Transformatör Hakkında Bir Soru

[z]

Elektrik Makineleri I dersinde hocamızın yönelttiği bir sorunun cevabını bir türlü bulamadım, bir kaç fikrim var ama bu konuda deneyimli arkadaşların görüşlerini almak isterim...

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

Yukarıdaki şekilde bir transformatörün bir tarafındaki bobine bir AC gerilim uygulanıyor. e değişen gerilimi, fi değişen manyetik akıyı, i de değişen akımı temsil ediyor...
Şimdi soru şu, fi ile e neden gayet düzgün sin, cos eğrileriyken, i değişik bir hal alıyor?
:roll:

Sagdaki Fi ve Ifi grafigini vermemis olsaydin soruya cok fazla kafa yormak gerekirdi ancak zaten cevabi sagdaki grafik veriyor.

Sagdaki grafik 45 derecelik bir dogru olsa  aki da sinusel formda olacakti.

Olay nedir biliyormusun? Amplifikatorler K gibi bir kazancla temsil edilirler. Girisine uygulanan vi cikisa Kvi olarak aktarilir.

Bu soruyu amplifikatore uyarlarsak, kazanci K(x) olan yani K nin sabit olmadigi ustelik x degiskenine bagli olarak degistigi bir amplifikatore v(x) gerilimi uygulandiginda cikis gerilimi ne olur sorusuna benzer.

Benzer soru transistor, fet, mos, triod gibi yukseltme ozelligi olan elemanlarin yukseltme grafiginin verilip herhangi bir sinyal girisi icin cikis sinyali grafigini ne olacagi sorusu ile ayni.

Soruna gelirsek, nuvemizin akim aki iliskisi dogrusal değil ustelik hysteresiz de iceriyor. Grafikte zaten herhangi bir fi akisina karsi gelen akim degeri noktali cizgilerle saga tasinmis degeri bulunmus ve tekrar soldaki grafikte alinan fi degerinin hizasina getirilmis.


Sorunu fi ile akim neden dogrusal iliskiye sahip değildir olarak ele alirsak;

Bir nuve uzerine N adet halkadan olusan sargi yerlestirilir ve sargidan i akimi akitilirsa nuveden

Fi=mmk/reluktans degerinde magnetik aki akar.

Bu elektrik devresindeki V/R degerinde akan elektrik akiminin cok benzeridir.

mmk amper sarim olarak ifade edilir. N sarim sayisi ile icinden akan elektrik akimin carpimidir.

Reluktans ise magnetik aki yolu uzerindeki akiyi sinirlayan magnetik direnclerin toplamidir.

S kesitte, L uzunlukta x maddesinden yapilmis bir nuve

L/ (Smx) degerinde reluktans olusturur. Burada mx x maddesinin mu degeridir.

Reluktans elektrik devresindeki L/(Sro) ifadesine cok benzer ro iletkenin oz iletkenligi S kesiti L ise boyu ise ohm olarak elektriksel direnci verir.

Eger ro hic bir seyin fonksiyonu değilse direnc iletkenin kesitine, uzunluguna  ve cinsine baglidir.

Reluktans da nuvenin cinsine, boyuna ve kesitine baglidir.

Ancak mx degeri yani mu su icinden akan akiya bagli olarak degisir.
(Bobin saticilari kataloglarda enduktans degerini yazarlarken ornegin 1Khz 1A de demelerinin nedeni de budur)

Bu degisim cok fazladir.

Elektrik devresine donersek iletkenin rosu sicaklikla degisir cogunlukla ihmal edilir.

Kafa yormaniz icin cok kucuk kutleli NTC yada PTC lerle bir devre kurun. NTC ye dusuk frekansli sinusel bir voltaj vererek icinden akim akmasini saglayin. NTC  icinden akan akim nedeniyle isinir. Kutlesi cok cok kucuk ise sicakliktaki degisim akimin degisimini yakindan takip eder.

NTC sicakliginin degismesi direncini dolayisi ile icinden gecen akimi degistirir.

Sonucta NTC uclarina uygulanan gerilimle icinden akan akimin grafigi ilginc gorunecektir.

Iste sistem ayni sistem.

Eger ki sorunuz neden mu aki ile etkilesir ise bu artik fizik tartismasi haline donusur.