6.AC trifaze devreler

3 FAZLI SİSTEMLER
n 
n 
n 
Çok fazlı sistemler, gerilimlerinin arasında faz farkı
bulunan iki veya daha fazla tek fazlı sistemin
birleştirilmiş halidir ve bu işlem simetrik bir şekilde
yapılır.
Tek fazlı sistemlerde güç dalgalı olduğu halde (akım
ve gerilimin değişken olması nedeniyle), çok fazlı
sistemlerde faz farkı nedeniyle oldukça düzgündür.
Çok fazlı sistemlerde tek fazlı sistemlere oranla aynı
şartlarda daha fazla güç nakli mümkündür.
26.05.2013
3 fazlı sistemler
1
3-FAZLI DENGELİ SİSTEMLER
Yıldız bağlı sistem
• 
Nötr noktası topraklanmıştır.
• 
Hat gerilimleri birbirine eşittir.
• 
Gerilimler arasındaki faz açısı
120 derecedir.
VOR
R
VOS
O
VTR
S
VOT
VST
VOR = V ∠0 ° = V
VOS = V ∠ − 120 ° = V e
VRS
T
− j 120 deg
VOT = V ∠ − 240 ° = V e− j 240 deg
26.05.2013
3 fazlı sistemler
2
1
3-FAZLI DENGELİ SİSTEMLER
Yıldız bağlı sistem
n 
n 
n 
IR
Faz - nötr arası: ‘faz gerilimi’
Faz – faz arası: ‘hat gerilimi’
Enerji sistemlerinde hat
gerilimleri faz gerilimlerinin
farkına eşittir.
VRS = VOR - VOS = 3 V e j 30 deg
VST = VOS - VOT = 3 V e- j 90 deg
VTR = VOT - VOR = 3 V e j150 deg
26.05.2013
VOR
VRS
O
VOS
IS
VTR
VOT
VST
IT
3 fazlı sistemler
3
DENGELİ YILDIZ SİSTEMLERDE
‘HAT’ VE ‘FAZ’ GERİLİMLERİNİN
HESAPLANMASI
n 
n 
n 
ERS=ER-ES
ERS2= ER2+ES2+2EREScos60°
ERS=Uhat
ve
26.05.2013
3 fazlı sistemler
ER=ES=Ufaz
4
2
DENGELİ YILDIZ SİSTEMLERDE
‘HAT’ VE ‘FAZ’ GERİLİMLERİNİN
HESAPLANMASI
n 
n 
n 
n 
n 
U2hat = 2U2faz+2U2fazcos60°
U2hat= 2U2faz(1+0.5)
U2hat = 3U2faz
Uhat = √3Ufaz = 1.73Ufaz
Dengeli yıldız sistemde faz gerilimleri eşit olduğu
için hat gerilimleri de birbirine eşittir ve aralarında
120°’lik faz farkı vardır.
26.05.2013
3 fazlı sistemler
5
3-FAZLI DENGELİ SİSTEMLER
Dengeli yıldız yük
n 
n 
n 
VOR
Her bir faza ait yük ZR, ZS, ZT
Her fazdan yükün empedansına
bağlı bir akım geçer.
Faz akımları:
IR =
VOR
ZR
IS =
VOS
ZS
ZR
R
VRS
VOS
S
O
VOT
VTR
VST
T
Ia
ZS
Ib
ZT
Ic
V
I T = OT
ZT
Io
Nötr hattından geçen akım:
I0 = I R + IS + IT = 0
26.05.2013
I hat = I faz =
3 fazlı sistemler
U faz
Z
=
U hat
3Z
6
3
3 FAZLI DENGELİ SİSTEMLER
Dengeli yıldız bağlantı
n 
n 
n 
Fazör diagramı sistem
gerilimlerini göstermek
amacıyla kullanılır.
Yıldız bağlantıda sadece
iki tip gerilim bulunur.
Faz - nötr ve faz – faz.
Hat gerilimleri (U) faz
gerilimlerinden (V) 30o
öndedir.
26.05.2013
V TR
V OT
VSR
30
o
-VOR
o
120
VOS
VST
3 fazlı sistemler
7
3 FAZLI SİSTEMLER
Dengeli yıldız bağlantılı sistem
Ø 
Sadece bir faza ait eşdeğer devre kullanılır. (sadece
bir faza ait devre çizilir, tüm fazlara ait akım ve
gerilimler birbirine eşittir ve aralarında sadece -120o
faz farkı bulunur)
Ø 
Kaynak gerilimi faz –nötr gerilimi olarak belirtilir.
Ø 
Tek fazlı yükler nötr veya toprak noktasına
bağlanırlar.
V
26.05.2013
ln
Yük
3 fazlı sistemler
8
4
3 FAZLI SİSTEMLER
Dengeli üçgen (Δ) bağlı sistem
n 
Sistemde nötr noktası olmadığı
için sadece ‘hat’ gerilimi vardır
n 
Sistemde iki tip akım vardır :
n  hat akımı
n  faz akımı
n 
Faz akımları:
I RS =
VRS
Z RS
I ST =
IR
VTR
S
VST
Z ST
26.05.2013
I TR =
VTR
Z TR
IRS
VRS
IS
VST
ZR
R
R
ZS
S
I ST
IT
T
ZT
T
ITR
3 fazlı sistemler
9
3 FAZLI SİSTEMLER
Dengeli üçgen (Δ) bağlı
sistem
Hat akımları:
I R = I RS − I TR
IS = IST − I RS
I T = I TR − IST
S
Dengeli sistemde hat akımları:
I R = 3 I RS e
− i 30 deg
IR
R
VTR
T
R
VRS
VST
ZRS
S
ZTR
ITR
IST
IS
IT
IRS
ZST
T
Ihat = 3 I faz e−i 30deg
26.05.2013
3 fazlı sistemler
10
5
DENGELİ ÜÇGEN
SİSTEMLERDE ‘HAT’ VE ‘FAZ’
AKIMLARININ HESAPLANMASI
n 
n 
IR = IRS-ITR
IR2 = IRS2+ITR2+2IRSITRcos60°
26.05.2013
3 fazlı sistemler
11
DENGELİ ÜÇGEN
SİSTEMLERDE ‘HAT’ VE ‘FAZ’
AKIMLARININ HESAPLANMASI
n 
n 
n 
n 
n 
IR = Ihat ;
IRS = ITR = Ifaz
Ihat2 = 2Ifaz2 + 2Ifaz2cos60°
Ihat2 = 2Ifaz2 (1+0.5)
Ihat = √3Ifaz = 1.73Ifaz
Nötr hattı olmadığı için Uhat = Ufaz
26.05.2013
3 fazlı sistemler
12
6
3 FAZLI SİSTEMLER
Üçgen bağlı sistem
n 
n 
Fazör diyagramı akımları
belirtmekte kullanılır.
Sistemde iki tip akım
vardır: faz ve hat
akımları.
n 
Üçgen sistemlerde sadece
120° faz farkına sahip hat
gerilimleri mevcuttur.
n 
Faz akımları, hat
akımlarından 30°
öndedirler.
26.05.2013
VTR
ITR
IT
IS
VRS
φ
IST
30o
IRS
-ITR
IR
VST
3 fazlı sistemler
13
REZONANS
n 
n 
n 
n 
Seri veya paralel AC devrelerde endüktif reaktansın
kapasitif reaktansa eşit olması durumunda meydana
gelir.
Rezonans halinde AC devre sadece dirençten oluşan
bir devre özelliği gösterir.
Sadece dirençten oluşan AC devrelerde ise frekansın
empedansa etkisi olmaz.
Frekans arttıkça endüktif reaktans artar, kapasitif
reaktans azalır.
26.05.2013
3 fazlı sistemler
14
7
SERİ REZONANS
n 
R-L-C’den oluşan seri AC devrede endüktif
reaktansın kapasitif reaktansa eşit olması durumuna
‘seri rezonans’ veya ‘gerilimler rezonansı’ denir.
X L = XC
2πf r L =
1
2πf r C
2
1 = 4π 2 f r LC
fr =
26.05.2013
1
2π LC
3 fazlı sistemler
15
SERİ REZONANS
n 
n 
Rezonans frekansı belirliyken rezonans durumundaki
devrede bulunan endüktans ve kapasitenin değerleri:
L=
1
2
4π 2 f r C
C=
1
2
4π 2 f r L
Rezonans anında empedans etkin dirence eşit olur.
26.05.2013
3 fazlı sistemler
16
8
PARALEL REZONANS
Ø 
Ø 
Paralel bağlı bobin ile
kondansatörden oluşan devrelere
‘tank devresi’adı verilir.
Gerilim uygulanınca kapasitör şarj
olur. Gerilim kesildiği anda ise
kapasitör bobin üzerinden boşalır.
Ø Bu
aşamada bobin etrafında manyetik alan oluşur,
bu alan endüksiyon akımının doğmasını sağlar.
Kondansatör oluşan akım sonucu yeniden dolar.
Ø Bobin ile kapasitenin arasındaki enerji alışverişi
sönümlü sinus eğrisi şeklindedir.
26.05.2013
3 fazlı sistemler
17
PARALEL REZONANS
n 
İdeal tank devresinde direnç yoktur, ancak pratikte
bobinin bir miktar direnci olduğu için, dirençte harcanan
enerjiden dolayı sirkulasyon akımı yavaş yavaş azalır.
E
IL =
XL
IC =
n 
E
Xc
Paralel rezonans devrelerinde rezonans durumunda akım
minimum, empedans ise maksimum değerleri alır.
26.05.2013
3 fazlı sistemler
18
9