dev sis ders5

13
Maksimum Güç Transferi Teoremi Amaç: Devre SSH’de çalışıyor; Z L ‘nin değerini, çektiği aktif gücün maksimum olmasını sağlayacak şekilde belirlemek. Z L =? Varsayımla r: Kompleks gücün sakınımı Aktif gücün sakınımı Kaynağa ilişkin aktif güç Z G ’de harcanan aktif güç P L , Ø I L ve I Lm ‘nin fonksiyonu (R G >0 ve E G baştan belirli) m G G G G G E E jX R Z 2 2 1 } Re{ 2 1 L G L G L I R I E P 2 2 1 cos 2 1 m L G I L G L I R I E P L m

Upload: ergunesozlm

Post on 11-Jan-2016

217 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

devreler ve sistemler ders notudur

TRANSCRIPT

Page 1: Dev Sis Ders5

Maksimum Güç Transferi Teoremi

Amaç: Devre SSH’de çalışıyor; ZL ‘nin değerini, çektiği aktif gücün maksimum olmasını sağlayacak şekilde belirlemek.

ZL =?

mGG

GGG

EE

jXRZ

Varsayımlar:

Kompleks gücün sakınımı

Aktif gücün sakınımı 2

2

1}Re{

2

1LGLGL IRIEP

Kaynağa ilişkin aktif

güç

ZG ’de harcanan aktif

güç 2

2

1cos

2

1mLGILGL IRIEP

Lm

PL , ØIL ve ILm ‘nin fonksiyonu (RG >0 ve EG baştan belirli)

Page 2: Dev Sis Ders5

2

2

1cos

2

1mLGILGL IRIEP

Lm

PL ‘yi maksimum kılmak için 1cos LI

mLGGL

L IREI

P

m

2

1

GL

L RI

P

m

2

2

0

0

IL ‘nin maksimum değeri: oLI

m

joL

oL eII

02

1 o

GG mLIRE

G

Go

R

EI

mL 2

1

1cos o

LI

0o

LI

GoL ZZ

GGoL jXRZ

G

GoL R

EP

8

2

Page 3: Dev Sis Ders5

Sonuç: SSH’de kaynakları w frekanslı 1-kapılı ZL yük empedansını beslesin. Bu 1- kapılı Thevenin eşdeğeri ile verilsin.Yük empedansının bu 1-kapılıdan maksimum ortalama güç çekmesi için gerek ve yeter koşul olmasıdır.

0 , , GGGGG RjXRZE

GoL ZZ

Bu durumda yüke aktarılan maksimum aktif güç: G

GoL R

EP

8

2

GoL ZZ , ‘ye eşit olduğundan kaynağın enerjisinin

%50’si yüke aktarılıyor. ‘yi kontrol etmek imkanımız olmadığından bu elde edilebilecek en iyi sonuç.

GL RR GZ

Page 4: Dev Sis Ders5

3-Fazlı DevrelerNeden? Yüksek

Gerilim Üç Faz AC- Kaynak

empedansına sahip bir hattaki kayıp:

iletilen ortalama güç:

hattaki kayıp tekrar ele alınırsa:

Sabit R için kaybolan güç büyük, güçfaktörü 1’e yakın tutularak küçültülebilinir.

jXR

2)21( mL RIW

)cos()21( IvmmIVW

)(cos

222

2

IvmL V

RWW

mV

Dengeli yük altında titreşim yok. Daha ucuza endüksiyon motoru üretilebilir. Transmisyon hatları daha az masraflı kılınabilinir.

DC-den daha uygun çünkü transformatörler aracılığı ile yükseltilip, azaltılabilir.Transformatörler 50-60 Hz’de bakım gerektirmezler.

DC kaynaklardan daha kolay üretilir.

Page 5: Dev Sis Ders5

3-Fazlı Jeneratör

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

Rotor-iki kutuplu mıknatıs

Stator-üç sargı içeriyor: aa’, bb’, cc’ aa’, bb’ ile aynı sargı ancak rotorun hareket yönünde farklıkonumda yerleştirilmiş. Benzer şekilde aa’ ile cc’ aynı sargı ancak aralarında fark var.

rad3/2120

rad3/4240

Akılar:

aa’: sinmR

bb’: )3/2sin( mS

cc’: )3/4sin( mT

sabit m

Page 6: Dev Sis Ders5

Rotor sabit hızla dönsün: tt mR sin)(

)3/2sin( tmS

)3/4sin( tmT

rad/sn 502

tEtv pR cos)(

)3/2cos()( tEtv pS

)3/4cos()( tEtv pT

mpE ˆ

akılar gerilimler

Gerilimlerin Fazörleri:pR EV

3/2jpS eEV

3/4jpT eEV

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

3/43/2 jp

jpp eEeEE 0 TSR VVV

Page 7: Dev Sis Ders5

Dengeli yük altında 3-fazlı jeneratör

L

TT

L

SS

L

RR Z

VI

Z

VI

Z

VI ,,

0 TSR III

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

n-n’ bağlayan kabloya gerek yok. Neden?

Page 8: Dev Sis Ders5

Ani Güçler:

)]3

82cos([cos

2

1)()()(

)]3

42cos([cos

2

1)()()(

)]2cos([cos2

1)()()(

LL

LL

LL

ZZL

pTTT

ZZL

pSSS

ZZL

pRRR

tZ

Etitvtp

tZ

Etitvtp

tZ

Etitvtp

LZL

pTSR Z

Etptptp cos

2

3)()()(

2

Ani gücün özelliği ne?

Page 9: Dev Sis Ders5

Amaç: Dengeli yüklü 3-fazlı devrenin analizi bir fazlı devrenin analizine indirgenebilir mi?

VR

VT VS

IR

IS

IT

Ll ZZY

n-referans düğümü olsun

n- düğümüne ilişkin denklem 0)()()( ''' TnSnRn VVYVVYVVY

03)( ' nTSR YVVVVY

=0 0' nV n ile n’ aynı değerde

Page 10: Dev Sis Ders5

VR

VT VS

IR

IS

IT

n-a-a’-n’-n düğüm dizisi için KGY

TlLT

SlLS

RlLR

IZZV

IZZV

IZZV

)(

)(

)(

n-b-b’-n’-n düğüm dizisi için KGY

n-c-c’-n’-n düğüm dizisi için KGY

Üç faz tamamen simetrik, birini çözünce hepsini çözmüş oluyoruz.

Page 11: Dev Sis Ders5

Dengeli yüklenmiş 3-fazlı sistemlerin analizi

Üçgen

ab

c

Yıldız

1 2

3

z1 z2

z3

zc

zb za

Üçgen-Yıldız Bağlantısı Yıldız-Üçgen Bağlantısı

cba

ba

cba

ca

cba

cb

ZZZ

ZZZ

ZZZ

ZZZ

ZZZ

ZZZ

3

2

1

3

313221

2

313221

1

313221

Z

ZZZZZZZ

Z

ZZZZZZZ

Z

ZZZZZZZ

c

b

a

Page 12: Dev Sis Ders5

Üçgen-Yıldız , Yıldız-Üçgen arasındaki geçiş nasıl elde edildi?

1 2

3

ab

c

cba

bacabbacab ZZZ

ZZZZZZZZ

)(

)//(21 ZZZab

32 ZZZbc cba

cbabccbabc ZZZ

ZZZZZZZZ

)(

)//(

31 ZZZac cba

cabaccabac ZZZ

ZZZZZZZZ

)(

)//(

Page 13: Dev Sis Ders5

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

21 ZZZab

32 ZZZbc

31 ZZZac 21 ZZZZ bcac

abbcac ZZZZ 12

cba

baccbacab

ZZZ

ZZZZZZZZZZ

)()()(

2 1

cba

cb

ZZZ

ZZZ

22 1

cba

cb

ZZZ

ZZZ

1