Devresini sekonder sargının bulunduğu bacak üzerinden tamamlayan değişken manyetik alan kuvvet çizgileri, sekonder sargı iletkenlerini keserek sekonder sargılarında bir E.M.K. indüklenir.
Böylece aralarında hiçbir elektriki bağ olmadığı halde, primer sargıya uygulanan alternatif gerilim sekonder sargıda, elektromanyetik indüksiyon yolu ile aynı frekanslı bir gerilim indüklenmiş olmaktadır.
Dağıtılmış tip nüve
Dağıtılmış tip nüveli transformatörlerde kaçak akılar en küçük değerde olduğundan boş çalışma akımı çok azdır. Bunun sonucu iç gerilim düşümleri de azalmıştır. Dağıtılmış tip nüveli transformatörler daha çok küçük güçlü özel tip transformatörlerde kullanılır. Şekil 1.4’te dağıtılmış tip nüve görülmektedir.
Mantel tip nüve
Mantel tip nüveli transformatörlerde ortalama manyetik alan yolu çekirdek tip nüveli transformatörlere göre daha kısadır. Bunun sonucu da demir kaybı daha az olacaktır. Mantel tip nüveli transformatörler alçak gerilimli ve küçük güçlü transformatörlerde kullanılır. Şekil 1.3’te mantel tip nüve, sac şekilleri ve çeşitli dizilişleri görülmektedir.
1.1.2.2. Sargı Çeşitleri
Şekil 1.1’de görüldüğü gibi basit bir transformatörde iki sargı vardır. Bunlar:
Primer sargı
Sekonder sargı
Primer Sargı
Transformatörde gerilim uygulanan sargıdır. Bu sargıya birinci sargı veya birinci devrede denir.
Alçltııtransformatöde ince kesitli iletkenle çk sipirli olarak sarıı.
Yüseltici transformatöde kalı kesitli iletkenle az sipirli olarak sarıı.
Sekonder sargı
Transformatöde gerilim alıan ve alııı bağandığısargıı. Bu sargıa ikinci sargıveya ikinci devrede denir.
Alçltııtransformatöde kalı kesitli iletkenle az sipirli olarak sarıı.
Yüseltici transformatöde ince kesitli iletkenle çk sipirli olarak sarıı.
1.1.3.1. Alternatif Gerilim Uygulandığında
Şekil 1.5’teki transformatöre alternatif gerilim uygulanırsa primer sargılarından alternatif bir akım geçer. Bu I1 akımı, demir nüve üzerinde zamana göre yönü ve şiddeti değişen bir manyetik alan meydana getirir.
Bu manyetik alan devresini, nüve üzerinden ve sekonder sargının bulunduğu bacak üzerinden de geçerek tamamlar. Devresini sekonder sargının bulunduğu bacak üzerinden tamamlayan değişken manyetik alan kuvvet çizgileri, sekonder sargı iletkenlerini keserek sekonder sargılarında bir E.M.K. indüklenir.
Böylece aralarında hiçbir elektriki bağ olmadığı halde, primer sargıya uygulanan alternatif gerilim sekonder sargıda, elektromanyetik indüksiyon yolu ile aynı frekanslı bir gerilim indüklenmiş olmaktadır.
1.1.3.2. Doğru Gerilim Uygulandığında
Şekil 1.5’teki transformatöre doğru gerilim uygulanırsa primer sargıdan bir doğru akım geçer ve nüve üzerinde manyetik alan meydana gelir. Ancak bu manyetik alan, yönü ve şiddeti değişmeyen sabit bir manyetik alandır. Sekonder sargı, sabit manyetik alan içinde kaldığından üzerinde bir EMK indüklenmez.
Ancak, doğru gerilimin uygulandığı ve kesildiği anlarda bir değişme olur. Bunun sonucunda kısa süreli olarak sekonder sargıda EMK indüklenir.
Doğru gerilim uyguladığımız primer sargı devresine, devreyi sık açıp kapayan adına vibratör denilen bir elektronik devre elemanı konulursa primer sargılarına alternatif bir gerilim uygulanmış gibi olacağından sekonder sargıdan alternatif gerilim alınabilir.
Sonuç olarak transformatörlerde sekonderden gerilim alabilmemiz için primere zamana göre yönü ve şiddeti değişen bir gerilim-akım uygulanması gerekmektedir. Eğer uygulanmazsa sekonderden sürekli bir gerilim almamız mümkün değildir.
