Jeneratör Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl Çalışır? Elektrik Üretimi ve Türleri

0
Advertisement

Jeneratöre nedir, ne işe yarar? Jeneratörler nasıl elektrik üretir, nasıl çalışır? Jeneratör çeşitleri ve özellikleri hakkında bilgi.

Jeneratör

Kaynak: pixabay.com

Jeneratör Nedir?

Jeneratör mekanik gücü elektrik gücüne çeviren makinelere üreteçlere verilen isimdir. Alternatif akım (A.C) jeneratörleri ve doğru akım (D.C) jeneratörleri olmak üzere iki ana gruba ayrıldıkları gibi; dönüştürdükleri mekanik gücün kaynağına göre de sınıflandırılabilirler. Bu kaynaklar ise genellikle; buhar, su ve gaz tribünleriyle tahrik motorlarıdır. Birçok elektrik jeneratörünün çalışma ilkesi, Faraday Yasası’na dayanır. Bir tel bobinine ait manyetik akıda herhangi bir nedenle herhangi bir değişiklik oluşturulduğunda, bobinde sarım sayısıyla ve akı değişimiyle orantılı olarak bir elektromotor kuvvet oluşur. Voltaj, rotorun stator içerisinde dönmesiyle ve dolayısıyla rotor sargılarındaki manyetik akının değiştirilmesiyle üretilir. Bir periyot voltaj üretilirken, rotor bobininden geçen magnetik akı her dönüşte yönünü iki kez tersine çevirir.

Jeneratör Nasıl Elektrik Üretir?

Günlük dilde bir jeneratör, insan çabaları için güç, genellikle elektrik üretebilen bir varlıktır. Güç ve enerji maalesef yoktan yaratılamayacağından, jeneratörlerin kendileri bir tür dış kaynaktan, daha sonra kullanılabilir elektriğe yönlendirilen enerjiden güç almalıdır. İyi hazırlanmış insanlara ait bir kabinde kamp yaptıysanız, bir jeneratör konseptine aşina olabilirsiniz. Bugün, çeşitli türlerde jeneratörler mevcuttur, ancak hepsi aynı temel fiziksel jeneratör çalışma ilkelerine dayanmaktadır.

Elektrik üretmek

1831’de fizikçi Michael Faraday, bir mıknatıs bir tel bobini içinde hareket ettirildiğinde, elektronların elektrik akımı denen bu hareketle telin içinde “aktığını” keşfetti. Jeneratör, enerjiyi elektrik akımına dönüştüren herhangi bir makinedir, ancak bu enerjinin kaynağı ne olursa olsun – kömür, hidro veya rüzgar enerjisi – elektrik akımının üretilmesinin nihai nedeni, manyetik alan içindeki harekettir.

Büyük olasılıkla, mıknatısların bir şekilde hareket halinde olduğunu gördünüz – belki de ilgilendiğiniz öğeleri buzdolaplarına yapıştırmak için ev ve ofis ortamlarında kullanılan küçük, dikdörtgen mıknatıslar. Elektromıknatıs adı verilen özel bir tür silindir şeklindeki mıknatıs, merkezi bir şaftın etrafına sarılmış bir dizi yalıtımlı iletken tel bobininin (bakır tel gibi) etrafına yerleştirilir. O halde, bu çok sayıdaki bobinin her biri, şaftı çevreleyen bir halka gibidir ve lastiklerin kendilerini tutan dingille olan ilişkisine çok benzer şekilde şaft eksenine dik açıyla yönlendirilir. Tellere bağlanan şaft döndüğünde, bir akım üretilir, çünkü tellerin dışındaki silindirik elektromıknatıs onlarla birlikte dönmez, böylece bir manyetik alan ile iletken telin içindeki yükler arasında göreceli hareket oluşturur.

Advertisement

Manyetik alan kaynağı sabit bir telin veya tellerin yakınında hareket etse de aynı şey olur. Aralarında göreceli, devam eden bir hareket olduğu sürece hangisinin hareket ettiği, mıknatıs veya tel (veya her ikisi) önemli değildir.

Jeneratör

Kaynak: pixabay.com

Elektrik Jeneratörü: Neden?

Devam eden elektrik üretimi neden her zaman bir endişe kaynağıdır? Neden bir günden fazla bir süre “elektrik kesilirse” hayatınızın kesintiye uğrayacağını ve muhtemelen bozulacağını biliyorsunuz? Basit cevap, insanlar acil durumlarda kullanmak için doğal gaz ve petrol gibi muazzam miktarda fosil yakıt depolayabilirken, büyük miktarlarda elektrik depolamanın iyi bir yolu olmadığıdır. Muhtemelen insanoğlunun elektriği ulaşılabilecek mesafede depolamaya yönelik en iyi girişiminin bir versiyonuna sahipsiniz, bu bir pildir. Ancak piller, teknoloji dünyasındaki her şey gibi, zamanla daha güçlü ve daha uzun ömürlü hale gelseler de, tüm şehirlere ve modern ekonomilere güç sağlamak için gereken türden devasa voltaj çıkışlarını sürdürme kapasiteleri açısından son derece sınırlıdır.

Modern dünyada elektriği depolamanın güvenilir bir yolu olmadığından, onu ham maddelerden üretmenin her zaman yolları olmalıdır. Bu nedenle, çoğu işletmenin, doğalarına bağlı olarak, ortamdaki şehir arzının kesilmesi durumunda yedek jeneratörleri vardır. Bir beyzbol kartı dükkanının bir saat boyunca güç kaybetmesi felaket olmayacak olsa da, elektrikle çalışan makinelerin kelimenin tam anlamıyla insanları onlar ve diğer hayati işlevler için nefes alarak hayatta tuttuğu bir hastane yoğun bakım ünitesindeki etkileri düşünün.

Elektrik Fiziği

Bir metre aralıklarla yerleştirilmiş, biri güney kutbu diğerinin kuzey kutbuna bakacak ve böylece aralarında güçlü, ek bir manyetik alan oluşturan iki büyük, küp şeklindeki mıknatıs hayal edin. Bu alan kuzey kutbunu işaret eder ve mıknatısların uçları zemine göre tamamen dikey ise, manyetik alan yönü görünmez halı yığını gibi zemine paraleldir. Düz duran bir iletken tel mıknatıslar arasındaki boşlukta hareket ettirilir ve her birinden tam olarak 0,5 metre uzaklıkta kalırsa, telin hareketi manyetik alana diktir ve tel boyunca akım üretilir. Manyetik alan, tel hareketi ve akım yönü (ve telin yönü) bu nedenle karşılıklı olarak diktir.

Advertisement

Bundan önemli olan çıkarım, bu mıknatıs teli düzenlemesinin, merkezi şaft dönmeye devam ettiği sürece sabit bir elektrik kaynağı oluşturacak şekilde mükemmel bir şekilde ayarlanmış olmasıdır; silindirik mıknatısın içine sarılmış telleri, akımın kablolardan ve harici bir makineye, eve veya tüm elektrik şebekesine akışı sabit bir şekilde hareket ettirecek şekilde hareket ettirir. Elbette buradaki püf nokta, şaftın dönmesi için güç sağlamaktır. Mühendisler, farklı güç kaynaklarını kullanan çeşitli farklı türlerde jeneratörler ürettiler.

Jeneratör Türleri

Elektrik jeneratörleri, elektrik üretmek için ısıyı kullanan termal jeneratörlere ve elektrik üretmek için hareket enerjisinden yararlanan kinetik jeneratörlere ayrılabilir. (Isı, iş ve enerjinin hepsinin aynı birimlere sahip olduğuna dikkat edin – genellikle joule veya bunların birden fazla, ancak bazen kalori, ergs veya İngiliz termal birimleri [BTU]. Güç, birim zaman başına enerjidir ve tipik olarak watt veya beygir gücü cinsindendir.)

Termal jeneratörler

Fosil yakıt jeneratörleri endüstri standardıdır ve kömür, petrol (petrol) veya doğal gazın yakılmasıyla çalışır. Bu yakıtlar bol ama sınırlı ve insanlığı alternatifler bulmaya teşvik eden bir dizi çevre ve sağlık sorunu yaratıyorlar. Kojenerasyon, bu tür tesislerden çıkan atık buharın, buharı kendi küçük jeneratörleri için kullanan müşterilere borulamasını içerir. Nükleer enerji, “temiz” ancak tartışmalı bir süreç olan nükleer fisyon sırasında açığa çıkan enerjinin kullanılmasıdır. Doğal gaz jeneratörleri buhar üretmeden elektrik üretir ve buhar üretimi ile kombine edilebilir. Yakıt olarak geleneksel olmayan öğelerin (odun veya bitkisel maddeler gibi) kullanıldığı biyokütle tesisleri 21. yüzyılın başlarında ivme kazanmıştır.

Kinetik jeneratörler

İki ana tür kinetik elektrik jeneratörü hidroelektrik santraller ve rüzgar enerjisi (veya rüzgar türbinleri). Hidroelektrik santralleri, jeneratörlerin içindeki şaftları döndürmek için su akışına güvenir. Yıl boyunca sabit bir hızda birkaç nehir aktığı için, bu tesislerin çoğu barajlar tarafından oluşturulan yapay gölleri içerir, böylece türbinler arasındaki akış Alan ihtiyaçlarına göre yapay olarak manipüle edilmiştir. Rüzgar enerjisi, yapay göllerin yaptığı gibi yerel toprakları ve vahşi yaşamı bozmama avantajına sahiptir, ancak hava, enerji üretmede sudan çok daha az verimlidir ve aynı zamanda değişen seviyeler ve rüzgar hızları sorununu da taşır.

Advertisement


Leave A Reply