Alternatörün Armatur Sarımı
Alternatördeki armatur sarımı kapalı veya açık tipte olabilir. Kapalı sarım alternatörün armatur sarımında yıldız bağlantısını oluşturur. Armatur sarımının bazı ortak özellikleri vardır.
Armatur sarımının en önemli özelliği, her bobinin iki tarafının iki bitişik pol altında olmasıdır. Yani, bobin açıklığı = pol adımı.
Sarım tek katlı veya çift katlı olabilir.
Farklı armatur deliklerinde sarım öyle düzenlenmelidir ki, sinusoidal emf üretmelidir.
Alternatörün Armatur Sarımı Türleri
Alternatörde kullanılan farklı armatur sarımı türleri vardır. Sarımlar şu şekilde sınıflandırılabilir:
Tek fazlı ve çok fazlı armatur sarımı.
Konsantre sarım ve dağıtılmış sarım.
Yarı bobinli ve tam bobinli sarım.
Tek katlı ve çift katlı sarım.
Çapraz, dalgalı ve merkezi veya spiral sarım ve
Tam adım bobinli sarım ve kesirli adım bobinli sarım.
Bunların yanı sıra, alternatörün armatur sarımı tam delikli sarım ve kesirli delikli sarım da olabilir.
Tek Fazlı Armatur Sarımı
Tek fazlı armatur sarımı konsantre veya dağıtılmış tipte olabilir.
Konsantre Armatur Sarımı
Konsantre sarım, armatur üzerindeki delik sayısı makinedeki pol sayısına eşit olduğunda kullanılır. Bu alternatörün armatur sarımı maksimum gerilim verir ancak tamamen sinusoidal değildir.
En basit tek fazlı sarım, Şekil-1'de gösterilmiştir. Burada, pol sayısı = delik sayısı = bobin kenarları sayısı. Burada, bir bobin kenarı bir delikte bir pol altında, diğer bobin kenarı başka bir delikte bir sonraki pol altında yer alır. Bir bobin kenarında üretilen emf, komşu bobin kenarındaki emf'ye eklenir.
Bu alternatördeki armatur sarımı düzenlemesi, iskelet dalga sarımı olarak bilinir. Şekil-1'e göre, N polü altındaki bobin kenarı-1, S polü altındaki bobin kenarı-2 ile arka tarafta, bobin kenarı-3 ile ön tarafta ve böyle devam ederek bağlanmıştır.
Bobin kenarı-1'de üretilen emf yönü yukarı, bobin kenarı-2'de üretilen emf yönü aşağıdır. Bobin kenarı-3 tekrar N polü altında olduğundan, emf yönü yukarı olacaktır ve böyle devam eder. Bu nedenle toplam emf, tüm bobin kenarlarının emf'lerinin toplamıdır. Bu formdaki armatur sarımı oldukça basittir, ancak her bobin kenarı veya iletken için uç bağlantıya gereksinim olduğu için nadiren kullanılır. Bu sorunu, çok tur bobin kullanarak bir ölçüde aşabiliriz. Daha yüksek emf elde etmek için çok tur yarı bobinli sarımı kullanırız. Bobinler sadece armatur çevresinin yarısını kapsadığından, bu sarımı yarı bobinli veya hemi-tropik sarım olarak adlandırırız. Şekil-2 bunu göstermektedir. Eğer tüm bobinler armatur çevresi üzerinden dağıtılsaydı, o zaman armatur sarımı tam bobinli sarım olarak adlandırılırdı.
Şekil-3, çift katlı bir sarımı göstermektedir. Her bobinin bir kenarı armatur deliğinin üstünde, diğer kenarı ise deliğin altında yer alır. (Noktalı çizgilerle gösterilmiştir).
Alternatörün Dağıtılmış Armatur Sarımı
Düzgün sinusoidal emf dalgası elde etmek için, iletkenler tek pol altında birkaç delik içinde yerleştirilir. Bu armatur sarımı, dağıtılmış sarım olarak bilinir. Alternatörde dağıtılmış armatur sarımı emfi azaltır, ancak aşağıdaki nedenlerden dolayı çok kullanışlıdır.
Harmonik emfi de azaltır ve böylece dalga şekli iyileştirilir.
Armatur reaksiyonunu azaltır.
Iletkenlerin eşit dağılımı, daha iyi soğutmayı sağlar.
Iletkenler armatur çevresi üzerindeki delikler arasında dağıttığında çekirdek tam olarak kullanılır.
Alternatörün Çapraz Sarımı
Dört pol, 12 delik, 12 iletken (her delikte bir iletken) alternatörü için tam adım çapraz sarımı aşağıda gösterilmiştir.
Sarımın arka adım uzunluğu, pol başına düşen iletken sayısı kadardır, yani 3'tür ve ön adım uzunluğu, arka adım uzunluğu eksi birine eşittir. Sarım her pol çifti için tamamlanır ve ardından Şekil-4'te gösterildiği gibi seri olarak bağlanır.
Alternatörün Dalga Sarımı
Aynı makinenin, yani dört pol, 12 delik, 12 iletkenin dalga sarımı, Şekil-e'de gösterilmiştir. Burada, arka adım uzunluğu ve ön adım uzunluğu her ikisi de pol başına düşen iletken sayısına eşittir.
Merkezi veya Spiral Sarım
Aynı makinenin, yani dört pol, 12 delik, 12 iletken alternatörünün merkezi veya spiral sarımı, Şekil-f'de gösterilmiştir. Bu sarımda, bobinlerin farklı adım uzunlukları vardır. Dış bobin adım uzunluğu 5, orta bobin adım uzunluğu 3 ve iç bobin adım uzunluğu 1'dir.
Alternatörün Çok Fazlı Armatur Sarımı
Çok fazlı armatur sarımı hakkında konuşmadan önce, daha iyi anlayabilmek için bazı ilgili terimleri incelemeliyiz.
Bobin Grubu
Dönen makinelerde faz sayısı ve pol sayısı çarpımıdır.
Bobin grubu = pol sayısı × faz sayısı.
Dengeli Sarım
Her pol yüzeyinde, farklı fazlardan eşit sayıda bobin varsa, sarım dengeli sarım olarak adlandırılır. Dengeli sarımda, bobin grubu çift sayı olmalıdır.
Dengesiz Sarım
Eğer bobin grubu başına düşen bobin sayısı tam sayı değilse, sarım dengesiz sarım olarak adlandırılır. Bu durumda, her pol yüzeyinde farklı fazlardan eşit olmayan sayıda bobin bulunur. İki fazlı alternatörde, iki tek fazlı sarım, birbirinden 90 elektrik derece ile ayrılmıştır.
Üç fazlı alternatörde, üç tek fazlı sarım, birbirinden 60 derece (elektriksel) ile ayrılmıştır.
Aşağıdaki şekil, iki fazlı, dört pol, pol başına iki delik olan iskelet sarımı göstermektedir. Komşu delikler arasındaki elektriksel faz farkı = 180/2 = 90 derece (elektriksel).
Nokta a ve b, iki fazlı alternatörün ilk ve ikinci faz sarımının başlangıç noktasıdır. a' ve b', aynı iki fazlı alternatörün ilk ve ikinci faz sarımının bitiş noktasıdır. Aşağıdaki şekil, üç fazlı, dört pol, pol başına üç delik olan iskelet sarımı göstermektedir. Komşu delikler arasındaki elektriksel faz farkı 180/3 = 60 derece (elektriksel) a, b ve c, kırmızı, sarı ve mavi fazların başlangıç noktalarıdır ve a', b' ve c' aynı kırmızı, sarı ve mavi fazların bitiş noktalarıdır.
Diyelim ki kırmızı faz sarımı 1 numaralı delikten başlayıp 10 numaralı delikte son buluyor. Sarı faz sarımı veya ikinci sarım 2 numaralı delikten başlayıp 11 numaralı delikte son buluyor. Üçüncü veya mavi faz sarımı 3 numaralı delikten başlayıp 12 numaralı delikte son buluyor. Kırmızı faz ve sarı faz, sarı faz ve mavi faz, mavi faz ve kırmızı faz sarımı arasındaki indüklenmiş emf'lerin faz farkları sırasıyla 60 derece, 60 derece ve 240 derece (elektriksel) olmaktadır. Üç fazlı sistemde, kırmızı, sarı ve mavi faz arasındaki faz farkı 120 derece (elektriksel) olmaktadır. Bu, yukarıdaki şema da gösterildiği gibi sarı faz (ikinci sarım) sarımının ters çevrilmesiyle elde edilebilir.
<
