Synchronous machines areelectric machines with alternating current in stator windings, direct currentin rotor windings and rotating or rotating synchronously with rotor speed.Alternators are the most basic synchronous electric machines that convertmechanical energy into electrical energy, while synchronous motors aresynchronous machines that convert electrical energy into mechanical energy.According to the mechanical energy source, synchronous machines can be operatedat high speeds in steam turbines or at low speeds in hydraulic power plants andit is important for system planning to study the working characteristics of themachine in no-load and variable load situations at these cycles. In thederivation of these characteristics, multi-machine parameters can be evaluateddynamically and the behaviors of synchronous machines can be examined by usingthe finite element analysis method. In this study, the efficiency of a 3-phasesynchronous machine with variable load, induced voltage, phase currents, phasevoltages and torque amounts at specified cycles are presented separatelyaccording to the electrical angle change. It can be said that the analysis resultscan be used as an important planning element in the energy production planningwhen it is considered that the machine under review is used in the production,which will feed an electric grid, which requires variable load.
Senkron makineler, rotor devri ile stator devrieşit olup stator sargılarında alternatif akım, rotor sargılarında ise doğruakım bulunan ve rotor hızı senkron devirle dönen veya döndürülen elektrikmakineleridir. Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren en temel elektrikmakinesi olan senkron makineler alternatör çalışması, elektrik enerjisinimekanik enerjiye çeviren senkron makineler ise senkron motor çalışmasıgerçekleştirir. Mekanik enerji kaynağına göre senkron makineler, buhartürbinlerinde yüksek veya hidrolik santrallerde ise düşük devirlerdeişletilebilmekte olup bu devirlerde makinenin çalışma karakteristiklerininboşta ve değişken yük durumlarında incelenmesi sistem planlaması içinönemlidir. Bu karakteristiklerin çıkarılmasında sonlu eleman analizi yöntemikullanılarak çoklu makine parametreleri dinamik olarak değerlendirilip senkronmakinelerin davranışları incelenebilir. Bu çalışma ile boyutlandırılmasıyapılmış 3 faz senkron bir makinenin değişken yük durumlarında verimlilik,belirlenen devirlerde indüklenen gerilim, faz akımları ve faz gerilimleri, torkmiktarı gibi değerleri elektriksel açı değişimine bağlı ayrı ayrı ortayakoyulmuştur. İncelemesi yapılan makine için değişken yük ihtiyacı olan birelektrik şebekesini besleyecek olan üretim düşünüldüğünde makine analizsonuçlarının enerji üretim planlanmasında önemli bir planlama unsuru olarakkullanılabileceği söylenebilir.