Üç fazlı alternatif akımın oluşumu

Üç fazlı alternatif akım oluşumundan bahsetmeden evvel kısaca bir elektrik generatörünün yapısından bahsetmek istiyorum. Bir elektrik generatörü ya da motoru temelde basitçe iki parçadan oluşmaktadır: Stator ve Rotor. Stator: hareketsiz parça rotor ise hareketli parçadır. Stator durmaktan(stationary) rotor(rotation,rotating) ise dönmekten üretilmiş kelimelerdir. Yukarıdaki hareketli resimden bunu görebilirsiniz. Şekil-1’de görülen elektrik generatörünün statoruna 120’şer derece farklarla, eşit sargıları bulunan üç bobin yerleştirilmiştir. Her bobine ayrı ayrı bir voltmetre bağlanıp rotor döndürüldüğünde, voltmetre ibrelerinin birbirinin arkasından sırayla önce sağa sonra sola saptıkları görülecektir. Kutup çarkının çevrilmesiyle her bir bobin üzerinde bir alternatif gerilim üretilir. Ancak bu gerilimler zaman biriminde birbirlerine göre 1/3 periyot kadar faz farklıdır; yani faz farkı açısı 120°dir. (Şekil – 2). Üretilen bu alternatif gerilim üç fazlı (trifaze) alternatif akım (A/C) üretir.

Bir at arabasına benzetme yapılırsa bu üç bobin generatör içinde koşum takımlarını oluşturur. Her bir koşum bir elektrik gerilimi üretmektedir. Koşumların başlangıç uçları U, V ve W; bitiş uçları X, Y ve Z harfleriyle simgelenir. Bu durumda elektrik enerjisinin iletilmesi için 6 adet iletken hattı zorunlu olmaktadır (şekil – 3). Ancak bu üç bobin birbiriyle uygun bir şekilde bağlanırsa, hat iletkeni sayısı 3’e indirilebilir.

Birbiriyle kenetlenmiş 120’şer derece faz farklı alternatif gerilimler, Trifaze alternatif gerilim olarak tanımlanır.

Sargı Bağlantı Şekilleri

X, Y ve Z koşum başları ya da artık doğru deyimi ile sargı bitim uçları birbiriyle birleştirilirse yıldız devre elde edilir. (şekil-4)

X, Y ve Z uçlarının birleşme yeri yıldız noktası olarak bilinir.

Her sargı başlangıç ucu diğer bir sargı bitim ucu ile (örneğin: Z ile U, X ile V ve Y ile W) birleştirildiğinde üçgen devre elde edilir.(şekil-4)

Üçgen devrede U, V ve W uçlarından çıkan iletkenler dış iletkenler ya da faz iletkenleri olarak anılır ve bunlara R, S ve T simgeleri verilir. Yıldız devrede, yıldız noktasından çıkan iletkene merkez iletkeni ya da nötr iletkeni (Mp) denilir.