ŞARJ SİSTEMLERİ İÇİNDEKİLER Sayfa no: SEMBOLLER BÖLÜM

ŞARJ SİSTEMLERİ
İÇİNDEKİLER
Sayfa no:
SEMBOLLER
BÖLÜM-I ...................................................................................................................... 1
1-GİRİŞ............................................................................................................................. 4
BÖLÜM-II ........................................................................................................................ 5
2-LİTERATÜR ............................................................................................................... 5
2.1-ŞARJ DİNAMOLARI ................................................................................................ 5
2.2-KLASİK TİP ALTERNATÖRLER ........................................................................... 6
2.2.1-Yapısı....................................................................................................................... 7
2.3- ELEKTRO MEKANİK REGÜLATÖRLER ............................................................ 9
2.3.1-Tek Platinli Regülatörler ....................................................................................... 10
2.3.2-İki Platinli Regülatörler ......................................................................................... 11
2.3.3-REGÜLATÖRÜN ÖZELLİKLERİ ...................................................................... 11
2.3.3.1- Histerisis (Voltaj azalması) özellikleri: ............................................................. 12
2.3.3.2-Sıcaklık özelliği:................................................................................................. 12
2.4-LAMBA RÖLELİ ŞARJ SİSTEMİ.......................................................................... 14
2.5-UYARTIM DİYOTLU ALTERNATÖRLER ......................................................... 16
2.6-KOMPAKT ALTERNATÖRLER ........................................................................... 17
2.6.1-Özellikler ............................................................................................................... 18
2.6.2-Yapısı..................................................................................................................... 19
2.7-IC (ENTEGRE DEVRE) REGÜLATÖRLERİ........................................................ 20
2.7.1-IC Regülatörünün Çalışma Prensibi ...................................................................... 21
2.7.2-IC Regülatörünün Özellikleri ................................................................................ 22
2.8-A TİP IC REGÜLATÖRLERİ ................................................................................. 23
2.9-B TİP IC REGÜLATÖRLERİ ................................................................................. 24
2.9.1- A devresinin görevleri .......................................................................................... 25
2.10-M-TİP IC REGÜLATÖR ....................................................................................... 26
2.10.1-Sıcaklık özellikleri............................................................................................... 27
2.10.2-Çalışması ............................................................................................................. 27
BÖLÜM –III ............................................................................................................... 30
1
3.1-TEORİ ...................................................................................................................... 30
3.1.1-FARADAY’IN ELEKTRİK ÜRETME PRENSİBİ ............................................. 30
3.1.2-ALTERNATİF AKIM JENERATÖRLERİ .......................................................... 32
3.1.3-ELEKTROMOTOR KUVVET YÖNÜNÜN BULUNMASI ............................... 33
3.1.4-ELEKTROMOTOR KUVVET MİKTARI........................................................... 34
3.1.5-ALTERNATÖRÜN ÇALIŞMA PRENSİBİ......................................................... 37
3.1.5.1-Üç fazlı alternatif akım....................................................................................... 40
3.1.5.2-Yıldız bağlantı .................................................................................................... 41
3.1.5.3-Üçgen bağlantı.................................................................................................... 43
3.1.6-ATERNATİF AKIMIN DOĞRULTULMASI...................................................... 43
BÖLÜM-IV ................................................................................................................. 46
4- MATERYAL METOD .............................................................................................. 46
BÖLÜM- V ................................................................................................................. 49
5- SONUÇ VE ÖNERİLER ........................................................................................... 49
TABLO- 5.1 OCTOPUS CİHAZI TEST SONUÇLARI................................................ 49
Tablo-5.2 THEPRA test cihazı test sonuçları................................................................. 50
KAYNAKLAR ............................................................................................................... 55
EKLER ......................................................................................................................... 56
EK-1 ARIZACILIK........................................................................................................ 56
EK.1.1- ŞARJ SİSTEMİ PROBLEMLERİN SINIFLANDIRILMASI ......................... 56
EK.1.2-ARIZACILIK PROSEDÜRÜ ............................................................................ 57
Ek.1.2.1-Zayıf Veya Boşalmış Akü................................................................................ 59
Ek.1.2.2-Alternatörde Aşırı Gürültü ............................................................................... 60
EK.1.3-ARAÇ ÜSTÜ KONTROLLER.......................................................................... 61
Kontrol Sırasında İzlenecek Yollar................................................................................. 61
Ek.1.3.1-Batarya Yoğunluk Kontrolü............................................................................. 62
Ek.1.3.2-Akü Kutup Başlarının Sigorta Ve Bağlantılarının Kontrolü........................... 62
Ek.1.3.3-Tahrik Kayışının İncelenmesi .......................................................................... 63
Ek.1.3.4-Alternatör Kablolarının Kontrolü Ve Anormal Gürültünün Dinlenmesi....... 63
Ek.1.3.5-Şar Uyarı Lamba Devresinin İncelenmesi ....................................................... 63
Ek.1.3.6-Şarj Devresi Yüksüz Kontrolü ......................................................................... 64
Ek.1.3.7-Şarj Devresinin Yük Altında Kontrolü ............................................................ 66
2
EK.1.4-ALTERNATÖR REGÜLATÖRÜNÜN İNCELENMESİ................................. 66
Ek.1.4.1-Voltaj Regülatörünün Ayarlanması ................................................................. 67
EK.1.5-REVİZYON ....................................................................................................... 68
Ek.1.5.1-Anormal Gürültü Testi ..................................................................................... 68
Ek.1.5.2-Süreklilik Testi................................................................................................. 68
Ek.1.5.3-Negatif Uç Doğrultucu Diyotunun Kısa Devre Testi....................................... 69
Ek.1.5.4-Pozitif Uç Diyotlarının Kısa Devre Testi......................................................... 69
Ek.1.5.5-Rotor Sargıları Direnç Testi............................................................................. 70
EK.1.6-KLASİK TİP ALTERNATÖRÜN İNCELENMESİ ......................................... 71
Ek.1.6.1-Rotorun Açık Devre Kontrolü.......................................................................... 71
Ek.1.6.2-Kayar Bileziklerin Ölçülmesi........................................................................... 71
Ek.1.6.3-Statorun Kontrolü............................................................................................. 72
Ek.1.6.4-Kömür Çıkma Boyunun Ölçülmesi.................................................................. 72
EK.1.7-DOĞRULTUCU DİYOTLAR........................................................................... 73
Ek.1.7.1-Pozitif Doğrultucu Diyotların İncelenmesi ...................................................... 73
Ek.1.7.2-Negatif Doğrultucu Diyotların İncelenmesi..................................................... 74
EK.1.7.3-RULMANLAR ............................................................................................... 74
EK.1.8-YÜKSEK HIZLI KOMPAKT TİP ALTERNATÖRÜN İNCELENMESİ ....... 74
Ek.1.8.1-Kömürler .......................................................................................................... 74
Ek.1.8.2-Arka Rulmanların İncelenmesi ........................................................................ 75
EK.1.9-DİYOTLARIN OSİLOSKOP GÖRÜNTÜLERİ VE İNCELENMESİ............. 75
3
BÖLÜM-I
1-GİRİŞ
Araç üzerinde bulunan şarj sisteminin amacı, elektrik alıcılarına (far, sinyal, cam
sileceği, radyo v.b) akım vererek beslemek ve araç bataryasını devamlı şarjda tutmaktır.
Otomobil bataryasının görevi marş motorunu,farlar ve silecekler gibi otomobil
alıcılarına yeterli miktarda elektrik sağlamaktır. Bununla beraber batarya, kapasitesiyle
sınırlıdır ve devamlı olarak otomobilin tüm elektriksel güç ihtiyacını karşılayabilecek
kapasiteyi sağlayamaz. Her elektrik alıcısına gerektiği zaman ve miktarda elektriği
sağlamak için, bataryanın daima tam şarjlı kalmasını sağlamak gerekir. Bunun için
otomobillerde elektrik üretmek ve bataryayı tam şarjda tutmak için bir şarj sistemine
gerek duyulmaktadır..
Alıcıları besleme işlemi batarya, alternatör, alternatör regülatörü ve devre
kablolarından meydana gelen parçalarla gerçekleşmektedir. Şarj sistemi şarjı, motorun
bir kısım mekanik enerjisini elektrik enerjisine çevirerek yapar. Araç motoru
çalışmadığı zamanda kullanılan bütün alıcılar batarya tarafından beslenir. Motor
çalıştığında bu görevi şarj sistemi yapar. Araç motoru düşük devirlerde çalışırken şarj
sisteminin vereceği akım alıcıları beslemeye yetmeye bilir. Bu durumda alıcıların
beslenmesini alternatör, batarya ile birlikte yapar. Araç motoru yüksek devirlerde
çalışırken şarj sisteminin vereceği akım, elektrik alıcılarının harcadığından fazla
olabilir. Bu durumda sistemin ürettiği akımın bir kısmı alıcılara giderken, diğer bir
kısmı da bataryanın şarj edilmesini sağlar.
Araç
motoru
çok
yüksek
devirlerde
çalışırken
elektrikli
alıcılar
kullanılmayabilir. Şarj voltajı da batarya voltajından daha yüksek olacağından bataryayı
aşırı şarj ve yüksek voltajla şarjdan korumak için alternatörlü şarj sistemlerinde
mekanik regülatörler yanında günümüzde yaygın olarak elektronik regülatörler
kullanılmaktadır.
4
BÖLÜM-II
2-LİTERATÜR
Elektrik ile ilk keşifi yapan
İngiliz bilim adamı Michael Faraday 19.uncu
yüzyılın ilk yarısında yaptığı deney ve çalışmalar sonucunda manyetik enerjiden
elektrik akımı elde edilebileceğini keşfetmiş ve ilk elektrik dinamosunu yapmıştır. O
zamandan bu güne kadar çeşitli aşamalardan geçen dinamolar, otomobilin icat
edilmesiyle otomobile de şarj sistemi olarak yerleşmiştir. Otomobille birlikte gelişen
şarj sisteminde önce üç fırçalı dinamolar ve daha sonrada iki fırçalı şönt dinamolar
kullanılmıştır.
2.1-ŞARJ DİNAMOLARI
İkaz sargıları sabit manyetik alanı oluşturmak için düzenlenir. Pabuçların
kutupları hafifçe mıknatıslanmıştır. Dinamo endüvisinde akım meydana gelmesi için
endüvi sargılarının manyetik alana ait kuvvet hatlarını kesmesi gerekir. Bu manyetik
alan, kutuplarda var olan kalıcı mıknatıslık tarafından sağlanır. Dönmekte olan endüvi
zayıf kuvvet hatlarını kesince endüvi sargıları üzerinde bir akım indüklenir. Akımın
endüviden, kömürler üzerine kollektöre ve ikaz sargılarına geçmesi sağlanır. Akımın
geçmesi, endüvideki manyetik kuvvet hatlarını kuvvetlendirir. Böylece endüvide daha
yüksek bir akım meydana gelir. Kollektör ve fırçalar endüvi sargılarına gerilimin tek
yönde akmasını sağlar. Dinamolar dış devreye doğru akım verirler.
Dinamolar “sabit bir manyetik alan içersinde hareket ettirilen bir iletkende akım
indüklenir” prensibiyle çalışır.
Dinamonun verimi; manyetik alanın kuvvetine, iletkenin manyetik kuvvet
hatlarını kesme hızına ve endüvinin her bobindeki iletken sayısına bağlıdır (1).
Ancak günümüz otomobil motorları çok daha yüksek devirli olup, araçlarda
elektrik alıcısı sayıları da artmıştır. Ayrıca motorlu araç sayısının artması ile şehir içi
trafiğine yavaşlattığından dinamolar alçak hızlarda alıcıları besleyemez duruma
5
gelmişlerdir. Bundan dolayı günümüzde dinamolar yerine alternatörlü şarj sistemleri
kullanılmaktadır.
Alternatörlü
şarj sistemlerinde kontak açıldığında bataryadan gelen akım
regülatörden geçtikten sonra alternatörün uyartım sargılarına gelir ve oradan da şasiye
gider. Bu nedenle daha başlangıçta güçlü bir manyetik alan oluştuğundan alternatörler,
dinamolardan daha düşük devirlerde akım üretirler. Bundan başka alternatörler, yüksek
devirlerde dinamolardan daha dayanıklı ve hafif olduklarından dolayı kasnak çapları
küçük yapılarak devirleri arttırılmıştır. Bu, alternatörün düşük motor devirlerinde
yüksek akım vermesinde önemli rol oynamaktadır (2).
2.2-KLASİK TİP ALTERNATÖRLER
Alternatör motordan gelen mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir. Mekanik
enerji motordan bir kasnak vasıtasıyla alınır ve rotor döndürülerek,stator sargılarında
alternatif üretilmesi sağlanır. Bu alternatif akım diyotlar tarafından doğru akıma
çevrilerek bataryaya gönderilir.
Alternatörün temel parçaları elektro mıknatıslanmayı oluşturan rotor, elektrik
akımını üreten stator ve akımı doğrultan diyotlardır.
Bunlara ek olarak, aynı zamanda manyetik oluşturulması için rotora akım
geçiren fırçalar, rotorun yumuşak bir şekilde dönmesini sağlayan rulmanlar ve rotoru,
statoru ve diyotları soğutmak için bir fan bulunmaktadır. Tüm bu parçalar ön ve arka
kapak tarafından birleştirilir (2)
6
2.2.1-Yapısı
Klasik tip alternatörün parçaları (Şekil -2.1) ;
Şekil -2.1 Klasik tip alternatörün yapısı
Rotor;
Rotor, kutup çekirdekleri (manyetik kutuplar) bir manyetik alan bobini(rotor)
kayar bilezikler ve bir rotor milinden meydana gelmiştir.
Manyetik alan bobini, dönme yönüyle aynı yönde sarılmıştır ve bobinin her iki
ucu bir kayar bileziğe bağlanmıştır. Bobinin her iki ucuna manyetik alan bobinini
kuşatacak şekilde kutup çekirdeği başlanmıştır. Manyetik alan, akımın bobin üzerinden
geçmesiyle
ve
kutuplardan
birinin
N
kutbu,
diğerinin
kutbu
olmasıyla
oluşturulmaktadır. Kayar bilezikler, kömür temas yüzeyleri yüksek kalitede işlenmiş,
paslanmaz çelik gibi metallerden yapılırlar. Bunlar rotor milimden yalıtılmışlardır.
(Şekil -2.2)
7
Şekil -2.2 Rotorun yapısı
Şekil -2.3 Statorun yapısı
Stator;
Stator, stator çekirdekleri ve stator bobinlerinden meydana gelmiştir ve , ön ve
arka kapaklara tutturulmuştur. Stator çekirdeği, çelik kaplanmış ince plakalardan
meydana gelir.
Şekil-2.3 de görüldüğü gibi statorun yapısında çok uzun iletkeni bobin haline
getirmek için kangallar kullanılmıştır. Bir çok bobinlerde bir araya gelerek sargıyı
meydana gerdirmektedir. Bu, sargı tekniğine uyun şekilde yerleştirilmiştir. Çok az
gerilim sağlayan bir kangal kullanacağımız yerde bobin yapmak için birçok kangal bir
araya getirilir. Her kangal kendi başına seri olarak diğerlerine ekli olduğundan, bunların
her birinde indüklenen gerilim, eklenerek bobinin toplam gerilimi meydana gelir.
8
Bundan sonra, şekilde gösterilen yedi bobin birbirine seri bağlanarak yani gerilimleri
eklenerek sargı gerilimi meydana gelir. Her bir bobin için bir çift N, S kutbu gerektiği
için, 14 kutup kullanılmıştır (Şekil -2.3) (1).
Diyotlar;
Eş yüklü diyot tablaları içinde, üç adet pozitif ve üç adet negatif diyot bulunur.
Alternatör tarafından üretilen akım, uç kapaklardan yalıtılmış pozitif yönlü diyot
tablalarından verilir.
Doğrultma sırasında diyotlar ısınırlar,
diyot tablaları bu ısıyı yayacak ve
diyotların aşırı ısınmasını önleyecek şekilde dizayn edilirler.
2.3- ELEKTRO MEKANİK REGÜLATÖRLER
Alternatörlü şarj sistemlerinde akım ve gerilimin düzenlenmesinde değişiklikler
olmuştur. Dinamolu sistemde kullanılan akım regülatörü ve devre kesici alternatörlü
sistemlerde kullanmaya gerek kalmamıştır. Çünkü alternatör çıkış gücü üç faktöre bağlı
olarak değişmektedir. Bunlar; stator sargılarının boyu ve kesiti, alternatör rotorunun
dönüş hızı ve rotor sargılarının oluşturduğu manyetik alandır. Stator sargılarının sayısı
değiştirilemediğinden ve alternatör rotoru hareketini motordan aldığından rotorun hızı
da kontrol edilemez. Alternatör çıkış akımının kontrol edilebilmesi için manyetik alanı
oluşturan rotor sargılarının çektiği akım şiddeti kontrol edilebilir. Alternatör, motor
relanti de çalışırken 10-15 amper akım üretir. Motor devri arttırıldığında da çıkış akımı
da artmaktadır. Devrin armasıyla birlikte akım artışı yavaşlar ve 5000 d/dak’da sonra
devir arttırılsa bile akımda büyük bir değişiklik meydana gelmez. Bu nedenle
alternatörlü şarj sistemlerinde akım sınırlayıcı regülatörler kullanılmaz. Alternatörlü şarj
sistemlerinde bataryanın aşırı şarjını önlemek için sadece gerilimi sınırlayan voltaj
regülatörleri kullanılmaktadır.
Alternatörlerde gerilim regülatörü olarak ilk olarak elektro mekanik (alan röleli)
bir ve iki kontaklı gerilim regülatörleri kullanılmıştır (3).
9
Regülatör, alternatör tarafından üretilen voltajı miktar miktarını kontrol etmek
için, rotora gelen manyetik akım miktarını arttırır veya azaltır. Regülatör platinler, bir
manyetik ve bir dirençten meydana gelir (Şekil -2.4).
Şekil -2.4 Elektro mekanik regülatör
Şekil -2.5 Tek platinli tip regülatör
2.3.1-Tek Platinli Regülatörler
Tek platinli regülatör; rotorun manyetik alan bobiniyle (F) seri olarak bağlanmış
bir (R) direncine sahiptir. Bu direnç, motor düşük hızlarda çalışırken, platinler
tarafından by-pas geçilir.
Alternatör voltajı düşük olduğunda, manyetik bobinin (M) manyetik kuvveti
zayıf olduğu için, platinler kapalıdır ve manyetik alan bobininin akımı platinlerden
geçer (Şekil 2.5).
Voltaj yüksek olduğunda, manyetik kuvvet büyüktür ve platin açıktır. Platin açık
olduğu zaman, akım (R) direnci üzerinden geçer ve böylece, manyetik alan bobinine
gelen akım düşer. Manyetik alan bobinine gelen akımın düşmesiyle alternatör voltajı
düşer ve platinler kapanır.
Platinlerin tekrar kapanmasıyla, akım yükselir ve voltaj yükselerek platinler
açılır. Bu şekilde saniyede defalarca, platinler devamlı olarak açılıp kapanır. Platinler
açıkken, manyetik alan akımı (R) direnci üzerinden geçer.
Regülatörün, alternatör voltajını yüksek hızlarda kontrol etmesini sağlamak için
(R) direncinin daha büyük olması gerekmektedir. Bununla beraber, eğer (R) direnci
10
büyürse, düşük hızlarda platinler açılıp kapandıkça, voltajda daha büyük bir dalgalanma
olacaktır (2).
2.3.2-İki Platinli Regülatörler
Tek platinli tip regülatörün dezavantajını ortadan kaldırmak için, farklı platinler
kullanılarak, düşük hızlar için (P1) ve yüksek hızlar için (P2) olarak dizayn edilmiştir.
Düşük hızlarda, tek platinli tipte olduğu gibi aynı şekilde hareketli platin, düşük
hız platini (P1) açıp kapatır. Bununla birlikte yüksek hızlarda voltaj düşük hız platini
tarafından kontrol edilemediğinde, hareketli platin , kontak yapıp açar. Hareketli platin,
yüksek hız platiniyle temas ettiği zaman, manyetik alan akımı kesilir. (Şekil-2.6)
Şekil-2.6 İki platinli regülatör
Şekil-2.7 Tek ve iki platinli tip karşılaştırılması
İki platinli tip regülatörün özelliği, düşük hız ve yüksek hız çalışma aralığı
bulunmasıdır. Bununla beraber, histerisis’e bağlı olarak bir dezavantaj yüksek hız
konumundan düşük hız konumuna geçerken voltajın hafifçe düşmesidir. Bununla
beraber tek platinli ile karşılaştırıldığında (R ) direnci platinlerin açma- kapama
sırasında daha az ark yaratacağı şekilde küçük tutulabilir. Böylece platinlerin daha uzun
ömürlü olması sağlanır. İki platinli tip günümüz otomobillerinde en çok kullanılan
regülatör tipidir (Şekil-2.7) (2)
2.3.3-REGÜLATÖRÜN ÖZELLİKLERİ
Regülatörün görevi, alternatör tarafından üretilen voltajı sabit seviyede
tutmaktır. Bunula beraber, gerçekte jeneratörün özelliğine bağlı olarak voltaj sabit
11
kalmaz, dalgalanır. Platinli tip (Tirril) regülatörler için, voltajın dalgalanmasının çeşitli
nedenleri olmakla birlikte, ilk nedeni regülatörün histerisis ve sıcaklık özelliklerine
bağlı olmasıdır. Regülatörü ayarlamadan önce, bu özelliklerin bilinmesi gerekir (4).
2.3.3.1- Histerisis (Voltaj azalması) özellikleri:
Hareketli platin yüksek hız platininden düşük hız platinine geçerken bir voltaj
Voltaj
azalması olur. Bu histerisis etkisi olarak isimlendirilir (Şekil-2.8.1).
Şekil-2.8.1 Histerisis özellik
Şekil-2.8.2 İki platinli tip regülatör
Hareketli platin düşük hız veya yüksek hız konumlarından birinde çalışırken,
endüvi boşluğunda ve açısal boşlukta bir değişiklik olur ve bu değişiklik manyetik
dirençte azalma veya çoğalmaya neden olur. Aynı zamanda hareketli platin, yüksek hız
tarafından düşük hız tarafına geçerken, yüksek hız çalışmasında artan manyetizma,
bobin çekirdeklerinde kalır ve devam eder. Bu iki olay alternatör voltajının
zayıflamasına neden olur (Şekil-2.8.2).
2.3.3.2-Sıcaklık özelliği:
Voltaj regülatörünün manyetik bobininde bakır teller bulunur ve bu tellerin
sıcaklığı yükselirse dirençleri artarak manyetik bobin çekme kuvvetinde bir düşme
olacaktır (Şekil-2.9.1).
12
Şekil-2.9.1 Voltaj regülatörü
Bu da alternatör çıkış voltajında bir yükselmeye neden olacaktır. Voltaj da bu tip
yükselmeleri önlemek için, regülatörde bir direnç veya bi- metal eleman bulunur. Bazı
regülatörlerde her ikisi de bulunmaktadır (Şekil-2.9.2).
Direnç, sıcaklık direnç katsayısı düşük bir nikel krom tel veya bir karbon
elemana sahiptir, ve bobine seri olarak bağlanmıştır. Bu direnç, sıcaklık
V
dalgalanmasıyla uyumlu olarak tüm direnç oranını düşürmektedir. (Şekil-2.9.3)
Şekil-2.9.2 Sıcaklık özelliği
Şekil-2.9.3 Regülatörde voltaj dalgalanmaları
Bi-metal eleman, hareketli platine yardım eden bir yay ile birlikte kullanılır. Bimetal elman sıcaklığın yükselmesiyle yay tansiyonunu düşürürü. Regülatör çalışmaya
başladıktan sonra, sıcaklık sabitleninceye kadar voltaj dalgalanacaktır. Regülatör bir kez
çalışmaya başladığında, akım manyetik bobin sıcaklığını ani olarak artmasına neden
13
olur. Bunula beraber bi-metal eleman sıcaklığındaki yükselme hafifçe ertelenir,
dolayısıyla yay tansiyonu yükselir ve voltaj artar (4).
2.4-LAMBA RÖLELİ ŞARJ SİSTEMİ
Alternatörün motor çalıştıktan sonra şarj edip etmediğini anlamak için lamba
rölesi kullanılmıştır (4).
Şekil-2.10 Lamba röleli şarj sistemi şarj lambasının yanması
Kontak anahtarı açık ve motor çalışmadığı zaman akım, bataryanın pozitif
kutbundan sigorta bağlantısına, kontak anahtarı üzerinden rotor akım sigortasına gelir.
Buradan regülatörün IG terminalinden geçerek PL1 platinine gelir. Bu esnada alternatör
akım üretmediği için PL1, PL0 platini ile temas halindedir. Akım PL0 platini üzerinden
geçerek regülatörün F terminaline gelir. Bu uç alternatörün F terminaline bağlıdır ve
akım alternatörün F terminali üzerinden kömürlere gelir, oradan kayar bileziğe gelerek
rotor sargıları üzerinden geçer. Buradan geçtikten sonra alternatörün E terminalinden
çıkan akım şasilenir ve böylece rotor sargıları bataryadan gelen akımla uyarılmış olur.
Bu esnada bataryadan gelen akım şarj uyarı lambasının üzerinden geçerek
regülatörün L terminalinden P0 platinine gelir. Alternatör akım üretmediği için bobin
14
mıknatıslanamaz ve P0 ile P1 platinleri
temas durumunda kalır. Akım buradan E
terminali üzerinden şasilenir ve şarj uyarı lambası yanar (Şekil-2.10).
Şekil-2.10.1 Lamba röleli şarj sisteminde lambanın sönmesi ve şarja başlama
Motor çalıştıktan ve rotor döndükten sonra, stator sargılarında gerilim üretilir.
Bu gerilim alternatörün N terminalinden çıkarak regülatörün N terminaline, oradan
voltaj rölesine gelir. Rölede meydana gelen manyetik alan P0 platinini P2 platini ile
temas ettirerek şarj uyarı lambasını her iki tarafına pozitif eşit voltaj uygulanacaktır.
Böylece şarj uyarı lambasından akım geçmeyecek ve lamba sönecektir. Bununla beraber
alternatörün akım üretmesiyle, alternatörün B terminalinden çıkan akım, regülatörün B
terminaline gelerek P2 platin ve P0 platini üzerinden geçer. Akım buradan voltaj
regülatörü manyetik bobin üzerinden geçerek regülatörün E terminali üzerinden
şasilenir. Alternatör düşük veya orta hızda döndüğünden üretilen akım az olur. Voltaj
regülatörü bobini yeterince mıknatıslanamayarak PL0 platini PL2 platinine temas
etmeyecektir. Yine bu esnada alternatörün ürettiği akım B terminalinden çıkarak
bataryanın pozitif kutbuna gelerek bataryayı şarj eder. Akım bataryanın pozitif ucundan
kontak anahtarına, oradan regülatörün IG terminaline gelir ve R yük direnci üzerinden
regülatörün F terminaline, oradan da alternatörün F terminaline gelerek rotor sargılarını
uyamaya devam eder (Şekil-2.10.1).
15
Şekil-2.10.2 Bataryanın yüksek şarjdan korunması
Motor devrinin artmasıyla alternatörün ürettiği voltaj daha da artarak B ucundan
çıkıp regülatörün B ucuna gelir. Buradan geçerek voltaj regülatörü manyetik bobininde
kuvvetli bir manyetik alan oluşturarak PL0 platini PL1 platini ile teman durumuna
getirerek, F ucundan rotor sargılarına giden uyartım akımını kesilir ve alternatör akım
üretmez. Böylece batarya yüksek voltajlı şarjdan korunmuş olur (Şekil-2.10.2).
Röle kontakları zamanla ark yapıp yandığından ve sık sık ayarlarının bozulması
gibi olumsuzluklar hem regülatör alan rölesini hem de lamba rölesinin kullanımdan
kalkmasına neden olmuştur. Ancak daha sonraları lamba rölesinin görevini uyartım
diyotları almıştır .
2.5-UYARTIM DİYOTLU ALTERNATÖRLER
Şekil-2.11 Uyartım diyotlu şarj sistemi
16
Kontak anahtarının açılmasıyla şarj kontrol lambasından geçen çok küçük bir
akım regülatör birinci kontağından ve rotor sargılarından geçerek devresini tamamlar.
Ve şarj kontrol lamba sı yanar. Bu anda rotor sargılarında çok küçük şiddette manyetik
alan oluşmuştur. Motorun çalışmasıyla rotor sargılarındaki çok küçük şiddetteki
manyetik alan stator sargılarında 3-5 voltluk gerilim oluştura bilir. 3-5 voltluk gerilim
bataryayı şarj edemeyecektir. Bu gerilim uyartım diyotları tarafından doğrultularak
rotor sargılarına gönderilir. Manyetik alanın kuvvetlenmesiyle birlikte alternatör
gerilimi de yükseleceği için şarj başlamış olacaktır. Şarj işlemi sırasında uyartım
diyotları üzerinden gelen +13- 14 voltluk şarj gerilimi şarj kontrol lambasının sol ucunu
etkileyecektir. Ayrıca alternatörün 30 nolu ucundan ve kontak anahtarı üzerinden gelen
aynı şarj gerilimi şarj kontrol lambasının sağ ucunu da etkiler. Her iki pozitif gerilim
birbirini nötrleştireceklerinden, şarj kontrol lambası sönecektir (Şekil-2.11) (5).
1960’lı yıllardan sonra elektroniğin daha da gelişmesi ile elektronik regülatörler
kullanılmaya başlanmıştır. Böylece regülatör bakımı ortadan kalkmıştır. Elektronik
regülatörler oldukça kararlı bir yapıya sahiptir. Çıkış voltajları sabit bir değerde olup
bataryayı çok kararlı bir değerde şarjlı tutarlar.
Günümüzde en son kullanılan alternatörlü şarj sistemlerinde elektronik
regülatörler alternatör ile birlikte kompakt olarak imal edilmektedirler.
2.6-KOMPAKT ALTERNATÖRLER
IC (Entegre devre) regülatörlü bir kompakt (küçük ve hafif) alternatör, standart
büyüklükteki bir alternatörden %17 daha küçük ve %26 daha hafiftir.(Şekil-2.12)
17
Şekil-2.12 Kompakt alternatörün kesiti
IC regülatörlü alternatör, standart ölçüdeki bir alternatörle aynı şekilde üretilir.
Fakat şüphesiz IC regülatörünün çalışması klasik platinli tip bir regülatörün
çalışmasından farklıdır (4).
2.6.1-Özellikler
a- Daha küçük ve daha hafiftir.
Küçüklüğü ve hafifliği arttırmak için, manyetik devrede,j rotor stator arasındaki
boşluğun azaltılması gibi, gelişmeler ve rotor kutup çekirdeklerinin şeklindeki
değişiklikler yapılmıştır.
b-Fan ve motor birleştirilmiştir.
Kompakt alternatörün dönme hızı standart ölçülerdeki alternatörden daha
fazladır.Bu değişikliği karşılamak için, klasik tipte alternatörün dışında yer alan fan
soğutma verimini ve emniyeti arttırmak için alternatör içinde rotorla birleştirilmiştir.
18
c- Servis kolaylığı arttırılmıştır.
Doğrultucu, kömür tutucusu ve IC regülatör, kolay sökme takmayı sağlamak için
cıvatalarla arka kapağa bağlanmıştır.
d- Şarj sistemi basitleştirilmiştir.
Çok fonksiyonlu IC regülatörünün kullanımı şarj sistemini basitleştirerek
güvenliği arttırmıştır.
2.6.2-Yapısı
Rotor;
Rotor, bir manyetik alan mıknatısı gibi çalışır ve mille beraber döner. Bu tip
alternatörlere “Dönel manyetik alan mıknatıslı alternatör” de denilir. Rotor gurubu, bir
manyetik alan bobini, kayar bilezik mili ve fandan meydana gelir. Klasik tip
alternatörden farklı olarak, rotorun her iki tarafında birer fan bulunur. (Şekil-2.13)
Şekil-2.13 Kompakt alternatör rotorun yapısı
Ön ve arka Kapaklar;
Kapakların iki görevi vardır; rotora yataklık yapmak ve bir motor bağlantısı gibi
çalışmak. Her iki kapakta, soğutma verimini arttırmak için çeşitli hava geçitleri bulunur.
Doğrultucu, kömür tutucuları, IC regülatör, vs. arka kapağın arkasında yer alır.
Stator;
Stator gurubu, stator çekirdeği ve stator bobininden oluşur ve ön kapağa sıkı
gemedir. Stator tarafından üretilen ısı, soğutma verimini arttırmak amacıyla ön kapağa
takılır.
19
Doğrultucu;
Doğrultucu çıkış akımına bağlı olarak üretilen ısının yayılmasına yardımcı
olmak amacıyla, dış yüzeyinde bir çıkıntı olacak şekilde tasarlanmıştır. Aynı zamanda
tek parça gövde yapısı ve diyot elemanları arasındaki yalıtılmış terminal bağlantılarına
bağlı olarak doğrultucu oldukça küçülmüştür.
V- Kanallı Kasnak;
Daha iyi bir yüksek hız verimini sağlayan V kanallı kasnak kullanımıyla kasnak
oranı yaklaşık %2.5 arttırılmıştır.
2.7-IC (ENTEGRE DEVRE) REGÜLATÖRLERİ
Alternatör, beraber üretilen kompakt bir IC regülatörünün iç devresinde
güvenilirliği ve şarjı arttırmayı sağlamak için yüksek kaliteli tek parça entegre devre
(IC) bulunur (Şekil 2.14) .
Şekil-2.14 IC Regülatörünün görünüşü
Platinli tip regülatörün ve IC regülatörünün, ikisinin de amacı aynıdır; Rotor
bobin üzerinden geçen manyetik alan akımını kontrol ederek,alternatör tarafından
üretilen voltajı sınırlamaktır.
Aralarındaki temel fark, platinli tip regülatördeki röle yerine IC regülatörde,
manyetik alan akımını kesmek için IC (Entegre devre) bulunur.
20
IC regülatör küçük ve hafif olup, mekanik nokta bağlantılarına bağlı olarak
mükemmel bir güvenilirliği vardır. Platinli tiple karşılaştırıldığında aşağıdaki özelliklere
sahiptir (4).
Avantajlar
•
Dar bir çıkış voltaj aralığı ve çıkış voltajında zamanla küçük değişmeler.
•
Titreşime karşı dirençli veya hareketli parçaların azalmasıyla sağlanan
kaybına rağmen uzun ömürlü olması.
•
Sıcaklığın yükselmesiyle çıkış voltajı azaldığından, batarya için gerekli şarj
gerçekleştirile bilecektir.
Dezavantajı
•
Olağan olmayan yüksek voltaj ve sıcaklıklarda hassastır.
2.7.1-IC Regülatörünün Çalışma Prensibi
Şekil-2.15 teki IC regülatörünün devre şemasında, B terminalinde çıkış voltajı
düşük olduğunda, akü voltajı R direnci üzerinden Tr1 transistörü’nün beyzine uygulanır
ve Tr1 devresi açılır. Aynı zamanda rotor sargılarına gelen manyetik alan akımı, B den
rotor bobininden F den Tr1 den E, üzerinden geçer.
Şekil-2.15 Regülatörün çalışma prensibi
21
B terminalinde çıkış voltajı yüksek olduğunda Zener diyota (ZD) uygulanan
voltaj büyüktür ve bu voltaj Zener diyot voltajına ulaştığında, (ZD) iletken olur. Buna
paralel olarak Tr2’nin devreye girmesiyle Tr1 kapanır. Bu manyetik alan akımını
keserek, çıkış voltajını düzenler (4).
•
Zener Diyot
Zener diyotuna ileri yönde A’dan B2 ye bir voltaj uygulandığında ,akım normal
diyotlarda olduğu gibi geçer. Bununla beraber, eğer ters yönde B’den A’ya belirli bir
voltajın altında voltaj uygulanacak olursa Zener diyot iletken olmayacaktır. Zener diyot
ile normal bir diyot arasındaki fark, ters yönde belirli bir voltajın üstünde voltaj
uygulandığı zaman Zener diyot ‘un iletken olması ve akımın geçmesine izin vermesidir.
Şekil-2.16 Zener diyotun çalışma prensibi
Zener diyotun ters yönde, iletken olmadığı durumdan iletkenliğe geçtiği andaki
voltaj, “Zener açma voltajı” olarak anılır (Şekil-2.16) (6).
2.7.2-IC Regülatörünün Özellikleri
Akü yük özellikleri;
Alternatör hızındaki değişme ile birlikte, çıkış voltajında ya çok az veya hiç
voltaj değişmesi yoktur(0,1 ile 0,2 volttan fazla değil) ve platinli tipte olduğu gibi
histerisis özelliği yoktur (Şekil-2.17).
22
Şekil-2.17 IC Regülatörünün akü yük özelliği
Dış yük özellikleri;
Çıkış voltajı ,yük yükselmesiyle beraber azalır. Platinli tip regülatörde olduğu
gibi histerisis özelliği yoktur. Oranlı yüklerde bile voltaj değişmesi veya alternatörün
maksimum çıkış akımı 0.5 ile 1 V arasındadır.
Eğer alternatörün kapasitesini geçecek bir yük uygulanırsa ,çıkış voltajı platinli
regülatörde olduğu gibi aniden düşecektir. Bu nedenle çıkış voltajını kontrol ederken
kesinlikle aşırı bir yük uygulanmamalıdır.
Sıcaklık Özellikleri;
Çıkış voltajının düzenlenmesi için kullanılan Zener diyot ,ortam sıcaklığının
artışıyla daha iletken olmaya meyilli olduğundan dolayı ,sıcaklığın yükselmesiyle
birlikte çıkış voltajı genellikle azalır. Çıkış voltajının yüksek sıcaklıklarda düşmesi (Yaz
mevsiminde) ve düşük sıcaklıklarda artmasından (Kış mevsiminde) dolayı, akü
özelliklerine uygun gerekli şarj her zaman gerçekleştirilir (4).
2.8-A TİP IC REGÜLATÖRLERİ
Bu tip alternatörde, alternatörü uyaran manyetik alan bobin diyotlarıyla birlikte,
nötr nokta diyotları bulunur ve bunlarla beraber bulunan IC regülatörü, basit bir A tip
regülatördür.
A tip IC regülatör iki transistor, üç direnç ve iki diyottan meydana gelen tek
parça bir ünitedir. Regülatörün görevi alternatörün çıkış voltajını spesifik değerler
23
içindeki bir bölgede tutmaktır. Bu manyetik alan bobininden geçen akımın kontrol
edilmesiyle gerçekleştirilir (4).
Manyetik alan akımı kontrolü;
Manyetik alan akımı, rotor bobinin şasi tarafında (terminal F) Tr1 vasıtasıyla keserek
kontrol edilir. Tr1 devreye girdiğinde ve şasi devresi kapandığı zaman, uyarıcı akım
rotor bobininden geçer. Şasi devresi açıldığı zaman, uyarıcı akımın rotor bobininden
geçişi kesilir.
Çıkış voltajının algılanması;
Alternatör çıkış voltajı,bir R direnci üzerinden Zener diyotuna uygulanır. Eğer
çıkış voltajı daha önceden belirlenmiş voltajın üzerine çıkarsa , Zener diyotu Tr2 ye bir
sinyal geçmesine izin verir. Bu sinyal Tr2 ve Tr1 üzerinden geçerek rotor bobininin şasi
devresini keser (Şekil-2.18) (8).
Şekil-2.18 Çıkış voltajının algılanması
2.9-B TİP IC REGÜLATÖRLERİ
B Tip IC regülatörler ,nötr nota diyotları bulunan manyetik alan bobin
diyotlarıyla uyarılan bir alternatördür. B tip IC regülatör A tip regülatörün geliştirilmiş
şeklidir. Şarj lamba ve rölesi için genellikle kullanılan tip olduğu için açık/kapalı
platinli tip olarak tanımlanmaktadır.
24
B tip IC tip regülatör için devre itibariyle A tip IC regülatör temel alınmıştır.
Fakat aşağıdaki temel farklılıkları bulunmaktadır.
*A tip regülatör ,alternatörün B terminalindeki voltajı kullanırken ,B tip akü
kutup başındaki voltajı kullanır. Ek olarak ,terminal L deki voltajı (uyarı voltajı)
kullanmayı sağlamak için B tipe bir R direnci ve bir D3 diyotu eklenmiştir.
*Bunun yanında, rotor bobini devresindeki bir açıklığı tespit edebilmek için , bir
Rd direnci sağlanmıştır (Şekil-2.19) (4).
Şekil-2.19 B Tip IC regülatör devre şeması
2.9.1- A devresinin görevleri
a. İlk uyarı sırasında, ilk uyarı akımının azalmasını önlemek için, Rd direncinden
geçen akımı durdurmak amacıyla Tr3 kapatılır.
b. L terminal voltajı yaklaşık 8 voltu geçtiği zaman, A devresi Rd tarafından
tüketilen akım miktarını düşürmek amacıyla, Tr3 ‘ün titreşmesine neden olur.
c. L terminal voltajı yaklaşık 8 voltun altına düştüğü zaman A devresi Tr3’ün
devamlı “On” açık konumda tutar ve L terminal voltajını 8 voltun altına düşürür. Bu ,A
terminal voltajını düşük tutarak şarj lamba rölesini çalıştırır ve şarj uyarı lambası yanar.
Eğer güç üretimi sırasında rotor bobininde b,r açıklık oluşursa L terminal voltajı R1 ve
Rd arasında bölünerek yaklaşık 3 volt olur.
R1=19 ohm
Rd=5,4 ohm
25
d. Güç üretimi sırasında S terminalinden hiç voltaj girişi olmadığı zaman (akü
voltaj algı devresi açıldığı zaman ) A devresi Tr2’ye bir açılma sinyali gönderir. Bu
yukarıda (c) maddesinde olduğu gibi aynı amaçla şarj uyarı lambasını yakmak için L
terminal voltajını düşük tutar.
e. Kontak anahtarını “ On” açık konuma getirilmesi L terminal voltajının bir an
için yaklaşık 8 volttan daha yüksek bir değerde olmasına neden olur. Bununla beraber ,
eğer L terminal voltajı belirli bir zaman içinde yaklaşık 8 volttan daha yüksek bir değere
çıkmıyorsa, A devresi Tr3’ün titreşmesine izin vermez (4).
2.10-M-TİP IC REGÜLATÖR
Bu tip regülatörler, nötr nokta diyotlu kompakt regülatörlerdir. B tip IC
regülatörle aralarındaki fark,üç manyetik alan bobin diyotunun ve ilk uyarı direncini
kaldırılmış olmasıdır.
Ayrıca IC regülatör uyarı akımını kontrol etmek için yapılmıştır. IC regülatörü
için çok amaçlı M tip kullanılmaktadır. Günümüzün bir çok aracında M tip regülatör
kullanılmaktadır.
M tip IC regülatör, imalatta içine yerleştirilen bir tek parça entegre devreden
meydana gelir. MIC (Monolithic İntegrated Circuit) M tip regülatör B tipinden, IC in
görevi açısından ayrılır. IC rotor bobini açık devre tespit elemanı ve şarj lamba uyarısı
gibi çalışır. Manyetik alan bobin diyotlarının ve ilk uyarı direncinin kaldırılmasına bağlı
olarak , şarj sistemi daha basitleştirilmiştir.
Aşağıdaki problemlerden herhangi biri oluşursa M tip IC regülatör şarj
lambasının yanmasına neden olur.
•
Rotor bobin devresinde açıklık
•
Regülatör algılayıcısı (S terminali )devresinde açıklık
•
Terminaldeki voltajın 13 voltun altına düşmesi
26
2.10.1-Sıcaklık özellikleri
M tip regülatörün sıcaklık özellikleri, A ve B tip regülatörün özelliklerinden
basamak şekliyle farklıdır. Bu şarj kapasitesini arttırır.
2.10.2-Çalışması
Şekil-2.20 M Tip IC regülatörde şarj lambasının yanması
Kontak anahtarını “On” açık durumuna getirmekle akü voltajı IC regülatörünün
IG terminaline gelir. Bu akü voltajı MIC tarafından alınır ve Tr1 devreye girerek, ilk
uyarı akımını akü ve B terminali üzerinden rotor sargılarına geçmesini sağlar. Bu anda
kontak anahtarının “ON” konumuna alınmasıyla aküden boşalan akımı azaltmak için
MIC, Tr1’i aralıklı olarak açıp kapayarak uyarı akımını yaklaşık 0,2 A gibi küçük bir
değerde tutar.
Elektrik üretimi henüz başlamadığından dolayı P terminal voltajı sıfır dır. Bu
MIC tarafından tespit edilerek, Tr3 açılıp Tr2 kapatılarak şarj uyarı lambasının yanması
sağlanır (Şekil-2.20) (4).
27
Şekil-2.20.1 M tip regülatörde şarj lambasının sönmesi
Alternatör akım üretmeye başladığı ve P terminal voltajı yükseldiği zaman,
MIC, Tr1 in Beyzini tetikleyip iletime geçirir ve bataryadan gelen akım Tr1
transistörü’nün iletime geçmesiyle rotor sargılarını uyararak Tr1’in kollektör ucundan
geçerek devresini tamamlar.böylece üretilen akım yükselmeye başlayacaktır. P terminal
voltajı yükseldiği zaman, MIC Tr3 ün beyz akımını keserek Tr3 ün yalıtıma geçmesini
sağlar. Bununla beraber Tr2 (PNP) transistörü iletimde tutulup alternatörün ürettiği
akım bataryanın pozitif kutup başlığından gelerek Tr2’nin kollektöründen geçecek ve
şarj uyarı lambasının her iki ucunda potansiyel fark olmayacağından lamba sönecektir.
(Şekil-2.20.2)
Şekil-2.20.2 M tip regülatörün şarj yapması
28
Tr1 açık kaldığı ve S terminal voltajı standart voltaja ulaştığı zaman bu durum
MIC tarafından tespit edilir ve Tr1 transistörünün beyz akımını keserek yalıtıma geçirir.
S terminal voltajı standart değerine altına düştüğünde MIC bu düşmeyi belirler ve Tr1 i
tekrar iletime geçirir. Bu işlem tekrar edilerek S terminal voltajı standart voltaj
değerinde tutulur.
D terminal voltajı yüksek olduğundan MIC Tr3 ü kapalı ve Tr2 yi açık tutar.
Böylece şarj uyarı lambası yanmadan bekler (Şekil-2.20.2).
Eğer alternatör çalışırken regülatör algı devresinde bir açıklık meydana gelirse,
MIC tarafından “S terminalinden giriş olmadığı” algılanır ve Tr1 açılıp kapatılarak B
terminal voltajının 13,3 ve 16,3 voltları arasında tutulması sağlanır. Bu çıkış voltajını
normal olmayan bir şekilde yükselmesini önler. Böylece alternatör, IC regülatör ve
diğer elektrik parçalarını korur. MIC “S terminalinden giriş olmadığını” hissettiği
zaman,Tr2 yi kapalı ve Tr3 ü acık tutar. Bu şarj uyarı lambasını yanmasına neden olur.
Akü şarjı yapılamaz, böylece MIC, Tr1 i açıp kapayarak P terminal voltajını temel
alarak B terminal voltajını 20 voltta tutar. Bu çıkış voltajının normal olmayan bir
şekilde yükselmesini önler. Böylece alternatör ve IC regülatörünü korur. Eğer akünün
şarjı devamlı olarak gerçeklettirilemezse, akü voltajı zamanla düşecektir. S terminal
voltajı (akü voltajı) 13 voltun altına düştüğü zaman MIC tarafından hissedilerek, Tr2 yi
kapalı ve Tr3 ü kapalı tutar. Bu şarj uyarı lambasının yanmasına neden olur.
Eğer rotor sargısı devresinde bir açıklık meydan gelirse, elektrik üretimi durur.
Aynı zamanda P terminal çıkış voltajı sıfır olur. Bu durum MIC tarafından algılanarak
Tr2 yi kapalı ve Tr3’ü açık tutarak şarj uyarı lambasının yanmasını sağlar (4).
29
BÖLÜM –III
3.1-TEORİ
3.1.1-FARADAY’IN ELEKTRİK ÜRETME PRENSİBİ
Bir manyetik alan içersinde hareket eden bir iletken, manyetik kuvvet hatlarını
kestiği zaman illetken üzerinde elektro motor kuvveti (indüksiyon voltajı) oluşur ve
iletken devrenin bir elemanı durumunda ise üzerinden bir akım geçer. Şekil-3.1 de
görüldüğü gibi çok az bir akımla bile hareket edebilen bir ampermetre olan
galvanometrenin ibresi, mıknatısın kuzey (N) ve güney (S) kutupları arasında bir
iletkenin ileri-geri hareket ettirilmesiyle doğan elektro motor kuvvetine bağlı olarak
hareket eder.
Şekil-3.1 Elektrik üretme prensibi
Eğer herhangi bir nedenle iletken manyetik alan içinden geçmeye zorlanırsa,
iletkende elektro manyetik kuvvet oluşacaktır. Bu özelliğe “elektro manyetik
indüksiyon” adı verilir. Jeneratör, elektro motor kuvvetini elektro manyetik indüksiyon
yardımıyla üretir ve bunu elektrik gücüne çevirir. Her ne kadar, tek bir iletken bir
manyetik alan içinde döndürüldüğünde elektromotor kuvveti üretilse de, gerçekte
üretilen kuvvet çok düşüktür ( Şekil-3.2) (6).
30
Şekil-3.2 Tek iletkende akım indüklenmesi
Eğer iki iletken uç uca birleştirilecek olursa, her ikisinde de elektromotor
kuvveti üretilecek ve iki katı şiddetinde olacaktır. Böylece manyetik alan içinde daha
çok sayıda iletkenin döndürülmesiyle, daha fazla elektromotor kuvveti üretilecektir.
(Şekil-3.3).
Şekil-3.3 Bir halkada akım indüklenmesi
Eğer iletken bir bobin şeklinde ise üretilen elektromotor kuvvetinin toplam
değeri, üretilen elektrik (voltaj ve akım) miktarı kadar büyük olacaktır. Jeneratör, bir
manyetik alan içinde bir bobinin döndürülmesiyle elektrik üretilir (Şekil-3.4) (6).
Şekil-3.4 Bobinde akım indüklenmesi
31
3.1.2-ALTERNATİF AKIM JENERATÖRLERİ
Şekil-3.5 Alternatif akım jeneratörlerinde EMK nın oluşumu
Elektrik,kayar bilezik ve kömürler(böylelikle bobin dönebilecektir)üzerinden
beslenen bir bobin tarafından üretildiği zaman lambadan geçen akım miktarı ve aynı
zamanda akımın yönü de değişecektir. Bobinin dönmesiyle, ilk yarım turda üretilen
akım, “A” tarafındaki kömürden verilecek, lambadan geçecek ve “B” tarafındaki
kömüre dönecektir. Diğer yarım turda ise, akım “B” tarafından verilip “A” tarafına geri
dönecektir (Şekil-3.5) (7).
Şekil-3.6 Alternatif akım eğrisi
Bu yöntemle alternatif akım jeneratörü, bir manyetik alan içindeki bobin
tarafından üretilen akımı yaratır. Bir otomobilin şarj siteminde kullanılan alternatör, şarj
sistemine akımı vermeden hemen önce akımı doğrultmak için diyotlar kullanılır.
(Şekil-3.7) (8).
32
Şekil-3.7 Diyotun akımı doğrultması
3.1.3-ELEKTROMOTOR KUVVET YÖNÜNÜN BULUNMASI
Şekil-3.8 EMK yönünün bulunması
Manyetik alan içindeki bir iletkende üretilen elektromotor kuvvetinin yönü,
manyetik akışın yönündeki değişme ile birlikte değişecektir. Eğer bir iletken manyetik
kuzey (N) ve güney (S) kutupları arasında Şekil-3.8’ deki gibi okla gösterilen yönde
hareket ederse, elektromotor kuvveti (EMK) sağdan sola doğru akar. (Manyetik akımın
yönü N den S kutbuna doğru olur.)
EMK’nın yönü Fleming’in sağ el kuralı kullanarak anlatılabilir.
33
Şekil-3.9 Fleming’in sağ el kuralı
Sağ elin baş parmağı, işaret parmağı ve orta parmağını bir birine dik olacak
şekilde açılması ile, işaret parmağı manyetik akışın yönünü (manyetik kuvvet
çizgilerini), baş parmak hareket yönünü ve orta parmak ise EMK nin yönünü gösterir
(Şekil-3.9) (3).
3.1.4-ELEKTROMOTOR KUVVET MİKTARI
Şekil-3.10 Bir halkada EMK nın üretilmesi
Şekilde görüldüğü gibi N ve S kutuplarından meydana gelen homojen manyetik
alanın içinde bulunan iletken, kuvvet çizgilerini dik kesecek şekilde hareket
ettirildiğinde, iletkende bir EMK indüklenir. Ölçü aletinin ibresi sapar. İletken ters
yönde hareket ettirildiğinde ölçü aletinin ibresi ters sapar. İndüklenen EMK in yönü
34
değişir. İletken manyetik kuvvet çizgilerine paralel olarak iki kutup arasında hareket
ettirildiğinde ölçü aletinin ibresi sapmaz yani iletkende bir EMK indüklenmez (6).
Manyetik alan; N ve S kutuplarının oluşturduğu N den S’ e doğru olan kuvvet
hatlarının etki ettiği alandır.
Manyetik akı(φm); Manyetik akı,bir yüzeyden geçen (tel, levha v.b.) manyetik
alan çizgilerinin bir ölçüsüdür. Birimi “Weber (Wb)”dir.
Manyetik akı yoğunluğu (B); birim alana düşen manyetik alan çizgisi
miktarıdır. Birimi “Weber/ m2= Tesla(T)”
Düzgün bir manyetik alan içerisinde ileri geri hareket eden tel halkada
indüklenen EMK’nın değeri;
Manyetik akı yoğunluğu, manyetik alan içinde kalan iletkenin
iletkenin hareket halindeki hızı ile tanımlanır.
İletkenin birim saniyede tarayacağı alan;
A=(L.V)
(3.1)
ile tanımlanır. Burada;
A: Taranan alan (m2)
L: Manyetik alan içindeki iletkenin boyu (m)
V: İletkenin hızı (m/sn)
İletkende indüklenen EMK ;
E=B.L.V
(3.2)
eşitliği ile verilmektedir.
35
boyu
ve
E: İndüklenen gerilim (Volt)
B: Manyetik akı yoğunluğu (W/m2) (14)
Şekil-3.11 N sarıma sahip, manyetik alan içinde ω açısal hızıyla dönen iletken
Şekil-3.11’de görüldüğü gibi A alanına ve N sarıma sahip, manyetik alan içinde
ω sabit açısal hızıyla dönen bir halka görülmektedir. Manyetik alan ile halka düzleminin
normali arasındaki açı θ ise , herhangi bir (t) anında halkadan geçen manyetik akı φm;
φm= B.A.Cos θ
(3.3)
eşitliği ile verilir.
θ= ω.t
(3.4)
ve ω açısal hız olmak üzere,
ω=2πf
(3.5)
f: Frekans
böylece (3.3) eşitliği;
φm= B.A.Cosω.t
(3.6)
şeklinde yazılabilir.
t= 0 anında θ=0 olacak şekilde belirli bir zaman sonunda halkada oluşan indüksiyon
gerilimi;
E= -
N.dφm
dt
(3.7)
formülü ile ifade edilebilir. Bu formülde φm değeri yerine yazılarak;
36
E= şeklini alır.
N.A.B d (Cos ωt)
dt
(3.8)
d (Cos ωt )
’nin integrali alınırsa (3.8) eşitliği sonuçta;
dt
E=N.A.B.Sinωt
(3.9)
olur.
EMK’nin maksimum değeri ise; Emax:
Emax=N.A.B. ω (ωt=90o veya270o olduğu anda)
(3.10)
ωt=0o veya ωt=180o olduğunda B’nin halka düzlemine dik ve akının zamanla
değişim hızının sıfır olduğu anda EMK sıfır olur (6).
3.1.5-ALTERNATÖRÜN ÇALIŞMA PRENSİBİ
Şekil-3.12 Alternatörün çalışma prensibi
37
Bobin, bir manyetik alan içersinde döndürüldüğünde elektrik üretir. Bu elektrik
akımının tipi, akımın yönünü sabit bir şekilde değiştiği alternatif akımdır. Bu akımın
doğru akıma çevrilmesi için bir komitatör ve kömürlerin kullanılmasına gerek vardır.
Yani, her stator bobininde üretilen elektrikten doğru akımı elde etmek için komitatörü
olan bir endüvi, bobinlerin içinde döndürülmelidir. Bununla beraber, endüvinin yapısı
karmaşık olacak ve yüksek hızlarda döndürülemeyecektir. Akımın komitatör ve
kömürlerin üzerinden geçmesinden dolayı bir diğer dezavantaj daha olacaktır.
(Şekil-3.13) (2).
Şekil-3.13 Komitatör (kollektör)
Şerarelere bağlı olarak daha kolay aşınacaktır. Bununla beraber, stator bobinde
üretilen alternatif akım dışarı çıkmadan önce bir doğrultucuyla doğru akıma çevrilirse
ve stator bobini döndürülmesi yerine, mıknatıs bobin içinde döndürülecek olursa, aynı
şekilde bobin de elektrik üretebilir. Bobinde daha fazla elektrik üretilirse, geçen akıma
bağlı olarak, daha fazla ısı açığa çıkmasına neden olacaktır. Bu nedenle, eğer stator
sargıları çevrede tutulup rotor sargıları içinde dönecek şekilde yapılırsa, daha iyi
soğutma sağlanır. Böylece, otomobiller için kullanılan tüm alternatörler, bir döner
mıknatıs (rotor sargıları) ile alternatör (stator) sargılarından, meydana gelmektedir
(Şekil- 3.12).
38
Bobin yapılı elektro mıknatıs;
Şekil-3.14 Bobin yapılı elektro mıknatıs
Normal olarak bir otomobilin elektrik alıcıları 12 veya 24 volt arasında elektrik
kullanılırlar ve şarj sisteminde kullanılan alternatör bu voltajı sağlamalıdır.
Bir mıknatıs bir bobin içinde döndürüldüğünde elektrik üretilir ve bu elektriğin
miktarı mıknatısın dönüş hızına bağlı olarak değişir. Böylece, elektro manyetik
indüksiyon boyunca mıknatısın yarattığı manyetik kuvvet çizgilerinin daha hızlı
kesilmesi, bobinin ürettiği elektro motor kuvvetinin daha çok artmasına neden olur.
Daha sonra, mıknatısın dönme hızına bağlı olarak voltajın, değiştiğini görebiliriz.
(Şekil-3.14) (2).
Buna bağlı olarak sabit bir voltaj elde etmek için, mıknatısın sabit bir hızla
döndürülmesi gerekir. Bununla beraber motor yol koşullarına bağlı olarak değişik
hızlarda çalıştığında alternatörün hızı sabit tutulamaz. Bu zorluğu çözmek için, sabit bir
voltaj sağlamak amacıyla daimi bir mıknatıs yerine bir elektro mıknatıs kullanılabilir.
Elektro mıknatıs, manyetik akış miktarını (manyetik kuvvet çizgileri sayısını) değiştirir.
Elektro mıknatıs, üzerine bobin sarılmış bir demir çekirdektir. Bobinlerden akım
geçtiğinde, çekirdek mıknatıslanır. Meydana getirilen mıknatıslanmanın derecesi,
bobinden geçen akımın miktarıyla değişir. Böylece, alternatör düşük hızlarda dönerken
39
akım arttırılır, bunun tersi de, alternatör yüksek hızlarda dönerken akım azaltılır.
Elektromıknatıstan geçen akım, batarya tarafından beslenir ve miktarı voltaj regülatörü
tarafından kontrol edilir. Bu regülatör sayesinde alternatör motor hızına bağlı olmak
sızın sabit voltaj üretir (2).
3.1.5.1-Üç fazlı alternatif akım
Bir bobin içinde bir mıknatıs döndüğünde,bobinin uçları arasında bir voltaj
yaratılacaktır. Bu alternatif akıma bir artış sağlayacaktır (Şekil-3.15.1).
Şekil-3.15.1 Bobin mıknatıs ilişkisi
Şekil-3.15.2 Bobin içinde üretilen akım
Bobin içinde üretilen akım ve mıknatısın konumu arasındaki ilişki Şekil-3.15.2
de gösterildiği gibidir. Mıknatısın N ve S kutupların bobine en yakın konumda
olduklarında en fazla akımı üretirler. Bununla beraber, yarım dalga boyu oluşturan akım
“tek fazlı alternatif akım” olarak isimlendirir. Grafikteki 360o değişiklik bir çevrim
(saykıl) olarak alınır ve bir saniyedeki değişim sayısı “frekans” olarak adlandırılır. Daha
verimli şekilde elektrik üretmek için, otomobil alternatörleri Şekil-3.16 da gösterildiği
gibi yerleştirilen üç bobin kullanılır. Her bobin A, B ve C, 120o lik aralıklarla dizilirler.
Mıknatıs bunların arasında döndüğü zaman her bobinde alternatif akım üretilir. Şekilde
üç alternatif akım ve mıknatıs arasındaki ilişki gösterilmektedir. Bunun gibi üç alternatif
akıma sahip elektrik “Üç fazlı alternatif akım” olarak anılır. Otomobil alternatörleri üç
fazlı akım üretirler.
40
Şekil-3.16 Üç bobinli alternatör
Şekil-3.17 Fazların oluşumu
I.faz sargısında oluşan gerilim şekilde görüldüğü gibidir.II.Faz sargısı I. Faz
sargısından 120o sonra yerleştirilmiştir (Şekil-3.17).
I.Faz sargısındaki maksimum gerilim oluştuğu noktadan 120o sonra II.Faz
sargısında tepe gerilimi oluşacaktır. Aynı durum III. Faz sargısı ile II. Faz sargısı için de
geçerlidir.II. faz sargısında maksimum tepe gerilimi oluştuktan 120o sonra III. Faz
sargısında tepe gerilimi oluşur. Böylece alternatörün çıkış gerilimi daha kararlı
olmaktadır.
Üç faz akımı ayrı ayrı kullanılabildiği gibi istenirse aralarında müşterek bağ
kurularak ek avantajlarda elde edilir. Bunlar yıldız (Y) ve üçgen (∆) bağlantılardır (7).
3.1.5.2-Yıldız bağlantı
AB faz hatları arasındaki EAB gerilimi, EAO ve EOB faz gerilimlerinin vektörel
toplamına eşittir (Şekil-3.18).
41
Şekil-3.18 Yıldız bağlantı vektör poligonu
EAB=EAO+EOB
(3.11)
EAB,EBC ve ECA fazlar arası gerilimlerinde (hat gerilimlerini) arasında 120’şer
derecelik faz farkı vardır.EAB vektörünün mutlak değeri şekildeki vektör diyagramından
hesaplana bilir.
E AB =2. E OB Cos 30 = 2. E OB
(3.12)
E AB =
(3.13)
3 E OB
Faz gerilimleri birbirine eşit olduğu için fazlar arası gerilimlerde birbirine eşittir.
EAB=EBC=ECA=E Fazlara arası gerilim faz geriliminin
3 katına eşittir.
Bağlantıların omik dirençleri birbirine eşit olacağından (R1=R2=R3) her fazdan
çekilen IOA, IOB ve IOC faz akımları birbirine eşittir. Yük omik olduğu için her faz akımı
kendi fazının EMK’i ile aynın fazdadır. Faz EMK’ leri 120’şer derece faz farklı
olduklarına göre, faz akımları arasında 120’şer derece faz farkı vardır (8).
I OA = I OB = I OC =IF
(3.14)
Ihat =Ifaz
(3.15)
42
3.1.5.3-Üçgen bağlantı
Şekil-3.19 Üçgen bağlantı
Şekil-3.19’da görüldüğü gibi sargıların üçgen şeklinde bağlanmasıyla elde edilir.
Bu bağlantı şeklinde toplam akım,
3 .Faz akımı kadar artar.
Toplam gerilimde bir değişiklik meydana gelmez. 100 A’den büyük akım
kapasiteli alternatörde uygulanan bağlantı şeklidir (8).
Toplam akım =
3 .Faz akımı
3.10
Toplam gerilim = Faz gerilimidir
3.11
3.1.6-ATERNATİF AKIMIN DOĞRULTULMASI
Alternatörlerde alternatif akımın doğrultulması için altılı diyot köprüsü
kullanılır.
Diyot;
Diyot, bir yönde akım geçiren ve diğer yönde akım geçirmeyen bir devre
elemanıdır.A elektrodu anot ve K elektrodu da katot olarak isimlendirilir. Anot’a artı ve
katot’a eksi gelecek şekilde diyota gerilim uygulandığında (doğru polarize edildiğinde)
akım geçirir,diğer durumda (ters polarize edildiğinde) akım geçirmez. Bu özelliğinden
dolayı alternatif akımı doğru akıma çevirmede yani doğrultma amacıyla kullanılır.
(Şekil-3.20) (7).
43
Şekil-3.20 Diyot karakteristiği
Karakteristik eğrisinde görüleceği üzere diyot doğru yönde polarize edildiğinde
çok düşük bir gerilimle iletime geçer ve üzerinden bir iletim akımı akar. Ters yönde
polarize edildiğinde dayanma gerilimi veya delinme gerilimi tabir edilen noktaya kadar
hiç akım geçirmezler. Bu gerilime ulaşıldığında diyottan ters yönde bir akım akar ,bu
anda diyot delinmiştir, yani bozulmuştur.
Doğrultma ;
Şekil-3.21’de gösterildiği gibi altı diyot kullanıldığında, üç fazlı alternatif akım
doğru akıma, tam dalga boyu doğrultma ile çevrilir. Otomobil alternatörleri kendinden
diyotlu üretildiklerinden elektrik çıktısı doğru akımdır.
Şekil-3.21 Üç fazlı AC akımın doğrultulması
Doğrultma sırasında A ve C sargılarındaki gerilim A ucundan doğrultucu
diyotlara geçer. Bundan sonra akım geçmesine imkan verecek şekilde düzenlenen
44
diyottan geçmektedir. Akım bu diyottan alternatörün çıkışına oradan da bataryayı
dolaşarak geriye gelmektedir (Şekil-3.22).
Şekil-3.22 Alternatörde alternatif akımın oluşum aşamaları ve doğrultulması
Doğrultucu diyottan ve ona bağlı C sargısından geçerek başlangıç noktası A ya
dönmektedir. Aynı şekilde rotor dönmeye devam ederken diğer uçlarda da sırasıyla
akım devesini tamamlayarak üç fazlı gerilimler meydana gelmiş olur (7).
45
BÖLÜM-IV
4- MATERYAL METOD
Alternatörlerin test edilmesi için, öğretim amaçlı OCTOPUS test cihazı ve daha
gelişmiş bir test cihazı olan THEPRA test cihazı kullanılmıştır. Bu cihazların her
ikisinde de alternatörü motordaki şartlara uydurmak için bir elektrik motoru
kullanılmıştır. Şehir şebeke gerilimi ile beslenen bu elektrik motorları bir anahtar ile
kontrol edilmekte ve alternatör çeşitli devirlerde kullanılabilmektedir.
OCTOPUS test cihazında bir takometre, alternatörün ürettiği akımı ölçmek için
2 amper hassasiyette bir ampermetre ve gerilimi ölçmek içinde 2 volt hassasiyette bir
voltmetre bulunmaktadır.
THEPRA test cihazında ise kendi üzerinde hazır bir alternatör bulunmaktadır. bu
alternatörün diyot köprüsü devre dışı edilebilir ve cihaz üzerinde bulunan diyot
köprüsüne U,V,W uçlarından kablolar yardımı ile bağlantı yapılabilmektedir. Cihazın
üzerinden ayrıca alternatörün ürettiği gerilimi sınırlayan bir voltaj regülatörü,bir şarj
uyarı lambası, alternatörü yüklemek amacıyla alcı olarak kullanılan lambalar, üretilen
gerilimi ölçmek için 1,5 volt hassasiyette bir voltmetre ve alternatör çıkış akımını
ölçmek için 2 amper hassasiyette bir ampermetre bulunmaktadır.
Her iki cihazda alternatör, açık devrede ve yüklü olarak test edilebilmektedir.
OCTOPUS cihazında alternatörü yüklemek için batarya test cihazı, THEPRA test
cihazında ise alternatörü yükleme lambaları kullanılmaktadır. Bu durumda alternatörün
ürettiği gerilim ve akım yüklü ve yüksüz olarak test edilebilmektedir. Gerektiğinde farkı
tipte alternatör regülatörleri de kullanılarak alternatör
ve alternatör regülatörleri
arasındaki farklar gözlenebilmektedir.
OCTOPUS test cihazında 12 voltluk iki batarya seri olarak bağlanmış ve
devreye kaynak olarak kullanılmaktadır. Alternatörü cihazın mengenesine uygun
adaptör yardımıyla, alternatöre zarar vermeyecek şekilde bağlanır. Cihazın DYN+
kablosu alternatörün çıkış ucuna (30) bağlanır. Cihazın DYN- kablosu alternatörün
46
gövdesine şasilenir. Alternatörün çıkış ucu (30) bir ara kablo vasıtasıyla rotor
sargılarına ikaz akımı göndermek için rotorun girişi olan 67 ucuna bağlanır. Cihazın fişi
şehir cereyanına bağlanır. Cihazın devir tamburu döndürülerek çeşitli devirlerdeki volt
ve amper değerleri okunarak kaydedilir. Akım ve gerilim üretimi sabitleşene kadar
işeme devam edilir sonra alternatörün bataryası batarya test cihazıyla yüklenerek aynı
işlemler doğrultusunda akım ve gerilim değerleri okunarak kaydedilir.
TEHEPRA test cihazı bağlantıları da Şekil-4.2 de gösterildiği gibi yapılabilir.
Şekil-4.2 THEPRA test cihazı bağlantı şeması
Bataryanın pozitif (+) ucu şekilde görüldüğü gibi cihaza bağlanır. Bataryanın
negatif (–) ucu cihazın şasisine, alternatör regülatörün D- ucuna bağlanır. Eğer
alternatörün kendi diyot köprüsü devre dışı bırakılıp, cihazın diyot köprüsü
47
kullanılacaksa alternatörün üzerinde bulunan U,V,W uçlarına bağlanır. Batarya + ucu
kontak anahtarına daha sonra şarj kontrol lambasına ve şarj kontrol lambasından
çıktıktan sonra alternatör D+ ucuna ve oradan da regülatörün D+ ucuna bağlanır.
Alternatörün üzerindeki DF ucu regülatörün DF ucuna bağlanır ve alternatörün B+ çıkış
ucu ise ampermetreye bağlanır. Bu uç ise bataryanı + ucuna bağlanmaktadır. Volt
metrenin + ucu alternatörün B+ çıkış ucuna ve – ucu da şasiye bağlanır. Bataryanın –
ucu diyot köprüsünün B- ucuna bağlanıp devir tamburu çevrilerek alternatöre hareket
verilir. Alternatörün hangi devirde akım üretmeye başladığı kullanılan optik takometre
ve ampermetre gözlenerek tespit edilir. Tambur ile alternatör belirli devirlere yükseltilir
ve her devir için üretilen akım ve gerilim değerleri okunarak kaydedilir. Akım ve
gerilimin üretimi sabitleşene kadar işleme devam edilir. Sonra cihaz üzerindeki
lambaların yanması sağlanarak, alternatörün yük altında ürettiği gerilin ve akım aynı
işlem sırasını takip ederek tespit edilebilir.
Şekil- 4.2 THEPRA test cihazı görünüşü
48
BÖLÜM- V
5- SONUÇ VE ÖNERİLER
OCTOPUS alternatör test cihazında yüksüz olarak yapılmış olan teste elde
edilen akım ve gerilim değerleri Tablo-5.1 görüldüğü bibi belirlenmiştir.
Tablo- 5.1 OCTOPUS cihazı test sonuçları
DEVİR
1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300
D/dak
AKIM
2
3
4
5
6,5
8
10
12
14
14,5 15
15
15
Amper
GERİLİM 12,2 12,4 12,6 12,8 13,2 13,8 14
14,2 14,4 14,6 14,8 14,8 14,8
Volt
Alternatörün 1100 d/dak’ da dönerken akım üretmeye başladığı görülmüştür.
Daha sonra alternatörün devri kademeli olarak arttırılmış buna bağlı alarak akım ve
geriliminde arttığı görülmüştür. Ancak akım Şekil-5.1de görüldüğü gibi 2100 d/dak’ da
15 ampere ulaştığında sabitlenmiştir.
16
14
AKIM (Amper)
12
10
8
6
4
2
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
DEVİR (d/dak)
Şekil-5.1 OCTOPUS test cihazı devir-akım grafiği
49
4000
4500
Gerilimde aynı şekilde alternatör 1100 d/dak’ da dönerken üretilmeye
başlanmış ve Şekil-5.2 de görüldüğü gibi 2100 d/dak’ da 14,8 volta ulaştığında
sabitlenmiştir.
16
14
GERİLİM (Volt)
12
10
8
6
4
2
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
DERVİR d/dak
Şekil-5.2 OCTOPUS test cihazı devir-gerilin grafiği
THEPRA eğitim amaçlı alternatör test cihazında alternatör yüksüz olarak
yapılmış olan testte elde edilen değerler Tablo-5.2 de görüldüğü gibi belirlenmiştir.
Tablo-5.2 THEPRA test cihazı test sonuçları
Devir
900
1000 1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
200
2100
2200
2300
2
3,5
5
6
7
7,5
8
8,5
10
12
14
16
18
21
22
13
13,4
14
14,2
14,6
14,8
15
15,2
15,4
15,8 16
16
16
D/dak
Akım
Amper
Gerilim 12,3 12,8
Volt
50
Cihazın devir tambur çevrilerek akım ve gerimde bir artış olduğu görülmüştür.
Yapılan ve test sonunda alternatörün 900 d/dak’ da kararlı akım üretmeye başladığı
görülmüştür. Ancak akım Şekil-5.3 de görüldüğü gibi 2200 d/dak’da sabitlenmiştir.
25
AKIM (Amper)
20
15
10
5
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
DEVİR (d/dak)
Şekil-5.3 THEPRA test cihazı devir-akım grafiği
THEPRA test cihazında geriliminde Şekil-5.4 de görüldüğü gibi akım değerinde
olduğu gibi kararlı gerilimin de 900 d/dak da üretilmeye başlandığı ve 2200 d/dak da
sabitlendiği görülmüştür.
18
16
14
GERİLİM (volt)
12
10
8
6
4
2
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
DEVİR (d/dak)
Şekil-5.4 THEPRA test cihazı devir-gerilim grafiği
51
4500
THEPRA test cihazında yükleme lambalarının birer birer cihaza takılması ile
yapılan yüklü teste alternatörün yüklü iken ürettiği gerilim değerlerinin Tablo-5.3 te
görüldüğü sabit kaldığı devir, yüksüz iken sabit kaldığı devir arasında bir fark olduğu
görülmüştür ve alternatörün yük altında iken ürettiği gerilim değerlerinin daha yüksek
devirlerde sabitlendiği gözlenmiştir (Şekil-5.5).
Tablo-5.3 THEPRA test cihazı yüklü test değerleri
Devir
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
13,2
14,5
14,5
14,5
14,5
14,5
14,5
d/dak
Gerilim
Volt
Şekil-5.5 THEPRA test cihazı yüklü test devir-gerilim grafiği
Alternatörün devri 4000-5000 d/dak sabit devirde çalıştırılarak yük lambalarının
birer birer takılması sonucunda voltaj sabit kalır fakat akım değeri maksimumdan sıfıra
düşmektedir (Şekil-5.6). Test sırasında elde edilen değerler tablo-5.4 te verilmektedir.
Tablo- 5.4 THEPRA test cihazı yüklü test akım gerilim değerleri
Akım
0
10
20
52
30
0
Amper
Gerilim
0
20
14,5
14,5
0
Volt
16
14
GERİLİM (Volt)
12
10
8
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
AKIM (Amper)
Şekil-5.6 THEPRA test cihazı akım-gerilim grafiği
Bunun sebebi şöyle açıklana bilir;
Alternatörün ürettiği akım doğrudan yük olarak kullanılan lambaları
besleyeceğinden harcanır, böylece akım ve gerilimin sabit kalma zamanı uzar, sargıların
manyetik doygunluğu ulaşması alternatör belirli devre ulaştığında gerçekleşmektedir.
Alternatörün ürettiği akım ve gerilim miktarı bazı faktörlere bağlı olarak
değişebilmektedir. Bu faktörler;
Stator sargılarının boyu ve kesiti, alternatör rotorunun dönüş hızı, rotor
sargılarının oluşturduğu manyetik alan şiddetti ve sargıları manyetik akı geçirgenliğidir.
Stator sargıları her an değiştirilemez ayrıca alternatörde rotor hareketini motordan
aldığı için rotor hızının da kontrol edilmesi imkansızdır. Alternatör çıkışının kontrol
edilebilmesi için manyetik alanın oluşturan rotor sargılarının çektiği akım şiddeti
kontrol edilebilir. Alternatör rotoru belirli bir devire ulaştığında rotor sargılarının boyu
53
ve kapasitesinden oluşan manyetik alanın büyüklüğü, belirli bir değerden sonra
maksimuma ulaşacak ve bundan sonra artış göstermeyerek stator sargılarının ürettiği
akım da sabitleşecektir. Bundan dolayı devir artsa bile alternatör çıkış akımı artma
göstermeyerek sabit kalacaktır.
54
KAYNAKLAR
1- ORLA.E. Loper “Doğru Akım Esasları” Ajans Türk Matbaacılık Newyork
,1968
2- “Alternatör ve alternatör regülatörleri” Motor Sanat enstitüsü, 1964
3- YOLAÇAN Fikret “marş ve şarj sistemleri” TEF yayınları, 1987
4- “Şarj sistemleri” TOYOTASA Eğitim setleri
5- Oto elektriği ve elektroniği II. Sınıf ders notları, Ankara ,1998
6- SAÇIKAN Ahmet Hamdi “Doğru ve alternatif akım devreleri” MEB etüt ve
programlama yayınları, Ankara ,1971
7- YURTKULU İlhan “Oto elektroniği teknolojisi” MEB yayınları, Ankara,1983
8- ÇOLAKOĞLU Kemal “Genel Fizik II” Ankara, 1987
55
EKLER
Ek-1 ARIZACILIK
Normal olarak, sürücü ilk olarak şarj uyarı lambasının yanmasıyla, şarj sisi
teminde bir arıza olduğundan haberdar olacaktır. Buna ek olarak şarj sisteminin hataları,
zayıf akü nedeniyle marş lambası veya farların ışık şiddetlerindeki değişiklik ile de fark
edile bilir.
Her durumda, şarj sisteminde bir hata olduğundan şüphe duyulmaz, arızanın
kaynağı belirlenmeli ve arızalı parça değiştirmelidir.
Zayıf bir bataryada sorun daha sık bataryanın kendisindedir. Bu elemanlarda
yetersiz elektrolit olması veya eskimiş plakalardan olabilir. Şarj sisteminde sorun tahrik
kayışlarını gerginliğinin az olması dolayı, kayışın gerginliğinin yetersiz olmasından
dolayı, kayışın kaçırmasından da kaynaklana bilir.
Bununla beraber, aküden ve şarj sisteminden kaynaklanmış olmayıp, aracın
kullanılma şeklinden kaynaklanan durumlarda vardır. Bu sorun, yalnız kısa mesafelerde
kullanılan araçlarda ortaya çıkabilir. Bu durumda akü akımı sürekli motor çalışmaları
sırasında tüketilmektedir ve sürüşün kısa olması nedeniyle, akü tam şarj olacak zamanı
bulamaz. Bu durum özellikle gece kullanımlarda ortaya çıkacaktır. Çünkü alternatör
tarafından üretilen akım farlara gönderildiğinden, akünün yetersiz şarj edilmesi söz
konusudur. Şarj sisteminde arıza ararken, problemi daha iyi anlamış olmak ve
belirtilerini doğrulamak temel kuraldır.
Ek.1.1- ŞARJ SİSTEMİ PROBLEMLERİN SINIFLANDIRILMASI
Şarj sistemi gerekli olan şarj uyarı lambasının problemlileri aşağıdaki dört
madde de sınıflandırıla bilir.
1- Şarj uyarı lambasının anormal çalışması
a- Kontak anahtarı “ON” açık konumuna alındığında şarj lambası
yanmıyor
b- Şarj lambası motor çalıştıktan sonra sönmüyor.
c- Motor çalışırken şarj lambası zayıf yanıyor.
56
d- Şarj lambası bazan motor çalışırken yanıyor.
2- Zayıf boşalmış batarya
a- Marş motoru, motoru döndüremiyor.
b- Farlar cılız yanıyor.
3- Akü elektroliti çabuk tüketiyor.
4- Anormal gürültü
a- Alternatörden anormal ses geliyor.
b- Radyolarda parazit
Ek.1.2-ARIZACILIK PROSEDÜRÜ
Problem belirlendikten sonra mutlaka çözülmelidir. Bunu yapmanın çeşitli
yöntemleri vardır, fakat en hızlı ve en doğru yöntem kullanılmalıdır. Bu dikkate
alındığında arızalı bölgenin doğru bir şekilde kontrol edilmesi önemlidir.
Şarj uyarı lambasının anormal çalışması kontak anahtarı açık konumda
tutulduğunda şarj lambası yanmıyorsa sigortayı, regülatör bobinini, alternatörü, şarj
uyarı lambasını, regülatörü kontrol ederek arızanın yeri buluna bilir.
Şarj uyarı lamba devresinde yanmış veya kötü temaslı sigorta kontrol edilir.
Gevşek veya hatalı regülatör bağlantılarını kontrol edilir. Alternatörün pozitif
diyotlarında kısa devre olup olmadığını kontrol edilir , eğer şarj lambası, alternatörün üç
pimli soketi yerinden çıkarıldığında yanıyorsa, diyotlarda kısa devre vardır. Şarj uyarı
lambası ampulünü kontrol edilir , regülatör sökülmüş halde iken L terminalini şasiye
değdirilir. Eğer şarj lambası yanarsa regülatörde , yanmazsa ampul yanık veya kablo
bağlantılarında bir hata vardır.
Şarj lambası motor çalıştıktan sonra sönmüyorsa alternatör elektrik üretmiyor
veya aşırı şarj etmemektedir. Motor V kayışı kontrol edilir. Yanmış IG sigortası veya
kötü temas olup olmadığı kontrol edilir. Alternatörün B terminalindeki voltajı ölçülür,
eğer voltaj standart değerlerinden düşükse (13,8-14,8) alternatör akım üretmez. Eğer bu
standartları çok geçiyorsa, alternatör aşırı şarj eder. Regülatör soketinin N
57
terminalindeki voltaj ölçülür. Voltaj, regülatör voltaj rölesinde bir bobinin kopukluğunu
gösterir. Hiçbir voltaj okunamaması alternatörün nötr devresinde bir açıklığı gösterir.
Regülatör soketinden F terminalindeki manyetik alan voltajını ölçülür. Voltaj,
rotorda kopuk bir bobin veya alternatördeki kömürlerin temas hatasını gösterir. Eğer hiç
voltaj okumuyorsa IG terminalindeki voltaj ölçülür.
Motor çalışırken şarj uyarı lambası cılız yanıyorsa regülatörün L terminaline
gelen şarj lambası üzerinden geçen ters bir akım olduğunu gösterir. Şarj uyarı lambası
devresini, yanmış bir sigorta veya kötü temas açısından kontrol edilir. Bu sigorta yalnız
şarj lambası devresi için değil aynı zamanda diğer parçalar için de kullanılır. Eğer bu
sigorta yanarsa veya temas etmezse kontak anahtarından akım geçmez. Bununla
beraber, eğer alternatör elektrik üretirse, voltaj rölesi çalışır ve akım , platinler ve şarj
lambası üzerinden L terminalinden diğer parçalara geçer. Bu şarj lambasını cılız
yanmasına neden olur. Lamba daha yüksek hızlarda voltaj üretimi daha yüksek
olacağından daha parlak yanacaktır.
Kontak anahtarını iç direnci ölçülür. Kontak anahtarı soketi sökülür ve kontak
anahtarı açıkken soketin AM terminali ile IG terminali arasındaki direnç ölçülür. Eğer
kontak anahtarında çok fazla direnç varsa sigortaya uygulanan voltaj düşecektir.
Böylece yanmış bir sigortada olduğu gibi, L terminalinden gelen akım ters dönecek ve
şarj lambası cılız yanacaktır.
Kablo tesisatında yer alan tüm soket bağlantıları kontrol edilir. Akü ve şarj uyarı
lambası devre sigortası arasındaki tüm soketlerin voltajları ölçülür. Eğer voltaj aşırı
derecede düşükse kablo bağlantılarında kötü bir temas olduğunu gösterir. Kontak
anahtarının iç direncinin çok yükseldiği zaman olduğu gibi, eğer kablo tesisatında
direnç çok fazlaysa, voltaj yine düşecektir ve akım şarj lambası üzerinden L
terminalinden geri dönecektir.
Şarj uyarı lambası bazen motor çalıştığında yanıyor. Alternatör ve regülatör
soketlerinde gevşeklik ve bağlantıları kontrol edilir. Alternatör regülatör soketlerine
58
hafifçe tıklayın eğer şarj uyarı lambası vurma anında yanarsa soket bağlantıları kötüdür.
Eğer soket terminalleri titreşim nedeniyle gerekli teması sağlayamazsa terminallere
giden akım kesilecek ve regülatöre giden akımda kesilecektir. Böylece alternatör akım
üretmeye imkan bulamayacak ve şarj lambası yanacaktır.
Her terminal arasındaki direnci ve regülatörün her noktasındaki temas durumunu
kontrol edilir. Aracın tamir kataloğunda sıralanan prosedüre uygun olarak her terminal
arasındaki direnç ölçülür. Ayrıca yüksek hız platinlerinin durumunu ve direnci kontrol
edilir.
Kömürlerde temas durumlarını kontrol edilir. Alternatörün tamir kataloğuna
uygun olarak sökülür ve kömür aşıntısı ile kayar bileziğini temas durumun kontrol
edilir. Eğer kömürler aşırı aşındıysa yay tansiyonu düşerek kömür temasını
zayıflamasına neden olacaktır. Böylece rotora gelen manyetik alan akımı kesilecek ve
alternatör gerilim üretemeyecektir ve şarj lambası yanacaktır.
Ek.1.2.1-Zayıf Veya Boşalmış Akü
Bu problem alternatör aküyü şarj etmek için yeterli akımı üretmediği zaman
oluşacaktır. Sonuç olarak, motor marş motoruyla çalıştırılamayacaktır. Buna ek olarak
farlar zayıf yanacaktır. Ancak alternatör hala bir miktar akım ürettiği için şarj lambası
motor çalıştıktan sonra sönecektir. Alternatörün yeterli akımı üretmesi için çeşitli olası
nedenler olduğu gibi, doğru arza giderme prosedürü izlenmesi de çok önemlidir.
Alternatörün aküyü tekrar doldurması için, aracın belirli bir süre devamlı olarak
kullanılması gerekir. Bu durum özellikle geceleri geçerlidir, akü tam olarak şarj
edilemeyecektir. Bu problem aynı zamanda, bir çok güç tüketici aksesuara sahip
araçlarda ortaya çıkar. Bu gibi durumlarda alternatörü, daha büyük kapasiteli daha
büyük kapasitede de yeni bir alternatörle değiştirmek gerekir.
Akünün durumunu kontrol edilir. Akü kutup başlarında kir veya oksitlenme olup
olmadığını ve elektrolit seviyesini kontrol ederek tamamlanır. Akü kutup başlarını kirli
veya oksitlemiş olması akım geçişine direnç gösterecektir.
59
Tahrik kayışını kontrol edilir. Gevşek kayış kayarak, alternatörün yeterli akım
üretebilmesi için gerektiği kadar hızlı dönemeyecektir. Eğer kayışın kenarları aşınmışsa,
doğru kayış gerginliğinde olsa bile kayış kayabilecektir. Bu durumda kayış
değiştirilmelidir.
Regülatörün standart voltajı kontrol edilir. Alternatörün çıkış voltajı standart
değerlerde olup olmadığı kontrol edilir. Alternatör voltajının standart değerler içinde
olup olmadığı kontrol edilir. Eğer alternatör çıkış voltajı standart değerinden (14,4-14,6)
düşükse, aküyü doldurmak için yeterli voltaj oluşmayacaktır. Normal şartlar altında akü
voltajı en az 13 volt olacaktır. Böylece standart voltaj (alternatör çıkış voltajı) bu
değerin üzerinde değilse, akım aküye geçemeyecektir. Aynı zamanda eğer çıkış voltajı
çok düşükse, akım farları yakamayacaktır.
Alternatörün çıkış voltajı kontrol edilir. Alternatör çıkış akımının standart
değerleri içinde olup olmadığı kontrol edilir. Alternatör, diyotları akım doğrultmak için
kullanılır. Eğer bir açık kısa devre varsa, stator bobini tarafından üretilen akım aküye
ulaşamayacaktır.
Ek.1.2.2-Alternatörde Aşırı Gürültü
Şarj sistemindeki anormal gürültünün nedeni alternatördür. İki değişik tip
gürültü vardır ve arızacılığa başlamadan önce bunlar ayırt edilmelidir.
İlk gürültü tipi, alternatör kasnağında kaçıran bir kayıştan veya aşınmış veya
hasarlı alternatör rulmanlarından kaynaklanan mekanik gürültüdür.
İkinci gürültü, stator bobinin katları arasında bir kısa devre veya arızalı
diyotlardan kaynaklanan manyetik rezonans gürültüsüdür. Manyetik rezonans
durumunda, motor devrine paralel olarak radyo
paraziti oluşur. Kayış gürültüsü
dışında, alternatörün sökülmesi ve her parçasının incelenmesi ve gerekirse
değiştirilmesi gerekir.
60
Ek.1.3-ARAÇ ÜSTÜ KONTROLLER
Eğer alternatör şarjı düşükse veya aşırı şarj ediyorsa , şarj sisteminin arızalı
olduğu düşünülürse, alternatör veya regülatör hemen sökülmemelidir. İlk olarak, bir
araç üstü kontrolle problemin geçekten alternatör ve regülatörden mi olduğu
anlaşılmalıdır.
Kontrol Sırasında İzlenecek Yollar
1- Akü kutup başlarının, sigorta ve kablo bağlantılarını kontrolü
2- Tahrik kayışının kontrolü
3- Alternatör tesisatının gözle kontrolü ve anormal gürültülerin kontrolü
4- Şarj lamba devresinin kontrolü
5- Şarj devresinin yüksüz kontrolü
Şarj Sistemi İle İlgili Uyarılar
1- Akü kutup balarına dikkat edin ve takarken kesinlikle ters takmayın
2- Akü voltajı alternatörün B terminaline devamlı uygulandığından dolayı, B
terminali hiçbir zaman şasi yapılmamalıdır.
3- Eğer akü çabuk şarj cihazıyla şarj edilecekse bu diyotlara zarar verebilir.
Çabuk şarj sırasında akü kutup başını çıkardığınızdan emin olun.
4- Aracı yıkarken alternatörün içine veya diğer elektrik parçalarına su
girmemesine dikkat edin.
5- Alternatörün B terminali sökülüyken, kesinlikle motoru çalıştırmayın. Bunu
nedeni, bu anda voltaj düzenlemesi olmamasıdır. Böylece nötr terminal
voltajı (N terminalindeki voltaj) yükselebilir ve röle bobinin yakabilir. Eğer
B terminali sökülürse F terminaline (alternatör soketi) bağlı kabloda mutlaka
sökülmelidir.
6- Alternatör ve regülatör iyi bir şekilde şasi almalıdır. Eğer şasileme iyi
değilse aşırı şarja, lambaların titremesine veya ampermetre ibresinin
oynamasına neden olabilir.
7- Gürültüyü önlemek, vs. için F terminaline kesinlikle bir kondansatör
bağlamamalıdır. Bu, regülatör platinlerinde tortu birikmesine (meme
yapmasına) neden olabilir.
61
8- F veya IG terminalleri hiçbir nedenle ters takılmamalıdır. Eğer ters takılırsa,
kablo tesisatının yanmasına neden olurlar.
9- IC regülatörü şasiyi gövdeden almak zorunda olduğundan, cıvatalarını
alternatöre sıkıca tutturduğunuzdan ve şasi aldığından emin olun.
Ek.1.3.1-Batarya Yoğunluk Kontrolü
Her elemanın yoğunluğunu kontrol edilir. Standart yoğunluk tam şarjlı bataryada
20oC (68 oF) sıcaklıkta: 1,25-1,28 olmalıdır.Şekil-Ek.1
Her elemandaki elektrolit seviyesi kontrol edilir eğer yetersiz ise saf su ilave
edilir.
Şekil- Ek.1 Batarya yoğunluk kontrolü
Ek.1.3.2-Akü Kutup Başlarının Sigorta Ve Bağlantılarının Kontrolü
Akü başlarının gevşek veya oksitli olup olmadığı kontrol edilir. Sigortalı
bağlantı ve sigortaları geçirgenliği kontrol edilir.
Şekil- Ek.2 Akü kutup başlarını incelenmesi
62
Ek.1.3.3-Tahrik Kayışının İncelenmesi
Kayış gözle kontrol ederek önünde ve arkasında tellenme durumunu, kayıştan
ayrılan lif, bozuk lif, kayış tırnaklarında eksiklik, çatlak veya aşıntı olup olmadığı
kontrol edilir eğer gerekli işe tahrik kayışı değiştirilir (Şekil-Ek.3).
Şekil- Ek.3 Tahrik kayışının kontrolü
Okla gösterilen noktadan 10 kg kuvvet uygulanarak kayış sehimi kontrol edilir.Yeni
kayışta sehim 5-7 mm kullanılmış kayışta 7-8 mm olmalıdır.
Not: Tahrik kayışını takıldıktan sonra, kayış tırnaklarının kasnaktaki kanalara
gerektiği gibi oturup oturmadığı kontrol edilir. Kayışın krank kasnağının altındaki
kanallarından çıkmadığını elle kontrol ederek emin olunur. Kayışı taktıktan sonra motor
yaklaşık 5 dakika çalıştırılarak kayış gerginliği tekrar kontrol edilmelidir.
Ek.1.3.4-Alternatör Kablolarının Gözle Kontrolü Ve Anormal Gürültünün
Dinlenmesi
Kabloların iyi durumda oldukları kontrol edilir. Motor çalışırken alternatörden
anormal bir ses gelmediği kontrol edilir.
Ek.1.3.5-Şar Uyarı Lamba Devresinin İncelenmesi
Motor ısıtılarak stop edilir. Tüm aksesuarlar kapatılır. Kontak anahtarını
açılarak, şarj lambasının yandığı kontrol edilir. Motor çalıştırılır ve ışığın söndüğü
kontrol edilir. Eğer ışık normal şekilde yanmıyorsa, şarj lambası devresinin arızası
giderilir.
63
Ek.1.3.6-Şarj Devresi Yüksüz Kontrolü
Voltmetre ve amper metre şarj devresine Şekil- Ek.4 teki gibi bağlanır.
Şekil- Ek.4 Şarj devresinin ürettiği akım ve gerilimin ölçülmesi
Alternatörün B terminalinden kablo sökülür ve ampermetrenin negatif ucuna
bağlanır.Ampermetrenin pozitif terminalinden gelen ucu alternatörün B terminaline
bağlanır. Voltmetrenin pozitif (kırmızı) ucu alternatörün B terminaline bağlanır.
Voltmetrenin negatif (siyah ) ucu şasiye bağlanır.
Motor relanti veya 2000 d/dak da çalışırken Şekil-Ek.5 de görüldüğü gibi
voltmetre ve ampermetre değerleri okunur.
IC regülatörsüz devre
Standart amper= 10 Amperden az
Şekil- Ek.5 Voltmetre ve ampermetre değerleri Şekil- Ek.6 Platinin ayarlanması
Standart voltaj= 13,8-14,8 V 25 oC sıcaklıkta
64
Eğer voltaj standartlar içinde değilse regülatörü ayarlayın veya değiştirin.
IC regülatörlü devre
Standart amper= 10 A dan az
Şekil- Ek.7 IC Regülatörlüde Voltmetre ve ampermetre değerleri
Standart voltaj= Klasik tip 13,8-14,8 25 oC Yüksek hızlı kompakt tip 13,9-15,1 V
Eğer voltaj değerleri standardın üzerindeyse, IC regülatörünü değiştirin.
Eğer voltaj değeri standartların altındaysa IC regülatörü ve alternatörü aşağıdaki
gibi kontrol edin (Şekil- Ek.8).
F terminali şasi yapılmış şekilde motoru çalıştırın ve B terminalindeki voltajı
okuyun
.
Şekil- Ek.8 B terminal voltajının okunması
Eğer voltaj değeri standart değerinden büyükse IC regülatörünü değiştirilir.
65
Eğer voltaj değeri standartların altındaysa alternatörü kontrol edin.
Ek.1.3.7-Şarj Devresinin Yük Altında Kontrolü
Motoru 2000 d/dak da çalıştırın ve uzun hüzmeli farları ve kaloriferi
çalıştırın.ampermetredeki değeri okuyun standart amper 30 amper den fazla olmalıdır.
Eğer azsa alternatörü onarın (Şekil- Ek.9).
Şekil- Ek.9 Yük altında akım ve gerilimin okunması
Ek.1.4-ALTERNATÖR REGÜLATÖRÜNÜN İNCELENMESİ
1-Alternatör regülatörünün kapağını çıkartılır (Şekil- 6.10).
Şekil- Ek.10 Regülatörün kontrolü
2-Platinlerin yanma ve hasar yönünden kontrol edilir. Eğer hasarlı ise
değiştirilir.
3- Terminaller arası direncin incelenir.
66
Bir ohm metre kullanılarak IG ve F terminalleri arasındaki direnç ölçülür. Voltaj
regülatörü serbest konumda 0 ohm. Çekilmiş konumda 11 ohm olmalıdır.
Bir ohm metre kullanarak L ve E terminalleri arasındaki direnç ölçülür. Voltaj
rölesi serbest konumda 0 ohm , çekilmiş konumda yaklaşık 100 ohm olmalıdır.
Bir ohm metre kullanarak B ve E terminalleri arasındaki direnç ölçülür. Voltaj
rölesi serbest konumda sonsuz, çekilmiş konum da yaklaşık 100 ohm olmalıdır.
Bir ohm metre kullanarak B ve L terminalleri arasındaki direnci ölçülür. Voltaj
rölesi serbest konumda sonsuz, çekilmiş konumda yaklaşık 0 ohm olmalıdır.
N ve E terminalleri arasındaki direnç ölçülür.direnç yaklaşık 24 ohm olmalıdır.
Alternatör regülatörü yukarıdaki kontrollerde olumlu sonuç vermez ise regülatörü
değiştirilir.
Ek.1.4.1-Voltaj Regülatörünün Ayarlanması
Voltaj regülatörünü, regülatör ayar şimini bükerek ayarlanır. Standart voltaj 13,8
14,8 volttur (Şekil- Ek.11).
Şekil- Ek.11 Voltaj regülatörünün ayarı
67
Voltaj rölesini, röle ayar şimlerini bükerek ayarlanır. Röle hareket voltajı 4-5,8
volttur.
Ek.1.5-REVİZYON
Alternatörü sökmeden önce, aşağıdaki ön kontrolleri gerçekleştirin. Bu ön
kontrollerin sonuçları, daha sonra yapılacak olan gözle kontrolde size yardımcı
alacaktır.
Ek.1.5.1-Anormal Gürültü Testi
Alternatörü elinizle döndürün. Yumuşak dönüp dönmediğini kontrol edin ve
anormal sesleri dinleyin. Alternatör rulmanları içindedir.eğer bu rulmanlar herhangi bir
şekilde hasar görürse, alternatör rahatça dönemeyecek ve bir gürültü duyulacaktır. Aynı
zamanda eğer kömürler veya kayar bilezik de arızalıysa,alternatörü döndürürken daha
farklı sesler duyulacaktır.
Aynı test alternatör toplandıktan sonra, toplanmanın gerektiği gibi yapılıp
yapılmadığını kontrol etmek için yapılmalıdır (Şekil- Ek.12).
Şekil-Ek.12 Alternatör gürültü testi
Ek.1.5.2-Süreklilik Testi
Devre test cihazları kuru tip pil kullanılırlar. Test uçları, test edilmekte olan
devreye deydirilince çok ufak miktarda akım geçecektir. Bu akımın geçişiyle, devrenin
direnci ölçüle bilecektir.
68
Ek.1.5.3-Negatif Uç Doğrultucu Diyotunun Kısa Devre Testi
Alternatörün N ve E terminalleri arasında geçirgenliği kontrol ederek pozitif uç
diyotlarının kısa devre yapıp yapmadıklarını ortaya çıkarmak mümkündür.
Test cihazının iki ucu, alternatörün N ve E terminallerine dokununca cihazın
ibresi, pil akımının geçip geçmemesine bağlı olarak oynaya bilir veya oynamaya bilir.
(Şekil- Ek.13).
Test cihazının pozitif (kırmızı) ucu negatif terminale ve test cihazının negatif
(siyah) ucu pozitif terminale bağlanır. Böylece pozitif uç N terminaline negatif uç E
terminaline dokunduğunda, eğer negatif uçtaki tüm diyotlar arasında geçirgenlik varsa
pilin verdiği akım devreden geçecek ve test cihazının ibresi sıfıra doğru hareket
edecektir. Buna karşın, negatif uç diyotları arasında geçirgenlik yoksa, negatif uç N
terminaline ve pozitif uç E terminaline dokunduğu zaman pil akımı geçmeyecektir. Eğer
test cihaz ibresi hareket ediyorsa bu devreden akım geçtiğini ve negatif uçtaki
diyotlarda bir veya birkaçının arızlı olduğunu gösterir (Şekil- Ek.14).
Şekil- Ek.13 Negatif diyotların kontrolü
Şekil- Ek.14 E ve N terminal voltajı
Eğer diyotlar normalse, akım yalnız bir yönde geçer. Eğer akım iki yönde de
geçiyorsa diyotlar arızalıdır.ve buna kısa devre denir. Diğer durumda, eğer akım geçerse
hiçbir yönde geçmiyorsa,buna açık devre denilir.
Ek.1.5.4-Pozitif Uç Diyotlarının Kısa Devre Testi
Alternatörün N ve B terminalleri arasında geçirgenliği kontrol ederek, pozitif uç
diyotlarında bir kısa devre olduğunu ortaya çıkara biliriz. Eğer pozitif uç diyotlarının
tümü normalse, test cihazının negatif ucu B terminaline ve pozitif ucu N terminaline
dokundurulduğu zaman cihazın ibresi oynamayacaktır. Eğer ibre oynuyorsa, yani
geçirgenlik varsa pozitif uç diyotlarında bir kısa devre olduğu anlaşılır (Şekil- Ek.15).
69
Şekil- Ek.15 Pozitif diyotların kontrolü
Eğer test cihazını pozitif ucu B terminaline ve negatif ucu N terminaline
dokundurulursa, pilin yarattığı akım devreden geçecek ve cihazın ibre normal şartlarda
sıfıra gidecektir. Bir başka deyişle B ve N terminalleri arasında geçirgenlik olacaktır.
Bununla beraber tüm pozitif uç diyotları arasında bir açık devre varsa test uçları
terminallere dokunduğunda cihazın ibresi oynayacaktır. Bu durumda şarj lambası motor
çalışır çalışmaz sönecek, fakat alternatörün B terminalinden hiç akım çıkmadığı için
batarya şarj edilemeyecektir.
Ek.1.5.5-Rotor Sargıları Direnç Testi
Alternatörün F ve E terminalleri arasındaki sürekliliği kontrol ederek, rotor
sargılarında bir açıklık olup olmadığını veya kömürler ile kayar bilezik arasında bir kötü
temas varsa ortaya çıkarılır (Şekil- 6.16).
Şekil- Ek.16 Rotor direnç testi
Rotor bobinine gelen manyetik alan akımının F terminalleri arsındaki devreden
geçmesi bu iki terminal arasında geçirgenlik olmalıdır ve direnç değeri 4 ohm civarında
olmalıdır.
70
Eğer süreklik yoksa, rotor bobininde bir açıklık yada kömürler ve kayar bilezik
arasında bir kötü temas vardır. Bu testte cihazın negatif veya pozitif uçları E veya F
terminaline deydirilebilir. Bir başka deyişle rotor bobini yarı iletken olmadığı için test
cihazı pil akımını her yönde geçirebilir.
Ek.1.6-KLASİK TİP ALTERNATÖRÜN İNCELENMESİ
Ek.1.6.1-Rotorun Açık Devre Kontrolü
Bir ohmmetre kullanarak kayar bilezikler arsında geçirgenlik olup olmadığı
kontrol edilir.
Standart direnç soğuk halde IC regülatörsüz 3,9-4,1 ohm. IC regülatörlü 2,8-3,1
ohm. Geçirgenlik yoksa rotoru değiştirin (Şekil- Ek.17.1).
Şekil- Ek.17.1 Kayar bileziklerin kontrolü Şekil- Ek.17.2 Kayar bilezik ve rotor
Bir ohmmetre kullanarak kayar bilezik ile rotor arasında geçirgenlik olup
olmadığı kontrol edilir (Şekil- Ek.17.2).
Eğer geçirgenlik varsa rotoru değiştirin.
Ek.1.6.2-Kayar Bileziklerin Ölçülmesi
Kayar bileziklerin yüzeylerin bozuk veya çizik olmadığı kontrol edilir. Bir
kumpas kullanarak kayar bilezik çapını ölçün (Şekil- Ek.18).
71
Şekil-Ek.18 Kayar bileziklerin ölçülmesi
Standart çap 32,3-32,5 mm ve minimum çap 32,1 mm olmalıdır. Eğer çap
minimumdan azsa rotoru değişilirin.
Ek.1.6.3-Statorun Kontrolü
Bir ohm metre kullanarak bobin uçlarında geçirgenlik olduğunu kontrol
edin.eğer geçirgenlik yoksa statörü değiştirin (Şekil- Ek.19).
Şekil- Ek.19 Rotor sargıları kontrolü
Bir ohmmetre kullanarak bobin uçları ve stator çekirdeği arasında geçirgenlik
olmadığını kontrol edin.eğer geçirgenlik varsa statörü değiştirin.
Ek.1.6.4-Kömür Çıkma Boyunun Ölçülmesi
Bir cetvel kullanarak kömürün çıkma miktarını ölçün. Standart çıkma uzunluğu
IC regülatörlülerde 16,5 mm, IC regülatörsüzlerde 12,5 mm olmalıdır. Minimum çıkma
uzunluğu ise 5,5 mm dir. Eğer çıkma uzunluğu minimumdan düşükse kömürler
değiştirilmelidir.
72
Lehimi eriterek kömürleri ve yaylarını çıkartılır. Kömür telini yayın içinden
geçilir. Kömür telini, spesifik çıkma uzunluğu sağlanacak şekilde, kömür tutucusuna
lehimlenir. Kömürün tutucu içinde rahatça hareket ettiği kontrol edilir.
Şekil- Ek.20 Kömür çıkma mesafesinin ölçülmesi
Ek.1.7-DOĞRULTUCU DİYOTLAR
Ek.1.7.1-Pozitif Doğrultucu Diyotların İncelenmesi
Bir ohm metre kullanarak, test uçlarından birini tüm diyotlara dokundururken,
diğerini pozitif terminale dokundurulur (Şekil-Ek.21).
Şekil- Ek.21 Pozitif diyotların kontrolü
Test uçlarının kutuplarını değiştirerek yukarıdaki işlem tekrarlanır.
73
Bunlardan birinin geçirgenlik verip vermediğini kontrol edin. Eğer geçirgenlik
standart değil ise diyot doğrultucusunu değiştirin.
Ek.1.7.2-Negatif Doğrultucu Diyotların İncelenmesi
Şekil- Ek.22 Negatif doğrultucu diyotların kontrolü
Bir ohmmetre kullanarak, test cihazının uçlarından birini tüm diyot
terminallerine dokundururken diğerinin negatif terminale dokundurun.
Test uçlarını değiştirerek yukarıdaki işlem tekrarlanır.
Testlerden birinin geçirgenlik verdiğini, birinin vermediği kontrol edilir.
Eğer geçirgenlik standart değilse diyot tutucusunu değiştirin.
Ek.1.7.3-RULMANLAR
Arka Rulmanın İncelenmesi
Rulmanın sıkışık veya aşınmış olup olmadığını kontrol edin. Eğer sıkışıklık ve
aşınma varsa rulman değiştirilir.
Ek.1.8-YÜKSEK HIZLI KOMPAKT TİP ALTERNATÖRÜN İNCELENMESİ
Rotor, Stator Ve Doğrultucu Diyotların İncelenmesi
Rotor, stator ve doğrultucuların incelenmesi IC regülatörsüzde olduğu gibidir.
Ek.1.8.1-Kömürler
Bir cetvel kullanarak, kömürün çıkma uzunluğu kontrol edilir. Standart çıkma
uzunluğu 10,5 mm ve minimum çıkma uzunluğu 4,5 mm olmalıdır.
74
Eğer çıkma uzunluğu minimumdan düşükse kömürler değiştirilir. Kömürlerin
lehimlerin eriterek kömür yayı çıkarılır.
Kömürün teli kömür tutucusu deliğinden geçirilir ve kömür ile tutucudaki
yuvaya oturtulur.
Kömür telini tutucuya, çıkma uzunluğu uygun olacak şekilde lehimlenir.
Ek.1.8.2-Arka Rulmanların İncelenmesi
Rulmanın sıkışık veya aşınmış olup olmadığı kontrol edilir.
Ek.1.9-DİYOTLARIN OSİLOSKOP GÖRÜNTÜLERİ VE
İNCELENMESİ
Şekil-Ek.23 Normal osiloskop görüntüleri
Şekil- Ek.23’te çeşitli tiplerdeki alternatörlerde diyotların normal çalışmaları
gösterilmektedir. Bu
görüntülerin temel özellikleri düzenli oluşları ve sürekli
dalgalanmalardan başka aşırı değişmeler göstermemeleridir.
75
Şekil-6.24 Anormal osiloskop diyot görüntüleri
Şekil-Ek.24 Anormal osiloskop diyot görüntüleri
Şekil-Ek.24, diyotların anormal çalışmasının gösteren örneklerdir. Bunlarda
açıkça belli olan düzensizlikle birlikte aşağı ve yukarı doğru aşırı sapmalar vardır. Bu
aşırı değişimler bir veya birkaç diyotta kısa devre veya açık devre olduğunu belirtirler.
Normal ve anormal görüntülerin geçek şekli alternatörün tipine, devire ve
alternatörün elektrik yüküne bağlıdır. Anormal görüntüler bir veya birkaç diyotun bozuk
olmasından ileri gelebilir.
76