3 Fazlı sistemler nasıl çalışıyor? Nötr nasıl elde edilir?

quote:

Orijinalden alıntı: Sterope



Beyler bir türlü bulamıyorum şu sorunun cevabını araştırıyorum fakat yok ya çok profesyonel anlatıyorlar yada ben anlamıyorum.

Elektrik 120 derece açıyla bobinlerin döndürülmesiyle elde ediliyor tamam burayı anladım. R S T fazları çıkıyor ve nötr elde etmek için bunların yıldız noktası yani uçları birleştiriliyor. Şimdi mantıken baktığımızda 3 fazdan nötr elde edebilmek için şöyle olması gerekmez mi? Atıyorum R fazında +120v, S fazında 0v, T fazında -120v (Uçların gerilimlerini bilmiyorum eğer bilginiz var ise söyleyin.). Şimdi bunları birleştirir isek nötr elde ederiz fakat S zaten doğal olarak nötr olmuş oluyor ozaman bunu yapmaya gerek kalmıyor. Ayrıca elektrikte -120 gibi bir gerilim hiç duymadım fakat varmış sanırım. Tek aklıma yatan fikir şu 3 fazdan biri +120, diğeri +120, diğeri ise -120 bu uçların +120 ile -120'si birleştirilip nötr elde ediliyor, +120 ise faz görevi görüyor yanlış mı? (Değerlerini salladım.) Böyle değilse evime 2 kablo nasıl geliyor? (Topraklama hariç.)

Kafam çok karışık. Eminim olayın bu anlattıklarımla hiç bir alakası yoktur bana şöyle basit bir anlatım yapabilir misiniz acaba?

quote:

Orijinalden alıntı: Spyxxx

quote: Orijinalden alıntı: Sterope Beyler bir türlü bulamıyorum şu sorunun cevabını araştırıyorum fakat yok ya çok profesyonel anlatıyorlar yada ben anlamıyorum. Elektrik 120 derece açıyla bobinlerin döndürülmesiyle elde ediliyor tamam burayı anladım. R S T fazları çıkıyor ve nötr elde etmek için bunların yıldız noktası yani uçları birleştiriliyor. Şimdi mantıken baktığımızda 3 fazdan nötr elde edebilmek için şöyle olması gerekmez mi? Atıyorum R fazında +120v, S fazında 0v, T fazında -120v (Uçların gerilimlerini bilmiyorum eğer bilginiz var ise söyleyin.). Şimdi bunları birleştirir isek nötr elde ederiz fakat S zaten doğal olarak nötr olmuş oluyor ozaman bunu yapmaya gerek kalmıyor. Ayrıca elektrikte -120 gibi bir gerilim hiç duymadım fakat varmış sanırım. Tek aklıma yatan fikir şu 3 fazdan biri +120, diğeri +120, diğeri ise -120 bu uçların +120 ile -120'si birleştirilip nötr elde ediliyor, +120 ise faz görevi görüyor yanlış mı? (Değerlerini salladım.) Böyle değilse evime 2 kablo nasıl geliyor? (Topraklama hariç.) Kafam çok karışık. Eminim olayın bu anlattıklarımla hiç bir alakası yoktur bana şöyle basit bir anlatım yapabilir misiniz acaba?

Elektriğin üretimini şöyle açıklayalım. Motorun miline 3 tane tel koyduğumu farz et. Her tel bulunduğu yere göre elektrik ürettiğini düşün. Misal tel en üstteyken 311 Volt üretiyor en alttayken -311 volt üretiyor diyelim ters yönde. Yani teldeki gerilim sürekli değişiyor. 0 5 10 20 30 ...... 190 200 210 250 331 böyle tepeye kadar çıkıyor sonra tekrar düşmeye başlıyor. 331 300 250 210 200 .... 0 -10 -20 gibi ta ki -311 olana kadar. Yani tek bir teldeki gerilim -311 ile 311 arasındaki her değeri alıyor. Sürekli bir değişim içerisinde. Bunlar da motorun üstünde tam olarak karşılıklı yerleştiriliyor.

Önce 2 tel koyalım motorun üstüne tam karşı karşıya. Yani biri en tepedeyken diğeri en aşağıda yani bir tanesi 220 iken diğeri -220 oldu. Biri 100 iken diğeri -100 oldu. Toplamı her zaman sıfır etti. Şimdi de 3 tane tel koyduğunu farz et böyle ama pastayı 3'e böler gibi. Burada da misal biri 100 iken diğeri 30 öbürü -130 misal. Toplamı yine sıfır ediyor. Sonuç olarak 3 tane fazdaki gerilim de değişiyor fakat hepsini toplarsan sıfır elde ediyorsun.

İşin iletim kısmında adam diyor ki şimdi gittik elektriği ürettik 3 tane faz bir tane de nötr koysak 4 tane tel olur masraf çıkar. Ancak adam yine 3 tane fazı toplayınca sıfır ettiğini biliyor. O zaman 4. teli koymuyor. Taa ki evin yakınına gelene kadar. Eve gelince iletim kısmından dağıtım kısmına geçerken trafo ile gerilimi azaltıyor sonra da yıldız ucu dediğimiz 3 ucun birleştiği yerden bir tane daha kablo çıkartıp 4. uç diyor. Garanti 0 olsun diye de o ucu topraklıyor böyle toprağa kazık falan çakıyor. Sonuç olarak o uç sıfır oluyor diğer uçlar da dediğimiz gibi değişiyor. Evine de 3 tane faz 1 tane nötr geliyor sonra daire daire dağılıyor misal 9 tane daire var 3 tanesini R fazından 3 tanesini S fazından 3 tanesini de T fazından besliyor. Hepsini bir kablodan çekmeye kalksa o kablo kocaman kalın bir şey olurdu o yüzden diyor 3 tane adama paylaştırayım yükü rahat etsinler. Tabi elektriğin bir yerden bir yere akması lazım elektrik akar çünkü. R fazından geldi elektrik aktı evin içine dönüş yolu olsun diye de nötr dediğimiz kabloyu koyuyoruz.

Dediğimiz gibi 3 tane fazın da elektriği değişkendir ancak değişken olması iş yapmamasını gerektirmiyor. Misal bir tane zincir farz et bildiğin metal zincir. Bir arkadaşın bir ucunu tuttu diğer arkadaşın da diğer ucunu tuttu. Sen de ortasından sıkıyorsun. Sonra arkadaşlarından bir tanesi çekiyor zinciri öbür arkadaşın da bir şey yapmıyor nötr takılan bir arkadaşın yani duruyor öyle. Diğer arkadaşın zinciri çekerken senin elinle sıktığın o zincir avucunun içine sürte sürte bir yöne doğru kayıyor. Sen diyorsun ki eyvah elime sürtüyor elim acıyor. Canın yandı değil mi? İşte orada sana enerji verdi. Buna doğru akım yani tek yöne akan akım diyoruz.

Fakat diyelim ki arkadaşlarından biri bir yöne çekiyor 2 saniye sonra diğeri başlıyor o çekiyor 2 saniye. Zincir yine elinde sürtüyor. Elin yine acıyor. Zincir yine sana enerji vermiş oluyor. Bu da alternatif akım dediğimiz böyle bir +311 bir -311 oynayan gerilim.

Adam diyor ki böyle oynak deyip durmak olmaz gerilime o yüzden bir rakam verelim misal doğru akım olsa 220 volt bu kadar elimi yakardı diyor bu adam -311 ile 311 arasında oynarken bu kadar elimi yaktı diyor. Demek ki ben buna 220 desem sıkıntı olmaz. O yüzden 220 diyorlar. Aslında oynayan bir gerilim o.


Evine gelen kablolardan 3 tanesinden bir tanesi faz görevi, 3 ünün birleşimi ise nötr görevi görüyor.

Bir de bir şeyden daha bahsetmemiz gerekli, 3 tane gerilimi toplayınca sıfırlıyor dedik ya. Misal 110 200 -310 oluyor hop sıfırlama yapıyor. Ancak 2 tane gerilime aynı anda bakarsan 110 +200 = 310 oo büyüme görüyoruz. (110 -310 da büyüyor aslında ama oynak olduğu için şu an azalma halinde daha sonra büyüyecek)

Bakıyorlar faz ile nötr arasına alet takarsak 220 gibi gözüküyor. Diyorlar ki 2 tane fazı alıp arasına alet takarsak ne olur? (Büyük ihtimalle yanar)
Bakıyorlar oo daha çok gözüküyor işte o rakam da 380 Volt oluyor. 380 volt varmış gibi oluyor 2 tane fazın arasında bu rakamı da duyarsan şaşırma. Bu yüzden büyük güçlü cihazlar falan misal büyük sanayi motorları falan 3 tane fazlı gerilim ile çalışıyor. 3 tane 220 yi alıyor içinde 380 380 380 bağlıyor gerekirse 220 gibi bağlıyor o alete göre değişir.

Olay bu kadar basit değil belki ama buna benzer şeyler olduğu kesin. Biz sadece basitleştirmek için misal motorda bir sürü sargı var biz böyle tel olsun dedik.

Bu arada 110 (ya da 120 fark etmez) volt dediğimiz şey de Amerika gibi yerlerde kullanılan gerilim seviyesidir. Türkiye'de 220 volt faz-nötr gerilimi 380 volt fazlar arası gerilim kullanılıyor.

Trafo ile bu gerilim büyütülebilir ancak fazlar arası ile faz nötr arası gerilimin oranı hep aynı kalır.

Biri 220 volt ise diğeri 380 dir.
Biri 220 bin volt ise diğeri 380 bin volt dur.

Arada KÖK3 kadar bir fark vardır. Bu fark da 120 derece olmasından ileri gelir.

Hesaplar bu kadar basit olmasa da vektörel ve fazörel dediğimiz hesapları gerektirse de olay yaklaşık böyledir. Hesaplar da yüksek matematik bilgisi gerektirir.

quote:

Orijinalden alıntı: Spyxxx

http://sketchtoy.com/63750202

Aslında biraz daha üstte çizdiğime benziyor diyebilirim.

Bobinin 2 tane ucu var bir tane giriş bir tane çıkış ucu olsun.

3 tane bobin var her birinin giriş ve çıkışları var.

bobinlerin giriş uçları yıldız dediğimiz birleşen uç olsun. Giriş ucundaki gerilim sıfır etmektedir. Çıkış uçları da ayrı olsun her birinde bobinin taşıdığı gerilim mevcut olur.

Bobin 220V taşıyorsa bir ucu 0 olduğunu biliyorsak diğer ucu 220 olmalı ki bobin 220 taşımış olsun. Yani o bobinlerin çıkışlarında 220 volt var ve evlere 220 gidiyor ama aynı zamanda 0 ucu da dolaşıp eve gidiyor. Evinde faz ve nötr olmak üzere 220 ve 0 uçlarını taşıyan 2 kablo oluyor anlayacağın. Bir uçtan 220 diğer uçtan sıfır geliyor yarıya düşme gibi bir olay yok.


Oynak gerilim olayını biraz daha açıklayalım. Öncelikle ortalama gerilim olayını açıklayalım.

Misal sen arabanla gidiyorsun var say. Arabanı 100km/saat hız ile sürüyorsun gidiyor. 1 saat sürdün gitti. Saatte 100 ile gidiyorsan arabayı da 1 saat sürdü isen toplamda 100 km gitmiş olursun.

Sonra dedin ki şehir içine geldik hız sınırı 50 oldu kardeşim benim 50 ile sürmem lazım. 1 saat de 50 ile sürdün durmadan hiç. Ne oldu? 50 kilometre daha gittin.

Toplam kaç kilometre gittin? 150 km
Toplam kaç saat sürdü? 2 saat.

Aslında sen arabayı hiç uğraştırmadan 2 saat boyunca 75km/saat hız ile sürseydin 2*75 = 150km giderdin.

Sonuç olarak arabanın hızı yine oynak bir hız değil mi? 100 oluyor 50 oluyor falan oynuyor. Ancak ortalama 75 ile gitmiş gibisin. Bu işin ortalama hesabı bu yani.

-----------

Negatif olaya da bakarsak. Negatif olay aldı verdi gibidir. Misal bunu da düz hesap gösteremiyoruz diyoruz ki misal benim evim bayır yukarı bir yerde.

Ben de bu bayırı sürekli inip çıkıyorum. Bayır yukarı çıkmak yorucu zor bir iştir değil mi? Çok yorar. Bayır aşağı inmek de gittiğin yolun tersine gitmek bir nevi negatif bir olay etmek. Ayrıca daha da az yorucu.

Sen diyorsun ki bayır in çık in çık yaparken yorulurum. Ancak ben de diyorum ki sen bayır iner çıkarken yoruldun durdun aşağı inerken hızlandın falan filan bir sürü olay yaşadın ben gidip de senin hızını ölçemem adam gibi. Senin yorulman da hızın da oynayıp duruyor sıkıntılı iş.

Diyorum ki sen şimdi misal -311 ile +311 arasında hızlarda çıktın indin bu bayırı fakat değişken rakam benim işimi görmez. Sana soruyorum diyorum ki DÜZ YOL OLSA İDİ hangi hızla gitsen BU KADAR yorulursun? Sen de diyorsun ki düz yolu 220 hızıyla gitsem bu kadar yorulurdum.

Yani düz yolda 220 ye tekabül ediyor bizim olayımız.

Ölçü aletleri de sürekli rakam değiştirecek değil üzerinden akım geçiyor ısınıyor manyetik alan oluyor. O da bizim gibi yorgunluğa bakıyor. Yani üzerinden geçen akımın ne kadar iş yaptığına bakıyor. O yüzden SABİT değer gösteriyor. Yoksa sabit değil o.

Eğer eline böyle ekran alıp baksa idin (osiloskop ile) işte o sana her andaki değerini gösterirdi o zaman da bayır aşağı yukarı inişli çıkışlı sinüs görürdün örneği de bu;

RST fazlarının bağlantısını zaten üstte gösterdim. 3 fazın oluşma sebebi de aralarında 120 derece farkla bağlanıp elektrik üretmeleridir. 3 tane açı yapmış bobin kullanıyoruz. (Gerçi 3 tane değil de yani teorikte 3 kabul et)


Negatif voltaj demek elektrik devrede böyle halka şeklinde gezer. Misal otobüs var otobüs böyle halka şeklinde geziyor. Tersten gezse bir şey fark eder mi? Yine aynı lambayı yakar. Elindeki zincir örneğini düşün. Zinciri çektikçe elin acır yönü fark etmez. Elektrikli aletler zaten her gördüğü voltajda çalışıyor negatif pozitif takılıyor onlar. Halka zincir düşün yahu hangi tarafa gittiği fark etmez.

quote:

Orijinalden alıntı: AdmGdk

üç faz arasında 120 derece var idi. Şimdi üç tane çizgi alalım her biri 220 birim olsun. Aralarında da 120 derece olsun. Şimdi bunların ikisinin uçları arasındaki mesafe uçgenlerde sinus teoreminden 220/sin30=x/sin120 yani 220/(1/2)=x/(sqrt(3)/2) buradan 220=x/sqrt(3) x=220*sqrt(3) yani yaklaşık 381 volt yapar. iki fazı temsil eden çizgileri paralelkenara tamamlarsak yıldız noktasından geçen koşegen eşkenar uçgenin bir kenarını oluşturur, buradan bileşke vektor fazlardan birine eşit yani 220 olur.

quote:

Orijinalden alıntı: AdmGdk

Kağıda kolları 220 mm olan 120 derecelik bir açı çiz. Sonra cetvelle açının uçları arasındaki mesafeyi ölç

quote:

Orijinalden alıntı: AdmGdk

şimdi orta gerilim hattından trafoya 3 faz gelir ama notr gelmez. 120 derece açıdan dolayı bir faz diğer iki faz uzerinden devresini tamamlar. Trafoda 3 faz için uç primer uç de sekonder sargısı bulunur. Primer sargılarının uçları ikişer ikişer birleştirilmiştir. (birincinln sonu ile ikincinin başı, ikincinin sonu ile üçüncünün başı, ücüncünün sonu ile birincinin başı birbirine bağlanır.). Ve bu birleşme noktalarına fazlar bağlanır. Sekonder de ise sargıların birer uçları birbirine bağlanır(bu notr oluyor), diğer uclardan ise uc faz çıkar. Fazlardan dengesiz yuk çekilmesi durumunda notr noktasının kaymaması için notr hattı trafonun orada toprağa bağlanır ki hep sıfır kalsın.

quote:

Orijinalden alıntı: AdmGdk

trafoların primer sargıları boyle. Buna biz üçgen bağlantı diyoruz. Sekonderde üç faz sargısının birer uçları bir araya getirilmiş ve buna notr denmiş. Şimdi ideal bir durumda iki fazın bileşkesi bir faza eşit olduğu için bir fazın voltajı 220 olduğunda diğer iki fazın bileşke voltajı da -220 edeceği için orta nokta olan notrun voltajı sıfırdır. İki tarafından da eşit kuvvetle çekilen ipi hayal et bir de boyle düşün.
Ama gerçek hayatta her faz birbirine tamamıyle eşit olamıyor, her fazdan eşit guç çekilmediğinden dolayı. Bu yuzdden notr toprağa bağlanır.