ELEKTRİK MAKİNELERİ DENEYLERİ

Transkript

1 ELEKTRİK MAKİNELERİ DENEYLERİ Doç. Dr. YUSUF ÖNER

2 ELEKTRİK MAKİNELERİ VE GÜÇ ELEKTRONİĞİ LABORATUVARLARI DENEYLERİN AMACI, KAPSAMI VE YÜRÜTÜLMESİ Elektrik Makineleri Anabilim Dalı'na ait Elektrik Makineleri ve Güç Elektroniği Laboratuvarı, Anabilim Dalı öğretim elemanlarınca yürütülmektedir. Laboratuvarda Anabilim Dalı derslerinde verilen konuların içeriğinin deneysel uygulamalarla bütünleştirilerek, somutlaştırılması amaçlanmıştır. Deneyler, öğrencilerin konuyu ayrıntılı olarak kavrayabilmeleri için, kapsamlı, açıklayıcı, endüstride karşılaşılabilecek uygulama sorunları dikkate alınarak tasarlanmıştır. Öğrenciler, deneyleri yaparken, elektrik makineleri ve güç elektroniği sistemlerinin davranışlarını çeşitli ölçü aletleri ile gözlemlemekte, çeşitli öz eğrileri belirlemek için sistemleri çeşitli çalışma koşullarında incelemektedir. Deney sırasında, öğrencilerin görsel ve el becerisinin arttırılması, sorunları görme ve çözme yeteneğinin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Deneyler, deneyin gerçekleştirilmesi ve değerlendirilmesinden sorumlu bir deney gözetmeni tarafından yürütülmektedir. Deney gözetmenleri, Elektrik Makineleri Anabilim Dalı öğretim elemanlarından oluşmaktadır. Deneyle ilgili oluşacak her türlü sorundan deney gözetmeni sorumludur. Bu nedenle, deney gözetmenleri, deneyin yürütülmesi sırasında her türlü güvenlik önlemini almalı ve öğrencilerin bu kurallara uymasını sağlamalıdır. Deney gözetmenleri, kendilerine verilen yönergelere uygun olarak deney sonuçlarını belgelemelidirler. Laboratuvar derslerinde verilen eğitim temel olarak üç çalışma evresinden oluşmaktadır: 1. Deney Öncesi Çalışma: Her öğrenciden deney öncesi yapılacak deney hakkında istenen ön çalışmadır. Öğrenci, yapılacak olan deneyle ilgili konulara, öncelikle aldığı temel dersteki bilgilerle hazırlanmalıdır. Örneğin, bilezikli asenkron motor deneyi yapılacaksa, öğrenci Elektrik Makineleri derslerinde anlatılan bu konuyu, ders içeriklerine göre çalışmalıdır. Daha sonra deney föyü ayrıntılı olarak okunmalı ve deneyin nasıl yapılacağı gerek bilgi gerekse uygulama açısından incelenmelidir. Deneye gelen öğrencilerin, konu hakkında temel bilgiye sahip olduğu varsayılmaktadır. Öğrencilere, deneyin yapılmasına ilişkin bir takım gerekli teknik bilgiler dışında deney konusuyla ilgili bir öğretim verilmeyecektir. Deney gözetmeni, deneyi yürütmeye başlamadan önce,

3 deneyle ilgili temel konularda yazılı ya da sözlü bir kısa sınav yapabilir. Deney konusunun türüne göre, öğrenciden, deneye gelmeden önce hazırlayacağı ve laboratuvarda teslim edeceği bir ön rapor istenebilir. 2. Deney Esnası Çalışma: Öncelikle, laboratuvara gelen öğrenci, kendisine verilen laboratuvar kurallarına uymakla yükümlüdür. Laboratuvar kuralları, genel olarak uyulacak kurallarla, güvenlik kurallarını içermektedir. Deney yapılmaya başlanmadan önce, öğrencilere deneyle ilgili sözlü kısa sorular sorularak yanıtlaması istenir. Öğrenciye, yanıtının doğruluğuna göre, deney gözetmeni tarafından not verilir. Öğrencinin deneye katılımcı olması beklenir. Öğrenci makinelerin ya da sistemlerin plaka değerlerini almalı, ölçü aletlerini seçmeli, deney montajını kurmalı ve deneyin yapılması sırasında etkin rol almalıdır. Öğrenciler makinelere göre ölçü aletlerini seçerek, deney bağlantısını kurduktan sonra deney gözetmeni montajı ve ölçü aletlerinin uygunluğunu kontrol eder. Bu işlem tamamlandıktan ve gerekli güvenlik önlemleri alındıktan sonra deneye başlanabilir. Açma kapamalar, ölçümler, yüklemeler deney gözetmeninin denetiminde öğrenciler tarafından yapılacaktır. Öğrenciler kendilerine verilen standart tablolara ölçüm sonuçlarını yazacaklar ve bu sonuçları deney raporunu hazırlamak için kullanacaklardır. Deney sonuçları, deney gözetmeni tarafından gözden geçirildikten sonra, gözetmen öğrencilerin hazırlayacakları deney raporunda yanıtlamaları gereken sorular konusunda bilgi verir ve deney, tüm deney masasının enerjisi kesilerek tamamlanır. 3. Deney Sonrası Çalışma: Öğrenciler, deneyde elde ettikleri değerleri kullanarak ve sorulan diğer soruları yanıtlayarak, teslim tarihine kadar vermek üzere deney raporunu hazırlar. Deney raporu, olabildiğince bilgisayar ortamında hazırlanmalıdır. Birbirine benzer raporlar ve teslim tarihinden sonra verilen raporlar teslim edilmemiş kabul edilir. Deneysel sonuçların grafikleri, anlaşılır, düzenli ve ölçekli olarak hazırlanacaktır. Deney raporu, önceden verilen rapor formatına uygun olarak yazılacaktır. Deney raporunun amacı, öğrencinin deney sonuçlarını değerlendirmesini, anlamlı ve anlamsız ölçüm değerlerini ayırabilmesini, verilen soruları yanıtlamasını, yorumlarda bulunmasını ve gelecekte kendisinin de yararlanabileceği bir belge hazırlamasını sağlamaktır. Deney gözetmeni, bu üç evreyi dikkate alarak öğrencinin söz konusu deneye ilişkin notunu belirler. Bu nedenle, öğrenciler her üç evrede de düzenli ve tatmin edici olarak çalışmalıdırlar. Bir öğrencinin laboratuvar dersindeki başarı notu, önceden saptanan yüzdelere göre sırasıyla; deney esnasında aldığı not, deney raporu notu ve final sınavı notu katkıları hesaplanarak belirlenmektedir.

4 GENEL İLKYARDIM BİLGİLERİ İlkyardım nedir? Herhangi bir kaza veya yaşamı tehlikeye düşüren bir durumda, sağlık görevlilerinin yardımı sağlanıncaya kadar, hayatın kurtarılması ya da durumun kötüye gitmesini önleyebilmek amacı ile olay yerinde, tıbbi araç gereç aranmaksızın, mevcut araç ve gereçlerle yapılan ilaçsız uygulamalardır. Acil tedavi nedir? Acil tedavi ünitelerinde, hasta/yaralılara doktor ve sağlık personeli tarafından yapılan tıbbi müdahalelerdir. İlkyardımcı kimdir? İlkyardım tanımında belirtilen amaç doğrultusunda hasta veya yaralıya tıbbi araç gereç aranmaksızın mevcut araç gereçlerle, ilaçsız uygulamaları yapan eğitim almış kişi ya da kişilerdir. İlkyardım ve acil tedavi arasındaki fark nedir? Acil tedavi bu konuda ehliyetli kişilerce gerekli donanımla yapılan müdahale olmasına karşın, ilkyardım bu konuda eğitim almış herkesin olayın olduğu yerde bulabildiği malzemeleri kullanarak yaptığı hayat kurtarıcı müdahaledir. İlkyardımın öncelikli amaçları nelerdir? Hayati tehlikeyi ortadan kaldırmak, Yaşamsal fonksiyonların sürdürülmesini sağlamak, Hasta/yaralının durumunun kötüleşmesini önlemek, İyileşmeyi kolaylaştırmak. İlkyardımın temel uygulamaları nelerdir? İlkyardım temel uygulamaları Koruma, Bildirme, Kurtarma (KBK) olarak ifade edilir. Koruma:

5 Kaza sonuçlarının ağırlaşmasını önlemek için olay yerinin değerlendirilmesini kapsar. En önemli işlem olay yerinde oluşabilecek tehlikeleri belirleyerek güvenli bir çevre oluşturmaktır. Bildirme: Olay / kaza mümkün olduğu kadar hızlı bir şekilde telefon veya diğer kişiler aracılığı ile gerekli yardım kuruluşlarına bildirilmelidir. Türkiye'de ilkyardım gerektiren her durumda telefon iletişimleri, 112 acil telefon numarası üzerinden gerçekleştirilir. Kurtarma (Müdahale): Olay yerinde hasta / yaralılara müdahale hızlı ancak sakin bir şekilde yapılmalıdır. 112 nin aranması sırasında nelere dikkat edilmelidir? Sakin olunmalı yada sakin olan bir kişinin araması sağlanmalıdır. 112 merkezi tarafından sorulan sorulara net bir şekilde cevap verilmelidir; Kesin yer ve adres bilgileri verilirken, olayın olduğu yere yakın bir caddenin yada çok bilinen bir yerin adı verilmelidir, Kimin, hangi numaradan aradığı bildirilmelidir, Hasta/yaralı(lar)ın adı ve olayın tanımı yapılmalıdır, Hasta/yaralı sayısı ve durumu bildirilmelidir, Eğer herhangi bir ilkyardım uygulaması yapıldıysa nasıl bir yardım verildiği belirtilmelidir, 112 hattında bilgi alan kişi, gerekli olan tüm bilgileri aldığını söyleyinceye kadar telefon kapatılmalıdır. İlkyardımcının müdahale ile ilgili yapması gerekenler nelerdir? Hasta / yaralıların durumunu değerlendirmek (ABC) ve öncelikli müdahale edilecekleri belirlemek 1

6 Hasta/yaralının korku ve endişelerini gidermek Hasta/yaralıya müdahalede yardımcı olacak kişileri organize etmek Hasta/yaralının durumunun ağırlaşmasını önlemek için kendi kişisel olanakları ile gerekli müdahalelerde bulunmak Kırıklara yerinde müdahale etmek Hasta/yaralıyı sıcak tutmak Hasta/yaralının yarasını görmesine izin vermemek Hasta/yaralıyı hareket ettirmeden müdahale yapmak Hasta/yaralının en uygun yöntemlerle en yakın sağlık kuruluşuna sevkini sağlamak (112)(Ancak, ağır hasta/yaralı bir kişi hayati tehlikede olmadığı sürece asla yerinden kıpırdatılmamalıdır.) İlkyardımcının özellikleri nasıl olmalıdır? Olay yeri genellikle insanların telaşlı ve heyecanlı oldukları ortamlardır. Bu durumda ilkyardımcı sakin ve kararlı bir şekilde olayın sorumluluğunu alarak gerekli müdahaleleri doğru olarak yapmalıdır. Bunun için bir ilkyardımcıda aşağıdaki özelliklerin olması gerekmektedir: İnsan vücudu ile ilgili temel bilgilere sahip olmak, Önce kendi can güvenliğini korumak, Sakin, kendine güvenli ve pratik olmak, Eldeki olanakları değerlendirebilmek, Olayı anında ve doğru olarak haber vermek (112 yi aramak), Çevredeki kişileri organize edebilmek ve onlardan yararlanabilmek, İyi bir iletişim becerisine sahip olmak. Hayat kurtarma zinciri nedir? Hayat kurtarma zinciri 4 halkadan oluşur. Son iki halka ileri yaşam desteğine aittir ve ilkyardımcının görevi değildir. 2

7 1.Halka - Sağlık kuruluşuna haber verme 2.Halka - Olay yerinde yapılan Temel Yaşam Desteği 3.Halka - Ambulans ekiplerince yapılan müdahaleler 4.Halka - Hastane acil servisleridir. İlkyardımın ABC si nedir? Bilinç kontrol edilmeli, bilinç kapalı ise aşağıdakiler hızla değerlendirilmelidir: A. Hava yolu açıklığının değerlendirilmesi B. Solunumun değerlendirilmesi ( Bak-Dinle-Hisset) C. Dolaşımın değerlendirilmesi (Şah damarından 5 saniye nabız alınarak yapılır) Elektrik Çarpması Önce sizin ve hastanın güvenliği için elektrik kontağını, sigortayı kapatınız Islak elle kabloya ya da prize dokunmayınız, ıslak zemine basmayınız Emin olmadan asla hastaya dokunmayınız Elektriği kesemediyseniz bir tahta sandalye vs ile hastanın elektrikle temasını kesiniz Düz bir zemine yatırınız Bilincini kontrol ediniz Hava yolunu açınız (Eşlik eden travma olabileceğini düşününüz) Yanıt yoksa TYD başlayınız Yardım çağırınız Elektrik Çarpmalarında İlkyardım Elektrik tellerine temas halinde yerde yatarken bulunan kişide, elektrik çarpması düşünülmelidir. Bazen kazazede bayılmadan önce kablodan ayrılmayı başarmış olabilir. Yapılması gereken ilkyardım 3 aşamaya ayrılabilir: 1 - Ortamın güvenli hale getirilmesi: Olay yerine ilk gelen kişiler için öncelik, daha fazla kişinin akım ile temas etmesine engel olacak tedbirleri alarak çevre güvenliğini sağlamak olmalıdır. Daha sonra ise şalterden veya sigortadan elektrik akımı kesilmeli, bu yapılamıyorsa elektrik kaynağı ile kazazedenin teması iletken olmayan (yalıtkan) bir cisim kullanılarak kesilmelidir. 3

8 Örneğin; tahta bir kutu, plastik veya dokuma pas-pas, telefon rehberi veya kalın bir gazete yığını gibi kuru, yalıtkan nesneler üzerinde durarak yer ile temas etmeden bir süpürge, tahta sandalye veya tabureyle, kazazedenin elektrikle temas halindeki uzvunu elektrik kaynağı olan nesneden veya duruma göre, kaynağı kazazededen ayırmaya çalışılmalıdır. Ya da kazazede, ayaklarına veya kollarının altından gövdesine dolanacak bir ip yardımıyla, hiç temasta bulunmadan çekerek elektrik akımından uzaklaştırılabilir. Mutlak mecburiyet halinde ise kazazede kuru ve bol elbisesinden tutulup çekilerek uzaklaştırılabilir. Ancak bu son bir çare olarak yapılmalıdır. Elektrik akımının kesilmiş olduğundan mutlak emin olunmadan kazazedenin vücuduna temas edilmemeli ve iletken zemine veya malzemeye basılmamalıdır. Kesinlikle nemli ve ıslak cisimler veya metalik bir aletle elektrik kaynağını uzaklaştırmaya çalışmamalıdır. Akım kesilmeden kazazedenin ve akımın bulunduğu bölgeye yaklaşılmamalıdır. Bu konuda TEDAŞ yada İtfaiye yetkililerinden yardım istenmelidir. Yüksek voltaj nedeniyle meydana gelen kazalarda ise mutlaka akım kesilmelidir. Resmi yetkililerden elektrik akımının kesildiğini ve gerekiyorsa, izole edildiğini öğrenmeden kazazedeye yaklaşılmamalıdır. En az metrelik bir güvenlik mesafesi aşılmamalı ve çevredekiler de yaklaştırılmamalıdır. Bu husus, özellikle tren ve tramvay elektrik hatlarındaki hasarlarda hayati önem taşır. Yaralanmalar için Acil yardım (112) Elektrik akımının kesilmesi için Elektrik Arıza (186) Kurtarma yapılması gerekiyorsa İtfaiye (110) servisleri aranmalıdır. 4

9 2 - Kazazedenin hayati fonksiyonlarının değerlendirilmesi ve kalp-solunumun yeniden canlandırılması: Akımından uzaklaştırılmış kazazedenin öncelikle bilinç durumu değerlendirilir, vücudunu sıkan kemer, kravat vb çıkarılır veya gevşetilir. Bilinç kapalı ise ağız içi kontrol edilir. Kazazedenin ağzında takma diş, yabancı cisim varsa çıkarılmalıdır. Daha sonra solunumu kontrol edilip, durmuş ise derhal suni solunuma başlanmalıdır, ardından dolaşım kontrolü yapılmalıdır, kalp durmuş ise en kısa sürede dış kalp masajına başlanmalıdır NOT: Bu müdahalelerin uygulamalı ilkyardım eğitimi almamış kişiler tarafından yapılması sakıncalıdır). Temel yaşam desteği; solunum ve dolaşım tekrar başlayıncaya, sağlık görevlileri gelinceye veya yorgunluktan tükeninceye kadar devam ettirilmelidir. Solunum ve dolaşımı var şuuru kapalı ise sabit yan yatış pozisyonu verilmelidir. 3 - Elektrik yanıkları ve düşmelere bağlı yaralanmalarda yapılacak ilkyardım: Muhtemel bir kafa veya boyun yaralanması varsa, omuriliğin korunması için hastanın hareket ettirilmemesi için azami gayret gösterilmelidir. Daha ileri bir yaralanmayı önlemek için hastanın yanan giysisi, ayakkabıları ve kemeri çıkartılmalıdır. Vücuduna yapışmış durumda bulunan giysiler çıkartılmamalıdır 5

10 Yanık bölgesinde bilezik, künye, yüzük varsa kesilerek çıkarılmalıdır Yanık üzerine yoğurt, salça, diş macunu sürülmemelidir Hastayı zaman kaybetmeden hastaneye götürülmelidir Yanık yerine asla yağ, krem, diş macunu, kolonya, pudra gibi maddeler uygulanmamalıdır Temiz bir sargı beziyle yanık yerinin üstü tam olarak kapatılmalıdır Korunma Elektrik kazalarının oluş nedenleri aşağıdaki gibi sıralanabilmektedir: Elektrik enerjisi hakkında yeterli bilgiye sahip olmamak Elektrik devresinde yeterli yalıtımın olamaması, ya da dış etkenlerle zamanla yalıtma özelliğini kaybetmesi Elektrik işlerinde çalışanların kendilerine aşırı güvenmesi, risk alması Elektrik işlerinde çalışanların işlerini benimsememesi Acelecilik ve dikkatsizlik Görevi dışında bilgisi olmadığı halde olaya müdahale etmek İş disiplinine uymama Koruyucuların kullanılmaması Üretimde kaliteli malzeme kullanılmaması Gerekli periyodik muayenelerin zamanında yapılmaması İşyerlerinde elektrik kazalarından korunmak için şu hususlara uyulması gerekir : 1. Mecbur kalmadıkça enerji altında çalışmayınız. Elektrik devresinde çalışmaya başlamadan önce enerjiyi kesiniz. Siz çalışırken sizden habersiz enerji verilmemesi için tüm tedbirleri alınız. 2. Enerji altında çalışma mecburiyeti varsa a. Kauçuk veya lastik ayakkabı giyiniz. Ayakkabılarınızın ıslak olmamasına dikkat ediniz. b. Sadece sağ elinizi kullanarak çalışınız. c. Tüm dikkatinizi işinize veriniz. 6

11 3. Elektrik kazalarında vakit kaybetmeden yetkili kişiye haber veriniz. 4. Elektrik devresi çalışırken duman, yanık kokusu gibi anormal bir değişiklik hissederseniz derhal enerjiyi kesiniz. Uzman kişiler tarafından elektrikli ve elektronik ev aletleri belirli aralıklarla kontrol edilmeli periyodik bakımlar ı yapılmalıdır. Elektrik kablo ve prizleri çocuklardan uzak tutulmalı, sigortalar normal dirençte bağlanmalı, ev araçları tamir amacıyla açılmamalı, insanlar elektrik ve tehlikeleri konusunda uyarılmalı bilgilendirilmelidir. Çocukların elektrik yanıklarından korunması için; prizlerin kapaklı olması, çocuk uyanıkken ütü yapılmaması, kordonların açıkta bırakılmaması, çamaşır makinesi, buzdolabı gibi cihazların topraklı prizde çalıştırılması, banyoya çocukların yalnız girmemesi ve su ısıtıcılarının çocukların ulaşabileceği yerde olmaması gibi önlemler alınmalıdır. Tüm elektrikli ev aletlerini sudan uzak tutmak çok önemlidir. Elektrikli bir cihaza dokunurken ellerin ıslak olmadığından emin olunmalıdır. Vücudunun herhangi bir yeri ile elektrik iletkenine temas halinde olan bir kişi, toprağa veya suya aynı anda temas edecek olursa, vücut, elektrik için çok ideal bir iletim yolu haline gelir. Böyle bir durumda elektrik, vücut üzerinden toprağa akacaktır. Bu sebeple elektrikli aletleri sudan uzak tutmak gereklidir. Elektrikli bir alete dokunmadan önce ellerin kuru olması ve sudan uzak yerde durulması önemlidir. Diğer bir önemli nokta da, elektrik yüzünden çıkan yangınlarda su yerine yangın söndürücü kullanmaktır. Ayrıca mevcut şebekeye eklenecek konutlarda ve işyerlerinde, toprak kaçak akım koruma cihazları kullanılarak oluşabilecek olumsuz bir durum engellenebilir. Güç hatlarında çalışanların yalıtkan botlar, sert şapkalar, plastik eldivenler ve özel yalıtımlı aletler kullanması gereklidir. 7

12 Yüksek gerilim taşıyan nakil hatları, özellikle yağışlı havalarda akım atlamasına neden olabileceğinden bunlara yaklaşmak oldukça tehlikelidir. İş Güvenliği Yönetmeliği Madde 6'ya göre gerilim kademeleri aşağıdaki şekilde kabul edilmiştir: Küçük gerilim V'a kadar Alçak gerilim V arası Orta gerilim V arası Yüksek gerilim V arası Çok Yüksek Gerilim V'tan yukarısı İş Güvenliği Yönetmeliği Madde 7'ye göre gerilim altındaki bir hatta yanaşılabilecek limit uzaklıkları (Akımın atlama mesafesi) ise aşağıdaki şekilde kabul edilmiştir: Gerilim Aralığı Azami Yaklaşma Mesafesi V cm V cm V cm V... 1,5 m V... 3 m V... 4,5 m Gerilim altındaki bir hatta yukarıda belirtilen mesafelerden daha fazla sokulmak tehlikelidir. DİKKAT!!! Her türlü elektrik çarpmalarında kalp ritminin bozulabileceğini veya kalbin durabileceğini unutmayınız! Elektrik yanıklarında ilkyardım nasıl olmalıdır? Soğukkanlı ve sakin olunmalıdır, Hasta/yaralıya dokunmadan önce elektrik akımı kesilmelidir, akımı kesme imkanı yoksatahta çubuk yada ip gibi bir cisimle elektrik teması kesilmelidir, Hasta/yaralının ABC si değerlendirilmelidir, 8

13 Hasta/yaralıya kesinlikle su ile müdahale edilmemelidir, Hasta/yaralı hareket ettirilmemelidir, Hasar gören bölgenin üzeri temiz bir bezle örtülmelidir, Tıbbi yardım istenmelidir (112). Hasta/yaralının ilk değerlendirilme aşamaları nelerdir? Hasta/yaralıya sözlü uyaran yada hafifçe omzuna dokunarak iyi misiniz? diye sorularak bilinç durumu değerlendirmesi yapılır. Bilinç durumunun değerlendirilmesi daha sonraki aşamalar için önemlidir. Buna göre hasta/yaralının ilk değerlendirilme aşamaları şunlardır: A. Havayolu açıklığının değerlendirilmesi: Özellikle bilinç kaybı olanlarda dil geri kaçarak solunum yolunu tıkayabilir yada kusmuk,yabancı cisimlerle solunum yolu tıkanabilir. Havanın akciğerlere ulaşabilmesi için havayolunun açık olması gerekir. Hava yolu açıklığı sağlanırken hasta/yaralı baş, boyun, gövde ekseni düz olacak şekilde yatırılmalıdır. Bilinç kaybı belirlenmiş ise ağız içi önce göz ile daha sonra işaret parmağı yandan ağız içine sokularak bir çengel gibi kullanılarak diğer yandan çıkartılmak suretiyle kontrol edilmeli, ardından yabancı cisim varsa bir bez aracılığı ile çıkarılmalıdır. Daha sonra bir el hasta/yaralının alnına konarak, diğer elin 2-3 parmağı ile çene tutularak baş geriye doğru itilip Baş-Çene pozisyonu verilir. Bu işlemler sırasında sert hareketlerden kaçınılmalıdır. B. Solunumun değerlendirilmesi: İlkyardımcı, başını hasta/yaralının göğsüne bakacak şekilde yan çevirerek yüzünü hasta/yaralının ağzına yaklaştırır, Bak-Dinle-Hisset yöntemi ile solunum yapıp yapmadığını 10 saniye süre ile değerlendirir. Solunum hareketini gözler. Solunum sesini dinler. Yanağında hasta/yaralının nefesini hissetmeye çalışır. 9

14 Solunum yoksa derhal yapay solunuma başlanır. Hava yolunu açmak için Baş-Çene pozisyonu nasıl verilir? Bilinci kapalı bütün hasta/yaralılarda solunum yolu kontrol edilmelidir. Çünkü dil geriye kayabilir yada herhangi bir yabancı madde solunum yolunu tıkayabilir. Ağız içi kontrol edilerek temizlendikten sonra hastaya baş-çene pozisyonu verilir. Bunun için ; Bir el alına yerleştirilir, Diğer elin iki parmağı çeneye yerleştirilir, Baş geriye doğru itilir. Böylece dil yerinden oynatılarak hava yolu açıklığı sağlanmış olur. Head Tilt-Chin Lift Boyun ekstansiyonu Çene kaldırılması Jaw Thrust Çene asılması Sadece sağlık personeli 10

15 ELEKTRİK MAKİNELERİ LABORATUVARI DENEYLERİ DENEY 1: Bir Fazlı Transformatör Deneyleri a. Boş Çalışma Deneyi b. Kısa Devre Deneyi c. Yüklü Çalışma Deneyi DENEY 2: Üç Fazlı Transformatör Deneyleri a. Boş Çalışma Deneyi b. Kısa Devre Deneyi c. Yüklü Çalışma Deneyi DENEY 3: D.A. Dinamo Deneyleri a. Serbest uyartımlı Dinamonun Boşta Çalışma Karakteristiği b. Şönt Dinamonun Kendi Kendini Uyarması c. Şönt Dinamonun Dış Karakteristiği DENEY 4: D.A. Motor Deneyleri a. D.A. Şönt uyartımlı motorun dış karakteristiği b. D.A. Şönt uyartımlı motorun boşta çalışması c. Seri uyartımlı motorun dış karakteristiği DENEY 5: Asenkron Makine Deneyleri a. Boşta Çalışma Deneyi b. Kısa Devre / Kilitli Rotor Deneyi c. Rotoru Sargılı Asenkron Motorun Dış Karakteristiği DENEY 6: Senkron Makine Deneyleri a. Senkron Generatörün Boşta Çalışma Karakteristiği b. Senkron Generatörün Dış Karakteristikleri c. Senkron Generatörün Ayar Karakteristikleri d. Senkron motora yol verme e. Senkron motorun V eğrileri 11

16 DENEY 1: Bir Fazlı Transformatör Deneyleri a. Boş Çalışma Deneyi Bu deneyden amaç primer sargısı bir alternatif akım kaynağına bağlı transformatörün sekonder sargısı yüklenmemiş durumda iken, boşta çalışma kayıpları, mıknatıslama akımı, demir kaybı akımı, demir açısı ve transformatörün boştaki değiştirme oranını tayin etmektir. Ölçülen değerlerden, transformatör parametrelerinden demir direnci ve mıknatıslama reaktansı hesaplanır. b. Kısa Devre Deneyi Bu deneyde amaç; sekonderi kısa devre edilmiş transformatörün şebekeden çektiği güçle akımlarını primer gerilime bağlı olarak ölçmektedir, transformatörün kısa devre reaktansı ve kısa devre direncini bulmaktır. c. Yüklü Çalışma Deneyi Bu deneyde amaç; sabit primer gerilimi ile beslenmekte olan transformatörün sekonderini farklı omik yüklerle yükleyerek transformatör veriminin yüke göre değişiminin belirlenmesidir. DENEY 2: Üç Fazlı Transformatör Deneyleri a. Boş Çalışma Deneyi Bu deneyden amaç primer sargısı bir alternatif akım kaynağına bağlı transformatörün sekonder sargısı yüklenmemiş durumda iken, boşta çalışma kayıpları, mıknatıslama akımı, demir kaybı akımı, demir açısı ve transformatörün boştaki değiştirme oranını tayin etmektir. Ölçülen değerlerden, transformatör parametrelerinden demir direnci ve mıknatıslama reaktansı hesaplanır. b. Kısa Devre Deneyi Bu deneyde amaç; sekonderi kısa devre edilmiş transformatörün şebekeden çektiği güçle akımlarını primer gerilime bağlı olarak ölçmektedir, transformatörün kısa devre reaktansı ve kısa devre direncini bulmaktır. c. Yüklü Çalışma Deneyi Bu deneyde amaç; sabit primer gerilimi ile beslenmekte olan transformatörün sekonderini farklı omik yüklerle yükleyerek transformatör veriminin yüke göre değişiminin belirlenmesidir. 12

17 DENEY 3: D.A. Dinamo Deneyleri a. Serbest uyartımlı Dinamonun Boşta Çalışma Karakteristiği Bu deneyin amacı; sabit devir sayısı ile tahrik edilen D.A. Serbest uyartımlı Jeneratörün, uyarma akımı ile endüvisinde indüklenen e.m.k. arasındaki ilişkiyi araştırmaktır. b. Şönt Dinamonun Kendi Kendini Uyarması Bu deneyin amacı; Dışarıdan bir uyarma vermeksizin dinamo üzerinde kalan remenans gerilimi vasıtası ile dinamoyu kendi kendine uyarmaktır. c. Şönt Dinamonun Dış Karakteristiği Bu deneyin amacı, sabit devir sayısında tahrik edilen bir jeneratörün dış büyüklükleri olan uç gerimi ile yük akımı arasındaki ilişkiyi araştırmaktır. DENEY 4: D.A. Motor Deneyleri a. D.A. Şönt uyartımlı motorun dış karakteristiği Bu deneyde amaç; D.A. şönt uyartımlı motor tarafından üretilen moment, verim, çıkış gücü ve hız arasındaki ilişkiyi ortaya koymaktır. b. D.A. Şönt uyartımlı motorun boşta çalışması Bu deneyde amaç makinenin sabit kayıplarını bulmaktır. Bir elektrik makinesindeki kayıplar; bakır kayıpları, demir kayıpları, sürtünme ve vantilasyon kayıplarından oluşur. c. Seri uyartımlı motorun dış karakteristiği Bu deneyin amacı; d.a. seri motor tarafından üretilen moment, verim, çıkış gücü ve hız arasındaki ilişkiyi ortaya koymaktır. DENEY 5: Asenkron Makine Deneyleri a. Boşta Çalışma Deneyi Bu deneyin amacı; sincap kafesli asenkron makinenin performans hesaplarında kullandığımız yaklaşık eşdeğer devredeki parametrelerin deneysel olarak belirlenmesidir. 13

18 b. Kısa Devre / Kilitli Rotor Deneyi Bu deneyin amacı; sincap kafesli asenkron makinenin performans hesaplarında kullandığımız yaklaşık eşdeğer devredeki parametrelerin deneysel olarak belirlenmesidir. c. Rotoru Sargılı Asenkron Motorun Dış Karakteristiği Bu deneyde amaç; motor devir sayısının motor milindeki yük momentine bağlı olarak incelenmesidir. Motor yüklendikçe diğer değişkenler de değişmektedir. Bu nedenle deneyde yük momenti ile stator sargı akımı, motor çıkış gücü, güç faktörü ve verimi arasındaki ilişki de araştırılacaktır. DENEY 6: Senkron Makine Deneyleri a. Senkron Generatörün Boşta Çalışma Karakteristiği Amaç; senkron generatörün boştaki mıknatıslanma eğrisinin elde edilmesidir. b. Senkron Generatörün Dış Karakteristikleri Dış karakteristik deneyinin yapılmasının amacı; çeşitli yük akımı değerlerinde, farklı güç faktörleri için (1; omik, 0; endüktif, 0; kapasitif), senkron generatörün terminal geriliminin değişimini araştırmaktır. c. Senkron Generatörün Ayar Karakteristikleri Normal devir sayısında sabit bir hız ile tahrik edilen senkron generatörün, sabit cosϕ de ve değişik yük akımlarında terminal gerilimini nominal değerinde sabit tutmak için yük akımı ile uyarma akımı arasındaki bağıntıyı veren eğriye ayar karakteristiği denir. d. Senkron motora yol verme Deneyin amacı senkron motorların yol verme metotlarının incelenmesidir. e. Senkron motorun V eğrileri Bu deney; n = ns = sabit, P 2 = sabit ve V 1 = V 1n = sabit, şartlarında I 1 = f(i f ) nin incelenmesi anlamına gelir. 14

19 BÖLÜM 1. BİR FAZLI TRANSFORMATÖR DENEYLERİ DENEYİN ADI : Boş Çalışma Deneyi DENEYİN AMACI: Bu deneyden amaç primer sargısı bir alternatif akım kaynağına bağlı transformatörün sekonder sargısı yüklenmemiş durumda iken, boşta çalışma kayıpları, mıknatıslama akımı, demir kaybı akımı, demir açısı ve transformatörün boştaki değiştirme oranını tayin etmektir. Ölçülen değerlerden, transformatör parametrelerinden demir direnci ve mıknatıslama reaktansı hesaplanır. HAZIRLIK BİLGİLERİ: Transformatörler verilen alternatif bir gerilimi aynı frekansta diğer bir gerilime çevirmeye yarayan; ayrıca aktif ve reaktif gücü besleyen şebekeden beslenen şebekeye geçirirler. Bir transformatör, saç paketinden yapılmış demir çekirdek ile genel olarak iki sargıdan oluşur. Sargılardan birine üst gerilim, diğerine alt gerilim sargısı denir. Beslenen sargı primer, diğer sargıya sekonder denir. Bazen, dengesiz yüklerde bacaklardaki manyetik dengenin bozulmamasını sağlamak amacı ile ilaveten üçgen bağlanmış üçüncü bir sargı da (tersiyer) kullanılır. Θ Manyetik Akı I1 I2 E1 E2 U1 U2 N1 N2 Şekil 1 Basit transformatör yapısı 15

20 Transformatörler üst gerilim şebekesinden alt gerilim şebekesine güç aktarmak amacı ile kullanılıyorsa, bunlara güç transformatörleri denir. Böyle değil de gerilimi ve akımı ölçmek amacıyla kullanılıyorsa, bunlara ölçü transformatörleri denir. Ölçü trafolarının gerilim ve akım transformatörleri olmak üzere iki çeşidi vardır. Mesela, alçaltıcı trafolarda üst gerilim sargısı sabit gerilimli bir alternatif akım şebekesine bağlanır ve primer sargıdan mıknatıslanma işlevi yapan bir alternatif akım geçer. Bu akım manyetik çekirdekte alternatif bir manyetik akı indükler. Bu manyetik akı primer ve sekonder sargıda sarım adetleri ile orantılı olan e.m.k. ler indükler. Primer sargıda indüklenen e.m.k. şebeke gerilimine karşı tesir ederek mıknatıslanma akımını sınırlar. Alt gerilim sargısı bir alıcıya uygulanacak olursa, buradan alternatif olan bir yük akımı akar. Bu akımın manyetik etkisi (amper-sarımı), şebekeden üst gerilim sargısına akan akımın manyetik etkisini (amper-sarımını) ortadan kaldırır. Böylece boşta çalışmadan kısa devreye kadar yalnız mıknatıslanma akımının mıknatıslayıcı etkisi kalır. Transformatörün çalışma ilkesi ortak bir akı ile halkalanan iki sargı arasındaki karşılıklı indüklemeye dayanır. Transformatörün şebekeye bağlı giriş sargısı alternatif gerilimle beslendiğinde bu sargıdan bir alternatif akım geçer ve manyetik devrede bir alternatif akı oluşur. Akı her iki sargıda birer emk indükler. Çıkış sargısı indüklenen gerilimle başka bir şebekeyi veya tüketicileri besler. Böylece giriş sargısının şebekeden aldığı güç çıkış sargısına ve sekonder sargıya bağlı şebekeye geçer. Sargıların N 1 ve N 2 sarım sayılarını uygun seçerek giriş gerilimi aynı frekansta daha büyük veya daha küçük bir çıkış gerilimine dönüştürülür. Eşdeğer devre elemanlarının belirlenmesi ve transformatörün işletme davranışlarının incelenmesi için üç temel deney yapılır: 1. Boşta çalışma deneyi 2. Kısa devre deneyi 3.Yükte çalışma deneyi Transformatörün alçak gerilim sargısı yüklenmemiş durumdayken, üst gerilim sargısı bir 16

21 alternatif akım kaynağından beslendiği deneye boşta çalışma deneyi denir. Transformatörün boşta çalışma deneyinden boşta çalışma akımı, çevirme oranı ve boştaki kayıplar bulunur. Boşta çalışma akımının çok küçük olması nedeniyle birincil sargılarda oluşan bakır kayıpları ihmal edilebilecek kadar küçüktür. Bu durumda boşta çalışmada ölçülen kayıpların, P 0, transformatörün toplam demir kaybı P fe yi karşıladığı kabul edilebilir. Transformatörün boşta çalışmaya ilişkin eşdeğer devresi şekil 2 de gösterilmiştir. I0 I2=0 Ife U1 Ife Im ϕ0 U1 Rfe Xm E20 Im I0 Şekil 2. Transformatör boş çalışma eşdeğer devresi Bu deneyden amaç primer sargısı bir alternatif akım kaynağına bağlı transformatörün sekonder sargısı yüklenmemiş durumda iken, boşta çalışma kayıpları, mıknatıslama akımı, demir kaybı akımı, demir açısı ve transformatörün boştaki değiştirme oranını tayin etmektir. Ölçülen değerlerden, transformatör parametrelerinden demir direnci ve mıknatıslanma reaktansı hesaplanır. Transformatörün boşta çalışmada güç faktörü Cos φ 0 = P 0 U 1 I 0 Akımın aktif veya demir bileşeni Mıknatıslanma bileşeni 17

22 Bağıl boşta akım Transformatörün paralel kol parametreleri aşağıdaki gibi hesaplanabilir. Boşta ölçülen kayıplar transformatörün verim ve ısınma hesaplarında da kullanılır. Ayrıca Transformatörün T ve L eşdeğer devrelerinin primer ve sekonder sargı parametrelerinin hesaplanmasında kullanılır. Boşta çalışmada trafo faydalı güç vermez. Bu nedenle şebekeden çekilen gücün tamamı demir ve bakır kayıplarında tüketilir. Sabit frekansta trafonun akısı gerilim tarafından belirlendiğinden boş çalışmada anma gerilimi, dolayısıyla yüklü çalışmadaki demir kayıpları elde edilmiş olur. Boş çalışmada statordan geçen akımın oluşturduğu bir güç kaybı varsa da ihmal edilebilir. Ancak istenirse sargı dirensi ölçülerek bu sargıdaki güç kaybı kolayca hesaplanabilir. Bu durumda transformatörün demir kayıpları daha doğru olarak bulunmuş olur. P P P = P P P = R. I 2 0 Fe Fe 0 cu0 cu0 0 (9) Gerçekte trafonun sargı yalıtkanındaki di elektrik kayıp gücü de boş çalışmada çekilen güce dahildir. Ancak günümüz transformatörlerinde bu kayıp daima ihmal edilecek kadar küçüktür. Bilindiği gibi boşta çalışma esnasında primer şebekeden çekilen I 10 akımı, 18

23 transformatörün mıknatıslanmasını sağladığı gibi demir kayıplarını karşılar. Dolayısıyla I 10 akımının mıknatıslanmayı sağlayan I m reaktif bileşeni ile demir kayıplarını karşılayan I c aktif bileşeni vardır. I 10 ile I m arasında Ψ açısına demir açısı denir. Bu açı transformatörde kullanılan saçların kalitesini gösterir. Bu açıyı bulmak için transformatör boşta iken W 1 wattmetresinin gerilim uçları trafonun sekonder uçlarına bağlanılarak P 12 gücü bulunur. Şekil 3 Demir açısı tayini için bağlantı şekli Aşağıdaki formülden SinΨ ve dolayısıyla Ψ açısı hesap edilir. Transformatörün boşta çalışma fazör diyagramı Şekil 4' de verilmiştir. (10) Şekil 4 Transformatörün boşta çalışma fazör diyagramı 19

24 Deney Bağlantı Şeması Şekil 5 Deney Bağlantı Şeması KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü 380 V/( ) TRANSFORMATÖR MODÜLÜ ACİL DUR BAŞLA DUR ÖLÇÜM MODÜLÜ + L 1 L 2 L 3 N 220 V DC - V 48 V 24 V 12 V V AC 48 V 24 V 12 V N L1 L2 L3 A 0 AC V DC + - AC 0 N L A Watmetre AMPERMETRE VOLTMETRE Şekil 6 Deney bağlantı şeması 20

25 Frekans sabit olduğu için gerilim kademe kademe arttırılarak, yukarıda bulunan değerlerin gerilimle nasıl değiştiği grafiksel olarak da bulunabilir. Bunlara transformatörün boş çalışma karakteristikleri adı verilir. Bu karakteristikler trafonun özelliklerini tanımada yardımcı olurlar. Şekil 7 Transformatörün sabit frekansta boş çalışma karakteristikleri. DENEYİN YAPILIŞI Deney bağlantılarını şekil 6 deki gibi yapınız. 1. Primere uygulanan gerilim değerini nominal değerin % sine kadar 25 er voltluk kademeler halinde arttırınız. 2. Her kademede; akım, gerilim ve güç değerlerini ilgili ölçü aletlerinden okuyarak tabloya kaydediniz. 3. Sistemin enerjisini keserek deneyi bitiriniz. 4. Transformatörün primer ve sekonder dirençlerini multimetre ile ölçüp tabloya kaydediniz. Ölçülen değer DC gerilim şartlarında geçerli olduğundan, AC gerilim şartları için ölçtüğünüz değerleri 1.3 katsayısı ile çarpınız. 5. Tablodaki ilgili bölümleri hesaplayıp kaydediniz. 21

26 U 10 I 0 P 0 P cu0 P fe R 1 i 0 I 1Fe I 1h R fe X m 1. Ölçüm değerleri alındıktan sonra tablodaki diğer hepaplamaları hazırlık bilgilerinden yararlanarak hesaplayınız. 22

27 2. Deneyde alınan değerlerden şekil 6 da belirtilen karakteristik eğrileri çiziniz. 23

28 3. Boş çalışma karakteristik eğrilerini yorumlayınız. Bu eğriler niçin bu şekilde çıkmaktadır? Her biri için ayrı ayrı açıklayınız. 24

29 DENEYİN ADI : Transformatörlerin Kısa Devre Deneyi DENEYİN AMACI : Bu deneyde amaç; sekonderi kısa devre edilmiş transformatörün şebekeden çektiği güçle akımlarını primer gerilime bağlı olarak ölçmektedir, transformatörün kısa devre reaktansı ve kısa devre direncini bulmaktır. HAZIRLIK BİLGİLERİ Transformatörün çıkış sargı uçlarının empedansı ihmal edilebilen bir iletkenle birleştirildiğinde, giriş sargısının beslendiği deneye kısa devre deneyi denir. İşletmede asla istenmeyen ve ancak kazaen oluşan bu hal, kısa devre deneyinde isteyerek gerçekleştirilir. Fakat besleme gerilimi sargılardan aşırı akım geçmeyecek şekilde küçük tutulur. Bu koşula göre yapılacak kısa devre deneyinin transformatöre bir zararı olmaz. Transformatörün birincil sargısından anma akımı geçecek şekilde sekonder sargısı kısa devre edildiğinde, primer sargısına uygulanan gerilim ayarlanacak olursa bu gerilime transformatörün anma kısa devre gerilimi denir. Kısa devre deneyinde uygulanan gerilim anma gerilimine göre çok küçük olduğundan, bu durumda demir kayıpları ihmal edilebilir. Büyük bir yakınlıkla kısa devre kayıp gücü bakır kayıplarını verir. Yapılan kısa devre deneyinden transformatörün bakır kayıpları, eşdeğer devre kısa devre elemanları, anma çevirme oranı hesaplanır. Kısa devre çalışma durumuna ilişkin eşdeğer devre şekil 1 de gösterilmiştir. Kısa devre deneyi aşağıdaki sonuçları elde edebilmek için yapılır. 1-) Verim ve ısınma kayıplarında kullanılan kısa devre kayıp gücü P K veya bakır kaybı P cu 2-) Kısa devre güç katsayısı CosφRk, 3-) Eşdeğer devre kısa devre elemanları Z K, R K, X K, 4-) Anma iç gerilim düşümleri U KN, U RN, U XN ve bağıl değerleri u KN, u RN, u XN, 5-) Anma dönüştürme oranı a 6-) Kısa devre karakteristikleri. 25

30 Bu deney sonucu elde edilen büyüklükler ekonomik bakımdan önemli olduğundan değerlendirmeye tabidir ve belirli toleranslar dahilinde standartlara uymak zorundadır. Şekil 2. Kısa devre deneyi için eş değer devre. Eşdeğer devre kısa devre elemanları aşağıdaki gibi hesaplanabilir. Kısa devre deneyi sonucu şebekeden çekilen güç yaklaşık olarak transformatörün toplam bakır kayıplarını verir. Bu deney çok küçük gerilimlerle yapıldığından, gerilimin karesi ile orantılı olan demir kayıpları ihmal edilebilecek kadar küçüktür. PK = PCu + PFeK PCu Kısa devre güç katsayısı Cosϕ k PK PK PK = = ϕ K = ArcCos S U. I U. I K K K K K Anma kısa devre gerilimi ve bileşenleri U KN, U RN, U XN ile bağıl değerleri u KN, u RN, u XN 26

31 U = R I = U Cosϕ RN K N KN K U = X I = U Sinϕ = U U 2 2 XN K N KN K KN RN Anma dönüştürme oranı ü N I I K = 2 1 K Kısa devre deneyi için aşağıdaki deney bağlantı şeması kurularak gerilim sıfırdan itibaren yavaş yavaş arttırılır. Bu arada ikinci tarafı kısa devre eden ampermetre sürekli izlenir. Kısa devre edilen kısımdan geçen akım nominal değerinin 1,5 katına gelinceye kadar gerilim arttırılabilir. Ancak bu değerden sonra gerilimi arttırmak trafo için tehlikeli olabilir. Gerilim artışının belirli kademelerinde ölçü aletlerinden değerler okunarak gözlem tablosuna kaydedilir. Deney Bağlantı Şeması Şekil 2 Deney Bağlantı Şeması 27

32 KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü 380 V/( ) TRANSFORMATÖR MODÜLÜ ACİL DUR BAŞLA DUR ÖLÇÜM MODÜLÜ L 1 L 2 L 3 N 220 V DC + - V N L 1 L 2 L 3 48 V 24 V 12 V V AC 48 V 24 V 12 V A 0 AC V DC + - AC 0 N L A Watmetre AMPERMETRE VOLTMETRE Şekil 3 Deney Bağlantı Şeması DENEYİN YAPILIŞI Deney bağlantılarını şekil 3 deki gibi yapınız. 4. Deneyi şekildeki gibi kurduktan sonra Pano 1 de V AC gerilimini 0V iken sistemi enerjilendiriniz. 5. Primere uygulanan gerilimi yavaş yavaş arttırarak primerdeki ampermetre 2 A değerini gösterene kadar farklı kademelerde değerleri kayıt ediniz. 6. Diğer ölçü aletlerinden okunan değerleri kaydederek deneyi sonlandırınız. 28

33 U 1K P K I 1K Z K R K X K CosφRK U RN U XN a Kısa devre deneyinde gerilim sıfırdan başlanarak arttırılır ve her kademedeki gerilim değerlerinde kısa devre akımı ve gücü ölçülürse, sabit frekans kısa devre karakteristikleri çizilebilir. Şekil 4 Sabit frekans kısa devre karakteristikleri 29

34 1. Ölçüm değerleri alındıktan sonra tablodaki diğer hepaplamaları hazırlık bilgilerinden yararlanarak hesaplayınız. Kısa Devre Karakteristikleri 30

35 2. Deneyde alınan değerlerden şekil 4 de belirtilen karakteristik eğrileri çiziniz. 31

36 3. Boş çalışma karakteristik eğrilerini yorumlayınız. Bu eğriler niçin bu şekilde çıkmaktadır? Her biri için ayrı ayrı açıklayınız. 32

37 DENEYİN ADI : Transformatörlerin Yüklü Çalışma Deneyi DENEYİN AMACI : Bu deneyde amaç; sabit primer gerilimi ile beslenmekte olan transformatörün sekonderini farklı omik yüklerle yükleyerek transformatör veriminin yüke göre değişiminin belirlenmesidir. HAZIRLIK BİLGİLERİ Transformatörlerde verim, çıkış gücünün giriş gücüne oranıdır. Verim çok yüksek olduğundan, her iki devreye bağlanan wattmetrelerin göstereceği değerler birbirine çok yakındır. Transformatörlerde verim, daha çok kayıpların bilinmesi ile bulunabilir. Transformatörlerde regülasyon, belirli bir güç katsayısında sekonder devrenin boş ve tam yük çalışma gerilimleri arasındaki farkın sekonder devre tam yük geriliminin yüzdesi olarak ifadesidir. Yani; %Reg = (U2 U2) U Şeklindedir. U 2 gerilimi, boşta çok az bir hata ile U 1.N 2 /N 1 ifadesine eşittir. Bu durumda regülasyon; şeklini alır. %Reg = Verim Hesabı [U1.(N2 / N1) U2] U Transformatörlerde verim diğer elektrik makinelerinde olduğu gibi makineden çekilen gücün makineye verilen güce oranıdır. Yani en genel halde, P 1 = P 2 + P cu + P Fe olmak üzere herhangi bir yüklemede verim aşağıdaki gibi ifade edilebilir; 33

38 DENEY BAĞLANTI ŞEMASI S1 S2 Şekil 1 Bağlantı Şeması KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü ACİL DUR BAŞLA DUR Watmetre L 1 L 2 L 3 N 220 V DC V/( ) TRANSFORMATÖR MODÜLÜ V 24 V V AC 48 V 24 V V 12 V 0 AC V DC + - AC 0 Watmetre Resistance Box AMPERMETRE VOLTMETRE x1 MΩ x100 KΩ x10 KΩ x1 KΩ x 100 Ω x10 Ω x1 Ω 8 9 Şkeil 2 Deney Bağlantı Şeması 34

39 DENEYİN YAPILIŞI Deney bağlantılarını şekil 2 deki gibi yapınız. 1. Devreye enerji veriniz ve ölçü aletlerinde okunan değerleri yazınız. 2. Transformatörü sıfırdan başlayarak nominal yüke kadar beş-altı kademe yükleyerek her kademe için ölçü aletlerinde okunan değerleri yazınız. 3. Ölçülen tüm değerleri tablo 2 ve 3 e kaydederek deneyi sonlandırınız. 4. Her kademe için transformatörün verimini bulunuz. 5. Transformatörün demir kayıplarını ve her kademe için bakır kayıplarını hesaplayınız. 6. Primer ve sekonder devreye göre eşdeğer direnç değerlerini bulunuz ve transformatörün tam yükteki regülasyonunu hesaplayınız. Tablo 1. Yüklü çalışma deneyinde yük sıfır iken elde edilen veriler. Tablo 2. Yüklü çalışma deneyinde farklı yük değerlerinde iken elde edilen veriler. 35

40 1. Ölçüm değerleri alındıktan sonra tablodaki diğer hesaplamaları hazırlık bilgilerinden yararlanarak hesaplayınız. 2. Yukarıdaki değerlerin anma yükünde alınan ölçüleriyle omik vektör diyagramlarını çiziniz. 36

41 3. Boş çalışma karakteristik eğrilerini yorumlayınız. Bu eğriler niçin bu şekilde çıkmaktadır? Her biri için ayrı ayrı açıklayınız. 4. Transformatör eşdeğer devre çeşitleri nelerdir? Özelliklerini araştırınız /100V., 50Hz., değerlerine sahip tek fazlı bir transformatörün birinci sargı kaçak empedansı 0,15+j0,76Ω, ikinci sargı kaçak empedansı 0,04+j0,19Ω ve yük empedansı 3,92+j2,62Ω olduğuna göre birinci sargı akımı ve güç karsayısını ve ikinci sargı gerilimini hesaplayınız. 37

42 BÖLÜM 2: ÜÇ FAZLI TRANSFORMATÖR DENEYLERİ HAZIRLIK BİLGİLERİ Bu deneyde amaç üç fazlı transformatör sargılarının bağlama gruplarını incelemektir. Deney 1 de konu edilen genel bilgi, boşta çalışma, kısa devre çalışma ve yüklü çalışma teorileri ile deneylerin yapılış biçimleri üç fazlı transformatör deneyleri içinde geçerlidir. Genel açıklamalar dahilin de bu konulara değinilmeyecektir. Üç fazlı trafolar genellikle üç tane bir fazlı trafo veya ortak manyetik yapı üzerine üç fazlı sargılar konarak oluşturulurlar. Primer ve sekonder sargılar değişik şekillerde bağlanabilir. Şekil 2.1 de sargıların şekilleri gösterilmiştir. Bunlar; Yıldız ( Y ) Delta (Δ ) Zig-zag ( Z ) olup, oluşturulabilecek bağlantılar; Y Y - - Y Y - Y - Z olup, Z tipi sargı bağlantısı yüksek gerilim tarafında uygulanmaz. Yıldız Bağlantı: Şekil 1 Yıldız bağlantıda akım, gerilim ve güç ilişkileri 38

43 Dengeli yükte, I R = I S = I T = I U RS = 3. U R = U U R = U S = U T S = 3. U R. I R S = 3. U RS. I R = 3. U. I Üçgen Bağlantı: Dengeli yükte, Şekil 2 Üçgen bağlantıda akım, gerilim ve güç ilişkileri U RS = U ST = U TR =U I TR = I RS = I ST I R = I S = I T = 3. I RS = I S = 3. U RS.I RS = 3.U RS.I R = 3. U. I Zig-Zag Bağlantı: 400V/ V 400 V Şekil 3 Zig-Zag bağlantı 39

44 Y-Y Bağlantısı mıknatıslanma akımı ve indüklenen gerilimler harmonikleri yüzünden az kullanılır. - Bağlantısının amacı yedeklemeli çalışmayı temin edebilmesidir. Bir taraf bakıma alındığında, geriye kalan kısım toplam gücün %58 ini verebilir. Bu sistem açık DELTA veya V- bağlantısı olarak anılır. - Y Bağlantısı gerilimi yükseltmek için kullanılır (jeneratör çıkışında). Y- Bağlantısı yüksek gerilimi alçak gerilime dönüştürmek için kullanılır. Yüksek gerilim sargılarının ortak noktası genelde topraklanır. Bağlama Grupları Yıldız-Yıldız bağlantısı Üçgen-Üçgen bağlantısı 40

45 Üçgen-Yıldız bağlantısı DENEYİN ADI : Boş Çalışma Deneyi Deney Bağlantı Şeması ÜÇ FAZ GİRİŞ L 1 L 2 L 3 N SİGORTA GRUBU L N Enerji Analizörü KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü ACİL DUR BAŞLA DUR 3 FAZ AYARLI KAYNAK L 1 L 2 L 3 N IL1 IL2 IL3 V1 V2 V3 VN ACİL DUR BAŞLA DUR + L 1 L 2 L 3 N 220 V DC - 48 V 48 V AMPERMETRE AMPERMETRE 3x220 V/ 3x( ) TRANSFORMATÖR MODÜLÜ V 12 V 0 AC V AC V DC + - AC 24 V 12 V VOLTMETRE VOLTMETRE AMPERMETRE VOLTMETRE Şekil 4 Deney Bağlantı Şeması 41

46 Şekil 5 Deney Bağlantı Şeması DENEYİN YAPILIŞI 1. Deney bağlantılarını şekil 4 deki gibi yapınız fazlı transformatörü şekilde görüldüğü gibi devreye bağlayınız. 3. Ayrıntılı bir şekilde verilen üç şekilden biri seçilerek ve seçilen bağlantıya hem primere enerji analizörünü ve sekondere Voltmetre konarak üç fazlı boşta çalışma deneyini yapınız. Primer gerilimini anma gerilimine kadar kademe kademe arttırarak gerekli bilgileri kaydediniz. 4. Ölçümlerinizi tabloya kaydediniz. 42

47 5. Transformatörün sekondere indirgenmiş tam fazör diyagramını çiziniz. P10 = f (V1) 6. Boş çalışma karakteristik eğrilerini yorumlayınız. Bu eğriler niçin bu şekilde çıkmaktadır? Her biri için ayrı ayrı açıklayınız. 43

48 V ve 60 Hz için hesap edilmiş bir transformatör 380 V ve 50 Hz lik bir şebekeye bağlanırsa, transformatör mıknatıslanma akımı, indüksiyonu, indüklenen gerilimleri ve kayıplarında ne gibi değişiklikler olur? 8. Bulduğunuz teorik ve deneysel verim sonuçlarını karşılaştırınız. Trafoların verimlerinin yüksek olmaması durumunda ne gibi problemlerle karşı karşıya kalınır? Açıklayınız. 44

49 9. Fazör diyagramlarından pratikte nasıl faydalanıyoruz? Açıklayınız 45

50 DENEYİN ADI : Kısa Devre Deneyi DENEYİN AMACI: Bu deneyden amaç primer sargısı bir alternatif akım kaynağına bağlı transformatörün sekonder sargısı bir ampermetre üzerinden kısa devre yapılır. Bu durumda tarfonun çektiği güç, gerilim ve akım ölçülür. Kısa devre halinde devreden ölçülen güç devrenin toplam bakır kayıplarını vermektedir. Ölçülen değerlerden, transformatör parametrelerinden sargı dirençlerini ve endüktansları hesaplanabilir. HAZIRLIK BİLGİLERİ: Kısa devre deneyinde bir tarafın uçları doğrudan veya bir ampermetre, gerekirse bir akım transformatörü üzerinden kısa devre edilir. Kısa devre deneyinde tehlikeli bir durum meydana gelmemesi için besleme gerilimi sargılardan aşırı akımlar geçmeyecek şekilde küçük tutulur. Yani, diğer sargı anma frekansında düşük bir gerilim ile beslenir. Kısa devre edilen taraftan geçen akım anma akımını geçmeyecek şekilde, besleme tarafındaki gerilim ayarlanırsa kısa devre gerilimi V k elde edilir. Bu durumda, besleme tarafındaki kısa devre gerilimi V k voltmetre, kısa devre akımı I k ampermetre ve kayıp gücü P k vatmetre ile ölçülür. Transformatöre uygulanan gerilim çok küçük bir değere ayarlanır, %20 lik adımlar halinde artırılarak sekonder taraftan anma akımı geçinceye kadar değiştirilir. Her seferinde gerilime göre akım ve güç ölçülür. Transformatöre gerilim uygulamadan önce ototransformatörün sıfırlanmış olmasına dikkat edilmelidir. DENEYİN YAPILIŞI Şekil 1 Deney bağlantı şeması 46

51 ÜÇ FAZ GİRİŞ KZ MEKATRONİK L 1 L 2 L 3 N SİGORTA GRUBU L N Enerji Analizörü ANA SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü ACİL DUR BAŞLA DUR 3 FAZ AYARLI KAYNAK L 1 L 2 L 3 N IL1 IL2 IL3 V1 V2 V3 VN ACİL DUR BAŞLA DUR + L 1 L 2 L 3 N 220 V DC - 48 V 48 V AMPERMETRE AMPERMETRE 3x220 V/ 3x( ) TRANSFORMATÖR MODÜLÜ V 12 V 0 AC V AC V DC + - AC 24 V 12 V VOLTMETRE VOLTMETRE AMPERMETRE VOLTMETRE Şekil 2 Deney bağlantı şeması 1. Deney bağlantılarını şekil 2 deki gibi yapınız fazlı transformatörü şekilde görüldüğü gibi devreye bağlayınız. 3. Ayrıntılı bir şekilde verilen üç şekilden biri seçilerek ve seçilen bağlantıya hem primere analizör sekondere ise bir ampermetre bağlayarak üç fazlı kısa devre deneyini yapınız. 4. Ölçümlerinizi tabloya kaydediniz. 47

52 5. Transformatörün sekondere indirgenmiş tam fazör diyagramını çiziniz. P1K = f (V1k) ve I1K = f (V1k) 6. Kısa devre karakteristik eğrilerini yorumlayınız. Bu eğriler niçin bu şekilde çıkmaktadır? Her biri için ayrı ayrı açıklayınız. 48

53 7. Bulduğunuz teorik ve deneysel verim sonuçlarını karşılaştırınız. Trafoların verimlerinin yüksek olmaması durumunda ne gibi problemlerle karşı karşıya kalınır? Açıklayınız. 49

54 DENEYİN ADI : Yüklü Çalışma Deneyi DENEYİN AMACI: HAZIRLIK BİLGİLERİ: Yüklü çalışma bağlantı şemasına bağlandığında transformatörün primer gerilimi anma değerinde sabit tutularak, sekonder taraf omik yükle yüklenmiştir. Yük direnci değiştirilerek, yük akımı I 2 en küçük değerden anma akımının 1,25 katına kadar ayar edilir. Bu esnada primer ve sekonder taraflara ilişkin kayıplar, P 1, P 2, gerilimler V 1, V 2 ve akımlar I 1, I 2 ölçülür. DENYE BAĞLANTI ŞEMASI Şekil 1 Deney bağlantı şeması ÜÇ FAZ GİRİŞ KZ MEKATRONİK L 1 L 2 L 3 N L N ANA SİGORTA GRUBU SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü Enerji Analizörü ACİL DUR BAŞLA DUR 3 FAZ AYARLI KAYNAK L 1 IL1 IL2 IL3 V1 V2 V3 VN ACİL DUR BAŞLA DUR L 2 + L 3 N L 1 L 2 L 3 N 220 V DC - 48 V 48 V AMPERMETRE AMPERMETRE 3x220 V/ 3x( ) TRANSFORMATÖR MODÜLÜ V 12 V 0 AC V AC V DC + - AC 24 V 12 V VOLTMETRE VOLTMETRE AMPERMETRE VOLTMETRE AYARLI OMİK YÜK x1 MΩ x1 MΩ x1 MΩ Şekil 2 Deney bağlantı şeması 50

55 DENEYİN YAPILIŞI Deney bağlantılarını şekil 2 deki gibi yapınız fazlı transformatörü şekilde görüldüğü gibi devreye bağlayınız. 2. Ayrıntılı bir şekilde verilen üç şekilden biri seçilerek ve seçilen bağlantıya primere şebekle analizörü sekondere V, A ve W konarak üç fazlı yüklü çalışma deneyini yapınız. 3. Ölçümlerinizi tabloya kaydediniz. 4. Transformatörün sekondere indirgenmiş tam fazör diyagramını çiziniz. Yüklü çalışma deneyi gözlemleri ile η = f (%P1) ; %P1=P1/Pn 51

56 5. Yüklü çalışma karakteristik eğrilerini yorumlayınız. Bu eğriler niçin bu şekilde çıkmaktadır? Her biri için ayrı ayrı açıklayınız. 52

57 BÖLÜM 3. DOĞRU AKIM DİNAMO DENEYLERİ DENEYİN ADI : Serbest Uyartımlı Dinamonun Boş Çalışma Karakteristiği DENEYİN AMACI: Bu deneyin amacı; sabit devir sayısı ile tahrik edilen D.A. Serbest uyartımlı Jeneratörün, uyarma akımı ile endüvisinde indüklenen e.m.k. arasındaki ilişkiyi araştırmaktır. Bu karakteristiğe boştaki mıknatıslanma ya da histerezis karakteristiği de denilir. HAZIRLIK BİLGİLERİ Yabancı uyartımlı dinamolarda kutup sargıları dışarıdan bir d.c. kaynağı ile beslenerek gerilim elde edilir. D.C. makinalarında yabancı uyartım uçları J-K harfleri ile belirtilir. Kutup beslemesi için ayrı bir d.c. kaynağına ihtiyaç göstermeleri kullanım alanlarını sınırlar. Boş Çalışma Karakteristiği S.U.D. nun boş çalışma karakteristiği, devir sayısı (n) sabit ve dış devre akımı sıfırken (I=0); uyartım akımı (Iu) ile kutup gerilimi (E) arasındaki bağıntıdır. Bilindiği gibi dinamonun endüvisinde endüklenen emk, E=K.Ø.n olarak ifade edilir. Deneyde Ø manyetik akısı ile E geriliminin değişimi incelenecektir. Formülden de görüldüğü gibi bu iki büyüklük birbiriyle doğru orantılıdır. Ancak bu tam bir doğru orantı değildir. Alınan değerler bir grafik kağıdına aktarılırsa Şekil 1 deki eğri elde edilir. Dinamo daha önceden çalıştırıldıysa kutuplarında bu çalışmadan dolayı kalıcı bir artık mıknatısıyet olur. Bu nedenle ilk anda uyartım devresi açıkken yani Iu=0 iken dinamo normal devri ile döndürülürse kutuplarda küçük bir gerilim okunur. Bu gerilime remenans gerilimi denir. Bu bütün d.c. makinalarında vardır. Ancak makina ilk imal edildiğinde olmayabilir. Fabrika çıkışında kontrol için makinanın çalıştırılacağı düşünülürse bütün makinalarda olduğu söylenebilir. Deneyde çizilecek eğrinin başlangıç noktasının bulunabilmesi için remenans geriliminin ölçülmesi gerekir. 53

58 Şekil 1 Yabancı Uyartımlı Dinamonun Boş Çalışma Karakteristik Eğrisi. Şekil 1 e dikkat edilirse üç tane eğri olduğu görülür. Bunlardan 1 nolu eğri çıkış eğrisidir ve uyartım akımı artışıyla gerilimin değişimini gösterir. Uyartım akımının belli bir değerine kadar gerilimin artışı doğrusaldır. Ancak belli bir uyartım akımından sonra gerilim artışı yavaşlar ve nihayet durur. Akım arttığı halde gerilimin değişmemesinin nedeni kutuplardaki doyma olayıdır. Manyetik nüve doyuma ulaştığından artık daha fazla akı geçiremez. Dolayısıyla Ø artmaz ve gerilim sabit kalır. Doyma noktasından sonra akım artışına devam edilmemelidir. Aksi halde sargılar aşırı ısınır ve motor zarar görebilir. 2 nolu eğride ise uyartım akımının azaltılarak gerilimin değişimi görülmektedir. Buna iniş eğrisi adı verilir. Dikkat edilirse iniş ve çıkış eğrilerindeki gerilim değerleri aynı akım için eşit değildir. Dinamo çalıştığından kutuplardaki artık mıknatısiyet fazlalaşmıştır. Bu da toplam Ø akısının artması demektir. Bu nedenle iniş ve çıkış eğrileri üst üste çıkmaz. Ø arttığından iniş eğrisindeki gerilim değerleri daha yüksektir. Pratikte ise bu iki eğrinin ortalaması olan 3 nolu eğri kullanılır. Deney yapılırken dikkat edilecek en önemli nokta uyartım direncinin daima aynı yönde hareket ettirilmesidir. Yani çıkış eğrisi değerleri alınırken devreden çıkacak şekilde, iniş eğrisinde de ters yönde hareket etmelidir. Kesinlikle ileri-geri oynatılmamalıdır. Bu durumda Ø sürekli değiştiğinden alınan değerler ve çizilen eğriler hatalı olur. Dinamo ilk defa 54

59 çalıştırılmış olsa çıkış eğrisi sıfırdan başlar. Ancak kutuplarında bir artık mıknatısiyet varsa bu durumda eğriler remenans gerilimi kadar yukarıdan başlar. DENEY BAĞLANTI ŞEMASI L1 N MOTOR SÜRÜCÜ 3 M Şekil 2 Deney bağlantı şeması KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU MOTOR SÜRÜCÜSÜ N L1 Enerji Analizörü U V W ACİL DUR BAŞLA DUR + L 1 L 2 L 3 N 220 V DC - A E C DC MAKİNA U V W 48 V 48 V B F D X Y Z ASENKRON MOTOR 24 V V AC 24 V 12 V 12 V 0 AC V DC + - AC AMPERMETRE VOLTMETRE Şekil 3 Deney bağlantı şeması 55

60 DENEYİN YAPILIŞI 1. Deney bağlantılarını şekil 3 deki gibi yapınız. 2. Uyartım devresi uçları açıkken dinamo motor aracılığı ile nominal devir sayısında döndürülür. Devir sayısı deney boyunca sabit tutulur. Uyartım devresine ayarlı güç kaynağı ile kademe kademe gerilim uygulanır, çıkış eğrisinin düzgün çıkması için bu aşamada gerilim azaltılmamalıdır. 3. Her uyartım gerilimi için uyartım akımı I u ve dinamo EMK değeri E tabloya kaydedilir. E Değeri nominalin 1,2 katına ulaşıncaya kadar işleme devam edilir. Buradan sonra iniş eğrisi elde etmek için uyartım gerilimi kademe kademe azaltılır. Her kademede alınan I u ve E değerleri kaydedilir. Gözlem No n (d/dk) SABİT E (Volt) Çıkış Eğrisi Iu (Amper) E (Volt) İniş Eğrisi Iu (Amper) Tablo 1 Serbest uyartımlı dinamo boş çalışma karakteristiği için gözlem tablosu 56

61 4. Alınan değerler yardımıyla dinamonun E=f(I u ) boş çalışma karakteristiğini çiziniz. 5. Dinamoların boş çalışma karakteristiklerinde iniş ve çıkış eğrisi olarak iki eğri elde edilmesinin sebebi nedir? 57

62 6. Aynı değerdeki akım artışı için başta ve sondaki gerilim artış oranları nasıldır? 7. Uyartım akımını çok fazla arttıracak olursak kutup gerilimi nasıl değişir? 8. Dinamo boşta çalışırken okunan gerilim değeri neye eşittir? 58

63 9. Nominal gerilimde kutup akımının değeri nedir? Endüvi akımıyla arasında nasıl bir oran vardır? 10. Devir sayısıyla kutup gerilimini değiştirmek mümkün müdür? Neden? 59

64 DENEYİN ADI : Şönt Dinamonun Kendi Kendini Uyarması DENEYİN AMACI: incelemektir. Kendinden uyartımlı şönt dinamonun uyartım akımı ile uç gerilim arasındaki ilişkiyi HAZIRLIK BİLGİLERİ Bilindiği üzere manyetik alan olmaksızın elektrik makinelerinde e.m.k. indüklenemez. Yukarıda deneyde kullanılan dinamonun deneye başlarken 110V luk kaynaktan uyartılarak kutuplar mıknatıslanmıştı. Böyle bir kutup sargısında uyarma kaldırıldığında dahi, aynı doğrultuda (N-S) yönlenmiş toplamın % 5-10 u kadar manyetik domen aynı yönde kalır. Bu ise makinede az da olsa kalıcı bir mıknatısiyetin oluşması anlamına gelir. Bu mıknatısiyetin makinede akıtacağı manyetik akıya φr ; remenans akısı denir. Bu ise n 0 hızında tahrik edilen bir şönt dinamonun Er = ke φr n kadar bir e.m.k. üretmesine neden olur. Şönt sargını bu e.m.k. ya paralel olduğundan, üretilen Er gerilimi uyarma devresinden bir akım dolaştıracaktır. Belirli bir uyarma akım değeri aşıldığında kutuplarda üretilen akı; φ φr olacak ve bu durum zincirleme bir şekilde şönt jeneratörün kendi kendini uyarmasını sağlayacaktır. ( φ artar, E yi arttırır. E artar φ yi arttırır. Bu makine manyetik devresi lineer olmadığı için belirli bir noktada kalır). Şayet uyarma devresine seri bir reosta varsa, kendi kendini uyarma süreci ancak ve ancak belirli bir kritik reosta direncinden daha küçük direnç değerlerinde başlar. Kendi kendini uyarma için endüvide indüklenen e.m.k. nın yönünün, dolayısı ile I f nin üreteceği alanın φr yi destekleyici yöne olması gerekir. Aksi halde I f nin üreteceği φr ye zıt alan, φr nin kaybolmasına neden olacaktır. Haliyle kutuplarında artık mıknatısiyet kalmamış bir dinamonun gerilim üretmesi ve kendi kendini uyarması söz konusu olamayacaktır. Bu durum ile iki şekilde karşılaşılabilir: biri; bağlantılar aynı kalmak üzere dinamonun tahrik yönü değiştirilirse, diğeri ise devir yönü aynı kalmak üzere uyarma akımının yönü değiştirilirse (şönt uyarmaya ilişkin C D uçlarının bağlantıları değiştirilirse). 60

65 DENEY BAĞLANTI ŞEMASI Şekil 1 Deney Bağlantı Şeması KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU MOTOR SÜRÜCÜSÜ L1 N Enerji Analizörü U V W ACİL DUR BAŞLA DUR L 1 L 2 L 3 N 220 V DC + - A E C DC MAKİNA U V W 48 V 24 V V AC 48 V 24 V B F D X Y Z ASENKRON MOTOR 12 V 12 V 0 AC V DC + - AC 0 Iu AMPERMETRE VOLTMETRE Şekil 2 Deney Bağlantı Şeması 61

66 DENEYİN YAPILIŞI 1. Deney 3.1 de ki düzenek çalışıyorsa durdurunuz. Şimdi dinamonun şönt sargı uçlarını kendi aralarında değiştiriniz. Tahrik makinesine yukarıdaki gibi yol vererek, dinamonun gerilim üretmediğini gözlemleyiniz. 2. Stop butonuna basıp çalışmayı durdurunuz. Şönt sargı uçlarını endüvi paralelinden ayırarak 110 V luk kaynağa bağlayınız. Start butonuna birkaç saniye kadar basarak kutupların mıknatıslanmasını sağlayınız. Bu işlemi yaparken C D uçlarındaki gerilimin, kendi kendini uyardığı durumdaki polarite ile aynı yönde olmasına dikkat ediniz. 3. Stop butonuna basarak sistemi yeniden durdurduktan sonra, şönt sargı uçlarını önceki durumdaki gibi endüviye paralel bağlayınız. 4. Asenkron motora ve dinamoya yeniden yol verip, dinamonun gerilim üretip üretmediğini kontrol ediniz. Eğer üretmiyorsa, C D uçlarını yer değiştirerek yukarıdaki deney basamaklarını tekrarlayınız ve gerilim üretilmesini/kendi kendine uyartımı gözlemleyiniz. 5. Kendinden uyartımlı dinamolar hangileridir? Bir dinamoların kendi kendini uyarması açıklayınız 62

67 6. Şönt dinamonun baraya verdiği gerilimin polaritesini nasıl değiştirmeyi düşünürsünüz? Şayet bu amaç için endüvi uçları değiştirilirse nasıl bir durumla karşı karşıya kalınır? 7. Uyarma devresinde bir Rkr reosta değerinin bağlı olduğunu varsayarak, deneyde kullanılan şönt dinamonun kendi kendini uyarabilmesi için bu Rkr değerinin hangi değerden küçük olması gerektiğini belirleyiniz. 63

68 DENEYİN ADI : Şönt Dinamonun Dış Karakteristiği DENEYİN AMACI: Bu deneyin amacı, sabit devir sayısında tahrik edilen bir jeneratörün dış büyüklükleri olan uç gerimi ile yük akımı arasındaki ilişkiyi araştırmaktır. HAZIRLIK BİLGİLERİ Bilindiği üzere uç gerilimi; Endüvi akımı, uyarma akımı, endüvi iç direnci, endüvi reaksiyonu ve doyma gibi etkiler ile değişmektedir. Şekil 1 Şönt jeneratöre ait elde edilmesi gereken dış karakteristik eğrileri DENEY BAĞLANTI ŞEMASI Şekil 2 Şönt dinamonun dış karakteristiğine ilişkin bağlantı şeması 64

69 KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU MOTOR SÜRÜCÜSÜ N L1 ÜÇ FAZ GİRİŞ L 1 L 2 L 3 N Enerji Analizörü U V W SİGORTA GRUBU ACİL DUR BAŞLA DUR ACİL DUR 3 FAZ AYARLI KAYNAK L 1 L 2 L 3 N 220 V DC + - A E C DC MAKİNA U V W BAŞLA DUR L 1 L 2 L 3 N 48 V 48 V B F D X Y Z ASENKRON MOTOR 24 V 12 V V AC 24 V 12 V AMPERMETRE AMPERMETRE 0 AC V DC + - AC VOLTMETRE VOLTMETRE Resistance Box AMPERMETRE VOLTMETRE x x x1 MΩ x10 KΩ x1 KΩ x10 Ω x1 Ω KΩ Ω Şekil 3 Şönt dinamonun dış karakteristiğine ilişkin bağlantı şeması DENEYİN YAPILIŞI 1. Deney bağlantılarını şekil 3 deki gibi kurunuz. 2. Kaynak gerilimi potansiyometresini 110 V çizgisine getiriniz. Motor sürücüsünü 50 hz frekansa ayarlayınız. 3. Deney başlangıcında yük akımının sıfır olması için yük reostası Radj yi konumuna getiriniz. Deney süresince Radj yi konumundan sıfır konumuna değiştirerek dinamonun yüklenmesi sağlanarak dış karakteristik eğrisini çıkartınız. 4. Bu deneyde Şekil 2 de de görüldüğü üzere uyarma sargısı üzerinde herhangi bir reostanın bağlı olmadığını gözlemleyiniz. 5. Şalterleri kapattıktan sonra start butonuna basınız. Asenkron motora sürücü ile yavaş yavaş saat ibresi yönünde hareket ettirerek motora yumuşak yol veriniz. Motor hızını öncelikle sürücüyü 50 hz ayarlayarak 1500 d/dak a getiriniz. Aynı teknikleri kullanarak motor devrinin deney süresince 1500 d/dak da sabit kalmasını sağlayınız. 6. Yük akımını I L yi hassas okuyabilmek için 500 ma lik A2 ampermetresi kullanılmalıdır. Yük direnci Radj yi dan kademe kademe sıfıra doğru değiştirerek IL yük akımını 65

70 arttırınız. Sonuçların tutarlılığının yüksek olması için dinamoya bağlı reostalarda yapılan değişikliklerin sürekli aynı yönde (artma ya da azalma) yapılmasına dikkat edilmelidir. Her bir adımda dinamoya ilişkin uç gerilimini, yük akımını ve uyarma akımını Tablo 3.2 ye kaydediniz. Deneyi dinamo gerilimi devrilme noktasına gelene dek sürdürünüz ( I ma L 420 ). Tablo 1 Şönt dinamonun dış karakteristiğine ilişkin gözlem tablosu 7. Stop butonuna basıp sistemi durdunuz. Ana şalterleri açtıktan sonra şönt dinamonun endüvi uçlarını açarak bir ohmmetre yardımı ile endüvi iç direncini ölçünüz. Bu ölçüm dış karakteristikteki gerilim düşümüne endüvi iç direncinin katkısını değerlendirmek için kullanılacaktır. 66

71 8. Tablo 1 de gözlenen sonuçlar ile dinamo uç geriliminin yük akımına göre değişimini çiziniz. Endüvi iç direnci ve diğer etkenlerin neden olduğu gerilim düşümünü grafikte belirtiniz. 9. Dış karakteristik eğrisinde, yük akımının belirli bir değerinden sonra gerilimin çökmesinin sebepleri nelerdir? Maddeler halinde sıralayarak açıklayınız. 67

72 10. Dış karakteristik eğrisinde gerilim çöktükten sonra meydana gelen durumu açıklayınız. 11. Şönt dinamoda gerilimin çöktükten sonra akan kısa devre akımının sebebi nedir? 12. Endüvi reaksiyonu nedir? Etkilerini azalmak için ne gibi önlemler alınır? Açıklayınız. 13. D.A. dinamosunun kullanıldıkları yere birer örnek veriniz. 68

73 BÖLÜM 4. DOĞRU AKIM MOTOR DENEYLERİ DENEYİN ADI : D.A. Şönt Uyartımlı Motorun Boş Çalışması DENEYİN AMACI: Bu deneyde amaç makinenin sabit kayıplarını bulmaktır. HAZIRLIK BİLGİLERİ Bir elektrik makinesindeki kayıplar; bakır kayıpları, demir kayıpları, sürtünme ve vantilasyon kayıplarından oluşur. Bakır kayıpları; doğru akım makinelerinin çeşitli kısımlarındaki sargılarda akım geçişinden dolayı ısı açığa çıkar. Meydana gelen ısı hiçbir işe yaramadığından makine için bir kayıptır. Bu kayıplar sabit kayıplardandır. Demir kayıpları; endüvinin uyarma alanı içindeki hareketi nedeniyle makinenin hareket eden kısımlarında ve uçlarında kayıplar meydana gelir. Demir kayıpları histerizis ve fuko kayıpları olarak ikiye ayrılır. Demir kayıpları sabit kayıplar olarak kabul edilse de yükle bir miktar değişme gösterirler. Sürtünme ve vantilasyon kayıpları; doğru akım makinelerinde meydana gelen sürtünme ve vantilasyondan dolayı bir enerji kaybı olur. Bu kayıp; fırça, yatak ve endüvinin dönerken hava ile sürtünmesi ve makineyi soğutmak için kullanılan vantilatörün meydana getirdiği kayıpların tümüdür. Rüzgar ve sürtünme kayıpları da sabit kayıplardandır. DENEY BAĞLANTI ŞEMASI Şekil 1 Deney bağlantı şeması 69

74 KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU ÜÇ FAZ GİRİŞ L 1 L 2 L 3 N SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü ACİL DUR BAŞLA DUR + L 1 L 2 L 3 N 220 V DC - A E C DC MAKİNA ACİL DUR BAŞLA DUR 3 FAZ AYARLI KAYNAK L 1 L 2 L 3 N 48 V 48 V B F D 24 V 12 V V AC 24 V 12 V AMPERMETRE AMPERMETRE 0 AC V DC + - AC VOLTMETRE VOLTMETRE AMPERMETRE VOLTMETRE Şekil 2 Deney bağlantı şeması DENEYİN YAPILIŞI 1. Deney bağlantılarını şekil 2 deki gibi yapınız. 2. Sisteme enerji verildikten sonra motor uç gerilimi 200V a getirilip, endüvi (yol verme) reostası konumundan yavaş yavaş sıfıra götürülerek motora yol verilip motorun 1300 rpm de dönmesi temin edilir. Motor bir süre çalıştıktan sonra uç gerilimi, endüvi akımı ve uyarma akımı kaydedilir. Ölçümler: Endüvi akımı Ia=...mA Uç gerilimi V=...V Uyarma akımı If =...ma Endüvi gücü P a =V I a 70

75 Uyarma (bakır) kaybı P cuf =V I f Bu iki gücün toplamı, motorun boşta çalışmada kaynaktan çekilen gücü (P 0 ) verecektir. P cua = I 2 a.r a Boşta çalışmadaki Endüvi bakır kaybı hesaplandıktan sonra, demir kayıpları ihmal edilirse, geriye kalan kayıp güç sürtünme ve vantilasyonda (P stv ) harcanmıştır; P stv =P a - P cua Boşta çalışmadaki güç dengesi ise; P 0 = P cua + P cuf + P stv olur. 3. Boşta çalışan şönt motor için güç dengesi bağıntısındaki bileşenleri hesaplayınız. 71

76 DENEYİN ADI : D.A. Şönt Uyartımlı Motorun Dış Karakteristiği DENEYİN AMACI: Bu deneyde amaç; D.A. şönt uyartımlı motor tarafından üretilen moment, verim, çıkış gücü ve hız arasındaki ilişkiyi ortaya koymaktır. HAZIRLIK BİLGİLERİ Şönt uyartımlı motorlarda uyarma sargısı, endüviye paralel olarak bağlanmıştır. Bu motorda devir ayarı yol verme direnci ve alan ayarlayıcı direnç yardımıyla yapılır. Şönt uyartımlı motorlarda, yüksüz durumda devir kendiliğinden yükselmez. Devir sayıları yük altında çok az değişir. Fakat yol alma momentleri fazla yüksek değildir. Şönt motorlar bu özelliklerinden dolayı yüksek kalkış momenti istenmeyen ve devir sayısının sabit kalması istenen yerlerde kullanılır. a b Şekil 1 a) Şönt uyartımlı Motor Moment Karakteristiği, b) Şönt uyartımlı motor dış karakteristik eğrisi 72

77 DENEYİN BAĞLANTI ŞEKLİ Şekil 2 Deney bağlantı şeması KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU ÜÇ FAZ GİRİŞ L 1 L 2 L 3 N SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü ACİL DUR BAŞLA DUR ACİL DUR 3 FAZ AYARLI KAYNAK L 1 L 2 L 3 N 220 V DC + - A E C DC MAKİNA N L1 FAN FAN BAŞLA DUR L 1 L 2 L 3 N 48 V 48 V B F D V FUKO FREN 24 V 12 V V AC 24 V 12 V AMPERMETRE AMPERMETRE 0 AC V DC + - AC VOLTMETRE VOLTMETRE AMPERMETRE VOLTMETRE Şekil 3 Deney bağlantı şeması 73

78 DENEYİN YAPILIŞI 1. Deney bağlantılarını şekil 3 deki gibi yapınız. 2. Bağlantıyı gerçekleştirdikten sonra başlangıç için aşağıdaki değerleri elde ediniz. Ortalama hız: 1300 d/dak, Besleme gerilimi: D.G. 200V, Endüvi reostası da, Fren Moment Kontrolü minimumda olacak. 3. Voltmetre: 150V kademesinde, Ampermetre: 1.5 A kademesinde, 500mA kademesinde kullanınız. 4. Start butonuna basıldıktan sonra, endüvi reostası yavaş yavaş sıfıra doğru çevrilerek motora yol verilir ve moment kontrol potansiyometresinin ayarlanması ile moment 0.5 Nm ye getirilerek motor bir süre ısıtılır. 5. Motor besleme gerilimi 200V a ayarlanır ve deney süresince bu değerde sabit tutulur. 6. Motor miline uygulanan fren momenti moment kontrolü ile kademe kademe arttırılır ve her bir adımdaki moment, hız, akım ve gerilimler okunup Tablo 1 oluşturulur. 7. Deney esnasında endüvi akımını ölçen ampermetre ve moment ölçü aletinin uygun kademede olduğuna dikkat edilmelidir. Nominal değerler aşılmamalıdır.( I a endüvi akımı 2 A i aşmamalıdır) 8. Devre enerjisiz bırakıldıktan sonra endüvi iç direnci (Ra), endüvi uçları (AB) arasına bağlanan bir ohmmetre ile ölçülür. Ra=...Ω 74

79 9. Ölçüm sonuçlarınız neticesinde aşağıdaki formülleri kullanarak tabloyu doldurunuz. 75

80 10. Endüvi akımı, verim ve hızın, momente göre değişimlerini çiziniz. 76

81 DENEYİN ADI : D.A. SERİ UYARTIMLI MOTOR DENEYİ DENEYİN AMACI: Bu deneyin amacı; d.a. seri motor tarafından üretilen moment, verim, çıkış gücü ve hız arasındaki ilişkiyi ortaya koymaktır. HAZIRLIK BİLGİLERİ Seri motorlarda uyarma sargısı endüviye seri bağlanmıştır. Endüvi akımının tümü uyarma sargısından geçer. Bu nedenle endüvi akımı yükseldikçe uyarma akımı yükselir. Bu durum yol alma anında momentin yüksek olmasını sağlar. Seri motorların kalkış momentleri diğer motorlardan daha büyüktür. Seri motor yüklendikçe, endüvi akımı ve buna bağlı olarak uyarma akımı yükselir. Uyarma akımının yükselmesi sonucu döndürme momenti artarken devir sayısı düşer. Motor yüksüz olarak çalıştırıldığında endüvi akımı yani uyarma akımı küçük olacağından devir sayısı giderek yükselir. DENEY BAĞLANTI ŞEMASI Şekil 1 Seri uyartımlı motorun yükte çalıştırılması deney şeması 77

82 KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU ÜÇ FAZ GİRİŞ L 1 L 2 L 3 N SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü ACİL DUR BAŞLA DUR ACİL DUR 3 FAZ AYARLI KAYNAK L 1 L 2 L 3 N 220 V DC + - A E C DC MAKİNA N L1 FAN FAN BAŞLA DUR L 1 L 2 L 3 N 48 V 48 V B F D V FUKO FREN 24 V 12 V V AC 24 V 12 V AMPERMETRE AMPERMETRE 0 AC V DC + - AC VOLTMETRE VOLTMETRE AMPERMETRE VOLTMETRE Şekil 2 Seri uyartımlı motorun yükte çalıştırılması deney şeması DENEYİN YAPILIŞI 1. Deney bağlantılarını şekil 2 deki gibi yapınız. 2. Başlangıç ayarları deney 4.1 ile aynıdır. Ryv nin en büyük değerine getirilmesi unutulmamalıdır. Motor besleme gerilimi 200V a ayarlanır ve deney süresince bu değerde sabit tutulur. 3. Fuko frenin moment kontrolü bir miktar arttırdıktan sonra, Ryv yavaş yavaş azaltılarak motora yol verilir. Seri motorun yüksüz çalıştırılması durumunda devir sayısının sonsuza gideceği ve makinenin zarar göreceği unutulmamalıdır. Gerektiği durumda mildeki fren momenti arttırılarak devir sayısının 3000 rpm nin üzerine çıkmaması sağlanmalıdır. 4. Motor miline uygulanan fren momenti moment kontrolü ile kademe kademe arttırılır ve her bir adımdaki moment, hız, akım ve gerilimler okunup Tablo 1 de oluşturulur. Deney esnasında endüvi akımını ölçen ampermetre ve moment ölçü aletinin uygun kademede olduğuna dikkat edilmelidir. Deney esnasında nominal değerler aşılmamalıdır. 78

83 5. Devre enerjisiz bırakıldıktan sonra seri uyarma sargısı direnci (R s ), seri sargı uçları (EF) arasına bağlanan bir ohmmetre ile ölçülür. Rs=...Ω 6. Tabloyu ölçüm sonuçlarınıza göre doldurunuz. Tablo 1 Seri uyartımlı motorun dış karakteristiğine ilişkin gözlem tablosu 7. Burada alan sargısının jul kaybı P cuf = I a 2.R s bağıntısı ile hesaplanacaktır. 79

84 8. Endüvi akımı, verim ve hızın, momente göre değişimlerini çiziniz. 9. Doğru akım makinelerinde meydana gelen kayıplar nelerdir ve nerelerde oluşurlar? 80

85 10. D.A. şönt ve seri motorların kullanım alanları nerelerdir? 11. D.A. seri motorun boşta çalıştırılmamasının sebebini ispatlayarak açıklayınız. 81

86 12. D.A. motoruna nasıl yol verilir? Yol verme başlangıç anında, yol verme reostasının konumunda olmasının sebebi nedir? D.A şönt ve seri motorları dış karakteristiklerini göz önüne alarak aralarındaki farkları ve benzerlikleri belirtiniz. 82

87 14. D.A. serbest uyartımlı motorun boşta çalışma karakteristiği ile D.A. seri uyartımlı motor dış karakteristiklerini, aralarındaki farkları ve benzerlikleri belirterek karşılaştırınız. 83

88 BÖLÜM 5. ASENKRON MOTOR DENEYLERİ DENEYİN ADI : Boşta Çalışma Deneyi DENEYİN AMACI: Bu deneyin amacı; sincap kafesli asenkron makinenin performans hesaplarında kullandığımız yaklaşık eşdeğer devredeki parametrelerin deneysel olarak belirlenmesidir. Bu parametrelerin belirlenmesi ile makinenin çeşitli işletme şartlarındaki analizi/simülasyonu yapılabilir olacaktır. HAZIRLIK BİLGİLERİ Sincap Kafesli Asenkron Makinenin Eşdeğer Devre Parametrelerinin Belirlenmesi Asenkron makine parametrelerinin bulunması için makina motor olarak çalıştırılıp, yapılacak boşta çalışma deneyinden eşdeğer devre parametrelerinden R fe ve X m, yapılacak kısa devre deneyinden ise R k ve X k (yaklaşık olarak R 1, R 2, X 1σ, X 2σ ) bulunacaktır. Eşdeğer devre parametrelerinin belirlenmesi TQ marka deney seti kullanılacak olup, prensip itibarı ile Şekil 1 deki bağlama şeması kullanılacaktır. DENEY BAĞLANTI ŞEMASI Şekil 1 Deney bağlantı şeması 84

89 KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU ÜÇ FAZ GİRİŞ L 1 L 2 L 3 N SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü ACİL DUR L N Enerji Analizörü BAŞLA DUR ACİL DUR 3 FAZ AYARLI KAYNAK 48 V L 1 L 2 L 3 N 220 V DC V IL1 IL2 IL3 V1 V2 V3 VN BAŞLA DUR L 1 L 2 L 3 N 24 V 12 V V AC 24 V 12 V AMPERMETRE AMPERMETRE 0 AC V DC + - AC 0 U V W VOLTMETRE VOLTMETRE AMPERMETRE VOLTMETRE Z X Y ASENKRON MOTOR Şekil 2 Deney bağlantı şeması DENEYİN YAPILIŞI 1. Deney bağlantılarını Şekil 2 deki gibi yapınız. 2. Motora yüksüz yol verip aşağıdaki ölçümleri yapınız. 85

90 3. Bu ölçümler ile yaklaşık eşdeğer devre parametrelerinden R fe ve X m i hesaplayınız. 86

91 DENEYİN ADI : Kısa Devre / Kilitli Rotor Deneyi DENEYİN AMACI: Deneyin amacı rotoru kilitlenmiş bir asenkron motorun şebekeden çektiği akım, güç ve gerilim değerlerinden yaralanarak 1 faz eşdeğer devre parametrelerinin çıkartılmasıdır. HAZIRLIK BİLGİLERİ Bağlantı şeması Şekil 1 deki gibidir. Bu deneyde asenkron motor oto-trafo üzerinden beslenilecektir. Dikkat edilmelidir ki, V 1k < V 1n dır. Motor rotoru fuko freni ile bloke edildikten sonra, sisteme enerji verilerek, oto-trafo çıkış gerilimi V 1k değerine gelene kadar arttırılır. V 1k ; rotor bloke iken stator sargılarından nominal akım akıtan akımdır. Deneye başlarken oto-trafo ayar kolunun minimumda olmasına dikkat ediniz, zira kısa devre deneyi nominal gerilimden çok daha küçük bir gerilimde icra edilmektedir. Aksi halde makine sargılarını tahrip edebilecek büyüklükte akımlara maruz kalınabilinir. DENEY BAĞLANTI ŞEMASI Şekil 1 Deney bağlantı şeması 87

92 KZ MEKATRONİK ANA SİGORTA GRUBU ÜÇ FAZ GİRİŞ L 1 L 2 L 3 N SİGORTA GRUBU Enerji Analizörü L N ACİL DUR Enerji Analizörü BAŞLA DUR ACİL DUR 3 FAZ AYARLI KAYNAK BAŞLA DUR L 1 + L 2 48 V L 1 L 2 L 3 N 220 V DC - 48 V IL1 IL2 IL3 V1 V2 V3 VN L 3 N 24 V V AC 24 V 12 V 12 V AMPERMETRE AMPERMETRE 0 AC V DC + - AC 0 FAN N FAN L1 U V W VOLTMETRE VOLTMETRE AMPERMETRE VOLTMETRE V FUKO FREN Z X Y ASENKRON MOTOR Şekil 2 Deney bağlantı şeması DENEYİN YAPILIŞI 1. Deney bağlantılarını şekil 2 deki gibi yapınız. 2. Motora rotor kilitli olarak yol verip aşağıdaki ölçümleri yapınız. 88

93 3. Bu ölçümler ile yaklaşık eşdeğer devre parametrelerinden R k ve X k yı hesaplayınız. Ayrıca R 1 R 2 R k / 2, X 1 σ X 2 σ X k / 2 kabulü ile, R 1, R 2, X 1σ, X 2σ yı da hesaplayınız. 89

94 ELEKTRİK MAKİNELERİ DENEYLERİ PAMUKKALE ÜNIVERSITESI 90