aofsoru.com

Elektrik Makinaları Dersi 3. Ünite Sorularla Öğrenelim

Transformatörler

1. Soru

Kısa devre deneyi nasıl yapılır?

Cevap

Kısa devre deneyi transformatörün önce primer gerilimi sıfıra eşitlenip sekonder uçları bir ampermetre üzerinden kısa devre edilerek gerçekleştirilir. Primer sargı tarafına da boş çalışma deneyinde olduğu gibi ampermetre, voltmetre ve wattmetre bağlanır. Primer sargıya uygulanan gerilim, sekonder sargıdan geçen akım sekonder anma akımına ulaşıncaya kadar, yavaş yavaş artırılır. Primer sargı tarafına bağlanan ölçü aletlerinin ölçtüğü akım, gerilim ve aktif güç değerleri (Ik, Vk, Pk) kaydedilir. Kısa devre deneyi kullanarak eşdeğer devre parametrelerini hesaplamak için primer tarafına indirgenmiş eşdeğer devreden yararlanılır.


2. Soru

Transformatörlerde bulunan sargılar nelerdir?

Cevap

Transformatörlerde genel olarak iki tane sargı bulunmaktadır. Bunlar primer (birincil) ve sekonder (ikincil) sargı olarak adlandırılırlar. Primer sargısı giriş sargısı, sekonder sargısı da çıkış sargısı olarak da adlandırılabilir. Primer sargısı giriş şebekesine, sekonder sargısı da yük tarafına bağlanır. Primer sargı şebekeye bağlandığı için primer sargı gerilimi şebeke gerilimine eşittir. Sekonder sargı gerilimi primer sargı geriliminden yüksek veya düşük olabilir. Sekonder sargı gerilimi primer sargı geriliminden yüksek ise bu tür transformatörlere yükseltici transformatör, sekonder sargı gerilimi primer sargı geriliminden düşük ise bu tür transformatörlere de alçaltıcı veya düşürücü transformatör denir.


3. Soru

Sargılarda kullanılan malzemeler nelerdir?

Cevap

Sargılarda kullanılan iletken bakır veya alüminyum iletkenden oluşur. İletkenlerin üzeri pamuk, kâğıt veya vernikle izoleli olup kesiti yuvarlak veya dikdörtgen şeklindedir


4. Soru

Transformatörün yapısını oluşturan elemanlar nelerdir?

Cevap

Transformatörlerin yapısı bir manyetik nüve ve nüvenin üzerine yalıtılmış iletkenlerle sarılan sargılardan oluşur .


5. Soru

Mantel tipi nüveler nasıl oluşturulur ve nerelerde kullanılırlar?

Cevap

Mantel tipi nüvede, nüve sargıları kavrayacak şekilde yapılır. Bu nüve şekli küçük güçlü transformatörlerde kullanılır. Nüvenin kesiti her yerde aynı değildir. Sargılar orta bacağa sarılır. Orta bacakta meydana gelen akı yan bacaklarda iki kola ayrılarak devresini tamamlar. Yan bacakların kesiti orta bacaktaki manyetik akının yarısını taşıyacak şekilde seçilir. Mantel tipi nüve, saçlar E-I şeklinde kesilip paketlenerek oluşturulur.


6. Soru

Transformatörlerde kayıplar neden düşüktür?

Cevap

Transformatörlerin hareket eden parçaları olmadığından dolayı kayıpları oldukça düşük değerlerdedir. Elektrik makinaları içinde kayıpları en düşük olan makine transformatördür. İdeal bir transformatörün giriş gücünün tamamını çıkışa transfer ettiği kabul edilir. Küçük güçlü gerçek transformatörlerde giriş gücünün %80-%90 kadarı çıkışa transfer edilebilmektedir. Yüksek güçlü transformatörlerde ise giriş gücünün %99.5’e kadarını çıkışa aktarabilmek mümkündür.


7. Soru

Elektrikle çalışan cihazlarda transformatörlerin kullanılmasının sebebi nedir?

Cevap

Günümüzde teknoloji çok geliştiği için, elektrikle çalışan cihazların büyük bir kısmında elektronik kontrol devreleri kullanılmaktadır. Bu cihazların ihtiyaç duyduğu enerji de çok farklı seviyelerde olabilmektedir. Çok farklı seviyelerdeki ihtiyaçları karşılamak için birçok elektrikli cihazın besleme ünitelerinde hem gerilim seviyesini değiştirmek hem de elektriksel yalıtım amacıyla transformatörler kullanılmaktadır


8. Soru

Transformatörlerde kullanılan sargı tipleri nelerdir, nerelerde kullanılırlar?

Cevap

Transformatörlerde kullanılan sargılar silindirik ve dilimli sargı olmak üzere iki farklı sargı şekli kullanılır. Silindirik sargılar küçük güçlü transformatörlerde kullanılır. Makara şeklinde hazırlanıp nüveye yerleştirilir. Alçak gerilim sargısı altta yüksek gerilim sargısı üste gelecek şekilde hazırlanır. Dilimli sargılar büyük güçlü transformatörlerde kullanılır. Primer ve sekonder sargılar dilimlere ayrılarak sarılır. Sargı dilimlerinin arası yalıtılarak nüveye yerleştirilirler. Alçak gerilim sargıları ile yüksek gerilim sargılarının arası ve sargı ile nüve arası transformatörün çalışma gerilimi göz önünde bulundurularak yalıtılır. Yalıtım malzemesi olarak kâğıt, plastik maddeler, pamuk, mika, pres bant, reçine, pertinaks ve benzeri kullanılır.


9. Soru

Nüve nedir?

Cevap

Transformatörlerde sargıların üzerine sarıldığı kapalı manyetik gövdeye nüve denir.


10. Soru

Çekirdek tipi nüveler nasıl oluşturulur ve nerelerde kullanılırlar?

Cevap

Çekirdek tipi nüvede sargılar manyetik nüveyi kavrayacak şekilde yan bacaklara sarılırlar. Nüvenin kesiti her yerde aynıdır. Bu tip nüvelerde yalıtım için daha fazla yer bulunduğundan büyük güçlü ve yüksek gerilimde çalışacak transformatörlerde çekirdek tipi nüve tercih kullanılır. Çekirdek tipi nüve saçlar U-I veya L şeklinde kesilip paketlenerek oluşturulur.


11. Soru

? - ? bağlantısının en büyük avantajı nedir?

Cevap

Bu bağlantı türünün en büyük avantajı transformatörün faz sargılarından birinin arızalanması durumunda sistemin iki faz ile çalışmasına devam edebilmesidir


12. Soru

Transformatörlerde kullanılan nüve çeşitleri nelerdir?

Cevap

• Çekirdek tipi nüve • Mantel tipi nüve


13. Soru

Nüve yapımında kullanılan malzemelerin relüktasının düşük olmasının sebebi nedir, bunun için ne yapılmaktadır?

Cevap

Transformatörlerde gücün en verimli bir şekilde primer sargıdan sekonder sargıya manyetik olarak transfer edilebilmesi için nüvede kullanılan malzemenin relüktansının çok düşük olması istenir. Bundan dolayı nüveler bir tarafı yalıtılmış yumuşak demir ve çelikten malzemeden yapılmış ince saçların paketlenmesiyle meydana gelir. Saçların bir yüzünün yalıtılmasında vernik, kâğıt, lak, ve benzeri yalıtkanlar kullanılır. Bunun nedeni transformatörlerde demir kayıpları olarak adlandırılan ve ısı olarak meydana gelen fuko ve histeresiz kayıplarını azaltmaktır.


14. Soru

Polarite nedir?

Cevap

Sargılarda endüklenen gerilimin anlık yönlerinin bulunmasına veya sargı uçlarının işaretlerinin belirtilmesine polarite denir


15. Soru

Elektrik enerjisinin santrallerde üretildikten sonra kullanım alanlarına iletilirken neden yüksek voltajda ve düşük akımda olması istenir?

Cevap

İletimin en yüksek verimde ve en az kayıpla gerçekleşmesi için elektrik enerjisin yüksek voltaj ve düşük akımda olması istenir.


16. Soru

Türkiye’de gerilim şebekelerinde kullanılan elektrik enerjisinin gerilim değerleri nelerdir?

Cevap

Türkiye’de alçak gerilim şebekelerinde 220 V ve 380 V, orta gerilim şebekelerinde 10 kV, 15 kV ve 33 kV, yüksek gerilim şebekelerinde 66 kV ve l54 kV, çok yüksek gerilim şebekelerinde de 380 kV kullanılmaktadır


17. Soru

Transformatörün çalışma prensibi nasıldır?

Cevap

Transformatörün primer sargısına alternatif akım şeklinde bir gerilim uygulandığında bu sargıda uygulanan gerilimin frekansına bağlı olarak değişen bir manyetik akı meydana gelir. Bu manyetik akı nüve üzerinden devresini tamamlar. Nüve üzerinden devresini tamamlayan manyetik akı aynı nüve üzerinde sarılmış hem primer sargıyı hem de sekonder sargıyı kestiği için sekonder sargıda bir gerilim endüklenir. Transformatörün primer ve sekonder sargıları aynı manyetik akı tarafından kesildiğinden dolayı her iki sargı için de sarım başına endüklenen gerilim aynı değerde olur. Örneğin Şekil 3.1 (a)’daki nüvede primer sargı 220 sarım olduğunu varsayalım (N1 = 220). Primer sargısına 220 V bir gerilim uygulanırsa sarım başına 1 V bir gerilim düşer. Sekonder sargıda da sekonder sargı sarım sayısıyla orantılı bir gerilim endüklenir. Sekonder sargıda endüklenen gerilim de sarım başına 1 V olduğundan dolayı sekonder sarım sayısı değişik değerlerde sarılarak transformatörün çıkışında elde edilen gerilimin giriş geriliminden düşük veya yüksek olması sağlanır. Örneğin sekonder sargıda (N2) 110 sarım varsa sekonder sargıda endüklenen gerilim 110 V olur.


18. Soru

Zik-Zak (Z) Bağlantı nasıl yapılır?

Cevap

Zik-zak bağlantı transformatörlerin sadece sekonder sargısında gerçekleştirilir. Sekonderi zik-zak bağlı olan bir transformatörün primeri Y veya ? bağlı olabilir. Zik-zak bağlantıyı gerçekleştirmek için her fazın sekonder sargısının eşit gerilimli iki sargısı bulunmalıdır. Sargı polaritesine dikkat edilerek her fazın bir sargısı öteki fazlardan birinin başka sargısı ile seri bağlanmalıdır. Bu bağlantı çeşidi dengesiz yüklerin bulunduğu durumlarda transformatörün dengeli olarak yüklenmesi amacıyla tercih edilir Genelde dağıtım transformatörlerinde kullanılır


19. Soru

Transformatör nedir?

Cevap

Transformatörler elektrik enerjisini bir gerilim seviyesinden başka bir gerilim seviyesine dönüştüren elektrik makinalarıdır. Santrallerde düşük gerilimle üretilen elektrik enerjinin iletilmesi için yüksek gerilime dönüştürülmesi, kullanım yerlerinde de istenilen gerilim seviyesine tekrar düşürülmesi için transformatörler kullanılır.


20. Soru

Üç fazlı transformatörler kaç farklı şekilde imal edilebilirler?

Cevap

Üç fazlı transformatörler iki şekilde imal edilebilirler. Birinci yöntemde üç adet aynı özelliklere sahip bir fazlı transformatörün primer sargılarının kendi aralarında ve sekonder sargılarının da kendi aralarında yıldız (Y) veya üçgen (?) bağlanmasıyla imal edilirler. İkinci yöntemde ise transformatör ortak bir manyetik nüve üzerine üç adet faza ait primer ve sekonder sargıları yerleştirilerek imal edilir


21. Soru

Elektrik enerjisi santrallerde hangi şekilde üretilir?

Cevap

Elektrik enerjisi santrallerde alternatif akım şeklinde ve çok yüksek olmayan bir voltajda üretilir.


22. Soru

Transformatörün sargılarında hangi malzemeler kullanılır?

Cevap

Transformatörlerin sargılarında genel olarak bakır iletken kullanılır. Ancak alüminyum iletken bazı özel uygulamalar için kullanılan transformatörlerde kullanılabilmektedir.


23. Soru

Transformatörler neden alternatif akımda çalışmak zorundadırlar?

Cevap

Transformatörler statik elektrik makinaları olduğu için elektriksel endüksiyonun meydana gelebilmesi için transformatörün alternatif akımda çalışması gerekir. Bir transformatör doğru akım devresine bağlanırsa, manyetik alan sabit olduğu için elektriksel endüksiyon meydana gelmez ve transformatör çalışmaz.


24. Soru

Nüvenin kısımları nelerdir?

Cevap

Nüvenin sargılarının üzerine sarıldığı kısma bacak, alt ve üst kısımlarına da boyunduruk denir


25. Soru

Nüve yapımında hangi malzemeler kullanılır?

Cevap

Nüve yapımında yumuşak demir, çelik ve hava kullanılır. Yumuşak demir ve çelik nüveler düşük frekanslı şebekelerde çalışan transformatörlerde kullanılır. Hava nüve ise çok yüksek frekanslı (20 kHz’den yüksek) şebekelerde çalışan transformatörlerde kullanılır.


26. Soru

Güçlerine göre sistemlerde kullanılan transformatörler nelerdir?

Cevap

Küçük güçlü sistemlerde bir fazlı transformatörler, yüksek güçlü sistemlerde ise üç fazlı transformatörler kullanılırlar.


27. Soru

Sargılarda kullanılan iletkenlerin kesitlerinin yuvarlak ve dikdörtgen olması neye göre belirlenir?

Cevap

Küçük güçlü transformatörlerde sargılar yuvarlak kesitli iletkenden yapılırken büyük güçlü transformatörlerde sargılarda kullanılan iletkenlerin kesiti dikdörtgen şeklinde yapılmaktadır. Dikdörtgen kesitli iletkenlerden yapılans sargılarda iletkenler arasındaki hava boşluklar çok küçük olur. Bu da nüvenin daha etkin olarak kullanılmasına yani aynı nüve boşluğuna daha fazla sarım sarılmasına imkan sağlar


28. Soru

Üç tane bir fazlı transformatörden üç fazlı transformatör elde etmenin avantaj ve dezavantajları nelerdir?

Cevap

Herhangi bir arıza durumunda sadece arızalı faza ait transformatör değiştirilir. Ancak bu durumda transformatör daha fazla yer kaplar


29. Soru

Y - ? bağlantı nasıl yapılır?

Cevap

Bu bağlantı türü genelde yüksek gerilimleri düşürmek için kullanılır. Primer tarafındaki nötr noktasının topraklanması gerekir. Transformatörün dönüştürme oranı bağlantı şeklinde göre değişir.


30. Soru

Transformatör kayıpları kaça ayrılır?

Cevap

Transformatörlerde meydana gelene kayıplar üçe ayrılırlar: • Transformatörün demir (nüve) kayıpları • Transformatörün bakır kayıpları • Kaçak akı kayıpları


31. Soru

Boş çalışma deneyinin amacı nedir ve nasıl yapılır?

Cevap

Boş çalışma deneyi transformatörün demir kayıplarını hesaplamak ve eşdeğer devrede demir kayıplarını temsil eden Rc direnci ile mıknatıslama reaktansı Xm parametreleri hesaplamak için yapılı. Boş çalışma deneyi transformatörün sekonder sargısı açıkdevre yapılarak (yüksüz) primer sargı kaynağa bağlanır. Boç çalışma primer gerilimi (Vb), akımı (Ib) ve gücü (Pb), sırasıyla voltmetre, ampermetre wattmetre ile ölçülür. Boş çalışma deneyinde ölçülen değerler kullanılarak eşdeğer devre parametreleri hesaplanır.


32. Soru

Transformatörlerin eşdeğer devrelerinin hangi özelliklerde olması gerekir?

Cevap

Eşdeğer bir devrenin mümkün olduğu kadar gerçek transformatörün bütün parametrelerini yansıtması yani bütün özellikleri taşıması gerekir. Eşdeğer devre çıkarılırken transformatörün bütün parametrelerinin hesaba katılması gerekir. Eşdeğer devrenin transformatörün bütün özelliklerini taşıması gerekir. Transformatörün eşdeğer devresinde bakır kayıpları, nüve kayıpları (girdap akım kayıpları ve histeresiz kayıpları) ve kaçak akı kayıplarının göz önünde bulundurulması gerekir.


33. Soru

Transformatörün dönüştürme oranı nedir?

Cevap

Primer sargıda endüklenen gerilimin sekonder sargıda endüklenen gerilime oranı primer sargıdaki sarım sayısını sekonder sargıdaki sarım sayısına eşittir. Bu orana transformatörün dönüştürme oranı denir ve “?” katsayısı ile gösterilir. Dönüştürme oranı kullanılarak transformatörün primer ve sekonder gerilimleri, sarım sayıları ve akımları hesaplanabilir.


34. Soru

Transformatörlerde neden soğutmaya ihtiyaç duyulur, hangi soğutma sistemleri kullanılır?

Cevap

Transformatörler yük altında çalıştıkları zaman demir ve bakır kayıplarından dolayı ısınırlar. Meydana gelen ısının transformatörün nüve ve sargılarına zarar verecek dereceye ulaşmaması gerekir. Meydana gelen ısının belli bir değerin altında tutulması için artan ısının transformatörden uzaklaştırılması gerekir. Isının uzaklaştırılması için de transformatörün iyi bir soğutma sistemine ihtiyaç vardır. Soğutma sisteminde havalı, sulu ve yağlı sistemler kullanılır.


35. Soru

Paralel bağlı transformatörlerin paralel bağlanma şartları nelerdir?

Cevap

• Paralel bağlanacak transformatörlerin boştaki primer ve sekonder gerilimleri birbirine eşit olmalıdır. • Paralel bağlanacak transformatörlerin güçleri birbirine eşit veya güçleri arasındaki oran 1/3 ‘ten küçük olmamalıdır. • Paralel bağlanacak transformatörlerin anma yüklerindeki kısa devre gerilimleri birbirine eşit olmalı veya kısa devre gerilimleri arasındaki fark %10’dan fazla olmamalıdır. • Paralel bağlanacak transformatörlerin sargı polariteleri birbiriyle uyumlu olmalıdır. Aynı polaritedeki uçlar birbirine bağlanmalıdır. • Eğer paralel bağlanacak transformatörler üç fazlı ise bağlantı grupları da aynı olmalıdır.


36. Soru

Ölçü transformatörleri ne amaçla kullanılırlar?

Cevap

Oto transformatörleri çok geniş bir alanda kullanılmaktadır. Asenkron motorlara yol vermede, gerilim yükseltme veya düşürmede, enerji iletim ve dağıtım sistemlerinde gerilim ayarında, laboratuar ve test uygulamalarında ayarlı gerilim kaynağı olarak veya ayarlı gerilime ihtiyaç duyulan uygulamalarda ayarlı güç kaynağı olarak kullanılır.


37. Soru

Oto transformatörlerin çalışma prensibi nasıldır?

Cevap

Oto transformatörlerinin çalışma prensibinin normal transformatörlerin çalışma prensibinden farkı yoktur ancak primer ve sekonder sargıları ortak bir sargıdan oluşmaktadır. Oto transformatörleri iki sargılı normal transformatörlerde olduğu gibi gerilimi düşürmek veya yükseltmek için kullanılabilir. Primer ve sekonder sargı aynı olduğundan dolay daha az sargı iletkeni kullanılır ve dolayısıyla nüveleri de daha küçük olur. Bundan dolayı aynı güç değeri içi oto transformatörünün maliyeti normal transformatörlerle kıyaslandığında dahadüşük olur.


38. Soru

Transformatörün tip gücü nedir?

Cevap

Ortak sargıdaki güce ise transformatörünün tip gücü denir.


39. Soru

Oto transformatörlerin kullanım alanları nelerdir?

Cevap

Oto transformatörleri çok geniş bir alanda kullanılmaktadır. Asenkron motorlara yol vermede, gerilim yükseltme veya düşürmede, enerji iletim ve dağıtım sistemlerinde gerilim ayarında, laboratuar ve test uygulamalarında ayarlı gerilim kaynağı olarak veya ayarlı gerilime ihtiyaç duyulan uygulamalarda ayarlı güç kaynağı olarak kullanılır


40. Soru

Grup açısı nedir?

Cevap

Primer sargı ile sekonder sargıda aynı faza ait gerilimler arasında bir faz farkı (faz açısı) meydana gelir.Aynı faza ait primer ve sekonder gerilimleri arasındaki açıya grup açısı da denir.


41. Soru

Ölçü transformatörleri hangi amaçla kullanılmaktadır?

Cevap

Çok farklı seviyelerdeki ihtiyaçları karşılamak için birçok elektrikli cihazın besleme ünitelerinde hem gerilim seviyesini değiştirmek hem de elektriksel yalıtım amacıyla transformatörler kullanılmaktadır. Yüksek gerilimli ve yüksek akım devrelerinde ölçme yapmak için ölçülecek büyüklüklerin ölçü aletlerinin ölçebileceği seviyeler düşürülmesi gerekir. Bu amaç için de ölçü transformatörleri kullanılır.


42. Soru

Transformatörlerde bulunan düşük gerilim ve yüksek gerilim sargıları nelerdir?

Cevap

Transformatörlerin yapısı bir manyetik nüve ve nüvenin üzerine yalıtılmış iletkenlerle sarılan sargılardan oluşur. Basit bir transformatörlerde iki adet sargı bulunur: Primer ve Sekonder sargılar. Primer sargıya birincil sargı, sekonder sargıya da ikincil denir. Primer sargı transformatörün giriş
sargısıdır ve şebekeye bağlanır. Sekonder sargısı da çıkış sargısıdır ve yüke bağlanır. Eğer transformatörler gerilimi yükseltmek için kullanılacaksa primer sargıya düşük gerilim sargısı sekonder sargıya da yüksek gerilim sargısı denir. 


43. Soru

Hangi durumda nüvede kullanılan malzemenin relüktansının çok düşük olması istenir?

Cevap

Transformatörlerde gücün en verimli bir şekilde primer sargıdan sekonder sargıya manyetik olarak transfer edilebilmesi için nüvede kullanılan malzemenin relüktansının çok düşük olması istenir. Bundan dolayı nüveler bir tarafı yalıtılmış yumuşak demir ve çelikten malzemeden yapılmış ince saçların paketlenmesiyle meydana gelir. Saçların bir yüzünün yalıtılmasında vernik, kâğıt, lak, ve benzeri yalıtkanlar kullanılır.


44. Soru

Transformatörlerde hangi çeşitlerde nüve kullanılmaktadır?

Cevap

Transformatörlerde iki çeşit nüve kullanılmaktadır:
• Çekirdek tipi nüve
• Mantel tipi nüve


45. Soru

Küçük ve güçlü transformatörlerde hangi tür sargılar kullanılır?

Cevap

Transformatörlerde kullanılan sargılar silindirik ve dilimli sargı olmak üzere iki farklı sargı şekli kullanılır. Silindirik sargılar küçük güçlü transformatörlerde kullanılır. Makara şeklinde hazırlanıp nüveye yerleştirilir. Alçak gerilim sargısı altta yüksek gerilim sargısı üste gelecek şekilde hazırlanır.


46. Soru

ransformatörlerin sargılarında endüklenen gerilimlerin anlık yönleri neye bağlı olarak değişmektedir?

Cevap

Transformatörlerin sargılarında endüklenen gerilimlerin anlık yönleri sargılara uygulanan gerilimin polaritesine ve sargılarda meydana gelen manyetik akının yönüne bağlı olarak değişir. Sargılarda endüklenen gerilimin anlık yönlerinin bulunmasına veya sargı uçlarının işaretlerinin belirtilmesine polarite denir.


47. Soru

Bir iletkende bir gerilim endüklenmesi Lenz kanununa göre nasıl olmalıdır?

Cevap

Lenz kanununa göre bir iletkende bir gerilim endüklenmesi için iletkenin değişken bir manyetik alan içinde bulunması veya sabit bir manyetik alan içinde hareket etmesi gerekir.


48. Soru

Eşdeğer bir devrenin nasıl olması gerekmektedir?

Cevap

Transformatörlerin devre analizinde ve simülasyonunda gerçek modelinin yerine eşdeğer devreleri kullanılır. Eşdeğer bir devrenin mümkün olduğu kadar gerçek transformatörün bütün parametrelerini yansıtması yani bütün özellikleri taşıması gerekir. Eşdeğer devre çıkarılırken transformatörün bütün parametrelerinin hesaba katılması gerekir. Eşdeğer devrenin transformatörün bütün özelliklerini taşıması gerekir. Transformatörün eşdeğer devresinde bakır kayıpları, nüve kayıpları (girdap akım kayıpları ve histeresiz kayıpları) ve kaçak akı kayıplarının göz önünde bulundurulması gerekir.


49. Soru

Kısa devre deneyi sırasında sargılara zarar vermemek için sekonder sargıdan geçen anma akımı nasıl olmalıdır?

Cevap

Kısa devre deneyi transformatörün önce primer gerilimi sıfıra eşitlenip sekonder uçları bir ampermetre üzerinden kısa devre edilerek gerçekleştirilir. Primer sargı tarafına da boş çalışma deneyinde olduğu gibi ampermetre, voltmetre ve wattmetre bağlanır. Primer sargıya uygulanan gerilim, sekonder sargıdan geçen akım sekonder anma akımına ulaşıncaya kadar, yavaş yavaş artırılır. Primer sargı tarafına bağlanan ölçü aletlerinin ölçtüğü akım, gerilim ve aktif güç değerleri (Ik, Vk, Pk) kaydedilir. Sargılara zarar vermemek için sekonder sargıdan anma akımından fazla akımın geçmemesi gerekir.


50. Soru

Transformatörlerde hangi tür kayıplar meydana gelmektedir?

Cevap

Transformatörlerde meydana gelen kayıplar diğer elektrik makinalarında olduğu gibi ısı şeklinde ortaya çıkarlar. Transformatörlerde meydana gelene kayıplar üçe ayrılırlar:
• Transformatörün demir (nüve) kayıpları
• Transformatörün bakır kayıpları
• Kaçak akı kayıpları


51. Soru

Kaçak akı kayıpları hangi durumda meydana gelmektedir?

Cevap

Kaçak akı kayıpları, hem primer hem hem de sekonder sargıda meydana gelen kaçak akıların sebep olduğu kayıplardır. Transformatörün primer ve sekonder sargılarında meydana gelen akının bir kısmı devresini havadan tamamlar. Akının bir kısmı devresini havadan tamamladığı için primer sargıdan sekonder sargıya güç transfer eden etkin manyetik akı azalmış olur. Kaçak akılardan dolayı primer sargıdan sekonder sargıya transfer edilen güçte meydana gelen kayıp kaçak akı kaybı olarak adlandırılır. Kaçak akı kaybı, diğer kayıplarla karşılaştırıldığında küçük değerli  lduğundan dolayı pratik hesaplamalarda, genelde, ihmal edilir.


52. Soru

Transformatörlerde verim nasıl hesaplanmaktadır?

Cevap

Transformatörlerde verim diğer elektrik makinalarında olduğu gibi alınan güç verilen güce oranlanarak hesaplanır. Alınan güç transformatörün sekonder tarafındaki gücü, verilen güç ise transformatörün primer tarafındaki gücü veya giriş gücüdür. Giriş gücü transformatörün şebekeden çektiği güç, çıkış gücü ise transformatöre bağlanan yükün gücüdür.


53. Soru

Transformatörlerde verim için kullanılan yöntemler nelerdir?

Cevap

Transformatörlerde verim iki şekilde bulunabilir: Birinci yöntemle verimi bulmak için boş-çalışma deneyi ve kısa-devre deneylerinden yararlanılır. Boş çalışma deneyi ile nüve kayıpları kısa devre deneyi ile de bakır kayıpları bulunarak transformatörün önce kayıpları sonra verimi hesaplanır. İkinci yöntemde ise verimi bulmak için transformatörün girişine ve çıkışına birer wattmetre bağlanarak giriş gücü (verilen güç) ve çıkış gücü (alınan güç) direkt ölçülerek verim hesaplanır.


54. Soru

Transformatörlerin çıkış gerilimlerini sabit tutmak için ne yapılmaktadır?

Cevap

Transformatörlerin çıkış gerilimlerini sabit tutmak için gerilim ayarı mekanizmaları kullanılır. Gerilim ayarı transformatörün sarım sayısı değiştirilerek yapılır. Bu amaçla sargılardan birçok uç çıkartılır. Uçları çıkarılan bu sargılara gerilim ayar bobinleri denir. İhtiyaca göre gerilim azaltmak veya yükseltmek için ihtiyaca göre ayar sargıları devreye alınır veya devreden çıkarılır.


55. Soru

Üç fazlı transformatörler hangi amaçla kullanılmaktadır?

Cevap

Elektrik enerjisinin üretilmesi, iletilmesi ve dağıtılması üç fazlı alternatif akım sistemiyle gerçekleştirilmektedir. Elektrik enerjisinin üretim, iletim ve dağıtım sistemlerinde gerilimi yükseltmek veya düşürmek için üç fazlı transformatörler kullanılır.


56. Soru

Oto transformatörlerinin çalışma prensibi nasıldır?

Cevap

Oto transformatörlerinin çalışma prensibinin normal transformatörlerin çalışma prensibinden farkı yoktur ancak primer ve sekonder sargıları ortak bir sargıdan oluşmaktadır. Oto transformatörleri iki sargılı normal transformatörlerde olduğu gibi gerilimi düşürmek veya yükseltmek için kullanılabilir. Primer ve sekonder sargı aynı olduğundan dolay daha az sargı iletkeni kullanılır ve dolayısıyla nüveleri de daha küçük olur.


57. Soru

Yüksek gerilim ve büyük akımların ölçülmesi için neden ölçü transformatörleri kullanılır?

Cevap

Yüksek değerli akım ve gerilimleri doğrudan ölçü aletleriyle ölçmek hem zor hem de emniyet açısından tehlikelidir. Yüksek akımların ampermetre üzerinden direkt olarak geçirilmesi ampermetrenin fiziksel olarak çok büyük olmasını gerekli kılar. Yine yüksek gerilimleri direkt olarak voltmetre ile ölçülmesi emniyet açısından tehlikeli olabilir. Bu amaçla yüksek gerilim ve büyük akımların ölçülmesi için ölçü transformatörleri kullanılır. Ölçü transformatörleri ölçülecek olan büyük akım ve yüksek gerilimleri ölçü aletleriyle emniyetli bir şekilde ölçülebilecek seviyeye indirirler. Ölçü transformatörlerinin primer devresine ölçülecek yüksek gerilim veya büyük akım devresine bağlanır. Sekonder devrelerine de Ampermetre, Voltmetre, Wattmetre, çeşitli röleler veya kontrol devreleri bağlanır. İki çeşit ölçü transformatörü bulunur: akım transformatörleri ve gerilim transformatörleri.


58. Soru

Paralel bağlı transformatörlerin paralel bağlanma şartları nelerdir?

Cevap

Paralel bağlı transformatörlerin paralel bağlanma şartları aşağıda verilmektedir.
• Paralel bağlanacak transformatörlerin boştaki primer ve sekonder gerilimleri birbirine eşit
olmalıdır.
• Paralel bağlanacak transformatörlerin güçleri birbirine eşit veya güçleri arasındaki oran 1/3 ‘ten
küçük olmamalıdır.
• Paralel bağlanacak transformatörlerin anma yüklerindeki kısa devre gerilimleri birbirine eşit
olmalı veya kısa devre gerilimleri arasındaki fark %10’dan fazla olmamalıdır.
• Paralel bağlanacak transformatörlerin sargı polariteleri birbiriyle uyumlu olmalıdır. Aynı
polaritedeki uçlar birbirine bağlanmalıdır.
• Eğer paralel bağlanacak transformatörler üç fazlı ise bağlantı grupları da aynı olmalıdır.


59. Soru

Transformatörlerin soğutulması hangi açıdan önemlidir?

Cevap

Transformatörler yük altında çalıştıkları zaman demir ve bakır kayıplarından dolayı ısınırlar. Meydana gelen ısının transformatörün nüve ve sargılarına zarar verecek dereceye ulaşmaması gerekir. Meydana gelen ısının belli bir değerin altında tutulması için artan ısının transformatörden uzaklaştırılması gerekir. Isının uzaklaştırılması için de transformatörün iyi bir soğutma sistemine ihtiyaç vardır. Soğutma sisteminde havalı, sulu ve yağlı sistemler kullanılır.


60. Soru

Gerilim transformatörlerinin işlevi nedir?

Cevap

Yüksek gerilimlerin ölçülmesinde gerilim transformatörleri kullanılır. Gerilim transformatörleri yapısal olarak iki sargılı düşürücü transformatörler gibi çalışır. Primer tarafı ölçülmesi istenen yüksek gerilim şebekesine bağlanır, sekonder tarafı da ölçü aletine (voltmetre, röleler, kontrol devreleri ve benzeri) bağlanır. Gerilim transformatörlerin anma güçleri çok küçüktür. Transformatör sadece sekonder sargıya bağlanacak ölçü aletiyle yüklenir. Gerilim transformatörlerinin primer sargısı yüksek gerilime bağlı olduğundan mutlaka kısa devrelere karşı korunmalıdır. Sekonder sargıya bağlanacak ölçü aletlerinin iç dirençleri normalde yüksek olduğundan sekonder sargının açık kalması durumda sekonder sargıda çok yüksek gerilimler oluşmaz ve tehlike oluşturmaz.


Yukarı Git

Sosyal Medya'da Paylaş

Facebook Twitter Google Pinterest Whatsapp Email