Pençe tipi alternatör ile sabit mıknatıslı alternatör performanslarının karşılaştırılması

Abstract

Pençe tipi alternatörler (PTA) günümüzde taşıtların giderek artan elektrik ihtiyaçlarını karşılamakta yetersiz kalmaktadır. Alternatör üreticileri artan talep karşısında alternatörün çıkış gücünü ve verimini artırmak için değişik yöntemler geliştirmektedirler. Bu yöntemler; alternatörün dönüş hızını artırmak, üretilen elektriği verimli kullanmak için güç elektroniğinden faydalanmak, alternatörün kayıplarını azaltmak, vb. Hatta günümüz de alternatör olarak farklı elektrik makineleri ve hibrid sistemler üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Mevcut kullanılan alternatörlerin verimleri ve performansları düşüktür. Belirli bir hızın altında gerilim üretememektedirler. Bu sakıncaları azaltmak ve ortadan kaldırmak için daha düşük hızlarda ve daha az mekanik enerji harcayarak daha fazla çıkış gücü ve verim sağlayabilen sabit mıknatıslı alternatörlerin (SMA) içten yanmalı motorlarda (İYM) kullanılabilirliği test edilmektedir.Bu çalışmada SMA ile pençe tipi alternatörün içten yanmalı motor (İYM) üzerinde üç farklı deney koşulunda yüksüz, yüklü ve şarj esnasında göstermiş oldukları performans değerleri yedi ayrı parametre ile ölçülmektedir. Bu ölçümlerde alternatörlere ait akım, gerilim, devir, sıcaklık değerleri ile yüklü deneylerde devreye bağlanan elektrik yüklerinin akü üzerinden çekmiş oldukları akım, gerilim değerleri ve alternatörlerin İYM'nin çalışması esnasında tüketmiş olduğu yakıt miktarına olan etkileri ölçülerek her iki alternatörün İYM üzerindeki çalışma performansları karşılaştırılmıştır. Ölçümlerden elde edilen sonuçlarda SMA'nın yük altındaki performans ve veriminin pençe tipi alternatöre göre iyi olduğu tespit edilmiştir. Ancak SMA'ların yüksüz ve şarj esnasındaki verimlerinin iyi olmadığı ve çalışmaları esnasında daha fazla ısındığı görülmektedir.

Claw pole alternators get insufficient to meet the increasing electrical needs of the vehicles. Alternator manufacturers develop different methods to improve output power and efficiency against increasing demand. These methods include increasing the speed of the alternator, make use of power electronics to use produced electricity efficiently, reducing the losses of the alternator, etc. Moreover, today, studies on different electrical machines and hybrid systems as an alternator are made. Efficiency and performance of the alternators used presently are low. They can not generate electricity below a certain speed. To eliminate and reduce these disadvantages, permanent magnet alternators with higher output power and efficiency at lower speeds and consuming less mechanical energy are being tested in internal combustion engines.In this study, permanent magnet alternator?s and claw pole alternator?s performances in internal combustion engines by loaded, non-loaded and charging conditions are tested with seven (7) different parameters. In this measurements, current, voltage, rpm, temperature values are measured, on the other hand, in loaded conditions experiments, current, voltage values of electrical loads which are connected to circuit, supplied from battery and effects of alternators to internal combustion engines about fuel consumption are measured and both of two types of alternators performances are compared. Results from experiments show that, performance and efficiency value of permanent magnet alternator is better respect to claw pole alternator in loaded conditions. But it is clearly seen that, permanent magnet alternators values are not very good in non-loaded and charging conditions. Besides this, permanent magnet alternators were getting warmed while operating.