Elektrik makinalarında (dönüşümcüler ve motorlar gibi) yükün artması durumunda gerilimin düşmesine neden olan nedir

Dönüşümçüler ve motorlar gibi motorların yükü arttığında, gerilim düşümü (gerilim düşümü) genellikle birkaç nedenden dolayı olur:

Hat direnci

Neden

• Artan akım: Yük arttıkça, güç hattı boyunca akan akım artar.

• Ohm Kanunu: Ohm Kanunu'na göre (V=IR), akımın artması gerilim düşümünün artmasına neden olur. burada

• V, gerilim düşümüdür,

• I, akım için kullanılır,

• R, kablo direncidir

Açıklama

Güç hatlarında belirli bir direnç olduğundan, akım kabloya geçtiğinde bir gerilim düşümü oluşur. Bu gerilim düşümü, akıma orantılıdır ve kablonun direncine orantılıdır.

Yükün arttığı durumlarda, akım artar, bu da gerilim düşümünün artmasına ve yük ucundaki gerilimin azalmasına neden olur.

Dönüşümçü iç direnci

Neden

Dönüşümçü iç direnci: Dönüşümçünün kendisi belirli bir iç dirence sahiptir (sargı direnci ve sızıntı reaktans dahil), yük arttıkça, dönüşümçü boyunca akan akım artar, bu da dönüşümçünün her iki ucunda gerilim düşümünün artmasına neden olur.

Açıklama

Dönüşümçünün iç direnci, özellikle ağır yüklerde, daha belirgin bir gerilim düşümüne neden olur. Yük arttıkça, dönüşümçünün daha fazla akımı aktarması gerekir ve dönüşümçünün iç direnci, gerilim düşümüne neden olur, bu da yük ucundaki gerilimi azaltır.

Motor başlatma

Neden

• Başlatma akımı: Motor, başlatma anında büyük miktarda akım tüketir, bu akıma başlangıç akımı denir.

• Başlatma akımı gerilim düşümüne neden olur: Başlatma akımı, motor normal çalışırken akan akımdan çok daha büyüktür, bu nedenle başlatma anında gerilim düşümü daha belirgindir.

Açıklama

Motor başlatıldığında, torkun statik sürtünme kuvvetini aşması gerektiğinden, büyük bir başlangıç akımı gereklidir.

Bu daha büyük başlangıç akımı, güç hatları ve dönüşümçülerde daha büyük bir gerilim düşümü oluşturur, bu da gerilimin düşmesine neden olur.

Sistem istikrarı

Neden

• Yetersiz sistem kapasitesi: Eğer toplam sistem kapasitesi aniden artan yükü karşılamak için yetersizse, gerilim düşer.

• Yetersiz düzenleme kapasitesi: Eğer sistem, gerilim istikrarını korumak için yeterli düzenleme kapasitesine sahip değilse, yük arttıkça gerilim düşer.

Açıklama

Bir şebekede, eğer toplam kapasite tüm yüklerin aynı anda çalışmasını desteklemek için yeterli değilse, yük arttıkça sistem yeterli gerilim sağlayamaz.

Ayrıca, eğer sistemin düzenleme kapasitesi yetersizse, örneğin şebeke de yeterli reaktif güç kompensasyon cihazı yoksa, gerilim düzenleme kapasitesi sınırlıdır ve yük arttıkça gerilim düşer.

Reaktif güç

Neden

• Artan reaktif güç talebi: Yük arttıkça, özellikle endüksiyon motoru yükünde, reaktif güç talebi de artar.

• Reaktif güç gerilim düşümüne neden olur: Reaktif güç, iletim sırasında da gerilim düşümüne neden olur.

Açıklama

Endüksiyon motorları gibi cihazlar, çalışırken manyetik alan oluşturmak için reaktif gücü gerektirir, bu da sistemin reaktif güç talebini artırır.

Reaktif güç, iletim sırasında da gerilim düşümüne neden olur, özellikle şebeke de yeterli reaktif güç kompensasyonu olmadığında, gerilim düşümü daha belirgin olur.

Sistem tasarımı

Neden

• Mantıksız tasarım: Eğer sistem, yükün artışını tam olarak düşünerek tasarlanmamışsa, gerilim düşümüne neden olabilir.

• Yanlış ekipman seçimi: Seçilen ekipman (dönüşümçüler, kablolar vb.) kapasitesi yetersiz ise, yük arttıkça gerilim düşer.

Açıklama

Elektrik sistemleri tasarlanırken, ortaya çıkabilecek maksimum yük koşullarını dikkate almanız ve sistemin yük artışıyla başa çıkmak için yeterli kapasite ve marjına sahip olmasını sağlamalısınız.

Ekipman doğru seçilmezse, örneğin kablo kesiti çok küçük veya dönüşümçü kapasitesi yetersiz ise, yük arttıkça gerilim düşümü oluşur.

Özet

Dönüşümçüler ve motorlar gibi motorların yükü arttığında, gerilim düşümü genellikle hat direnci, dönüşümçü iç direnci, motor başlangıç akımı, yetersiz sistem kapasitesi, artan reaktif güç talebi ve mantıksız sistem tasarımının kombinasyonu nedeniyledir. Gerilim düşümünün etkisini azaltmak için, iletken kesitini artırma, uygun kapasiteli dönüşümçü seçme, sistem tasarımı ve reaktif güç kompansasyonunu güçlendirme gibi önlemler alabiliriz.