Jeneratör nedir ?
Jeneratör, herhangi bir enerji türünü elektrik enerjisine çeviren makinadir. Bu cihazlara, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren makinalar, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çeviren bataryalar, işik enerjisini elektriğe dönüştüren fotoelektrik hücreleri, isi enerjisini elektrik enerjisine çeviren termoelektrik jeneratörlerdir. Dinamo denilen elektromanyetik jeneratörde bir bobin, manyetik alan içinde endüksiyon çizgilerini kesecek şekilde hareket ettirilir.
Elektrostatik jeneratörde (van de graaf jeneratörü, wimshurst makinasi) mekanik enerji, elektrostatik endüksiyon veya sürtünme ile üretilen eşit ve zit elektrikli yüklere bölünerek sarf edilir.
Jeneratörün Yapisi
Yapisi: uygulamada, kalici manyetik alanlar sadece küçük jeneratörlerde kullanilir. Indüksiyon jeneratörleri hariç, büyük jeneratörler dc alan sargilariyla teçhiz edilmiştir. Alan sargilari çoğu dc jeneratörlerinin statorüne, ac jeneratörlerinde alan sargilari normal olarak rotoruna sarilmiştir. Alan sargilari sadece alçak voltaj ve güce dinamodan elektrik cereyani nakleden iki tele ihtiyaç gösterir. Bunlar dönme kuvvetlerine karşi kolaylikla izole (tecrit) edilirler.
Aki değişmesine tabi olmayan manyetik devrenin herhangi bir kismi kati çelikten olabilir. Buna dc makinalarinin alan kutuplari ve bazi ac jeneratörlerinin bütün döner alan yapisinin kisimlari dahildir. Küçük hava boşluğu olan makinalarda kutuplar, akilari esasen sabit olmasina rağmen, ekseriya haddeden geçirilerek safihat haline konmuş çeliktendir. Safihat haline getirme, frekans titreşimlerinden hasil olan kutup yüzü kayiplarini minimuma (en aza) indirmeye yardim eder. Çekirdek kaybini azaltmak için armatür çekirdeği daima ince çelik yapraklardan teşkil edilir.
Jeneratörün özellikleri
Kesintisiz güç kaynaği’ndan beklenen özellikler regülasyon: regülasyon, giriş gerilimindeki değişimlerin kontrol edilmesidir. Türkiye şartlarinda şebeke gerilimindeki değişim -20 ile +15 arasinda değişmektedir. Kgk’lardan beklenen çikiş gerilimini +- yüzde 1 hata payi ile düzenlemesidir. Gerilim kararliliği: gerilim kararliliği, çikiş geriliminin değişen şartlar altinda sabit kalmasinin sağlanmasidir.
Yüke karşi regülasyon: çikişa bağlanan yüklerdeki değişime rağmen çikiş geriliminin sabit kalmasinin sağlanmasidir. Kgk lardan beklenen hata payinin +- yüzde 1 den ufak değerlerde olmasidir.
Ani yüke karşi regülasyon: çikiş yükünün ani değişimi, şebeke geriliminin kesilmesi ve gelmesi hallerinde çikişta olacak değişimin +-yüzde 10’dan küçük olmasi hedeflenir. Frekans kararliliği: çikiş yükünün ani değişimi, şebeke geriliminin kesilmesi ve gelmesi hallerinde çikişta olacak değişimin +-yüzde 10’dan küçük olmasi hedeflenir.
Aşiri yük ve kisa devre korumasi: çikişta oluşabilecek aşiri yüklenme ve kisa devrelere karşi kgk’ nin kendini korumasi, arizalanmamasi ve çalişmayi sürdürmesi gerekmektedir. Yüzde 150 aşiri yükte kgk’ nin gerilim regülasyonun da en az 1 dakika süreyle çalişabilmesi ve hata durumu ortadan kalktiğinda herhangi bir operasyona gerek kalmadan çalişmasini sürdürmesi beklenir. Toplam harmonik distorsiyon (thd): thd, çikiş geriliminde oluşan harmoniklerin bir ölçüsüdür. Bu harmonikler radyo, telsiz gibi frekans bağimli cihazlarin çalişmasini etkileyebilir. Bu yüzden bu değerlerin lineer yükte yüzde 3’ten, nonlineer yüklerde ise yüzde 5 ten küçük olmasi istenir. Modern kgk larda pwm ( darbe genişlik modülasyonu ) kullanilarak harmoniklerin değeri azaltilmaktadir.
Yüksek verim: her cihazda olduğu gibi kgk’larda da enerji kayiplari oluşur. Önemli olan bu kaybin düşük tutulmasidir. Dolayisiyla yüksek verimli cihazlar tercih edilmelidir. Akü: kesintisiz güç kaynaği’nda gücün sürekliliğini sağlamak için aküler kullanilmaktadir. Alternatörler, senkron jeneratörler de denilen makinalar, hemen hemen bütün buharli ve su enerjisi ile güç elde eden santrallerde esas jeneratörlerdir. Çünkü transformatörler alternatif voltaji kolaylikla yükseltir ve alçaltir. Elektrik enerjisinin, uzak mesafelere nakli için yüksek voltaj, dağitim ve kullanim için düşük voltaj uygundur.