Elektrik Mühendisliği Elektrik Makinaları Güç Sistemleri (Elektrik Tesisleri) Kontrol Sistemleri

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Elektrik Mühendisliği Elektrik Makinaları Güç Sistemleri (Elektrik Tesisleri) Kontrol Sistemleri"

Transkript

1 Elektrik Mühendisliği Elektrik Makinaları Güç Sistemleri (Elektrik Tesisleri) Kontrol Sistemleri Elektronik Mühendisliği Devreler ve Sistemler Haberleşme Sistemleri Elektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekniği Elektronik(Yarıiletken Teknolojisi, Analog-Sayısal Elektronik, Lazer Elektroniği, Güç Elektroniği vs.) 1

2 Elektromanyetizma Manyetik Devreler Transformatörler Elektromekanik Enerji Dönüşümü Elektrik Makinaları DC Makinalar AC Makinalar Senkron Makinalar 2

3 ELEKTROMANYETİZMA Elektromanyetizma, en genel ifadeyle, elektrik akımının manyetik etkisini inceleyen araştırma alanıdır. Bu alanda, önce 1800 lü yıllarda Danimarkalı bilim adamı Oersted, elektrik akımının daha sonra Manyetik Alan olarak anılacak olan bir takım manyetik etkiler ürettiğini deneysel olarak göstermiş ve ondan hemen sonra Fransız bilim adamı Ampére, elektrik akımı ve onun manyetik etkisini daha prosedürel bir formülasyonla sunmuştur ve bu formülasyona Ampére Kanunu adı verilmiştir. Bundan birkaç yıl sonra İngiliz bilim adamı Faraday, Ampére Kanunu nun tam tersinin de geçerli olduğunu, yani zamana göre değişen bir manyetik alanın, bir iletkende gerilim indükleyeceğini deneysel olarak ispatlamıştır. Bu kanun, Faraday İndüksiyon Kanunu olarak adlandırılmıştır. Nihayet Sırp elektrik mühendisi ve fizikçi Tesla nın çok sayıda keşfi, bugün günlük yaşantımızda kullandığımız birçok cihaz ve elektrik makinasının temelini teşkil etmiştir. 3

4 Bu derste genel olarak, Amper Kanunu ve Faraday İndüksiyon Kanunu kullanılarak, elektrik enerjisi ile mekanik enerjinin birbirine iki yönlü dönüşümü incelenecektir. Bu dönüşüm Elektromekanik Enerji Dönüşümü olarak adlandırılır. En genel tanımlama ile, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren makinalar Motor, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren makinalar ise Generatör olarak adlandırılırlar. Mekanik Port Elektriksel Port Motor Generatör 4

5 Manyetik Alan ve Faraday İndüksiyon Kanunu Manyetik Alan, bir mıknatısın, mıknatısiyet özelliğini gösterebildiği alandır. Genel olarak iki çeşit mıknatıstan söz edebiliriz: Elektromıknatıs ve Kalıcı (Sabit) Mıknatıs Elektromıknatıs, bir nüve etrafına sarılan bir bobinden akım geçirilmesi yoluyla elde edilir. Eğer bobinden geçen akım (I) alternatif akım ise, bu akımın meydana getirdiği manyetik alan da zamana göre değişir. Eğer I akımı DC ise, bu akımın meydana getirdiği manyetik alanın değeri sabittir, zamana göre değişmez. Manyetik alan vektörel bir büyüklüktür. Yani herhangi bir noktadaki manyetik alan, o noktadaki genliği ve yönü ile ifade edilir. 5

6 Kalıcı (Sabit) Mıknatıs ise, demir, nikel, kobalt gibi manyetik özelliği kuvvetli bazı elementlerin ve bunların alaşımlarının yüksek manyetik alana maruz bırakılmak suretiyle manyetize edilmesi suretiyle üretilirler. Normal şartlar altında bu elementlerin atomik yapılarında bulunan manyetik domenler (dipoller) Şekil (a) daki gibi rastgele yönlenmiştir. Bu elementler harici bir manyetik alana maruz bırakıldıklarında dipoller Şekil (b) deki gibi aynı yönlü olarak hizalanırlar ve artık bu andan itibaren bu elementlerden ve onların alaşımlarından yapılan malzemeler mıknatıs özelliği gösterirler ve bir manyetik yaratırlar. Bu manyetik alanın değeri sabittir yılında Ruslar Neodymium adını verdikleri yeni bir element keşfettiler. Bu elementin, tabiattaki en yüksek manyetik özelliğe sahip element olduğu gözlendi ve bu keşif, elektrik makinaları için bir devrim niteliği kazandı. Günümüzde bu elementin alüminyum ve nikel ile oluşturulan alaşımlarından üretilen kalıcı mıknatıslar, elektrik makinalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. (a) (b) 6

7 Her ne kadar manyetik alan gözle görülemese de, bazı gözle görülür etkiler üretir. Manyetik alanın varlığını ispatlamak için yapılan en klasik deney şekilde görülmektedir. Akım taşıyan bir iletken, bir kağıda dik bir şekilde konumlandırılır. Demir tozları kağıdın yüzeyine yerleştirilir. Daha önce vurgulandığı gibi manyetik alan vektörel bir büyüklüktür ve bir yönü vardır. Demir tozları, manyetik alan vektörüyle aynı yönde yönlenirler. Örneğin iletkenden geçen akım sinüsoidal AC ise demir tozları dönecek, DC ise belli bir şekil alıp, dönmeksizin o şekilde kalacaktır. Demir Tozları 7

8 Manyetik Akı (Φ): Manyetik alan, görsel olarak Manyetik Kuvvet Çizgileri ile karakterize edilir. Örneğin bir kalıcı mıknatısta manyetik kuvvet çizgileri, şekildeki gibi N kutbundan S kutbuna doğrudur. Manyetik akı, manyetik alan kuvvet çizgilerinin yoğunluğunun bir ölçüsüdür. Yani ne kadar yoğun (şiddetli) bir manyetik kuvvet çizgisi grubu varsa, o kadar fazla manyetik akı vardır. Manyetik akı ϕ sembolü ile gösterilir ve birimi Weber (Wb) dir. Manyetik devrelerdeki Manyetik Akı nın elektrik devrelerindeki eşdeğeri Akım dır. Zira akım, elektrik devrelerinde elektriksel yük hareketinin miktarının bir ölçüsüdür. Birim zamanda elektriksel yük hareketi ne kadar yoğun ise akımın değeri o kadar fazladır. 8

9 Manyetik Akı Yoğunluğu ya da Manyetik Alan (B): Manyetik akı yoğunluğu ya da diğer adıyla Manyetik Alan, birim yüzey alanındaki manyetik akı miktardır. Sembolü B, birimi Tesla (T) dir. 1 Tesla, 1 Wb/m 2 dir. Bu tanımdan anlaşılacağı üzere, manyetik akı yoğunluğunun formülü B şeklindedir. Burada A, manyetik kuvvet çizgilerinin kestiği yüzey alanıdır. Daha genel bir ifadeyle manyetik alan ile manyetik akı arasındaki analitik bağıntı, aşağıdaki integral ile ifade edilebilir: A (T) A B da Yani kapalı bir A alanındaki manyetik alanın integrali, manyetik akıyı verir. 9

10 Manyetik Geçirgenlik (μ): Manyetik geçirgenlik, adından da anlaşılacağı üzere bir malzemenin manyetik alana maruz kaldığında mıknatıslanma derecesinin bir ölçüsüdür. Yani diğer bir ifadeyle o malzemenin manyetik akı geçişine gösterdiği kolaylığın bir ölçüsüdür. Demir, çelik, nikel, kobalt gibi ferromanyetik malzemelerin manyetik geçirgenliği yüksektir. Manyetik geçirgenlik μ ile gösterilir ve SI birim sisteminde birimi Henry/metre (H/m) dir. Tanımından da anlaşılacağı üzere her malzemenin manyetik geçirgenliği farklıdır ve 0 r formülüyle hesaplanır. Burada μ 0 =4π 10-7 boşluğun manyetik geçirgenliği, μ r ise bağıl manyetik geçirgenlik olarak adlandırılır. μ r değeri malzemeye göre değişir ve boşluğun manyetik geçirgenliği baz alınarak hesaplanır. Yaygın olarak kullanılan bazı malzemelerin bağıl manyetik geçirgenlik değeri şu şekildedir: Malzeme Bağıl Manyetik Geçirgenlik (μ r ) (Birimsizdir) Hava 1 Demir 5195 Sert Çelik

11 Malzemeler, bağıl manyetik geçirgenliklerine göre şu şekilde sınıflandırılırlar: 1-Ferromanyetik Madde: Bağıl manyetik geçirgenlikleri 1 den çok büyük olan maddelerdir. Böyle maddeler manyetik alana maruz kaldıklarında mıknatıslanırlar. Kobalt, nikel, demir gibi maddeler ferromanyetik maddedir. 2-Paramanyetik Madde: Bağıl manyetik geçirgenlikleri 1 den biraz büyük olan maddelerdir. Böyle maddeler manyetik alana maruz kaldıklarında çok az mıknatıslanırlar. Alüminyum, hava, manganez gibi maddeler paramanyetik maddedir. 3-Diamanyetik Madde: Bağıl manyetik geçirgenlikleri 1 den biraz küçük olan maddelerdir. Böyle maddeler manyetik alana maruz kaldıklarında alana zıt yönde ve zayıf olarak mıknatıslanırlar. Bakır, gümüş, bizmut ve karbon gibi maddeler diyamanyetik maddelerdir. 11

12 Manyetik Alan Şiddeti (H): Manyetik alan şiddeti, manyetik alanın bir ortam ya da malzemedeki büyüklüğünü (çokluğunu) ifade eder. Daha somut bir açıklamayla, manyetik alana maruz kalan bir malzemede, malzemenin manyetik geçirgenliği ile orantılı olan bir manyetik alan şiddeti oluşur. Zaten manyetik alan (B) ile manyetik alan şiddeti (H) arasında B H bağıntısı mevcuttur. Manyetik alan şiddeti H ile gösterilir ve birimi Amper/metre (A/m) dir. Tıpkı manyetik alan gibi vektörel bir büyüklüktür. Bu temel tanımlardan sonra, artık Amper Kanunu ve Faraday İndüksiyon Kanunu tanıtılabilir. 12

13 Amper Kanunu: Amper kanununun en basit ifadesi şu şekildedir: Üzerinden akım geçen bir iletkenin etrafında bir manyetik alan oluşur. Daha detaylı olarak ise şu şekilde ifade edilebilir: Bir iletkenin etrafındaki manyetik alan şiddeti, o iletkenden geçen akımla doğru orantılıdır. Bu kanun matematiksel olarak H d l i denklemi ile ifade edilir. Yani bir iletkenin etrafındaki manyetik alan şiddetinin sonsuz küçük bir kapalı dl yolu boyunca integrali, o iletken tarafından çevrelenen toplam akımı verir. Yukarıdaki denklemde eğer B=μH= μ 0 μ r H bağıntısı yerine yazılırsa (μ r =1 olduğunu düşünelim), B d l bağıntısı elde edilir ve böylece akım (I) ve manyetik alan (B) doğrudan ilişkilendirilmiş olur. Yukarıdaki formüllerde B, H ve integral alınan yol l vektörel büyüklüklerdir. 0 i 13

14 Eğer integral alınan yol ile manyetik alan aynı yönde ise, o halde skaler büyüklükler cinsinden bu denklem şu şekilde yazılabilir: Hdl i Aşağıdaki şekilde i akımını taşıyan bir iletken ve r yarıçaplı dairesel yollar görülmektedir. Amper kanunu bu basit yapıya uygulanırsa, iletkenin merkezinden r kadar uzaklıktaki bir noktada manyetik alan şiddetinin değeri Akım Taşıyan iletken Dairesel Yol H i 2 r olarak bulunur. Zira r yarıçaplı çembersel yolun integrali, çemberin çevresi olan 2πr değerine eşittir. Bu şeklin size, manyetik alanın yönü ile alakalı olarak, aşina olduğunuz bir kuralı hatırlatması gerekir (?) 14

15 Amper kanununa göre üzerinden akım geçen bir iletkenin etrafında manyetik alan oluşur. Bu manyetik alanın yönü Sağ El Kuralı ile bulunur. Bu kurala göre, sağ el baş parmağı, iletkenden geçen akımın yönünü gösterirse, bitişik 4 parmak, oluşan manyetik alanın yönünü gösterir. 15

16 Faraday İndüksiyon Kanunu na geçmeden önce basit ama önemli bir soru üzerinde duralım, zira bu soru hem Faraday İndüksiyon Kanunu na, hem de birçok elektrik makinasının çalışmasına temel teşkil edecektir. Amper kanunundan bahsederken, içinden akım geçen bir iletkenin etrafında manyetik alan oluşacağını öğrendik. Soru şu ki; doğru akım mı manyetik alan meydana getirir, alternatif akım mı? Her ikisi de manyetik alan meydana getirir. Ancak doğru akımın meydana getirdiği manyetik alan sabittir, zamana göre değişmez. Alternatif akımın meydana getirdiği manyetik alan ise zamana göre değişir! 16

17 Faraday İndüksiyon Kanunu: Faraday indüksiyon kanununun en basit ifadesi şu şekildedir: Zamana göre değişen bir manyetik alan, bu alan içindeki bir iletkende gerilim indükler. Eğer bu iletkenin uçlarına bir yük bağlanırsa da, bu yükten bir akım geçer. Bu haliyle Amper Kanunu ve Faraday İndüksiyon Kanunu arasında dual bir ilişki (aslında yumurta-tavuk ilişkisi) olduğunu görüyoruz. Yani Amper Kanunu bir iletkenden geçen akımın, iletken etrafında bir manyetik alan oluşturacağını gerçeğini vurgularken, Faraday İndüksiyon Kanunu, zamana göre değişen bir manyetik alanın, bir iletkende gerilim indükleyeceğini ve iletken uçlarına bir yük bağlanması (ya da iletken uçlarının kısa devre edilmesi) durumunda iletkenden bir akım akacağı gerçeğini vurguluyor. İletkende indüklenen bu gerilim, Elektromotor Kuvvet (EMK) adını alır ve şu şekilde hesaplanır: e d dt Buradaki - işareti, indüklenen gerilimin kendisini meydana getiren etkiye ters yönlü olduğunu, yani bu gerilimin iletkende dolaştıracağı akım nedeniyle oluşacak akının, kendisini meydana getiren akıyı zayıflatmaya çalışacağını temsil eder. (V) 17

18 e d dt Bu formül tek sipirli (tek sarım) bir iletkende indüklenen gerilimin formülüdür. N sipirli bir bobinde indüklenecek gerilim ise e d N dt Eğer indüklenen gerilimin genliği hesaplanacaksa, yani özel olarak bir yön vurgusu yapılmasına gerek yoksa, formül buradaki - işareti ihmal edilerek de yazılabilir. e d N dt 18

19 Sıradaki soru şu: Bir iletkende gerilim indüklenmesi, sadece zamana göre değişen bir manyetik alanın varlığında mı gerçekleşir? Faraday ın bu soruya cevabı koca bir HAYIR! Peki eğer manyetik alan sabit (uniform) ise iletkende gerilim nasıl indüklenir? Faraday ın bu soruya cevabı İLETKENİ HAREKET ETTİREREK! Eğer uniform B manyetik alan içerisindeki l uzunluğundaki bir iletken, şekildeki gibi v hızıyla hareket ettirilirse, θ manyetik alan vektörü ile hız vektörü arasındaki açıyı göstermek üzere, indüklenen gerilimin değeri yine aşina olduğunuz bir formülle hesaplanır: e Bvl sin v Bu denklem, Faraday İndüksiyon Kanunu na göre indüklenen gerilimin hesaplanmasına ilişkin formülasyonun ikinci versiyonudur. 19

20 İletkende indüklenen gerilimin polaritesi, Fleming Kuralı olarak da bilinen Sağ El Kuralı olarak adlandırılan bir kuralla bulunur. Sağ el baş parmağı iletkenin hareket yönünü (v), işaret parmağı manyetik alanın yönünü (B) gösteriyorsa, orta parmak indüklenen gerilimin (e) yönünü gösterir. v 20

21 Şu ana kadar, 1. Akım taşıyan bir iletkende, akımın iletken etrafında bir manyetik alan oluşturduğunu, 2. Zamana göre değişen manyetik alana maruz kalan iletkende bir gerilim indüklendiğini, 3. Sabit bir manyetik alana maruz kalan iletken hareket ettirildiğinde de iletkende bir gerilim indüklendiğini öğrendik. Bu konudaki son soru; Akım taşıyan bir iletken, manyetik alana maruz bırakılırsa ne olur? 21

22 Bu sorunun cevabını ise Lorentz vermiş. Lorentz Kuvvet Kanunu na göre, akım taşıyan bir iletken manyetik alana maruz bırakıldığında iletkende bir kuvvet indüklenir. İndüklenen kuvvetin (F) yönü, Sol El Kuralı ile bulunur. i akımı taşıyan B manyetik alanına maruz kalan l uzunluğundaki iletkende indüklenen bu kuvvetin değeri, yine aşina olduğunuz bir formülle hesaplanır: F Bil sin Akımın Yönü θ Kuvvetin Yönü 22

23 Açıklanan bu temel elektromanyetizma kanunları, elektrik makinalarının tamamının çalışmasına temel teşkil eder. Bu nedenle de büyük önem ihtiva ederler! 1. Akım taşıyan bir iletkende, akımın iletken etrafında bir manyetik alan oluşur. (Amper Kanunu) 2. Zamana göre değişen manyetik alana maruz kalan iletkende bir gerilim indüklenir. (Faraday İndüksiyon Kanunu) 3. Sabit bir manyetik alana maruz kalan iletken hareket ettirildiğinde de iletkende bir gerilim indüklenir. (Faraday İndüksiyon Kanunu) 4. Manyetik alan içinde akım taşıyan bir iletkende, bir kuvvet indüklenir. (Lorentz Kuvvet Kanunu) 23

24 Elektromanyetizma Manyetik Devreler Transformatörler Elektromekanik Enerji Dönüşümü Elektrik Makinaları DC Makinalar AC Makinalar Senkron Makinalar 24

25 MANYETİK DEVRELER Bir manyetik devre, içinde manyetik akı dolaşan bir yoldur. Bu açıdan elektrik devrelerine benzerler, zira bir elektrik devresi de içinden elektrik akımı dolaşan bir yoldur. Bu nedenle de manyetik devrelerin analizi, elektrik devrelerinin analiz yöntemleri ile yapılır. Elektrik devrelerindeki tüm elektriksel büyüklüklerin (akım, gerilim, direnç, iletkenlik vs.) manyetik devrelerde bir manyetik eşdeğeri (akı, manyetomotor kuvvet, relüktans, manyetik geçirgenlik vs.) vardır. Daha pratik bir tanımlama ile bir manyetik devre, aslında transformatör, motor, hoparlör vs. gibi birçok elektriksel ve elektromekanik cihazın analizi için geliştirilmiş bir modeldir. 25

26 Örneğin şekildeki gibi kesit alanı A olan bir nüvenin bir koluna, I akımı taşıyan bir bobin sarılmış olsun. Bu sistem bir manyetik devredir, zira Amper kanununa göre I akımı bir manyetik alan (B) meydana getirecek ve nüvenin içinde akı (ϕ) dolaştıracaktır. Nüve olarak genellikle manyetik geçirgenliği çok yüksek olan ferromanyetik malzemeler kullanılır. Akı (ϕ) aslında nüvenin tamamında dolaşır (hatta keskin uçlarda saçaklanır) ancak analiz kolaylığı açısından saçaklanma ihmal edilir ve hesaplamalarda kullanmak için, akının dolaştığı yol için şekildeki gibi bir ortalama l yolu alınır. A (Nüvenin Kesit Alanı) Φ 26

27 Soldaki şekilde 3 boyutlu olarak çizilen bu manyetik devre, bazen analiz kolaylığı için sağdaki gibi 2 boyutlu olarak da çizilebilir. Bu durumda nüvenin kesit alanının ayrıca belirtilmesi gerekir. Manyetik devrelerin analizine geçmeden önce, manyetik devrelere özgü birkaç yeni fiziksel büyüklüğün tanıtılması gerekir. Her ne kadar yeni olsalar da, manyetik devrelere özgü bu fiziksel büyüklüklerin tamamımın, elektrik devrelerinde bir eşdeğeri vardır. Ayrıca Ohm Kanunu, Kirchhoff un Akımlar Kanunu ve Kirchhoff un Gerilimler Kanunu, manyetik devrelerde de aynı şekilde kullanılabilir. Şimdi manyetik devrelere özgü bu yeni büyüklükleri tanıtalım. A (Nüvenin Kesit Alanı) Φ 27

28 Manyetomotor Kuvvet (): Manyetik akı, ya bir kalıcı mıknatıs ya da elektrik akımı tarafından üretilir. Manyetomotor kuvvet, elektrik akımının manyetik alan (ya da akı) üretme etkinliğinin bir ölçüsüdür. Daha pratik bir tanımlama ile manyetik devrelerde manyetomotor kuvvet, elektrik devrelerindeki gerilimin muadilidir, yani devrenin kaynağıdır. N sarımlı ve I akımı taşıyan bir bobinin manyetik devreye sağladığı manyetomotor kuvvet =NI ile hesaplanır. Aynı zamanda H manyetik alan şiddetini ve l akının aldığı ortalama yolu göstermek üzere, =Hl dir. NI Hl Manyetomotor kuvvetin birimi Amper tur (At) dir. 28

29 Relüktans (): Relüktans, manyetik devrelerde, manyetik akıya karşı gösterilen zorluktur. Bu açıdan tıpkı elektrik devrelerindeki dirence benzer, zira elektrik devrelerinde direnç, elektrik akımına gösterilen zorluktur. l, manyetik akının aldığı ortalama yolu, μ manyetik geçirgenliği ve A nüvenin kesit alanını göstermek üzere, relüktans şu şekilde hesaplanır: A (Nüvenin Kesit Alanı) l A Relüktansın birimi Amper tur/weber (At/Wb) dir. Φ 29

30 Manyetik devreler de, tıpkı bobinli elektrik devreleri gibi indüktif etkiye ve dolayısıyla bir indüktansa sahiptir. Manyetik devrelerde indüktansın (L) hesaplanması için önce yeni bir kavramın tanıtılması gerekir; Nüvedeki iletkenler tarafından kesilen toplam akı (λ). Eğer nüveden geçen toplam akı ϕ ve nüveye sarılı bobinin sipir sayısı N ise, nüvedeki iletkenler tarafından kesilen toplam akı (λ) şu şekilde hesaplanır: N λ nın birimi Weber tur (Wb t) dir. Bu tanımdan sonra, manyetik devrelerde indüktansın formülü şu şekilde sunulabilir: L N (H) i i 30

31 Manyetik devrelerde Ohm Kanunu da şu şekilde yazılabilir. 31

32 Manyetik devrelerin analizi için kullanılan formülleri şu şekilde özetleyebiliriz: NI Hl Manyetomotor kuvvet, (At) l A Relüktans, (At/Wb) N Nüvedeki iletkenler tarafından kesilen toplam akı, (Wb t) L 2 N N İndüktans, (H) i i Manyetik devrelerde Ohm Kanunu BA 32

33 Elektrik devrelerindeki büyüklüklerin manyetik devrelerdeki eşdeğeri ise şu şekilde özetlenebilir: Elektriksel Büyüklük Akım, I (A) Gerilim, V (V) Direnç, R (Ω) Manyetik Büyüklük Akı, ϕ (Wb) Manyetomotor Kuvvet, (At) Relüktans, (At/Wb) Akım Yoğunluğu, J (A/m 2 ) Manyetik Akı Yoğunluğu, B (T Wb/m 2 ) İletkenlik, ϭ (1/Ω mho) Elektrik Alan Şiddeti, E (V/m) Manyetik Geçirgenlik, μ (H/m) Manyetik Alan Şiddeti, H (At/m) 33

34 Ör: Şekildeki nüvenin kesit alanı A= m 2 ve bağıl manyetik geçirgenliği μ r =1000 dir. Nüveye sarılı bobinin sipir sayısı N=500 tur ve bobinden geçen akım i=0.1 A dir. Buna göre bu manyetik devredeki manyetik akıyı, manyetik akı yoğunluğunu ve manyetik alan şiddetini bulunuz. u u 34

35 C: Bu manyetik devrenin eşdeğer devresi şekildeki gibidir. Bu eşdeğer devredeki direnç, nüvenin manyetik relüktansını modeller. Ohm kanununu kullanarak manyetik akıyı hesaplayabilmemiz için manyetomotor kuvveti ve relüktası hesaplamamız gerekir. u u Ni At 35

36 C: Hatırlanacağı üzere relüktansın formülü idi. Dolayısıyla relüktansı hesaplayabilmek için akının aldığı ortalama yolu hesaplamamız gerekir. Bunun için sağdaki şekli kullanabiliriz. l A Ortalama Yol = (0.09 4=0.36 m) u u 36

37 2 l l A A 0 r At/Wb Wb B T A H B B H 139 A/m 0 r

38 Ör: Şekildeki manyetik devrede nüvenin bağıl manyetik geçirgenliğinin sonsuz olduğunu kabul ediniz. Nüveye sarılı bobinin sipir sayısı N=1000 tur ve bobinden geçen akım i=20 A dir. Hava boşluklarının genişlikleri g 1 =g 2 =0.25 cm ve g 3 =0.5 cm dir. Nüvenin kollarının kesit alanları arasında A 1 =A 2 =0.5A 3 = m 2 bağıntısı vardır. Buna göre hava boşluklarındaki manyetik akı yoğunluğunu bulunuz. 38

39 C: Hatırlanacağı üzere relüktansın formülü idi. Dolayısıyla eğer nüvenin bağıl manyetik geçirgenliği sonsuz kabul edilirse, nüvenin relüktansı sıfır olacaktır. Ancak hava boşluklarının her birinin belli bir relüktansı vardır, zira hava boşluğunun belli bir manyetik geçirgenliği (μ r =1) vardır. Verilen manyetik devrenin eşdeğer devresi şu şekilde olur: l A 39

40 Bu devredeki relüktansları hesaplayalım. 2 g g1 7 A g1 g 2 g3 7 A At/Wb 2 g 0.510,

41 Kirchhoff un Akımlar Yasasına göre ϕ 3 =ϕ 1 +ϕ 2 dir. Aynı zamanda tüm relüktansların değerini birbirine eşit bulduğumuz için de ϕ 1 =ϕ 2 dir. Bu durumda; Ni g3 g mwb mwb 2

42 Soruda her bir hava boşluğundaki manyetik akı yoğunluğunun değeri istendiği için, bu değerler formülleri kullanılarak bulunabilir. B B B A1 A3 42

43 Bu manyetik devrede, nüvenin manyetik geçirgenliği sonsuz kabul edilmeseydi ne olurdu? 43

44 Elektromanyetizma Manyetik Devreler Transformatörler Elektromekanik Enerji Dönüşümü Elektrik Makinaları DC Makinalar AC Makinalar Senkron Makinalar 44

45 TRANSFORMATÖRLER Transformatörler yapısal olarak aynı nüveyi paylaşan iki sargıdan oluşan manyetik devrelerdir. Fonksiyonel olarak ise, bu iki sargının farklı sipir sayılarında sarılması suretiyle, girişindeki AC sinyalin akım ve gerilim değerlerini alçaltan veya yükselten elektromanyetik cihazlardır. İdeal bir transformatörde nüvenin manyetik geçirgenliği sonsuzdur ve hem nüvede hem de sargılarda kayıp sıfıra eşittir. 45

46 Transformatörlerin çalışma prensibi de yapısı kadar basittir. Primer sargısına zamana göre değişen bir gerilim uygulandığında, bu gerilimin primer sargısında dolaştırdığı akım, Amper kanununa göre bir manyetik alan meydana getirir. Nüvede dolaşan akı, sekonder sargısını keserek Faraday İndüksiyon Kanununa göre bu sargıda bir gerilim indükler. İndüklenen gerilimin değeri, sekonder sargısının sipir sayısı ile orantılıdır. Primer Sekonder 46

47 Örneğin aşağıda gösterilen şemada, sipir sayısı N 1 olan primer sargısına zamana göre değişen bir V 1 gerilimi uygulandığında, bu gerilim primer sargısında bir I 1 akımı dolaştırır. Amper kanununa göre bu akım bir manyetik alan meydana getirir ve nüvede ϕ akısını dolaştırır. Bu akı hem primer hem de sekonder sargısındaki iletkenleri keser ve sekonderde E 2 gerilimini indükler. Daha önce vurgulandığı gibi ideal bir transformatörde sargı kayıpları sıfıra eşittir ve bu nedenle V 1 =E 1 ve V 2 =E 2 dir. Sekondere bir yük bağlanırsa sekonderden I 2 akımı akar. Primer Sekonder 47

48 Primer ve sekonderde indüklenen gerilimin ani değerler cinsinden ifadesi: e d N dt Bu iki denklem birbirine oranlanırsa: d e N dt e e N N Primer Sekonder 48

49 Elde edilen bu denklem rms değerler cinsinden yazılırsa: Bu N N 1 2 Primer e e N N E E N N oranına transformatörün Dönüştürme Oranı denir ve a ile gösterilir. a N N 1 2 Sekonder 49

50 İdeal bir transformatörde sargılarda kayıp olmadığı için E 1 =V 1 ve E 2 =V 2 dir. Böylece Yani transformatörün sekonder sargısının sipir (tur) sayısı, primer sargısının tur sayısına göre daha fazla ise bu transformatör yükselten bir transformatördür, girişindeki gerilimin genliğini çıkışında yükseltir. Sekonder sargısı primere göre daha az sipirli ise, bu durumda bu transformatör düşüren bir transformatördür. Primer V V N N a Sekonder 50

51 Transformatörler enerji üreten cihazlar değildir. Yani transformatörün girişindeki elektrik enerjisinin değeri ne ise, çıkışında da aynı değerde elektrik enerjisi vardır (ideal transformatörde kayıplar ihmal edilir). Dolayısıyla yükselten bir transformatörde gerilim ne oranda yükseltiliyorsa, akım da aynı oranda alçaltılır. Benzer şekilde, alçaltan bir transformatörde gerilim ne oranda alçaltılıyorsa, akım da o oranda yükseltilir. Bunun sonucu olarak akımlar arasında oran, dönüştürme oranının tersidir. I I a I I 2 1 a Primer Sekonder 51

52 Primer ve sekonder empedansları arasında ise Z Z N N ilişkisi mevcuttur. Tüm bu dönüştürme denklemleri şu şekilde özetlenebilir: 2 a N V I Z a N V I Z Primer Sekonder 52

53 İdeal bir transformatörde, nüvede dolaşan akı ile primer ve sekonder gerilimleri arasındaki ilişki şu şekildedir: 1 1 v dt N v dt N2 Eğer akı ϕ=ϕ m sinωt şeklinde sinüsoidal olarak değişiyorsa, bu durumda N sipirli bir bobinde indüklenecek gerilimin ani değeri d e N Nm cost dt şeklinde olacaktır. Eğer bu denklemin rms değeri yazılırsa E Nm fn m (V) denklemi elde edilir. Bu denklemde f=ω/2π akının frekansıdır. 53

54 İdeal olmayan bir transformatörde ise sargının direnci ve indüktasından dolayı bir gerilim düşümü olacağı için V 1 gerilimi E 1 gerilimine ve V 2 gerilimi E 2 gerilimine eşit değildir. Ayrıca nüvenin manyetik geçirgenliği pratik olarak sonsuz olamayacağı için, belirli miktarda manyetizasyon kaybı vardır. Bunlara ek olarak manyetik devrede kaçak akı oluşur. İdeal olmayan transformatörlerin analizi, bu kısa tanıtımın kapsamı dışındadır. Primer Sekonder 54

55 Elektromanyetizma Manyetik Devreler Transformatörler Elektromekanik Enerji Dönüşümü Elektrik Makinaları DC Makinalar AC Makinalar Senkron Makinalar 55

56 ELEKTROMEKANİK ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ Bu bölümde, elektrik enerjisi ile mekanik enerjinin birbirine dönüşümünün temelleri açıklanacaktır. Bu amaçla ilk önce sabit (zamana göre değişmeyen) bir manyetik alan içindeki bobinin, daha sonra da zamana göre değişen bir manyetik alan içindeki bobinin durumu incelenecektir. 56

57 1. Sabit Manyetik Alan İçindeki Bobin Daha önce sabit bir manyetik alan içerisindeki bobin döndürüldüğünde, bobinde bir gerilim indükleneceğini söylemiştik. Aslında bobin sabit pozisyonda tutulup, (değeri sabit olan) manyetik alan bir şekilde döndürülürse de bobinde gerilim indüklenir. Yani manyetik alan ve bobin ikilisinden hangisinin durağan (hareketsiz), hangisinin ise dönen olduğu farketmez. Biri döndüğü sürece bobinde gerilim indüklenir. DC Makinalar ve Senkron Makinalar bu prensibe göre çalışırlar. DC makinalarda manyetik alan durağandır bobin döner. Senkron makinalarda bobinin pozisyonu sabittir, (değeri sabit olan) manyetik alan mekanik olarak döndürülür. 57

58 Dönen bir elektrik makinasının iki temel parçası vardır: Stator ve Rotor. Duran kısım stator, dönen kısım ise rotor olarak adlandırılır. DC makinalarda statora özel olarak endüktör, rotora ise özel olarak armatür denir. Duran Kısım Stator (Endüktör) Dönen Kısım Rotor (Armatür) 58

59 Daha önce vurgulandığı gibi, zamana göre değişmeyen (sabit) bir manyetik alan ya bir elektromıknatısla, ya da bir kalıcı mıknatısla üretilebilir. Eğer elektromıknatıs kullanılırsa, sargıdan geçen akımın genliği ayarlanarak üretilen manyetik alanın şiddeti de ayarlanabilir. Kalıcı mıknatıslar ise değeri ayarlanamayan, sabit bir manyetik alan sağlarlar. Ancak kalıcı mıknatıs kullanılması durumunda aynı güç değeri için makinanın hacmi oldukça küçülür ve verimi artar. Sabit manyetik alan içerisindeki bobinin davranışının anlatıldığı bu kısımda, sabit manyetik alanın kalıcı mıknatıs tarafından üretildiğini göz önünde bulunduracağız. Ancak anlatılacak olan tüm detaylar, elektromıknatıs kullanılması durumunda da geçerlidir. 59

60 1.a. Generatör Aksiyonu Fırçalar Komütatör Bobin Mekanik Sürücü Şaft (Mil) Manyetik Alan DC generatörlerin çalışma prensibini açıklamak için yandaki şekli kullanalım. Burada bir mıknatıs tarafından oluşturulan sabit değerli manyetik alanın içine yerleştirilmiş bobin, miline bağlı bir türbin vasıtasıyla mekanik olarak döndürülmektedir. Dolayısıyla bobinde bir gerilim indüklenecektir. İndüklenen bu gerilim fırçalar ve kollektör yardımıyla dış devreye (yüke) iletilmektedir. 60

61 Bobinin şekildeki konumunu göz önünde bulunduralım. Manyetik alan kuvvet çizgileri N kutbundan S kutbuna doğru olacağı için bu konumda bobini kesen akı miktarı maksimum olacaktır. Şimdi bobini ok yönünde 90 derece döndürelim. 61

62 Bu konumda bobin, manyetik alan kuvvet çizgilerine paraleldir ve dolayısıyla kuvvet çizgileri bobini kesmez. Bobini ok yönünde (saat ibresi yönünde) bir kez daha 90 derece döndürelim. Bu konumda bobin, manyetik alan kuvvet çizgilerine diktir ve bobin tarafından kesilen manyetik akı maksimumdur. Ancak bobinin konumu, başlangıçtaki konumunun tam tersidir ve dolayısıyla bu akının bobinde indükleyeceği gerilimin polaritesi, başlangıçtaki konumun tam tersidir. 62

63 Bobini bir kez daha saat ibresi yönünde 90 derece döndürelim. Bu konumda bobin, manyetik alan kuvvet çizgilerine paraleldir ve dolayısıyla kuvvet çizgileri bobini kesmez. Dikkat edilirse bobin tarafından kesilen akı miktarı bir kosinüs dalgası şeklinde değişmektedir. Yani başlangıçta kesilen akı miktarı maksimum iken, bobin hareket ettirildikçe kesilen akının miktarı azalmakta ve 90 derecelik hareket sonunda minimum değerini almakta, daha sonra yine 90 derece hareket ettirildiğinde ters yönde maksimum değerini almakta ve yandaki şekilde tekrar minimum olmaktadır. 63

64 Şekildeki grafik, bobin tarafından kesilen akının değişimini göstermektedir. Burada θ, bobin ile manyetik kuvvet çizgileri arasındaki açı, Φ p mıknatısın sağladığı akı, Φ ise bu akının bobin tarafından kesilen miktarıdır. Yani bobinin kestiği akının aldığı maksimum değer, mıknatıs tarafından sağlanan sabit değerli akı Φ p dir. Grafik bir kosinüs dalgası şeklindedir. 64

65 Dolayısıyla bobin tarafından kesilen akı, matematiksel olarak şu şekilde ifade edilebilir: p cos 65

66 Faraday İndüksiyon Kanununa göre bobinde indüklenen gerilim: e e d dt d cos p dt d sin p dt sint p Burada ω=dθ/dt açısal frekans olarak adlandırılır ve birimi rad/s dir. 66

67 e sint p Dolayısıyla indüklenen gerilimin zamana göre değişimi de şekildeki gibi olacaktır. Yani indüklenen gerilim bir sinüs dalgası şeklinde değişecektir. 67

68 Dikkat edilirse bu gerilim bir alternatif gerilimdir, yani polaritesi değişmektedir. DC generatörlerde indüklenen bu AC gerilimi, bir DC gerilim olarak dış devreye almak için kollektör kullanılır. 68

69 Fırçalar Komütatör Bobin Mekanik Sürücü Şaft (Mil) Manyetik Alan İki paraçaya bölünmüş ve herbir parçası birbirinden yalıtılmış bir bilezik gibi görünen kollektör (diğer adıyla komütator), her bir parçası bobinin bir ucuna temas edecek şekilde bağlanmıştır. Dolayısıyla bobinle beraber döner. Ancak fırça olarak adlandırılan kısımlar sabit konumludur. 69

70 Bobinde indüklenen gerilimin yönü değişmekle beraber, kollektör ve fırçalar, yükün üzerinden tek yönlü akım akmasını sağlarlar. B fırçasına her zaman bobinin negatif polariteli kısmı, A fırçasına ise her zaman bobinin pozitif polariteli kısmı gelecektir. Fırça Komütatör (Kollektör) 70

71 Dolayısıyla yükün üzerinden geçen akım, şekildeki gibi doğru akımdır. Fırça Komütatör (Kollektör) 71

72 1.b. Motor Aksiyonu Fırça Komütatör (Kollektör) DC makinalarda generatör aksiyonunu anlatmak için kullanılan konfigürasyonda, bobini harici bir etki ile mekanik olarak döndürmek yerine, bu bobine bir DC kaynak bağlanırsa, mıknatısın meydana getirdiği manyetik alan (B) ile bobine uygulanan gerilim sonucu bobinden geçen akımın (i) etkileşiminden, Lorentz Kuvvet Kanununa göre, bobinde bir kuvvet indüklenir. 72

73 Lorentz Kuvvet Kanunu na göre, akım taşıyan bir iletken manyetik alana maruz bırakıldığında iletkende bir kuvvet indüklenir. İndüklenen kuvvetin (F) yönü, Sol El Kuralı ile bulunur. i akımı taşıyan B manyetik alanına maruz kalan l uzunluğundaki iletkende indüklenen bu kuvvetin değeri, yine aşina olduğunuz bir formülle hesaplanır: F Bil sin Akımın Yönü θ Kuvvetin Yönü 73

74 Bobinin yarıçapı r ise, indüklenen bu kuvvet bobinde Fırça Komütatör (Kollektör) T F r (Nm) formülüyle hesaplanan bir Tork (Moment) meydana getirir. Bu momentin etkisiyle bobin döner. Böylece bobine uygulanan elektrik enerjisi, bobinin şaftında (milinde) mekanik enerjiye dönüştürülmüş olur. Motorlar, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren elektrik makinalarıdır. 74

75 Fırça Komütatör (Kollektör) Motor aksiyonunda anılmaya değer bir ayrıntı da şekilde vurgulanan gerilimdir. Bu gerilim, indüklenen torkun etkisiyle bobin dönmeye başladıktan sonra, manyetik alan içinde hareket eden bobinde Faraday İndüksiyon Kanununa göre indüklenen gerilimdir. Polaritesi kendisini meydana getiren etkiye ters yönlü olduğu için zıt elektromotor kuvvet (zıt emk) olarak adlandırılır. 75

76 Özetle, değeri sabit bir manyetik alan içindeki bobin, harici bir mekanik etkiyle döndürülürse bobinde gerilim indüklenir. Böylece mekanik enerji, elektrik enerjisine dönüştürülmüş olur. (DC Generatör) Eğer bu bobine bir DC gerilim uygulanırsa, bobinde bir tork indüklenir ve bobin dönmeye başlar. Böylece elektrik enerjisi mekanik enerjiye dönüştürülmüş olur. (DC Motor) Bu bilgiler ışığında, şu soruyu cevaplamaya çalışalım: Bir DC Makina, konfigürasyonu değiştirilmeden (herhangi bir fiziksel değişiklik yapılmadan), gerektiğinde motor ve gerektiğinde generatör olarak kullanılabilir mi? 76

77 2. Zamana Göre Değişen Manyetik Alan İçindeki Bobin Zamana göre değişen manyetik alan meydana getirmenin birçok alternatifi olsa da, burada dikkatimizi sinüsoidal olarak değişen manyetik alana yoğunlaştıracağız. Eğer bir bobine sinüsoidal gerilim uygulanırsa, bobinden geçen akım da sinüsoidal olarak zamana göre değişen bir akım olacak ve dolayısıyla bu akımın meydana getireceği manyetik alan da zamana göre değişen bir manyetik alan olacaktır. Faraday İndüksiyon Kanununa göre, zamana göre değişen bir manyetik alan içindeki bobinde bir gerilim indüklenir. Eğer bu bobinin iki ucu kısa devre edilirse bobinden bir akım geçer ve Lorentz Kuvvet Kanununa göre manyetik alan içinde akım taşıyan bir bobinde kuvvet oluşacağı için, bobin dönmeye başlar. Tüm bu operasyon, AC motorların çalışma prensibini açıklar. AC Generatörlerin (alternatör) çalışma prensibi DC Generatörlerin (dinamo) çalışma prensibi ile aynıdır. Sadece indüklenen gerilim, dış devreye doğrultulmadan alınır. 77

78 2.a. Generatör Aksiyonu AC Generatörlerin (alternatör) çalışma prensibi DC Generatörlerin (dinamo) çalışma prensibi ile aynıdır. Sadece indüklenen gerilim, dış devreye doğrultulmadan alınır. Bunun için doğrultma işlemi yapan kollektör yerine, iki adet bilezik kullanılır. 78

79 2.b. Motor Aksiyonu Endüstride en yaygın olarak kullanılan motorlar 3 fazlı AC motorlardır. Asenkron Motor olarak anılan bu motorlarda statora 3 fazlı sargılar yerleştirilir. Rotorda ise iki ucu kısa devre edilmiş iletkenler vardır. Asenkron Motor Rotor Stator 79

80 Asenkron motorun çalışma prensibi oldukça basittir. Stator sargılarına üç fazlı sinüsoidal gerilim uygulanırsa, sargılardan geçen akım da sinüsoidal olarak zamana göre değişen bir akım olacak ve dolayısıyla bu akımın meydana getireceği manyetik alan da zamana göre değişen bir manyetik alan olacaktır. Faraday İndüksiyon Kanununa göre, zamana göre değişen bir manyetik alan içindeki bobinde bir gerilim indüklenir. Eğer bu bobinin iki ucu şekildeki gibi kısa devre edilirse bobinden bir akım geçer ve Lorentz Kuvvet Kanununa göre manyetik alan içinde akım taşıyan bir bobinde kuvvet oluşacağı için, rotor dönmeye başlar. Böylece elektrik enerjisi mekanik enerjiye çevrilmiş olur. 80

81 Stator sargılarına uygulanan üç fazlı gerilim, şekildeki gibi aralarında 120 şer derece faz farkı bulunan üç sinüsoidal sinyaldir. Bu gerilimin sargılarda dolaştırdığı akım, bir döner manyetik alan meydan getirir. Yani manyetik alan vektörü zamana göre dönmektedir. Döner manyetik alanın dönme hızına senkron hız denir. Rotorun mekanik olarak dönme hızı, senkron hızdan daha düşük bir değere sahiptir. Yani döner manyetik alanın hızı ile rotorun mekanik olarak dönme hızı aynı (senkron) değildir. Bu nedenle AC motorlar Asenkron Motorlar olarak adlandırılırlar. 81

82 Tüm bu bilgiler ışığında, asenkron motorlar hakkında şu soru, bu tip motorlara ilişkin operasyon teorisini (çalışma prensibini) öğrenme düzeyinizi göstermesi açısından kullanışlı olacaktır: Neden rotorun mekanik dönme hızı ile döner manyetik alanın hızı olmalıdır? farklı 82

83 Senkron Makinalar Asenkron makinalarda döner ile hızı ile rotorun hızı senkron değildi. Senkron makinalarda ise rotorun dönme hızı ile döner alanın hızı birbirine eşittir, yani senkrondur. Bir senkron makinanın statoru tıpkı asenkron makinanın statoru gibidir. Rotorda ise yine kısa devre çubukları vardır ancak, buna ek olarak bir sargı daha bulunur. 83

84 Motor modunda çalışmayı göz önünde bulunduralım. Başlangıçta rotordaki ek sargıya herhangi bir gerilim uygulanmaz. Stator sargılarına gerilim uygulanır ve motor başlangıçta tıpkı asenkron motor gibi çalışmaya başlar. Motor, nominal hızının (anma hızının) yaklaşık %75 ine ulaştığı anda, rotordaki ek sargıya bir DC gerilim uygulanır ve bu ek sargıda dolaşan akım vasıtasıyla rotor hızı, stator döner manyetik alan hızı ile aynı değere (senkron hale) getirilir. 84

85 Rotor senkron hızda dönmeye başladıktan sonra, artık rotordaki kısa devre çubuklarının hiçbir fonksiyonu yoktur! (Neden?) Ancak bu kısa devre çubukları, motor miline ani bir yük binip rotorun hızı senkron hızın altına düştüğünde tekrar devreye girerler ve rotor hızının tekrar senkron hıza eşit olmasını sağlarlar. 85

86 Özetlemek gerekirse AC, DC ve Senkron Makinaların dönen kısımlarında (rotor) ve duran kısımlarında (stator) aşağıdaki sinyaller mevcuttur. Stator Rotor DC Makinalar DC DC AC Makinalar AC AC Senkron Makinalar AC DC 86

ELEKTROMANYETİZMA VE ELEKTRİK MAKİNALARI

ELEKTROMANYETİZMA VE ELEKTRİK MAKİNALARI ELEKTROMANYETİZMA Elektromanyetizma, en genel ifadeyle, elektrik akımının manyetik etkisini inceleyen araştırma alanıdır. Bu alanda, önce 1800 lü yıllarda Danimarkalı bilim adamı Oersted, elektrik akımının

Detaylı

Şekil-1. Doğru ve Alternatif Akım dalga şekilleri

Şekil-1. Doğru ve Alternatif Akım dalga şekilleri 2. Alternatif Akım =AC (Alternating Current) Değeri ve yönü zamana göre belirli bir düzen içerisinde değişen akıma AC denir. En çok bilinen AC dalga biçimi Sinüs dalgasıdır. Bununla birlikte farklı uygulamalarda

Detaylı

T.C. ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI I DENEY FÖYLERİ

T.C. ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI I DENEY FÖYLERİ T.C. ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI I DENEY FÖYLERİ Hazırlayan Arş. Gör. Ahmet NUR DENEY-1 TRANSFORMATÖRLERDE POLARİTE

Detaylı

DOĞRU AKIM MAKİNELERİ

DOĞRU AKIM MAKİNELERİ 1 DOĞRU AKIM MAKİNELERİ DOĞRU AKIM MAKİNELERİ - Giriş Doğru Akım Makineleri Doğru akım makineleri elektromekanik güç dönüşümü yapan makinelerdir. Makine üzerinde herhangi bir değişiklik yapmadan her iki

Detaylı

BÖLÜM-I ELEKTRİK MAKİNELERİNİN TEMELLERİ DERS NOTLARI

BÖLÜM-I ELEKTRİK MAKİNELERİNİN TEMELLERİ DERS NOTLARI BÖLÜM-I ELEKTRİK MAKİNELERİNİN TEMELLERİ DERS NOTLARI 1 Makine İlkeleri Elektrik Makinaları elektrik enerjisini mekanik enerjiye veya mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren cihazlardır. Transformatörler,

Detaylı

ASENKRON MOTOR ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR. Genel

ASENKRON MOTOR ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR. Genel Genel ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR Asenkron makinalar motor ve jeneratör olarak kullanılabilmekle birlikte, jeneratör olarak kullanım rüzgar santralleri haricinde yaygın değildir. Genellikle sanayide kullanılan

Detaylı

1. Bölüm: Makina İlkelerine Giriş. Doç. Dr. Ersan KABALCI

1. Bölüm: Makina İlkelerine Giriş. Doç. Dr. Ersan KABALCI 1. Bölüm: Makina İlkelerine Giriş Doç. Dr. Ersan KABALCI 1 Makine İlkeleri Elektrik Makinaları elektrik enerjisini mekanik enerjiye veya mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren cihazlardır. 2 Makine

Detaylı

Doğru Akım (DC) Makinaları

Doğru Akım (DC) Makinaları Doğru Akım (DC) Makinaları Doğru akım makinaları motor veya jeneratör olarak kullanılabilir. Genellikle DC makinalar motor olarak kullanılır. En büyük avantajları hız ve tork ayarının kolay yapılabilmesidir.

Detaylı

Bölüm 9 ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley

Bölüm 9 ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley Bölüm 9 ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON Hedef Öğretiler Faraday Kanunu Lenz kanunu Hareke bağlı EMK İndüksiyon Elektrik Alan Maxwell denklemleri ve uygulamaları Giriş Pratikte Mıknatısın hareketi akım oluşmasına

Detaylı

ASENKRON (İNDÜKSİYON)

ASENKRON (İNDÜKSİYON) ASENKRON (İNDÜKSİYON) Genel MOTOR Tek fazlı indüksiyon motoru Asenkron makinalar motor ve jeneratör olarak kullanılabilmekle birlikte, jeneratör olarak kullanım rüzgar santralleri haricinde yaygın değildir.

Detaylı

Alternatif Akım Devre Analizi

Alternatif Akım Devre Analizi Alternatif Akım Devre Analizi Öğr.Gör. Emre ÖZER Alternatif Akımın Tanımı Zamaniçerisindeyönüveşiddeti belli bir düzen içerisinde (periyodik) değişen akıma alternatif akımdenir. En bilinen alternatif akım

Detaylı

Alternatif Akım Devreleri

Alternatif Akım Devreleri Alternatif akım sürekli yönü ve şiddeti değişen bir akımdır. Alternatif akımda bazı devre elemanları (bobin, kapasitör, yarı iletken devre elemanları) doğruakım devrelerinde olduğundan farklı davranırlar.

Detaylı

DANIŞMAN Mustafa TURAN. HAZIRLAYAN İbrahim Bahadır BAŞYİĞİT T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ HERHANGİ BİR ELEKTRİKLİ CİHAZIN ÇALIŞMA PRENSİBİ

DANIŞMAN Mustafa TURAN. HAZIRLAYAN İbrahim Bahadır BAŞYİĞİT T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ HERHANGİ BİR ELEKTRİKLİ CİHAZIN ÇALIŞMA PRENSİBİ T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ HERHANGİ BİR ELEKTRİKLİ CİHAZIN ÇALIŞMA PRENSİBİ DANIŞMAN Mustafa TURAN HAZIRLAYAN İbrahim Bahadır BAŞYİĞİT 0101.00001

Detaylı

Enerji Dönüşüm Temelleri. Bölüm 1 Makina İlkelerine Giriş

Enerji Dönüşüm Temelleri. Bölüm 1 Makina İlkelerine Giriş Enerji Dönüşüm Temelleri Bölüm 1 Makina İlkelerine Giriş Elektrik Makinaları elektrik enerjisini mekanik enerjiye veya mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren cihazlardır. Transformatorlar, alternatif

Detaylı

Asenkron Makineler (2/3)

Asenkron Makineler (2/3) Asenkron Makineler (2/3) 1) Asenkron motorun çalışma prensibi Yanıt 1: (8. Hafta web sayfası ilk animasyonu dikkatle inceleyiniz) Statora 120 derecelik aralıklarla konuşlandırılmış 3 faz sargılarına, 3

Detaylı

ELEKTRİKSEL EYLEYİCİLER

ELEKTRİKSEL EYLEYİCİLER ELEKTRİKSEL EYLEYİCİLER Eyleyiciler (Aktuatörler) Bir cismi hareket ettiren veya kontrol eden mekanik cihazlara denir. Elektrik motorları ve elektrikli sürücüler Hidrolik sürücüler Pinomatik sürücüler

Detaylı

ELM 324 ELEKTROMEKANİK ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ DERSİ LABORATUVARI

ELM 324 ELEKTROMEKANİK ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ DERSİ LABORATUVARI ELM 324 ELEKTROMEKANİK ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ DERSİ LABORATUVARI Deney 1 : Histeresiz Eğrisinin Elde Edilmesi Amaç : Bu deneyin temel amacı; transformatörün alçak gerilim sargılarını kullanarak B-H (Mıknatıslanma)

Detaylı

Alternatif Akım; Zaman içerisinde yönü ve şiddeti belli bir düzen içerisinde değişen akıma alternatif akım denir.

Alternatif Akım; Zaman içerisinde yönü ve şiddeti belli bir düzen içerisinde değişen akıma alternatif akım denir. ALTERNATiF AKIM Alternatif Akım; Zaman içerisinde yönü ve şiddeti belli bir düzen içerisinde değişen akıma alternatif akım denir. Doğru akım ve alternatif akım devrelerinde akım yönleri şekilde görüldüğü

Detaylı

ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ

ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ 1 ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ Ani ve Maksimum Değerler Alternatif akımın elde edilişi incelendiğinde iletkenin 90 ve 270 lik dönme hareketinin sonunda maksimum emk nın indüklendiği görülür. Alternatif akımın

Detaylı

DC Motor ve Parçaları

DC Motor ve Parçaları DC Motor ve Parçaları DC Motor ve Parçaları Doğru akım motorları, doğru akım elektrik enerjisini dairesel mekanik enerjiye dönüştüren elektrik makineleridir. Yapıları DC generatörlere çok benzer. 1.7.1.

Detaylı

3. Bölüm: Asenkron Motorlar. Doç. Dr. Ersan KABALCI

3. Bölüm: Asenkron Motorlar. Doç. Dr. Ersan KABALCI 3. Bölüm: Asenkron Motorlar Doç. Dr. Ersan KABALCI 1 3.1. Asenkron Makinelere Giriş Düşük ve orta güç aralığında günümüzde en yaygın kullanılan motor tipidir. Yapısal olarak çeşitli çalışma koşullarında

Detaylı

FARADAY YASASI Dr. Ali ÖVGÜN

FARADAY YASASI Dr. Ali ÖVGÜN FİZK 104-202 Ders 9 FARADAY YASASI Dr. Ali ÖVGÜN DAÜ Fizik Bölümü Kaynaklar: -Fizik 2. Cilt (SERWAY) -Fiziğin Temelleri 2.Kitap (HALLIDAY & RESNIK) -Üniversite Fiziği (Cilt 2) (SEARS ve ZEMANSKY) http://fizk104.aovgun.com

Detaylı

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Bahar Yarıyılı 9.Bölümün Özeti Ankara Aysuhan OZANSOY

Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Bahar Yarıyılı 9.Bölümün Özeti Ankara Aysuhan OZANSOY FİZ102 FİZİK-II Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü 2014-2015 Bahar Yarıyılı 9.Bölümün Özeti Ankara Aysuhan OZANSOY Bölüm 9: Manyetik Alan Kaynakları 1. Biot-Savart Kanunu 1.1 Manyetik Alan

Detaylı

Statik Manyetik Alan

Statik Manyetik Alan Statik Manyetik Alan Amper Kanunu Manyetik Vektör Potansiyeli Maxwell in diverjans eşitliği Endüktans 1 Amper Kanununun İntegral Formu 2 Amper Kanununun İntegral Formu z- ekseni boyunca uzanan çok uzun

Detaylı

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Faraday Yasası

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Faraday Yasası Ders Hakkında Fizik-II Elektrik ve Manyetizma Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fen ve mühendislik öğrencilerine elektrik ve manyetizmanın temel kanunlarını lisans düzeyinde öğretmektir. Dersin İçeriği Hafta

Detaylı

AKTÜATÖRLER Elektromekanik Aktüatörler

AKTÜATÖRLER Elektromekanik Aktüatörler AKTÜATÖRLER Bir sitemi kontrol için, elektriksel, termal yada hidrolik, pnömatik gibi mekanik büyüklükleri harekete dönüştüren elemanlardır. Elektromekanik aktüatörler, Hidromekanik aktüatörler ve pnömatik

Detaylı

Temel Yasalar ve Uygulamaları

Temel Yasalar ve Uygulamaları Temel Yasalar ve Uygulamaları 1) Yeryüzünde hangi doğrultuda tutup, hangi yönde hareket ettireceğiniz bir iletkende maksimum gerilim indüklenir / yada hangilerinde indüklenmez. Yanıt 1: Maksimum emk nin

Detaylı

Bu konuda cevap verilecek sorular?

Bu konuda cevap verilecek sorular? MANYETİK ALAN Bu konuda cevap verilecek sorular? 1. Manyetik alan nedir? 2. Maddeler manyetik özelliklerine göre nasıl sınıflandırılır? 3. Manyetik alanın varlığı nasıl anlaşılır? 4. Mıknatısın manyetik

Detaylı

Statik Manyetik Alan

Statik Manyetik Alan Statik Manyetik Alan Noktasal Yüke Etki eden Manyetik Kuvvet Akım Elemanına Etki Eden Manyetik Kuvvet Biot-Savart Kanunu Statik Manyetik Alan Statik manyetik alan, sabit akımdan veya bir sürekli mıknatıstan

Detaylı

ASENKRON MAKİNELER. Asenkron Motorlara Giriş

ASENKRON MAKİNELER. Asenkron Motorlara Giriş ASENKRON MAKİNELER Asenkron Motorlara Giriş İndüksiyon motor yada asenkron motor (ASM), rotor için gerekli gücü komitatör yada bileziklerden ziyade elektromanyetik indüksiyon yoluyla aktaran AC motor tipidir.

Detaylı

3. ELEKTRİK MOTORLARI

3. ELEKTRİK MOTORLARI 3. ELEKTRİK MOTORLARI Elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren makinalardır. Her elektrik motoru biri sabit (Stator, Endüktör) ve diğeri kendi çevresinde dönen (Rotor, Endüvi) iki ana parçadan oluşur.

Detaylı

TEMEL YASALAR VE KURALLAR

TEMEL YASALAR VE KURALLAR TEMEL YASALAR VE KURALLAR Manyetik alan nasıl modellenir? Tek kutup var mıdır? İndükleme nasıl olur? Kuvvet nasıl indüklenir? Basit bir makinenin hangi yöne hareket edeceğini belirleyebilir misiniz? Manyetik

Detaylı

ELEKTRĐK MOTORLARI SÜRÜCÜLERĐ EELP212 DERS 05

ELEKTRĐK MOTORLARI SÜRÜCÜLERĐ EELP212 DERS 05 EELP212 DERS 05 Özer ŞENYURT Mayıs 10 1 BĐR FAZLI MOTORLAR Bir fazlı motorların çeşitleri Yardımcı sargılı motorlar Ek kutuplu motorlar Relüktans motorlar Repülsiyon motorlar Üniversal motorlar Özer ŞENYURT

Detaylı

DOĞRU AKIM MAKİNELERİNDE KAYIPLAR

DOĞRU AKIM MAKİNELERİNDE KAYIPLAR 1 DOĞRU AKIM MAKİNELERİNDE KAYIPLAR Doğru Akım Makinelerinde Kayıplar Doğru akım makinelerinde kayıplar üç grupta toplanır. Mekanik kayıplar, Manyetik kayıplar, Bakır kayıplar. Bu üç grup kayıptan başka

Detaylı

326 ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI II ÜÇ-FAZ SİNCAP KAFESLİ ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR DENEY 326-04

326 ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI II ÜÇ-FAZ SİNCAP KAFESLİ ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR DENEY 326-04 İNÖNÜ ÜNİERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜH. BÖL. 26 ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUARI II ÜÇ-FAZ SİNCAP KAFESLİ ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR DENEY 26-04. AMAÇ: Üç-faz sincap kafesli asenkron

Detaylı

Elektromanyetik Dalga Teorisi

Elektromanyetik Dalga Teorisi Elektromanyetik Dalga Teorisi Ders-1 Diferansiyel Formda Maxwell Denklemleri İntegral Formda Maxwell Denklemleri Fazörlerin Kullanımı Zamanda Harmonik Alanlar Malzeme Ortamı Dalga Denklemleri Michael Faraday,

Detaylı

DENEY 8: BOBİNLİ DEVRELERİN ANALİZİ

DENEY 8: BOBİNLİ DEVRELERİN ANALİZİ A. DENEYİN AMACI : Bobin indüktansının deneysel olarak hesaplanması ve basit bobinli devrelerin analizi. B. KULLANILACAK ARAÇ VE MALZEMELER : 1. AC güç kaynağı,. Değişik değerlerde dirençler ve bobin kutusu.

Detaylı

TRANSFORMATÖRLER (TRAFOLAR)

TRANSFORMATÖRLER (TRAFOLAR) 1 TRANSFORMATÖRLER (TRAFOLAR) Transformatörler (Trafolar) Genel Tanımlar Transformatör, alternatif gerilimin alçaltılıp yükseltilmesi amacıyla kullanılan ve elektromanyetik güç dönüşümü yapan elektrik

Detaylı

ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ

ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ 1 ALTERNATİF AKIMIN DENKLEMİ ALTERNATİF AKIM Lineer ve Açısal Hız Lineer ve Açısal Hız Lineer hız v, lineer(doğrusal) yer değişiminin(s) bu sürede geçen zamana oranı olarak tanımlanır. Lineer hızın birimi

Detaylı

ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ DERS 02

ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ DERS 02 DERS 02 Özer ŞENYURT Mart 10 1 DA DĐNAMOSUNUN ÇALIŞMA PRENSĐBĐ Dinamolar elektromanyetik endüksiyon prensibine göre çalışırlar. Buna göre manyetik alan içinde bir iletken manyetik kuvvet çizgilerini keserse

Detaylı

F AKIM DEVRELER A. DEVRE ELEMANLARI VE TEMEL DEVRELER

F AKIM DEVRELER A. DEVRE ELEMANLARI VE TEMEL DEVRELER ALTERNATİF AKIM DEVRELERİ A. DEVRE ELEMANLARI VE TEMEL DEVRELER Alternatif akım devrelerinde akımın geçişine karşı üç çeşit direnç (zorluk) gösterilir. Devre elamanları dediğimiz bu dirençler: () R omik

Detaylı

Doğru Akım (DC) Makinaları

Doğru Akım (DC) Makinaları Doğru Akım (DC) Makinaları Doğru akım makinaları motor veya jeneratör olarak kullanılabilir. Genellikle DC makinalar motor olarak kullanılır. En büyük avantajları hız ve tork ayarının kolay yapılabilmesidir.

Detaylı

TEMEL YASALAR VE ETKİLERİ

TEMEL YASALAR VE ETKİLERİ TEMEL YASALAR VE ETKİLERİ İndükleme nasıl olur? Elektromotor kuvvetin polaritesi nasıl bulunur? İndüklenen akım nasıl tepki yapar? Histerezis nedir? Endüktansın tanımını yapabilir misiniz? Demir kayıpları

Detaylı

14. SİNÜSOİDAL AKIMDA DİRENÇ, KAPASİTE, İNDÜKTANS VE ORTAK İNDÜKTANSIN ÖLÇÜLMESİ

14. SİNÜSOİDAL AKIMDA DİRENÇ, KAPASİTE, İNDÜKTANS VE ORTAK İNDÜKTANSIN ÖLÇÜLMESİ 14. SİNÜSOİDAL AKIMDA DİRENÇ, KAPASİTE, İNDÜKTANS VE ORTAK İNDÜKTANSIN ÖLÇÜLMESİ Sinüsoidal Akımda Direncin Ölçülmesi Sinüsoidal akımda, direnç üzerindeki gerilim ve akım dalga şekilleri ve fazörleri aşağıdaki

Detaylı

Faraday Yasası. 31. Bölüm

Faraday Yasası. 31. Bölüm Faraday Yasası 31. Bölüm 1. Faraday İndüksiyon Yasası Faraday ve Henri: Değişen manyetik alanlar da emk (dolayısıyla akım) oluşturur. Şekilde görüldüğü gibi akım ile değişen manyetik alan arasında bir

Detaylı

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR ÇALIŞMA PRENSİBİ

ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR ÇALIŞMA PRENSİBİ 1 ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTOR ÇALIŞMA PRENSİBİ Üç Fazlı Asenkron Motorlarda Döner Manyetik Alanın Meydana Gelişi Stator sargılarına üç fazlı alternatif gerilim uygulandığında uygulanan gerilimin frekansı ile

Detaylı

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ FİZİK II LABORATUVARI DENEY 2 TRANSFORMATÖRLER

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ FİZİK II LABORATUVARI DENEY 2 TRANSFORMATÖRLER ELEKTRİK ELEKTROİK MÜHEDİSLİĞİ FİZİK LABORATUVAR DEEY TRASFORMATÖRLER . Amaç: Bu deneyde:. Transformatörler yüksüz durumdayken giriş ve çıkış gerilimleri gözlenecek,. Transformatörler yüklü durumdayken

Detaylı

ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ DERS 01

ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ DERS 01 DERS 01 Özer ŞENYURT Mart 10 1 DA ELEKTRĐK MAKĐNALARI Doğru akım makineleri mekanik enerjiyi doğru akım elektrik enerjisine çeviren (dinamo) ve doğru akım elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren (motor)

Detaylı

DİRENÇ VE REAKTANS (OMİK DİRENÇ, BOBİN VE KONDANSATÖR)

DİRENÇ VE REAKTANS (OMİK DİRENÇ, BOBİN VE KONDANSATÖR) 1 DİRENÇ VE REAKTANS (OMİK DİRENÇ, BOBİN VE KONDANSATÖR) Alternatif akım devrelerinde üç çeşit devre elemanı vardır. Bunlar; direnç, bobin ve kondansatördür. Sadece direnç bulunduran alternatif akım devreleri

Detaylı

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER BÖLÜM 4 A.A. MOTOR SÜRÜCÜLERİ 4.1.ALTERNATİF AKIM MOTORLARININ DENETİMİ Alternatif akım motorlarının, özellikle sincap kafesli ve bilezikli asenkron motorların endüstriyel uygulamalarda kullanımı son yıllarda

Detaylı

ENDÜVİ REAKSİYONU VE KOMİTASYON

ENDÜVİ REAKSİYONU VE KOMİTASYON 1 ENDÜVİ REAKSİYONU VE KOMİTASYON Doğru Akım Makinelerinde Endüvi Reaksiyonu ve Endüvi Reaksiyonu Endüvi sargılarında herhangi bir akım yok iken kutupların oluşturduğu manyetik akı, endüvi üzerinde düzgün

Detaylı

6. Sunum: Manye-k Bağlaşımlı Devreler. Kaynak: Temel Mühendislik Devre Analizi, J. David IRWIN-R. Mark NELMS, Nobel Akademik Yayıncılık

6. Sunum: Manye-k Bağlaşımlı Devreler. Kaynak: Temel Mühendislik Devre Analizi, J. David IRWIN-R. Mark NELMS, Nobel Akademik Yayıncılık 6. Sunum: Manye-k Bağlaşımlı Devreler Kaynak: Temel Mühendislik Devre Analizi, J. David IRWIN-R. Mark NELMS, Nobel Akademik Yayıncılık 1 Bu ders kapsamında ilgilendiğimiz bütün devre elamanlarının ideal

Detaylı

Manyetik Alan. Manyetik Akı. Manyetik Akı Yoğunluğu. Ferromanyetik Malzemeler. B-H eğrileri (Hysteresis)

Manyetik Alan. Manyetik Akı. Manyetik Akı Yoğunluğu. Ferromanyetik Malzemeler. B-H eğrileri (Hysteresis) Manyetik Alan Manyetik Akı Manyetik Akı Yoğunluğu Ferromanyetik Malzemeler B-H eğrileri (Hysteresis) Kaynak: SERWAY Bölüm 29 http://mmfdergi.ogu.edu.tr/mmfdrg/2006-1/3.pdf Manyetik Alan Manyetik Alan

Detaylı

Elektromanyetik Dalga Teorisi

Elektromanyetik Dalga Teorisi Elektromanyetik Dalga Teorisi Ders-2 Dalga Denkleminin Çözümü Düzlem Elektromanyetik Dalgalar Enine Elektromanyetik Dalgalar Kayıplı Ortamda Düzlem Dalgalar Düzlem Dalgaların Polarizasyonu Dalga Denkleminin

Detaylı

TRANSFORMATÖRLERDE BOŞ ÇALIŞMA VE KISA DEVRE DENEYİ

TRANSFORMATÖRLERDE BOŞ ÇALIŞMA VE KISA DEVRE DENEYİ DENEY-3 TRANSFORMATÖRLERDE BOŞ ÇALIŞMA VE KISA DEVRE DENEYİ 3. Teorik Bilgi 3.1 Transformatörler Bir elektromanyetik endüksiyon yolu ile akımı veya gerilimi frekansı değiştirmeden yükselten veya düşüren,

Detaylı

DOĞRU AKIM MOTORLARI VE KARAKTERİSTİKLERİ

DOĞRU AKIM MOTORLARI VE KARAKTERİSTİKLERİ 1 DOĞRU AKIM MOTORLARI VE KARAKTERİSTİKLERİ Doğru Akım Motor Çeşitleri Motorlar; herhangi bir enerjiyi yararlı mekanik enerjiye dönüştürür. Doğru akım motoru, doğru akım elektrik enerjisini mekanik enerjiye

Detaylı

4. ÜNİTE ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

4. ÜNİTE ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ 4. ÜNİTE ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ KONULAR 1. Ani Güç, Ortalama Güç 2. Dirençli Devrelerde Güç 3. Bobinli Devrelerde Güç 4. Kondansatörlü Devrelerde Güç 5. Güç Üçgeni 6. Güç Ölçme GİRİŞ Bir doğru akım devresinde

Detaylı

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DENEY FÖYÜ DENEY ADI AC AKIM, GERİLİM VE GÜÇ DENEYİ DERSİN ÖĞRETİM ÜYESİ DENEY SORUMLUSU DENEY GRUBU: DENEY TARİHİ : TESLİM

Detaylı

Öğrencinin Adı - Soyadı Numarası Grubu İmza DENEY NO 1 ÖN HAZIRLIK RAPORU DENEYİN ADI SERBEST UYARMALI D.A. GENERATÖRÜ KARAKTERİSTİKLERİ a) Boşta Çalışma Karakteristiği b) Dış karakteristik c) Ayar karakteristik

Detaylı

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ Dr. Cemile BARDAK Ders Gün ve Saatleri: Çarşamba (09:55-12.30) Ofis Gün ve Saatleri: Pazartesi / Çarşamba (13:00-14:00) 1 TEMEL KAVRAMLAR Bir atom, proton (+), elektron (-) ve

Detaylı

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEMEL ELEKTRİK DEVRE LABORATUVARI TEMEL DEVRE TEOREMLERİNİN UYGULANMASI

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEMEL ELEKTRİK DEVRE LABORATUVARI TEMEL DEVRE TEOREMLERİNİN UYGULANMASI T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TEMEL ELEKTRİK DEVRE LABORATUVARI TEMEL DEVRE TEOREMLERİNİN UYGULANMASI DENEY SORUMLUSU Arş. Gör. Şaban ULUS Şubat 2014 KAYSERİ

Detaylı

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır. ELEKTRİK AKIMI Potansiyelleri farklı olan iki iletken cisim birbirlerine dokundurulduğunda potansiyelleri eşit oluncaya kadar birinden diğerine elektrik yükü akışı olur. Potansiyeller eşitlendiğinde yani

Detaylı

2.5. İletkenlerde R, L, C Hesabı İletim Hatlarında Direnç (R) İletim hatlarında gerilim düşümüne ve güç kaybına sebebiyet veren direncin doğru

2.5. İletkenlerde R, L, C Hesabı İletim Hatlarında Direnç (R) İletim hatlarında gerilim düşümüne ve güç kaybına sebebiyet veren direncin doğru 2.5. İletkenlerde R, L, C Hesabı 2.5.1. İletim Hatlarında Direnç (R) İletim hatlarında gerilim düşümüne ve güç kaybına sebebiyet veren direncin doğru hesaplanması gerekir. DA direnci, R=ρ.l/A eşitliğinden

Detaylı

DİRENÇ VE REAKTANS (OMİK DİRENÇ, BOBİN VE KONDANSATÖR)

DİRENÇ VE REAKTANS (OMİK DİRENÇ, BOBİN VE KONDANSATÖR) 1 DİRENÇ VE REAKTANS (OMİK DİRENÇ, BOBİN VE KONDANSATÖR) ALTERNATİFDA DİRENÇ VE REAKTANS Alternatif akım devrelerinde üç çeşit devre elemanı vardır. Omik Direnç, Bobin Kondansatör Sadece direnç bulunduran

Detaylı

Temel Kavramlar. Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz?

Temel Kavramlar. Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz? Temel Kavramlar Elektrik Nedir? Elektrik nedir? Elektrikler geldi, gitti, çarpıldım derken neyi kastederiz? 1 Elektriksel Yük Elektrik yükü bu dış yörüngede dolanan elektron sayısının çekirdekteki proton

Detaylı

ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112) (ELP211) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1

ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112) (ELP211) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1 ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1 SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Adapazarı Meslek Yüksekokulu Bu ders içeriğinin basım, yayım ve satış hakları Sakarya Üniversitesi ne aittir. "Uzaktan

Detaylı

Doğru Akım Devreleri

Doğru Akım Devreleri Doğru Akım Devreleri ELEKTROMOTOR KUVVETİ Kapalı bir devrede sabit bir akımın oluşturulabilmesi için elektromotor kuvvet (emk) adı verilen bir enerji kaynağına ihtiyaç duyulmaktadır. Şekilde devreye elektromotor

Detaylı

Manyetizma. Manyetik alan çizgileri, çizim. Manyetik malzeme türleri. Manyetik alanlar. BÖLÜM 29 Manyetik alanlar

Manyetizma. Manyetik alan çizgileri, çizim. Manyetik malzeme türleri. Manyetik alanlar. BÖLÜM 29 Manyetik alanlar ÖLÜM 29 Manyetik alanlar Manyetik alan Akım taşıyan bir iletkene etkiyen manyetik kuvvet Düzgün bir manyetik alan içerisindeki akım ilmeğine etkiyen tork Yüklü bir parçacığın düzgün bir manyetik alan içerisindeki

Detaylı

Bölüm 4 Doğru Akım Devreleri. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

Bölüm 4 Doğru Akım Devreleri. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU Bölüm 4 Doğru Akım Devreleri Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU Doğru Akım Devreleri Elektrik Akımı Direnç ve Ohm Yasası Elektromotor Kuvvet (EMK) Kirchoff un Akım Kuralı Kirchoff un İlmek Kuralı Seri ve Paralel

Detaylı

Manyetik Alanlar. Benzer bir durum hareketli yükler içinde geçerli olup bu yüklerin etrafını elektrik alana ek olarak bir manyetik alan sarmaktadır.

Manyetik Alanlar. Benzer bir durum hareketli yükler içinde geçerli olup bu yüklerin etrafını elektrik alana ek olarak bir manyetik alan sarmaktadır. Manyetik Alanlar Manyetik Alanlar Duran ya da hareket eden yüklü parçacığın etrafını bir elektrik alanın sardığı biliyoruz. Hatta elektrik alan konusunda şu sonuç oraya konulmuştur. Durgun bir deneme yükü

Detaylı

Elektrik Motorları ve Sürücüleri

Elektrik Motorları ve Sürücüleri Elektrik Motorları ve Sürücüleri Genel Kavramlar Motor sarımı görüntüleri Sağ el kuralı bobine uygulanırsa: 4 parmak akım yönünü Başparmak N kutbunu gösterir N ve S kutbunun oluşumu Manyetik alan yönü

Detaylı

AA Motorlarında Yol Verme, Motor Seçimi Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

AA Motorlarında Yol Verme, Motor Seçimi Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören 04.12.2011 AA Motorlarında Yol Verme, Motor Seçimi Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören İçerik AA Motorlarının Kumanda Teknikleri Kumanda Elemanları na Yol Verme Uygulama Soruları 25.11.2011 2 http://people.deu.edu.tr/aytac.goren

Detaylı

Alternatif Akım Devre Analizi. Öğr.Gör. Emre ÖZER

Alternatif Akım Devre Analizi. Öğr.Gör. Emre ÖZER Alternatif Akım Devre Analizi Öğr.Gör. Emre ÖZER Alternatif Akımın Tanımı Zaman içerisinde yönü ve şiddeti belli bir düzen içerisinde (periyodik) değişen akıma alternatif akım denir. En bilinen alternatif

Detaylı

Yrd.Doç.Dr. Engin HÜNER

Yrd.Doç.Dr. Engin HÜNER Yrd.Doç.Dr. Engin HÜNER engin.huner@klu.edu.tr 0506 295 44 25 ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ DC MAKİNALARA GİRİŞ DC MAKİNALARIN UYARMA ŞEKİLLERİ VE ELEKTRİKSEL EŞDEĞER DEVRELERİ DC MAKİNALARIN GEÇİCİ REJİM GERİLİM DENKLEMLERİ

Detaylı

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-3 Doğru Akım Devreleri Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-3 Doğru Akım Devreleri Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi Ders Notu-3 Doğru Akım Devreleri Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Ahmet DUMLU ELEKTROMOTOR KUVVETİ Kapalı bir devrede sabit bir akımın oluşturulabilmesi için

Detaylı

ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1

ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1 ELEKTRİK MAKİNELERİ (MEP 112) Yazar: Yrd. Doç. Dr. Mustafa Turan S1 SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Adapazarı Meslek Yüksekokulu Bu ders içeriğinin basım, yayım ve satış hakları Sakarya Üniversitesi ne aittir. "Uzaktan

Detaylı

Elektrik Makinaları I SENKRON MAKİNALAR

Elektrik Makinaları I SENKRON MAKİNALAR Elektrik Makinaları I SENKRON MAKİNALAR Dönen Elektrik Makinaları nın önemli bir grubunu oluştururlar. (Üretilen en büyük güç ve gövde büyüklüğüne sahip dönen makinalardır) Generatör (Alternatör) olarak

Detaylı

H04 Mekatronik Sistemler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

H04 Mekatronik Sistemler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören H04 Mekatronik Sistemler MAK 3026 - Ders Kapsamı H01 İçerik ve Otomatik kontrol kavramı H02 Otomatik kontrol kavramı ve devreler H03 Kontrol devrelerinde geri beslemenin önemi H04 Aktüatörler ve ölçme

Detaylı

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-4 Kondansatörler ve Bobinler

Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi. Ders Notu-4 Kondansatörler ve Bobinler Makine Mühendisliği İçin Elektrik-Elektronik Bilgisi Ders Notu-4 Kondansatörler ve Bobinler Kondansatörler Kondansatör, elektronların kutuplanarak elektriksel yükü elektrik alanın içerisinde depolayabilme

Detaylı

ÖZEL EGE LİSESİ FİLTREN DÖNDÜKÇE ELEKTRİK ELDE ET

ÖZEL EGE LİSESİ FİLTREN DÖNDÜKÇE ELEKTRİK ELDE ET ÖZEL EGE LİSESİ FİLTREN DÖNDÜKÇE ELEKTRİK ELDE ET HAZIRLAYAN ÖĞRENCİLER: Öykü Doğa TANSEL DANIŞMAN ÖĞRETMEN: Gökhan TUFAN İZMİR 2016 İÇİNDEKİLER 1. Projenin amacı.. 2 2. Projenin hedefi.. 2 3. Elektrik

Detaylı

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Manyetik Alan Kaynakları-1

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Manyetik Alan Kaynakları-1 Ders Hakkında Fizik-II Elektrik ve Manyetizma Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fen ve mühendislik öğrencilerine elektrik ve manyetizmanın temel kanunlarını lisans düzeyinde öğretmektir. Dersin İçeriği Hafta

Detaylı

Elektrik Devre Temelleri

Elektrik Devre Temelleri Elektrik Devre Temelleri 3. TEMEL KANUNLAR-2 Doç. Dr. M. Kemal GÜLLÜ Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Kocaeli Üniversitesi ÖRNEK 2.5 v 1 ve v 2 gerilimlerini bulun. (KGK) 1 PROBLEM 2.5 v 1 ve v 2

Detaylı

Bölüm 7. Manyetik Alan ve. Manyetik Kuvvet. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley

Bölüm 7. Manyetik Alan ve. Manyetik Kuvvet. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley Bölüm 7 Manyetik Alan ve Manyetik Kuvvet Hedef Öğretiler Manyetik Kuvvet Manyetik Alan ve Manyetik Akı Manyetik Alanda Yüklerin hareketi Yarıiletkenlerde Manyetik Kuvvet hesabı Manyetik Tork Elektrik Motor

Detaylı

FİZK Ders 8 MANYETIK ALAN. Dr. Ali ÖVGÜN. DAÜ Fizik Bölümü.

FİZK Ders 8 MANYETIK ALAN. Dr. Ali ÖVGÜN. DAÜ Fizik Bölümü. FİZK 104-202 Ders 8 MANYETIK ALAN Dr. Ali ÖVGÜN DAÜ Fizik Bölümü Kaynaklar: -Fizik 2. Cilt (SERWAY) -Fiziğin Temelleri 2.Kitap (HALLIDAY & RESNIK) -Üniversite Fiziği (Cilt 2) (SEARS ve ZEMANSKY) http://fizk104.aovgun.com

Detaylı

ELEKTRİK VE MANYETİZMA

ELEKTRİK VE MANYETİZMA ELEKTRİK VE MANYETİZMA ELEKTROSTATİK 1)COULOM KANUNU: İki yük arasındaki itme ya da çekme kuvveti yüklerin çarpımı ile doğru yükler arasındaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. q1q 1 u kanun F k şeklinde

Detaylı

Elektrik. Alternatif Akım Motorlarının Kumanda Teknikleri Kumanda Elemanları

Elektrik. Alternatif Akım Motorlarının Kumanda Teknikleri Kumanda Elemanları Elektrik Alternatif Akım Motorlarının Kumanda Teknikleri Kumanda Elemanları 24.12.2013 Dr. Levent Çetin 2 24.12.2013 Dr. Levent Çetin 3 Buton/Anahtar / Limit Anahtarı Kalıcı butona basıldığında, buton

Detaylı

Elektromekanik Kumanda Sistemleri / Ders Notları

Elektromekanik Kumanda Sistemleri / Ders Notları İkincisinde ise; stator düşük devir kutup sayısına göre sarılır ve her faz bobinleri 2 gruba bölünerek düşük devirde seri- üçgen olarak bağlanır. Yüksek devirde ise paralel- yıldız olarak bağlanır. Bu

Detaylı

Elektrostatik Elektrik Alan Elektrik Akı Kondansatör. Kaynak : Serway-Beichner Bölüm 23, 24, 26

Elektrostatik Elektrik Alan Elektrik Akı Kondansatör. Kaynak : Serway-Beichner Bölüm 23, 24, 26 Elektrostatik Elektrik Alan Elektrik Akı Kondansatör Kaynak : Serway-Beichner Bölüm 23, 24, 26 İndüksiyon Nötr Maddenin indüksiyon yoluyla yüklenmesi (Bir yük türünün diğer yük türüne göre daha fazla olması)

Detaylı

ÜNİTE 5 TEST SORU BANKASI (TEMEL ELEKTRONİK)

ÜNİTE 5 TEST SORU BANKASI (TEMEL ELEKTRONİK) ÜNİTE 5 TEST SORU BANKASI (TEMEL ELEKTRONİK) TRAFO SORULARI Transformatörün üç ana fonksiyonundan aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? a) Gerilimi veya akımı düşürmek ya da yükseltmek b) Empedans uygulaştırmak

Detaylı

Güç elektroniği elektrik mühendisliğinde enerji ve elektronik bilim dalları arasında bir bilim dalıdır.

Güç elektroniği elektrik mühendisliğinde enerji ve elektronik bilim dalları arasında bir bilim dalıdır. 3. Bölüm Güç Elektroniğinde Temel Kavramlar ve Devre Türleri Doç. Dr. Ersan KABALC AEK-207 GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ Güç Elektroniğine Giriş Güç elektroniği elektrik mühendisliğinde enerji ve

Detaylı

İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler

İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler İletken Düzlemler Üstüne Yerleştirilmiş Antenler Buraya dek sınırsız ortamlarda tek başına bulunan antenlerin ışıma alanları incelendi. Anten yakınında bulunan başka bir ışınlayıcı ya da bir yansıtıcı,

Detaylı

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu Akım ve Direnç Elektriksel olaylarla ilgili buraya kadar yaptığımız tartışmalar durgun yüklerle veya elektrostatikle sınırlı kalmıştır. Şimdi, elektrik yüklerinin hareket halinde olduğu durumları inceleyeceğiz.

Detaylı

Elektrik Müh. Temelleri -II EEM 112

Elektrik Müh. Temelleri -II EEM 112 Elektrik Müh. Temelleri II EEM 112 7 1 TRANSFORMATÖR Transformatörler elektrik enerjisinin gerilim ve akım değerlerini frekansta değişiklik yapmadan ihtiyaca göre değiştiren elektrik makinesidir. Transformatörler

Detaylı

DOĞRU AKIM DEVRE ANALİZİ ELEKTRO MAĞNETİZMA VE ELEKTRO MAĞNETİK İNDÜKSİYON

DOĞRU AKIM DEVRE ANALİZİ ELEKTRO MAĞNETİZMA VE ELEKTRO MAĞNETİK İNDÜKSİYON DOĞRU AKIM DEVRE ANAİZİ BÖÜM 9 EEKTRO MAĞNETİZMA VE EEKTRO MAĞNETİK İNDÜKSİYON 9. MANYETİZMA 9. MIKNATIS 9. KUON KANUNU 9.3 MANYETİK AAN İÇERİSİNDEKİ AKIM TAŞIYAN İETKENE ETKİ EDEN KUVVET 9.4 İNDÜKSİYON

Detaylı

DENEY FÖYÜ 1: Direnç Ölçme ve Devre Kurulması

DENEY FÖYÜ 1: Direnç Ölçme ve Devre Kurulması DENEY FÖYÜ 1: Direnç Ölçme ve Devre Kurulması Deneyin Amacı: Elektrik Elektroniğin temel bileşeni olan direnç ile ilgili temel bilgileri edinme, dirençlerin renk kodlarını öğrenme, devre kurma aracı olarak

Detaylı

8. ALTERNATİF AKIM VE SERİ RLC DEVRESİ

8. ALTERNATİF AKIM VE SERİ RLC DEVRESİ 8. ATENATİF AKIM E SEİ DEESİ AMAÇA 1. Alternatif akım ve gerilim ölçmeyi öğrenmek. Direnç, kondansatör ve indüktans oluşan seri bir alternatif akım devresini analiz etmek AAÇA oltmetre, ampermetre, kondansatör

Detaylı

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır.

Buna göre, bir devrede yük akışı olabilmesi için, üreteç ve pil gibi aygıtlara ihtiyaç vardır. ELEKTRİK AKIMI ve LAMBALAR ELEKTRİK AKIMI Potansiyelleri farklı olan iki iletken cisim birbirlerine dokundurulduğunda potansiyelleri eşit oluncaya kadar birinden diğerine elektrik yükü akışı olur. Potansiyeller

Detaylı

: Bilgisayar Mühendisliği. Genel Fizik II

: Bilgisayar Mühendisliği. Genel Fizik II Ad Soyadı Şube No : Fahri Dönmez : TBIL-104-03 Öğrenci No : 122132151 Bölüm : Bilgisayar Mühendisliği Genel Fizik II HIZLI TRENLERİN YAVAŞLAMASINI VE DURMASINI SAĞLAYAN FREN SİSTEMİNDE MANYETİK KUVVETLERİN

Detaylı

11. SINIF SORU BANKASI. 2. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 5. Konu ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON TEST ÇÖZÜMLERİ

11. SINIF SORU BANKASI. 2. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 5. Konu ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON TEST ÇÖZÜMLERİ 11. SINIF SORU ANKASI. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 5. Konu ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON TEST ÇÖZÜMLERİ 5 Elektromanyetik Indüksiyon Test 1 in Çözümleri 3. 1. Faraday Yasasına göre; indüksiyon emk sı manyetik

Detaylı