Çıkık kutuplu senkron generatörün sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi

Elektrik enerjisi üretim sistemlerinin ana teçhizatlarından biri senkron generatörlerdir. Enerji üretiminde kullanılan bu donanımların iyi analiz edilmesi hem ekonomik hem de işletme anlamında büyük önem taşımaktadır. Son dönemde süper hızlı bilgisayarlar ve benzetim programlarındaki gelişmeler, imalattan önce generatöre ait verilerin doğrulukla analiz edilmesi, parametrelerin hesaplanması, sanal ortamda daha gerçekçi benzetimler ile imalatından önce generarörün görülmesine imkân sağlamaktadır. Bu benzetimler ile generatörlerin istenilen değerlere ulaşma durumları, negatif yanlarının görülmesi anlamında büyük kolaylık sağlanmaktadır. Çıkık kutuplu senkron generatör analizinde değişik bilgisayar yazılımlarından faydalanılmaktadır. Bu yazılımlar generatörlerin kararlı durum, geçici durum parametreleri, akı değişimi, manyetik alanın değişimlerinin, elektrik alan değişimi, moment değişimleri, demir kayıpları vb. durumların daha erkenden görülmesi, analiz edilmesine imkân vermektedir. Bu tez çalışmasında halen işletmede olan kırk kutuplu, üç fazlı çıkık kutuplu senkron generatör, Maxwell programında iki boyutlu ve üç boyutlu tasarım yöntemi kullanılarak modellenmiş, sonlu elemanlar yöntemi (SEY) ile analiz edilmiş, elde edilen sonuçlar ile generatör katalog ve işletme değerleri karşılaştırılmıştır. Çalışmada, öncelikle Türkiye'deki enerji sektörü durumu, senkron makinaların genel yapısı, çalışma prensipleri, sonlu elemanlar yöntemi ve Maxwell programı incelenmiş, daha sonra Seyrantepe Hidroelektrik Santralinde kullanılan senkron generatör bilgisayar ortamında modellenmiştir. Analiz sonucunda geçici ve kalıcı durum, moment, akım, gerilim, manyetik akı dağılımları ortaya konmuştur. Sonuç olarak işletmede olan, çıkık kutuplu senkron generatörün benzetim sonuçları ile işletmede sağlanan veriler karşılaştırılmış ve sonuçların benzeştiği gözlemlenmiştir.