SSH’de Güç ve Enerji Kavramları Hatırlatma Tüm akım ve gerilimler “w” frekanslı sinüsoidaller Ani Güç ve Ortalama Güç R 2- uçlu direnç elemanı Kaynak tarafından dirence aktarılan güç: * bağıntısından Ani güç peryodu boyunca iki kere ve arasında değişiyor Bir peryod boyunca ortalama güç:

Kaynak tarafından kapasiteye aktarılan güç: C kapasite elemanı Hatırlatma Kaynak tarafından kapasiteye aktarılan güç: *** bağıntısından Ani güç peryodu boyunca iki kere ve arasında değişiyor Bir peryod boyunca ortalama güç:

L endüktans elemanı Kapasite için elde edilen bağıntılara benzer şekilde Kaynak tarafından kapasiteye aktarılan güç: Bir peryod boyunca ortalama güç:

_ 1-Kapılı i + N-Devresi G v SSH T anında G kaynağı tarafından N devresine aktarılan ani güç: *** bağıntısından Bir peryod boyunca ortalama güç:

Ortama güç v(.),i(.) sinüsoidallerinin sadece genliğine değil fazına da bağlı Güç faktörü (güç çarpanı) olarak adlandırılır V=ZI bağıntısı ile belirlenen N 1-kapılısına ilişkin giriş empedans fonksiyonu Z’ye ilişkin faz ‘dir.

Kompleks Güç i + _ v N-Devresi SSH G 1-kapılı N devresine G kaynağı tarafından aktarılan kompleks güç: Aktif Güç [Watt] Reaktif Güç [VAR] [VAR]-VoltAmperReaktif

L.O. Chua, C.A. Desoer, S.E. Kuh. “Linear and Nonlinear Circuits” Mc.Graw Hill, 1987, New York

Kompleks Gücün Sakınımı Tellegen Teoremi KAY+KGY Herhangi bir devrede enerji sakınımı geçerlidir Teorem: Hep aynı w frekanslı sinüsoidal kaynaklarla sürülen lineer zamanla değişmeyen devrenin SSH’de çalıştığını varsayalım. Kaynaklar tarafından devreye aktarılan kompleks güçlerin toplamı devredeki elemanlar tarafından çekilen kompleks güçlerin toplamına eşittir. Tanıt: KGY’yi sağlayan gerilim fazörleri KAY’yi sağlayan akım fazörleri KAY Tellegen teoreminden L.O. Chua, C.A. Desoer, S.E. Kuh. “Linear and Nonlinear Circuits” Mc.Graw Hill, 1987, New York

Maksimum Güç Transferi Teoremi Amaç: Devre SSH’de çalışıyor; ZL ‘nin değerini, çektiği aktif gücün maksimum olmasını sağlayacak şekilde belirlemek. ZL =? Varsayımlar: Kompleks gücün sakınımı Aktif gücün sakınımı Kaynağa ilişkin aktif güç ZG ’de harcanan aktif güç PL , ØIL ve ILm ‘nin fonksiyonu (RG >0 ve EG baştan belirli)

PL ‘yi maksimum kılmak için IL ‘nin maksimum değeri:

Sonuç: SSH’de kaynakları w frekanslı 1-kapılı ZL yük empedansını beslesin. Bu 1- kapılı Thevenin eşdeğeri ile verilsin.Yük empedansının bu 1-kapılıdan maksimum ortalama güç çekmesi için gerek ve yeter koşul olmasıdır. Bu durumda yüke aktarılan maksimum aktif güç: , ‘ye eşit olduğundan kaynağın enerjisinin %50’si yüke aktarılıyor. ‘yi kontrol etmek imkanımız olmadığından bu elde edilebilecek en iyi sonuç.

3-Fazlı Devreler Neden? Yüksek Gerilim Üç Faz AC- Kaynak empedansına sahip bir hattaki kayıp: iletilen ortalama güç: hattaki kayıp tekrar ele alınırsa: Sabit R için kaybolan güç büyük, güçfaktörü 1’e yakın tutularak küçültülebilinir. Dengeli yük altında titreşim yok. DC-den daha uygun çünkü transformatörler aracılığı ile yükseltilip, azaltılabilir. Daha ucuza endüksiyon motoru üretilebilir. Transformatörler 50-60 Hz’de bakım gerektirmezler. Transmisyon hatları daha az masraflı kılınabilinir. DC kaynaklardan daha kolay üretilir.

Rotor-iki kutuplu mıknatıs 3-Fazlı Jeneratör Rotor-iki kutuplu mıknatıs Stator-üç sargı içeriyor: aa’, bb’, cc’ aa’, bb’ ile aynı sargı ancak rotorun hareket yönünde farklı konumda yerleştirilmiş. Benzer şekilde aa’ ile cc’ aynı sargı ancak aralarında fark var. Akılar: aa’: bb’: cc’: sabit L.O. Chua, C.A. Desoer, S.E. Kuh. “Linear and Nonlinear Circuits” Mc.Graw Hill, 1987, New York

Rotor sabit hızla dönsün: akılar gerilimler Gerilimlerin Fazörleri: L.O. Chua, C.A. Desoer, S.E. Kuh. “Linear and Nonlinear Circuits” Mc.Graw Hill, 1987, New York

Dengeli yük altında 3-fazlı jeneratör n-n’ bağlayan kabloya gerek yok. Neden? L.O. Chua, C.A. Desoer, S.E. Kuh. “Linear and Nonlinear Circuits” Mc.Graw Hill, 1987, New York

Ani Güçler: Ani guc sabit. Ani gücün özelliği ne?

n-referans düğümü olsun Amaç: Dengeli yüklü 3-fazlı devrenin analizi bir fazlı devrenin analizine indirgenebilir mi? n-referans düğümü olsun VR VT VS IR IS IT n- düğümüne ilişkin denklem n ile n’ aynı değerde =0

Üç faz tamamen simetrik, birini çözünce hepsini çözmüş oluyoruz. VR VT VS IR IS IT n-a-a’-n’-n düğüm dizisi için KGY n-b-b’-n’-n düğüm dizisi için KGY n-c-c’-n’-n düğüm dizisi için KGY Üç faz tamamen simetrik, birini çözünce hepsini çözmüş oluyoruz.

Dengeli yüklenmiş 3-fazlı sistemlerin analizi Üçgen Yıldız b c Yıldız 1 2 3 Üçgen-Yıldız Bağlantısı Yıldız-Üçgen Bağlantısı zc zb za z1 z2 z3

Üçgen-Yıldız , Yıldız-Üçgen arasındaki geçiş nasıl elde edildi? b c 1 2 3

Yıldız bağlantıdaki Z1 ‘i üçgen bağlantıdaki Za, Zb, Zc cinsinden yazmak için: