Alternatörün Çalışma Prensibi Nedir?

Alternatörün Çalışma Prensibi Nedir?

Alternatör tanımı

Alternatör, mekanik enerjiyi değişken akım elektriğine dönüştürmek için elektromanyetik indüksiyonu kullanan bir makinadır.

Çalışma prensibi

Alternatör, Faraday Yasası'nın temelinde çalışır. Bu yasa, bir iletken ve manyetik alan arasındaki hareketin bir elektrik akımını indüklediğini belirtir.

Indüksiyon süreci

Bu tek tur ABDC döngüsünün a-b eksenleri etrafında dönebileceği varsayılırsa, döngünün saat yönünde dönmeye başladığı düşünülsün. 90 derece döndükten sonra: Döngünün AB veya iletken AB tarafı S kutbünün önünde, iletken CD ise N kutbünün önünde yer alır. Bu pozisyonda, iletken AB'nin teğetsel hareketi N'den S kutbuna doğru olan akış çizgilerine tam dik olur. Bu nedenle, iletken AB'nin akış kesme hızı burada en yüksek olur ve bu akış kesiminden dolayı iletken AB bir indüklenmiş akım oluşturur. Bu akımın yönü Fleming'in sağ el kuralı ile belirlenebilir. Bu kurala göre, bu akımın yönü A'dan B'ye olacaktır. Aynı zamanda, iletken CD N kutbunun altında yer alır ve burada da Fleming'in sağ el kuralını uygularsak, indüklenmiş akımın yönünü C'den D'ye olarak buluruz.

Daha sonra saat yönünde 90 derece daha döndüğünde, halka ABDC dikey bir pozisyona ulaşır. Burada, iletkenler AB ve CD'nin hareketi akış çizgilerine paralel hizalıdır, bu nedenle manyetik akış kesilmez ve bu nedenle herhangi bir akım oluşmaz.

Değişken akım

Bir sonraki 90 derece saat yönünde döndükten sonra, halka yeniden yatay pozisyona gelir, burada iletken AB N kutbunun altında, CD ise S kutbunun altında yer alır. Burada tekrar Fleming'in sağ el kuralını uygulayarak, iletken AB'de indüklenmiş akımın B'den A'ya, iletken CD'de ise D'den C'ye olduğunu göreceğiz.

Halka dikeyden yanağa geçerken, iletkenlerdeki akım sıfırdan maksimuma kadar artar. Akım B'den A'ya, A'dan D'ye, D'den C'ye, C'den B'ye, A'dan B'ye, B'den C'ye, C'den D'ye ve D'den A'ya kapalı bir döngü içinde akar. Halka tekrar dikey pozisyona yaklaşırken, akım sıfıra düşer. Dönmeye devam ederken, akım yön değiştirir. Her tam dönüş, akımı zirveye çıkar, sıfıra düşürür, karşı yönde zirveye çıkar ve ardından sıfıra geri döner, böylece 360 derecelik bir dönüş başına bir sinüzoidal dalga döngüsü tamamlanır. Bu süreç, bir iletkenin manyetik alanda döndürülerek nasıl değişken akım üretilmesi gerektiğini gösterir.

Pratik yapılandırma

Modern alternatörler genellikle sabit armatürler ve dönen manyetik alanlar içerir, bu da geniş bir güç dağıtım aralığı için üç fazlı değişken akım üretiminin verimliliğini artırır.