1. BÖLÜM: KOLEKTÖRLÜ MAKİNELERİN SARIMLARI

Transkript

1 1. BÖLÜM: KOLEKTÖRLÜ MAKİELERİ ARIMLARI A. arımda (bobinajda) kullanılan malzemeler 1. arım işleri için gereken takımlar (aygıtlar) Pense, kargaburun, yankeski, düz uçlu tornavida, yıldız uçlu tornavida, kâğıt makası, teneke makası, ağaç testeresi, demir testeresi, kauçuk tokmak, çeşitli boyda çekiçler, çeşitli boyda eğeler, törpü, iki ağızlı anahtar takımı, yıldız ağızlı anahtar takımı, lokma takımı, çakı, nokta, fırça, çektirme, havya, vernik tavası, kurutma fırını, matkap, çeşitli matkap uçları, alyen anahtar takımı, AVOmetre, pensampermetre, seri lamba, endüvi kontrol (growler) aygıtı, mikrometre, kumpas, cetvel, terazi. 2. arım işleri için gereken malzemeler Lehim, lehim pastası (macunu), tiret, presbant, vernik, tiner, pamuk ipliği, çeşitli ebatlarda tahta, makaron, izolebant, silisyumlu (silisli) sac, çeşitli boyutlarda sarım kalıpları, çeşitli çaplarda emayeli (vernikli) bobin teli. B. arım işlerinde kullanılan bazı malzemelerin özellikleri 1. eri lamba argılarda kopukluk, gövdeye kaçak olup olmadığını belirlemek için kullanılan basit yapılı aygıttır. Günümüzde bu aygıt kullanım alanından kalkmış, yerine AVOmetre kullanılmaya başlanmıştır. + 9 V pil lamba prop 9 V pil + - lamba prop - prop prop eri lambanın yapısı 2. ürgü çubuğu (kavela) ert ağaçtan yapılmış, endüvi ve stator oyuklarının yalıtılması anında presbantlara oyuk şeklini vermek için kullanılan araçtır. oyuğun boyu uzunluğunda oyuğun boyu uzunluğunda Ucun biçimi oyuğun şekline göre değişebilir. ürgü çubuğunun yapısı 1

2 argı yerleştirme bıçağının yapısı Oyuk kamasının (çıtasının) yapısı tahta tahta Kaşığın yapısı Endüvi sehbasının yapısı 3. argı yerleştirme bıçağı Bobin tellerinin oyuklara yerleştirilmesi için kullanılan, sert ağaçtan yapılmış, bıçak görünümlü gereçtir. 4. Kaşık ivri kısmıyla iletkenleri oyuk ağızlarından kanal içine sokmak için kullanılan gereçtir. 5. Oyuk kamaları (çıtalar) Ağaçtan ya da fiberden yapılan gereçtir. Uyuk içine yerleştirilen iletkenlerin dışarı çıkmasını önlemek için kullanılır. eşit adımlı değişik adımlı 6. Endüvi sehbası (kaidesi, altlığı) Endüvi üzerinde çalışma (lehimleme, düzenleme vb.) yaparken kullanılan altlıktır. arım kalıbı örnekleri 7. arım kalıpları AC ile beslenen statorlu motorların bobinlerinin sarılması için kullanılan bu araçlar tahta, fiber ya da plastikten üretilir. 8. Mikrometre Çok küçük çapların ölçülmesinde kullanılan aygıta mikrometre denir. Bu cihazlar mekanik ya da dijital yapılı olabilir. Ölçülmek istenilen iletken ya da cisim sabit tuş (ayak) ile hareketli tuş (ayak) arasına yerleştirilir. ıkma halkasıyla sıkma işlemi yapılır. Hassas sıkma için cırcır kısmı kullanılır. Kovan kısmının üst bölümü 1 mm, alt kısmı 0,5 mm'lik çizgilerle bölünmüştür. Tambur ise 5'li 2

3 sabit tuş hareketli tuş sıkma halkası kovan tambur cırcır 6,14 mm 8,29 mm Mikrometrenin yapısı Mikrometrenin gösterdiği değerin okunuşu olarak bölünmüş 50 eşit parçadan oluşmuştur. 9. Lehim Kalay ve kurşunun belli oranlarda karıştırılmasıyla üretilmiş alaşıma lehim denir. Elektronik devre elemanlarının plaket üzerinde birbirine bağlanmasında en çok, % 60 oranında kalay ve % 40 oranında kurşunun karıştırılmasıyla üretilmiş lehim kullanılır. ormal sıcaklıkta katı hâlde bulunan lehim C'lık sıcaklığa maruz kaldığında eriyerek sıvılaşır. Günümüzde kullanılan lehimlerin içine pasta (reçine) dolgusu yapılmaktadır. Reçine, lehimlenecek yerin temizlenmesine yardımcı olmaktadır. Lehimin içindeki damarda bulunan reçine temizlik için yetersiz geldiği zaman ek olarak pasta kullanılır. Lehim pastası oksit tabakasını yok eder, erimiş lehimin kolay yapışmasını sağlar. Lehimleme işlemlerinde en çok 30 ve 40 W güçte kalem havyalar kullanılır. Bunlar tüm gün boyunca çalışsalar dahî bir zarar görmezler. Havya kullanımında özen gösterilmesi gereken hususlar şunlardır: Lehimleme işlemi çok çabuk yapılmalıdır. Havya ucu temiz olmalıdır. Lehimlenecek elemanlar ve yüzeyler çok temiz, küfsüz olmalıdır. Lehim dumanı sağlığa zararlı olduğundan solunmamalıdır. Lehim örnekleri lehim lehim pasta Lehim içinde bulunan reçine Lehim pastası örnekleri Kalem havya 3

4 C. Doğru akımla beslenen makinelerin yapısı ve çalışma ilkesi 1. Elektrik enerjisinin mekanik enerjiye çevrilmesi Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren makinelere motor denir. 19. yüzyılda Faraday adlı bilgin tarafından ortaya konan teoreme göre, içinden akım geçen bir iletken - manyetik alanı içine konulduğu zaman itilir. İşte bu bilgi sayesinde elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren motorlar yapılmıştır. 2. İndükleme olayı (elektrik enerjisinin üretilişi) - manyetik alanı içinde bulunan bir İçinden akım geçen iletkenin ve bobinin - alanı içinde hareket edişi iletken (ya da bobin) kuvvet çizgilerine dik olarak hareket ettirilecek ya da döndürülecek olursa iletkenin uçlarında bir gerilim (EMK, elektromotor kuvvet) oluşur. İletkende oluşan gerilim ve akımın değeri, manyetik alanın şiddetine, iletkenin uzunluğuna, kesitine, hızına göre değişir. Mekanik enerjiyi DC şeklinde elektrik enerjisine çeviren makinelere dinamo, AC şeklinde elektrik enerjisine çeviren makinelere ise alternatör denir. I voltmetre mıknatıs bobin I V Manyetik alan içinde hareket ettirilen iletkende gerilim oluşur. Bir fazlı AC üreten alternatörün yapısının basit olarak gösterilişi döndürme kuvveti dönüş tur tur tur tur alternatör motor - alanı içinde dönen bobinde AC oluşur. Mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüşümü ve alıcıda tekrar mekanik enerjiye dönüşümünün prensip şeması 4

5 indüktör sargısı endüvi sargısı gövde indüktör nüvesi kolektör akü İndüktörün yapısı 3. DC makinelerin parçaları a. İndüktör (kutup) Teyp, CD çalar, oyuncak vb. gibi küçük güçlü alıcılarda kullanılan, doğru akımla beslenen elektrikli motorların kutup sargıları sabit mıknatıstan yapılır. Yani bunlarda - manyetik alanını oluşturmak için küçük mıknatıs parçaları yeterli olmaktadır. Büyük güç vermesi istenilen elektrikli motorlarda - manyetik alanını oluşturmak için demir nüve (çekirdek, göbek) üzerine sarılmış bobinler kullanılır. İndüktör sargıları arızalandığı zaman uygun kesitli tel ile yeniden sarılır. DC motorun indüktör ve endüvi (dönen kısım) sargılarına uygulanan akımların oluşturduğu manyetik alanlar aynı cins olduğunda ve karşı karşıya geldiklerinde itme söz konusu olur. indüktör sargısı indüktör nüvesi DC makinenin gövdesinin parçaları kutup (indüktör) nüvesi indüktör (kutup) bobini indüktör sarım kalıbı indüktör (kutup) bobini b. Endüvi Endüvi, DC makinenin dönen kısmıdır. Bir yüzeyi yalıtılmış ince çelik sacların üst üste konulmasıyla üretilmiş silindirik görünümlü indüktör bobininin yalıtılışı (bandajlanışı) İndüktör bobininin yapısı indüktörün yan görünümü endüvinin dış yüzeyindeki oluklara bakır telden sargılar yerleştirilmiştir. argıların uçları kolektör (toplayıcı) adı verilen dilimli ve bakırdan yapılmış parçaya lehimlenmiştir. Kolektörün üzerine değen fırçalar dışarıya akım yollama ya da dışarıdan endüviye akım alma işi yapar. 5

6 bayrakçık sac paketi mil oyuklar kolektör saclar oyuklar mil sargılar Endüvinin yapısı fırça kolektör bobinler kolektör fırça bayrakcık bağlantı uçları mil Kolektörün yapısı fırça yay fırça fırça + Fırça c. Kolektör (toplaç, komütatör) ve fırçalar DC makine motor olarak kullanılıyorsa kolektör ve fırça düzeneği endüvi sargılarına akım ulaştırır. Eğer DC makine dinamo olarak kullanılıyorsa kolektör ve fırça düzeneği endüvi sargılarında oluşan akımı dış devreye aktarır. 6

7 Kolektör bakır dilimlerinden üretilmiş olup silindirik biçimlidir. Fırçalar ise genellikle karbondan yapılır. Makine çalışırken sürtünme etkisiyle zaman içinde kolektör ve fırça aşınır. Fırçaları yenisiyle değiştirmek kolaydır. Ancak kolektörün değiştirilmesi, aynı özellikte yedek parçasının temin edilmesi biraz zordur. Kolektör, DC makinelerin en çok arıza yapan kısmıdır. Endüvi sargılarının uçları kolektörün yarıklarına ya da bayrakçık adı verilen çıkıntılarına bağlanır. Kolektör dilimleri arasına konulan mika, mikanit yüksek gerilimlere dayanabilirse de, zamanla dilimlerin arası toz, çapak, yağ vb. ile dolarak arızaya neden olabilir. Dilimler arasındaki boşluklar arıza durumunda kontrol edilmeli, boşluğu doldurmuş olan yabancı maddeler temizlenmelidir. Fırçalar, makinenin akım ve gerilim değerine göre farklı özelliklerde (sert, orta sert, yumuşak karbon, karbon-bakır alaşımlı vb.) üretilir. Fırçaların kolektöre düzgünce basmasını sağlamak için baskı yayları kullanılır. Fırçalar aşınıcı olduğundan zamanla biter. Bu durum makinenin sesinden, kolektörde aşırı kıvılcım oluşmasından anlaşılabilir. ç. Yataklar ve kapaklar Küçük güçlü makinelerde endüvinin kolayca dönmesini sağlamak için yağlı yataklar kullanılır. Aşınmaya dayanıklı metalden yapılan yataklar zaman içinde özelliğini kaybeder. Bu durumda endüvi, indüktör nüvelerine sürtünmeye başlar ve cihaz bozulur. Büyük güçlü makinelerde ise yatak olarak rulman kullanılır. Rulmanlar da zaman içinde özelliğini kaybeder. α balansı bozulmuş bir silindirin salınımı α = 0 balansı yapılmış bir silindirin salınımı 4. Doğru akım makinelerinde balans (denge) ve önemi Bir makinenin dönen kısmının ağırlık noktasının tam merkezde olması gerekir. Hatalı üretim, makinenin titreşim yapmasına, veriminin düşmesine, sürtünmenin artmasına, sesli çalışmaya, aşırı ısınmaya, yatakların çabuk aşınmasına neden olur. Endüvi ya da rotorun dengeli dönmesini sağlamak için yapılan işlemlere balans denir. Fabrikalarda üretilen endüvi ve rotorlar özel yapılı balans makineleriyle kontrol edilir. Balansı bozuk olan parçalar aşındırma (parça koparma, boşlatma) ya da dolgu (parça ekleme) yöntemiyle dengeli hâle getirilir. Balansı iyi olan bir parça kendi ekseni etrafında döndürüldüğü zaman hep aynı pozisyonda durmamalıdır. Eğer endüvi döndürülüp durdurulunca hep aynı pozisyonda duruyorsa ağırlık merkezinin yani balansının hatalı olduğu anlaşılır. 7

8 Ç. Arızalı endüvinin sökülmesi ve yalıtılması Arızalı bir endüvi onarılacağı zaman ilk önce söküm işlemi yapılır. öküm yapılırken bazı değerlerin bir forma (karteks) kaydedilmesi gerekir. Tüm sargılar söküldükten sonra sarım şeklini tespit etmek mümkün olmaz. Müşterinin adı soyadı:... Adresi:... Telefon numarası:... Faks numarası:... Makinenin işyerine geliş tarihi:... Makinenin teslim edileceği tarih:... üvenin çapı:... üvenin uzunluğu:... Oyuk sayısı:... Oyuk şekli:... Yalıtkan malzemenin cinsi:... Yalıtkan malzeme ölçüleri:... Makinenin markası:... Modeli:... eri numarası:... Çektiği akım:... Çalışma gerilimi:... Çalışma şekli (motor, dinamo):... Devir sayısı:... Dönüş yönü:... Kutup sayısı:... Tel cinsi:... Tel çapı:... Bobin adımı:... Bobin sayısı:... ipir sayısı:... arım şekli (seri, paralel, ileri adım, geri adım, yarım kalıp, tam kalıp):... Bir oyukta yer alan bobin kenarı sayısı:... arım yönü (sağ, sol):... arım tipi (klasik, V tipi, vb.):... otlar: Endüvideki sargıların sökülmesine en son yapılan sargıdan başlanır. argı uçları kolektördeki bayrakcıklara bağlı durumdadır. Bağlantılar havya ile eritildikten sonra iletkenler yerinden çıkarılır. öküm işlemi anında hangi ucun nereden söküldüğü doğru olarak kaydedilir. Bobin uçları kolektör dilimlerine yan yana gelecek biçimde bağlanmışsa bu, paralel sarım yapıldığını gösterir. Bobinin çıkış ucu, giriş ucunun sağındaki dilime bağlanmışsa bu ilerleyen sarımı (adımı) ifade eder. Eğer çıkış ucu, girişin solundaki dilime bağlanmışsa buna gerileyen sarım (adım) denir. Endüvideki sargılar söküldükten sonra temizlik Makinenin bilgilerinin yer aldığı formda yer alması gereken veriler işlemi yapılır. Kolektör dilimleri arasında kısa devre olup olmadığı ohmmetre ya da seri lamba ile yapılan ölçümlerle tespit edilir. Kısa devre varsa dilimler arasındaki fiber parçaları üzerine yapışmış bakır tozu vb. gibi maddeler arıtılır. kolektör dilimleri kolektör dilimleri kolektör dilimleri kolektör dilimleri a b c ç Endüviye sarılan bobinlerin kolektör dilimlerine bağlanış şekillerine ilişkin örnekler 8

9 8 mm mm 4 4 oyuk çevresi katlama yeri oyuk boyu katlama yeri kolektör dilimleri d kolektör dilimleri Endüviye sarılan bobinlerin kolektör dilimlerine bağlanış şekillerine ilişkin örnekler e kıvrılmış presbant Endüvi oyuklarının presbant ile yalıtılması gerekir. ökülüp temizlenen endüvinin mili ve oyukları iletken temasına karşı yeniden yalıtılır. argı oyuklarının yalıtılması için presbant adı verilen sert karton ya da plastik malzeme kullanılır. Arızalı endüvinin sargılarının sökülüşü anında oyuklardan çıkan uçların oyuk eksenlerine göre hangi kolektör dilimine bağlandığının saptanması gerekir. Bobin uçlarının dilimlere bağlanış yeri fırça ekseninin kutup ekseniyle olan ilişkisine bağlıdır. Eğer fırça ekseni kutup eksenindeyse bobin uçları kutup uçlarının yanındaki dilimlere bağlanır. Fırça ekseni, kutuplar arasından geçen nötr ekseni üzerindeyse bobin uçları oyuk ekseni yanındaki kolektör dilimlerine bağlanır. DC ile çalışan kolektörlü makinelerde fırçalar genellikle kutup ekseni üzerindedir. AC ile çalışan kolektörlü makinelerde ise nötr ekseni üzerindedir. dönüş yönü dönüş yönü Fırçaların kutup eksenine (FKE) bağlanışı Fırçaların nötr eksenine (FE) bağlanışı Endüvideki sargılar sökülmeden önce oyukların üst kısmındaki kamaların çıkarılması gerekir. Endüvi vernik eritici kimyasal maddenin içine konur ya da biraz ısıtılarak sertleşmiş verniklerin çözülmesi sağlanır. Oyuklardaki kamaların çıkarılmasında demir testeresi kullanılabilir. Testere kama üzerine konur. Üzerine çekiçle vurulur. Dişler kamaya geçer. Daha sonra testerenin arkasına hafif hafif vurularak söküm gerçekleştirilir. Endüvi söküldükten sonra kolektör iyice temizlenir. Dilimler kama arasında ve gövde arasında kısa devre olup olmadığı seri lamba ya da AVOmetreyle tespit edilir. Endüviye sarılacak bobinlerin mile değmemesi için kolektör ile endüvi arasındaki boşlukta yer alan mil ısıya dayanıklı izole bant (sarı bant) ile sarılıp yalıtılır. kama çekiç Oyuklardaki kamalar bant demir testeresi Endüvi milinin yalıtılması 9

10 D. Endüvi sarım şemalarının hesaplanıp çizilmesinde kullanılan kavramlar Endüvi sarımları belirli kurallara göre yapılır. Yani rasgele sarım söz konusu değildir. arım şemalarının çizilmesinde kullanılan harflerin anlamları şunlardır: x: Endüvideki oyuk (oluk) sayısı K: Kolektörün dilim sayısı 2P: Tek kutup sayısı P: Çift kutup sayısı m: Çokluluk katsayısı (bobin giriş ve çıkış uçlarının yatırıldığı kolektör dilimleri arasındaki mika sayısı) Y x : Oyuk adımı Y f : Fırça adımı Y k : Kolektör adımı 2a: Paralel kol sayısı q: Oyuk adımının tamsayı çıkması için kullanılan katsayı u: Bir oyuktaki bobin giriş (ya da çıkış) kenarı sayısı Oyuk adımı (Y x ): Bobin kenarlarının endüvi oyuklarının hangilerine yerleştirileceğini belirtir. Denklemi, Y x = 2P x şeklindedir. Örneğin Yx değeri 6 olarak bulunmuşsa bobinin bir kenarı 1. oyuğa yerleştirilir. 6 oyuk atlandıktan sonra diğer kenar yerleştirilir. Başka bir deyişle Y x = 6 (1-7) şeklinde belirtilir. Endüvide bobin kenarının birisi kutbunu altındaki oyuğa, diğeri kutbunun altındaki oyuğa sarılmışsa buna normal adımlı sarım denir. Örnek: x = 12, 2P = 2 x 12 Çözüm: Y x = 2P = 2 = 6 (1-7) Bazı endüvi hesaplamalarında oyuk adımı tamsayı çıkmayabilir. Bu durumda "q" katsayısı kullanılarak oyuk adımının tam sayı çıkması sağlanabilir. Bu durumda denklem, x ± q Y x = şeklinde yazılır. 2P ormal adımdan uzun olarak sarılan bobinlere uzun adımlı sarım denir. Uzun adımlı sarımda x + q denklem, Y x = şeklinde yazılır. "q" değeri sonucun tam sayı çıkması için "1" ya da "2" 2P olarak kabul edilebilir. Örnek: x = 12, 2P = 2 Çözüm: Y x = x + q = = 7 (1-8) 2P 2 a. ormal adımlı sarım b. Uzun adımlı sarım c. Kısa adımlı sarım 10

11 ormal adımdan kısa olarak sarılan bobinlere kısa adımlı sarım denir. Kısa adımlı sarımda x q denklem, Y x = şeklinde yazılır. "q" değeri sonucun tam sayı çıkması için "1" ya da "2" 2P olarak kabul edilebilir. Örnek: x = 12, 2P = 2 Çözüm: Y x = x q 12 2 = = 5 (1-6) 2P 2 Fırça adımı (Y f ): Kolektör dilimleri üzerine basan pozitif ve negatif kutuplu fırçalar arasındaki kolektör dilimi sayısını belirtir. Y f + - Y f 1' + Y f değeri, Y f = K Yk 2P ya da Fırça adımı K - 2P.m Y f = denklemlerinden biri 2P kullanılarak hesaplanabilir. 2P = 2, m = ± 1 2P = 2, m = ± 2 Paralel kol sayısı (2a): Endüvide bulunan bobinler birbirine paralel Paralel kol devresi örnekleri bağlanabilir. Endüvinin yapısı, modeli ve gücüne göre paralel kol sayısı vb. olabilir. Paralel kol sayısı arttıkça makinenin dışarıya verebileceği ya da dışarıdan çekeceği akım artar. 2a değeri, 2a = 2P.m denklemiyle hesaplanır. Çokluluk katsayısı (m) ve kolektör adımı (Y k ): Kolektör dilimleri arasındaki mika sayısına kolektör adımı (Y k ) denir. Paralel endüvi sarımlarında kolektör adımı (Y k ), çokluluk katsayısına (m) eşit olmaktadır. Çokluluk katsayısı (m) şu üç husus hakkında bilgi verir: I. Kolektör adımı m II. Fırçaların basacağı kolektör dilimi sayısı (I) (II) (III) III. Endüvi üzerinde birbiriyle irtibatı Çokluluk katsayısı ve kolektör adımı ile ilgili şekiller olmayan kapalı devre sayısı Bu üç durum yandaki şekillerde gösterilmiştir. Paralel sarımda m = 1 ise fırçalar bir kolektör dilimi genişliğinde olur. m = 2 olduğunda ise fırçalar iki kolektör dilimi genişliğinde olur. "m" sayısının pozitif ya da negatif olması sarımın "ilerleyen" ya da "gerileyen" tip olduğunu ifade eder. 11

12 u = 1 u = 2 u = 3 Oyukta bulunan bobin kenarı sayısı örnekleri Oyuktaki bobin kenarı sayısı (u): Bir oyukta bulunan bobin kenarı sayısını hesaplamak için, u = x K denklemi kullanılır. Bir oyuktaki bobin giriş ve çıkış kenarları toplamı ise büyük "U" ile gösterilir ve U = 2.u denklemiyle hesaplanır. E. Endüvi sarım şemalarının çizilmesi 1. Paralel tip endüvi sarımları Bu yöntemde bobin uçları yan yana olan kolektör dilimlerine bağlanır. Fırça sayısı makinenin kutup sayısına eşittir. Paralel tip sarım şeması sağa ya da sola doğru olabilir. Birinci bobin oyuğa yerleştirildikten sonra ikinci bobin birincinin sağına konuluyorsa buna sağa açılımlı sarım denir. Birinci bobin oyuğa yerleştirildikten sonra ikinci bobin birincinin soluna konuluyorsa buna sola açılımlı sarım denir. Yandaki şekilde sağa ve sola açılımlı endüvi sarımı örnekleri verilmiştir ağa açılımlı paralel endüvi sarımı Paralel endüvi sarımı çeşitleri ola açılımlı paralel endüvi sarımı Paralel tip endüvi sarımında bobinin çıkış ucu, girişin bağlandığı kolektör diliminin sağındaki dilime bağlanırsa, bobinden geçen akım sağa doğru olur. Bu yönteme ilerleyen paralel sarım denir (m = + 1, m = + 2 gibi). Eğer bobinin çıkış ucu giriş ucunun solundaki dilime bağlanırsa, bobinden geçen akım sola doğru olur. Bu yönteme gerileyen paralel sarım denir (m = - 1, m = - 2 gibi). Bu tür sarım uygulamada çok az kullanılır m m +1-1 İlerleyen ve gerileyen paralel endüvi sarımlarının yapısı 12

13 Paralel tip endüvi sarımları bobin uçlarının kolektör dilimlerine bağlanış şekline göre basit ve çoklu olmak üzere iki şekilde yapılabilir. a. Basit paralel endüvi sarımı Bu yöntemde birinci bobinin çıkış ucu, ikinci bobinin giriş ucuyla birleştirilerek ikinci kolektör dilimine bağlanır. Bu yöntemde m = +1'dir. Örnek: x = 6, K = 6, 2P = 2, m = 1 olduğuna göre basit paralel endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak sarım şemasını çiziniz. Çözüm: Basit paralel sarım yapılacağına göre, Y k = m = 1 olur x 6 Oyuk adımı: Y x = 2P = 2 = 3 (1-4) Fırça adımı: Y f = K Yk 2P = = 2 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = x K = 6 6 = 1 Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 2.1 = 2 Hesaplamalar yapıldıktan sonra 6 adet bobinin giriş kenarları kırmızı, çıkış kenarları ise mavi kalemle çizilir. Oyuk adımı 3 (1-4) olduğu için birinci bobinin çıkış kenarı dört numaralı oluğa yerleştirilir. Bobinlerin üst kısımlarının bağlantısı oyuk adımı değerine (1-4) uygun olarak bağlanır. Onarımı yapılan bir endüvi sökülürken bobin ucunun bağlanacağı kolektör diliminin hangi eksen üzerinde olduğunun tespit edilmesi gerekir. Bu örnekte bobin uçlarının kutup eksenindeki dilimlere bağlanacağını varsayacağız ' Basit paralel endüvi sarım şeması Basit paralel endüvi sarım şemasının paralel kol devresi Şemada görüldüğü gibi 6. bobinin çıkış ucu birinci kolektör dilimine bağlanmaktadır. Bu durumu ifade edebilmek, aynı zamanda şekli de sade göstermek için 1' şeklinde bir kolektör dilimi daha çizilir. Gerçekte 1' şeklinde 7. bir kolektör dilimi yoktur. Örnekte m = 1 olduğu için her fırça bir kolektör dilimine basar (değer). Y f = 2 olduğundan artı (+) ve eksi (-) fırça arasında iki kolektör dilimi boş bırakılır. Fırçalar yerleştirildikten sonra akımın artıdan eksiye doğru dolaşımı kuralına göre oklandırma işlemi yapılır. Oklandırma işleminden sonra akımın geçiş yönlerinin oluşturduğu manyetik alanlar göz önüne alınarak kutuplandırma ( ve ) işlemi yapılır. Paralel kol devresi, akımın fırçalardan itibaren hangi bobinlerden dolaştığını göstermek için çizilir. Örnek: x = 8, K = 8, 2P = 4, m = 1 olduğuna göre basit paralel endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak sarım şemasını çiziniz. Çözüm: Basit paralel sarım yapılacağına göre, Y k = m = 1 olur. 13

14 x 8 Oyuk adımı: Y x = 2P = 4 = 2 (1-3) Fırça adımı: Y f = K Yk 2P = = 1 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = x K = 8 8 = Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 4.1 = 4 Verilen iki basit paralel tip endüvi sarımında normal adımlı sarım şeması çizilmiştir. ormal adımlı sarımı her endüviye yapmak mümkün değildir. Örneğin x = 9, 2P = 2 olan bir endüvide, x 9 Y x = 2P = 2 = 4,5 çıkar. Bobinin giriş ve çıkış kenarları arasında küsuratlı oyuk söz konusu olamaz. Bu durumda 4 ya da 5'e tamamlama (adım kısaltma veya adım uzatma) yöntemi uygulanır. Y x = x ± q 2P şeklindeki denklemde adım kısaltılacaksa "-q", adım uzatılacaksa "+q" kabulü yapılır. Adım kısaltması yapıldığı zaman % 2-5 daha az iletken harcanır. Ancak kısa adımlı sarımda kör ( ya da kutbu özelliği taşımayan) oyuklar oluşur. Kör oyuklar makinenin veriminin az da olsa düşmesini sağlar. arım şeması çizilirken endüvi duruyormuş gibi kabul edilerek bir anlık durum gösterilir. Şemada iki adet kör oyuk varsa bunlar taralı elips ile gösterilir. Endüvi çalışırken kör oyuklar sırayla farklı oyuklarda oluşur. Bir fırça aynı anda bir bobinin hem giriş hem çıkış ucuna temas ederse bu durumdaki elemana ölü (iş yapmayan) bobin denir. Örnek: x = 8, K = 24, 2P = 4, m = - 1 olduğuna göre basit paralel endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak sarım şemasını çiziniz. Çözüm: Basit paralel sarım yapılacağına göre, Y k = m = 1 olur. x 8 Oyuk adımı: Y x = 2P = 4 = 2 (1-3) ' a b c d Basit paralel endüvi sarım şeması a c Basit paralel endüvi sarım şemasının paralel kol devresi Kör oyukların gösterilişi - - b d - Fırça adımı: Y f = K Yk 2P = = 5 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = x K = 8 24 = 3 Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 4.1 = 4 14

15 üç bobin kenarı bir olukta ' x = 8, K = 24, 2P = 4, m = - 1 şeklindeki endüvinin basit paralel sarım şeması ve paralel kol devresi Örnek: x = 14, K = 28, 2P = 2, m = 1 olduğuna göre basit paralel endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak sarım şemasını çiziniz. Çözüm: Basit paralel sarım yapılacağına göre, Y k = m = 1 olur. x 14 Oyuk adımı: Y x = 2P = 2 = 7 (1-8) Fırça adımı: Yf = K Yk 2P = = 13 K 28 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = = x 14 = 2 Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 2.1 = 2 iki bobin kenarı bir olukta ' x = 14, K = 28, 2P = 2, m = 1 şeklindeki endüvinin basit paralel sarım şeması ve paralel kol devresi 15

16 iki bobin kenarı bir olukta ' x = 14, K = 28, 2P = 4, m = 1 şeklindeki endüvinin basit paralel sarım şeması ve paralel kol devresi Örnek: x = 14, K = 28, 2P = 4, m = 1 olduğuna göre basit paralel endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak sarım şemasını çiziniz. Çözüm: Basit paralel sarım yapılacağına göre, Y k = m = 1 olur. Oyuk adımı: Y x = x q 14 2 = 2P 4 = 3 (1-4) Fırça adımı: Y f = K Yk 2P = = 6 K 28 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = = x 14 = 2 Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 4.1 = 4 16

17 b. Çoklu paralel tip endüvi sarımları Bu yöntemde birinci bobinin çıkış ucu, ikinci bobinin giriş ucuyla değil "m" çokluluk katsayısı kadar atlandıktan sonraki bobinin giriş ucuyla birleştirilir. Yani "m" değeri "1" değil, "2", "3" vb. olabilmektedir. Ayrıca bu tip sarımlarda fırçalar birden çok (2, 3 vb.) kolektör dilimine basabilir. Fırçalar birden çok kolektör dilimine bastığı için devredeki paralel kol sayısı da basit paralel sarımdan daha fazla olmaktadır. Özet olarak ifade etmek gerekirse çoklu paralel sarım yapılmış bir DC motor şebekeden daha fazla akım çeker ve gücü daha yüksek olur. Örnek: x = 8, K = 8, 2P = 2, m = 2 olduğuna göre çoklu paralel endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak şemayı çiziniz. Çözüm: Çoklu paralel sarım yapılacağına göre, Y k = m olur ve buradan Y k = 2 olur. x 8 Oyuk adımı: Y x = 2P = 2 = 4 (1-5) ' 2' Çoklu paralel endüvi sarım şeması Fırça adımı: Y f = K Yk 2P = = 2 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = x K = 8 8 = 1 Çoklu paralel endüvi sarım şemasının paralel kol devresi Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 2.2 = 4 Örnek: x = 14, K = 28, 2P = 2, m = 2 olduğuna göre çoklu paralel endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak şemayı çiziniz. Çözüm: Çoklu paralel sarım yapılacağına göre, Y k = m = 2 olur. x 14 Oyuk adımı: Y x = 2P = 2 = 7 (1-8) Fırça adımı: Y f = K Yk 2P = = 12 K 28 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = = = 2 x 14 Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 2.2 = 4 17 abit mıknatıstan yapılmış kutupları olan, küçük güçlü bir motorun endüvisinin sarımlarının görünümü

18 iki bobin kenarı bir olukta ' 2' x = 14, K = 28, 2P = 2, m =2 şeklindeki endüvinin çoklu paralel sarım şeması ve paralel kol devresi Örnek: x = 14, K = 28, 2P = 4, m = 2 olduğuna göre çoklu paralel endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak şemayı çiziniz. Çözüm: Çoklu paralel sarım yapılacağına göre, Y k = m = 2 olur. x -q Oyuk adımı: Y x = 2P 2 = 4 14 = 3 (1-4) Fırça adımı: Y f = K Yk 2P = = 5 K 28 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = = = 2 x 14 Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 4.2 = 8 iki bobin kenarı bir olukta ' 2' x = 14, K = 28, 2P = 2, m =2 şeklindeki endüvinin çoklu paralel sarım şeması 18

19 + - Y k x = 14, K = 28, 2P = 2, m =2 şeklindeki endüvinin çoklu paralel sarım şemasının paralel kol devresi eri tip sarımda bobin uçlarının kolektör dilimlerine bağlanış şeklinin basit olarak gösterilişi 2. eri tip endüvi sarımları Bu tip sarımda bobinin giriş ucuyla çıkış ucu arasında yaklaşık olarak bir çift kutup ya da elektriksel bakımdan 360 'lik açı vardır. Birinci bobinin çıkış ucu, çıkış kenarından yaklaşık olarak oyuk adımı kadar ilerideki bobinin giriş kenarıyla birlikte bağlanır. Paralel tip sargılarda paralel kol sayısı arttıkça DC makinenin verdiği ya da çektiği akım artar. eri tip sargılarda ise paralel kol sayısı azdır. Birbirine seri bağlanan bobin sayısı arttıkça DC makinenin vereceği ya da dayanacağı akım azalmakta öte yandan gerilim ise artmaktadır. eri tip sarımın bir diğer faydası ise fırça sayısının daha az olmasıdır. Bu sayede kolektörde sürtünme az olmakta, fırça ve kolektör düzeneği daha uzun ömürlü olmaktadır. eri tip sarımlar en az dört kutuplu olabilmektedir. Kutup sayısı ne olursa olsun fırça sayısı ise her hâlde 2 olmakta ayrıca fırçalar birbirine yakın olarak yerleştirilmektedir. eri tip sarımlarda kolektör adımı, K±m Y k = denklemiyle hesaplanır. Denklemde "K", kolektörün dilim sayısını, "m", çokluluk P katsayısını, "P", çift kutup sayısını gösterir. Çift kutup sayısı, P = 2P/2 denklemiyle bulunur. Bir endüviye seri sarımın uygulanabilmesi için Y k 'nın tam sayı çıkması gereklidir. Tamsayı çıkmadığı zaman seçilen "m" katsayısıyla endüviye seri sarımın uygulanamayacağı anlaşılır. eri sarımda, birbirine seri bağlanan bobinler endüvi çevresinde tüm kutupların altında dolaştıktan sonra sonuncu bobinin çıkış ucu, birinci bobinin giriş ucunun bağlandığı kolektör diliminin sağındaki ya da solundaki dilime bağlanır. on bobinin çıkış ucuyla ilk bobinin giriş ucunun bağlandığı kolektör dilimleri arasındaki mika sayısı çokluluk katsayısını (m) belirtir. Çokluluk katsayısı (m) "+" olarak kabul edilirse son bobinin çıkış ucu, ilk bobinin giriş ucunun sağındaki dilime bağlanır. Bu bağlantı, paralel tip endüvi sarımlarında "m" değerinin "-" olduğu zamanki gibi çapraz olur. Çokluluk katsayısının (m) "+" olarak alındığı sarımlara ilerleyen seri sarım denir. Çokluluk katsayısının (m) "-" olarak alındığı sarımlarda ise son bobinin çıkış ucu, ilk bobinin giriş ucunun solundaki dilime bağlanır ve buna da gerileyen seri sarım denir. 19

20 Y k m=+1 Y k m=-1 İlerleyen seri sarımın yapısı Gerileyen seri sarımın yapısı Uygulamada iki çeşit seri tip sarım yöntemi kullanılmaktadır. a. Basit seri endüvi sarımı Bu yöntemde birinci bobinin çıkış ucu, hemen yanındaki bobinin giriş ucuyla değil, bir çift kutup (elektriksel olarak 360 ) atlandıktan sonra gelen bobinin girişiyle birleştirilerek kolektör dilimine lehimlenir. Diğer bobinler de bu şekilde sarılır. on bobinin çıkış ucu birinci bobinin giriş ucuyla birleştirilerek işlem tamamlanır. Örnek: x = 13, K = 13, 2P = 4, m = -1 olduğuna göre basit seri tip endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak şemayı çiziniz. Çözüm K±m Kolektör adımı: Y k = = P sarımını yapmak mümkündür.) Oyuk adımı: Y x = Fırça adımı: Y f = x ± q 13 1 = 2P 4 = 3 (1-4) K - 2P.m 2P = 13 1 = 6 (Yk değeri tamsayı çıktığı için basit seri tip endüvi = 2,25 K 13 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = = = 1 x 13 Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 2.1 = 2 eri sarımlarda, birinci bobinin giriş kenarıyla, onun bağlandığı ikinci bobinin giriş kenarı arasındaki mesafe toplam adım (Y) olarak belirtilir. Verilen örnekte bobin sayısı kolektör dilim sayısına eşit olduğu için Y = Y k = 6 olur. Y k = 6 olduğuna göre 1. bobinin çıkış ucu 6 oyuk ilerideki bobinin girişiyle birleştirilerek kolektör dilimine lehimlenir. İkinci bobinin çıkış ucu, giriş ucunun lehimlendiği dilimden itibaren Y k = 6 dilim sayılarak irtibatlandırılır. Diğer bobinler de aynı prensibe göre kolektöre bağlanarak işlem tamamlanır. Örnekte "m" değeri "1" olarak verildiğinden fırça bir adet kolektör dilimine temas eder. Hesaplama sonucunda Y f = 2,25 olarak hesaplandığı için ikinci fırça 2,25 birimlik boşluktan sonra yerleştirilir. Çizim yapıldıktan sonra akım dolaşımı dikkate alınarak kutupları belirlemeyi sağlayan 20

21 ' 2' 3' 4' 5' 6' x = 13, K = 13, 2P = 4, m = -1 şeklindeki endüvinin basit seri sarım şeması ve paralel kol devresi oklandırma işlemi yapılır. Örnekte eksi (-) ucun fırçası 4. ve 5. dilimlere bastığı için bu dilimlere bağlı olan 5. ve 11. bobinleri kısa devre etmektedir. Fırçaların pozisyonuna göre akım dolaşımı takip edilerek paralel kol devresi çıkarılabilir. Parelel kol devresinde de görüldüğü gibi 5. ve 11. bobinlerin her iki ucu da "-"ye bağlı olduğundan bu bobinler ölü durumdadır. Yani bu iki bobinden akım dolaşımı olmamaktadır. eri tip endüvi sarımlarında bobinlerin giriş ve çıkış uçları birbirine bağlanarak kapalı (akımın dolaştığı) bir devre oluşturulur. Bu bağlamaya sarımın kapanışı da denir. eri tip sarımlarda kapanış sayısının bulunuşu belirli bir kurala dayanmaz. Yani Y k değerine göre belirlenir. Örnekte Yk = 6 olarak bulunmuştu. Buna göre " ", "5-11", " " numaralı bobinler birbirine bağlanrak bir kapanış oluşturulur. Örnek: x = 13, K = 13, 2P = 4, m = +1 olduğuna göre basit seri endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak şemayı çiziniz. Çözüm K±m Kolektör adımı: Y k = = = 7 (Y P 2 k değeri tamsayı çıktığı için basit seri endüvi sarımını yapmak mümkündür.) 21

22 Y = Y k = 7 Oyuk adımı: Y x = Fırça adımı: Y f = x ± q 13 1 = 2P 4 = 3 (1-4) K - 2P.m 2P = = 2,25 K 13 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = = = 1 x 13 Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 2.1 = ' 2' 3' 4' 5' 6' 7' x = 13, K = 13, 2P = 4, m = +1 şeklindeki endüvinin basit seri sarım şeması ve paralel kol devresi b. Çoklu seri endüvi sarımı Endüvideki sonuncu bobinin çıkış ucu, bir devir yaptıktan (360 'lik açı kadar ilerledikten) sonra, birinci bobinin giriş ucunun bağlandığı kolektör diliminin hemen yanına değil de "m" çokluluk katsayısına göre 2 ya da 3 kolektör dilimi sağına ya da soluna bağlanıyorsa bu tip sarıma çoklu seri sarım denir. Çoklu seri sarımda çokluluk katsayısı (m) 1'den büyüktür. Çokluluk katsayısı (m) fırçaların basacağı kolektör dilimi sayısını ifade eder. Aynı zamanda endüvideki son bobinin çıkış ucunun, ilk bobinin giriş ucunun yanındaki yanında bulunan hangi dilime bağlanacağını da belirtir. 22

23 K±m Basit seri sarımda Y k = denkleminde çokluluk katsayısı (m) olarak ±1 olarak alınıyordu. P Çoklu seri sarımda ise 2, 3 ya da 4 olarak alınabilir. Eğer "m" değeri "+" olarak alınırsa buna ilerleyen seri sarım, "-" olarak alınırsa buna gerileyen seri sarım adı verilir. Çoklu paralel sarımlarda olduğu gibi bu tip sarımda da sargı kendi içinde bir ya da iki kez kapanabilir. argının kaç kez kapandığını oyuk adımı (Y k ) değerinden anlayabiliriz. Y k tek sayı olarak bulunmuşsa 1 defa kapanan sargı, çift sayı olarak bulunmuşsa 2 defa kapanan sargı elde edilir. Endüvinin oyuk sayısı (x) ve çift kutup sayısı (P) çift sayıysa P=10'a kadar olan çeşitli çift kutup sayıları için bir kez kapanan çoklu seri sarım yapmak mümkündür. Çoklu seri sarım paralel kol sayısını artırmak için yapılmaktadır. Örnek: x = 16, K = 32, 2P = 4, m = -2 olduğuna göre çoklu seri endüvi sarım şemasının hesaplamalarını yaparak şemayı çiziniz. Çözüm K±m 32 2 Kolektör adımı: Y k = = = 15 P 2 Y k değeri tamsayı çıktığı için çoklu seri endüvi sarımını yapmak mümkündür. onuç tek sayı çıktığı için sargı bir kez kapanır. Oyuk adımı: Y x = x 2P = 16 K 32 4 = 4 (1-5) Fırça adımı: Y f = 2 = 2 = 6 2P 4 K 32 Oyuktaki bobin kenarı sayısı: u = = = 2 Paralel kol sayısı: 2a = 2P.m = 2.2 = 4 x x = 16, K = 32, 2P = 4, m = +2 şeklindeki endüvinin çoklu seri sarım şeması ve paralel kol devresi 23

24 Çizim yapılırken ilk önce 32 adet kırmızı çizgi çizilir. u = 2 değerine göre oyuklar işaretlenir. Y değerine göre birinci bobinin çıkış kenarının çizileceği oyuk tespit edilir. Daha sonra bobinlerin çıkış kenarını belirten 32 adet mavi çizgi çizilir. Hesaplama sonucu bulunan Y = 15 değerine göre 1. bobinin giriş ucuyla çıkış ucu arasında 15 adet kolektör dilimi kadar mesafe vardır. Bu değere göre 1. bobinin giriş ucu 1. kolektör dilimine, çıkış ucu ise 16. kolektör dilimine bağlanır. "m" ve "Y f " değerlerine göre fırçalar çizilir. F. Endüvi sarımı tipleri 1. Giriş Yüksek devirli dönen endüvilerde balans (denge) hataları nedeniyle titreşimli çalışma söz konusu olmaktadır. Titreşim yataklara, fırça ve endüviye zarar vermektedir. Endüvinin balansını sağlamak için matkap ile sac oyma ya da oluklardaki sargıların üzerine prinçten yapılmış kavela geçirme yöntemi uygulanabilmektedir. Endüvi balansını temin etme yollarından birisi de özel sarım tipleri uygulamaktır. Özel sarım tiplerini açıklamadan evvel klasik (geleneksel) sarımın yapısını inceleyelim. Klasik tip endüvi sarımının yandan görünüşü a. Klasik tip endüvi sarımı Bu yöntemde bobinler oyuklara yandaki şekilde görüldüğü gibi sırayla yerleştirilir. Birinci bobin 1-7'ye, ikinci bobin 2-8'e şeklinde süren sarım işleminde her oyukta bir giriş kenarı bir de çıkış kenarı bulunur. b. 'V' tipi endüvi sarımı Bu tip sarımda ikinci bobinin giriş kenarı yandaki şekilde görüldüğü gibi birinci bobinin giriş kenarının yanındaki oyuğa değil, birinci bobinin çıkış kenarının bulunduğu oyuğa yerleştirilmektedir. Diğer bobinlerin yerleştirilişi de bu şekilde devam etmektedir. Endüvi sarımının V şeklinde yapılmasının sebebi dengeli (balanslı) bir sarım elde etmek içindir. V tipi endüvi sarımının yandan görünüşü 14 1 c. İki kutuplu endüvilere uygulanan 'H' tipi sarım Bu tip sarımda ikinci bobin yandaki şekilde görüldüğü gibi birinciye paralel (//) olarak yerleştirilir. İkinci paralel bobin grubunun (yani 24 H tipi endüvi sarımının yandan görünüşü (2P=2)

25 üçüncü bobinin) giriş kenarı son sarılan bobinin giriş kenarının yatırıldığı oyuğa yerleştirilerek sarım işlemine devam edilir. unuç olarak bobin gruplarının yandan görünümü H ve V harfinin şekline benzer. Bazı eserlerde H tipi sarıma U tipi sarım da denilmektedir. ç. Dört kutuplu endüvilere uygulanan 'H' tipi sarım Bu tip sarımda 2. bobinin giriş kenarı 1. bobinin çıkış kenarının yatırıldığı oyuktan üç oyuk atlandıktan sonra gelen oyuğa yerleştirilir. Bu sayede iki bobin birbirine paralel olur. H tipi endüvi sarımının yandan görünüşü (2P=4) Diğer endüvi sarım tipleri yıldız, sepet ve mekik tipidir. Bunlar günümüzde çok az kullanıldığından açıklanmasına gerek görülmemiştir. Büyük güçlü endüvi örneği 25

26 G. Endüvi bobinlerinin sarılması, yalıtılması ve kontrolü 1. Endüvi bobinlerinin sarılması Arızalı bir endüvi söküldükten sonra aynı özellikte sarılması gerekir. Kullanılan malzemelerin mutlaka TE, CE ve IO kalite belgesine sahip olması gerekmektedir. Kalitesiz iletken ile yapılan sarım uzun ömürlü olmaz. Bir oyukta birden fazla bobin kenarı varsa araya presbant konularak yalıtma işlemi yapılır. Oyuklara yerleştirilen bobinlerin çok sağlam durması için en üste ahşap ya da metalden yapılmış kamalar geçirilir. 2. Bobin uçlarının kolektör dilimlerine bağlanması Bobinler sarıldıktan sonra uçları sarım şemasına bakılarak kolektör oyuklarındaki bayrakçık adı verilen kanallara bağlanır. Bağlama yapmadan önce uç kısımdaki emaye bıçak ile kazınır. Lehimleme işleminden sonra endüvi ile kolektör arasında kalan boyun bölgesindeki iletkenler tiret (keten şerit) ile sarılarak yalıtılır. 3. arımdan sonra yapılması gereken kontroller Bobinlerin uçları kolektör dilimlerine lehimlendikten sonra AVOmetrenin ohm kademesi ya da seri lamba kullanılarak "sağlamlık" ve "kısa devre" kontrolü yapılır. Kolektör dilimleri ve bobinler arasında kısa devre olup olmadığını anlamak için kullanılan diğer araç ise growler cihazıdır. Bir bobin ve nüveden oluşan, AC ile beslenen bu cihazın üzerine endüvi konulur. Endüvinin üzerine ise oyuklara paralel olarak küçük bir demir testeresi parçası yerleştirilir. argılarda bir kısa devre söz konusuysa bu bobinlerin etrafında şiddetli bir manyetik alan meydana gelir. Bunun sonucunda demir testeresi titreşmeye başlar. Endüvi AC çevrildikçe testere laması hiç titremiyorsa kısa Growler cihazı devrenin olmadığı anlaşılır. 4. Bobinlerin verniklenmesi arım, lehimleme, hata kontrolü ve yalıtmadan sonra sargıların sıkıca durması için vernikleme işlemi yapılır. Verniğin kurutulma işlemi açık havada ya da ısıtıcılı kurutma fırınında yapılır. Kuruyan endüvi makineye monte edilerek çalıştırılır. Herhangi bir arıza söz konusu değilse sahibine teslim edilir. Ğ. DC makinelerinde oluşan arızalar ve giderilmesi Her makine belirli bir süre kullanılınca arızalanır. Arızalar mekaniksel ya da elektriksel olabilir. Rulmanların, yatakların, kolektörün ve fırçaların aşınması mekaniksel arızadır. argılarda kısa devre, kopukluk ise elektriksel arızadır. Arıza bulmak için makinenin görünümü gözle kontrol edilir, sesi dinlenir, AVOmetre ya da seri lambayla ölçümler yapılır. Arıza oranını azaltmak için makinelere aşırı yükleme yapılmamalı, voltaj dengesizliklerinin önüne geçilmelidir. Ayrıca makineler periyodik (yılda en az bir kez) bakıma tabi tutulmalıdır. Fırça ve kolektör yebilenirken aynı kalitede yedek parça tercih edilmelidir. 26

27 H. Endüvi sarımlarıyla ilgili temrinler (uygulamalar) Uygulama 1: x = 14, K = 28, 2P = 2, m = 1 değerlerine sahip basit paralel endüvi sarımının yapılması Amaç: Endüvi sarımlarıyla ilgili bilgi ve beceri kazanmak. İşlem basamakları 1. arımla ilgili hesaplamaları yapınız. 2. Hesaplamalardan alınan değerlere göre sarım şemasını çiziniz. 3. Şemaya bakarak sarımı yapınız. 4. argı uçlarındaki yalıtkan verniği kazıyarak kolektör bayrakçıklarına lehimleyiniz. 5. AVOmetre ya da growler cihazı kullanarak elektriksel kontrolleri öğretmeninizin denetiminde yapınız. 6. arımı sökünüz orular 1. Basit paralel sarımın özelliklerini açıklayınız. 2. Kolektör ve fırçanın görevini açıklayınız. Uygulama 2: x = 14, K = 28, 2P = 4, m = 1 değerlerine sahip basit paralel endüvi sarımının yapılması Amaç: Endüvi sarımlarıyla ilgili bilgi ve beceri kazanmak. İşlem basamakları 1. arımla ilgili hesaplamaları yapınız. 2. Hesaplamalardan alınan değerlere göre sarım şemasını çiziniz. 3. Şemaya bakarak sarımı yapınız. 4. argı uçlarındaki yalıtkan verniği kazıyarak kolektör bayrakçıklarına lehimleyiniz. 5. AVOmetre ya da growler cihazı kullanarak elektriksel kontrolleri öğretmeninizin denetiminde yapınız. 6. arımı sökünüz orular 1. İndüktörün görevi nedir? Açıklayınız. 2. Balans kavramını açıklayınız. Uygulama 3: x = 14, K = 28, 2P = 2, m = 2 değerlerine sahip çoklu paralel endüvi sarımının yapılması Amaç: Endüvi sarımlarıyla ilgili bilgi ve beceri kazanmak. İşlem basamakları 1. arımla ilgili hesaplamaları yapınız. 2. Hesaplamalardan alınan değerlere göre sarım şemasını çiziniz. 3. Şemaya bakarak sarımı yapınız. 4. argı uçlarındaki yalıtkan verniği kazıyarak kolektör bayrakçıklarına lehimleyiniz. 5. AVOmetre ya da growler cihazı kullanarak elektriksel kontrolleri öğretmeninizin denetiminde yapınız. 6. arımı sökünüz orular 1. Çoklu paralel sarımın özelliklerini açıklayınız. 2. Kolektör oyukları arasına iletken parçacıklar (zerrecikler) dolarsa ne olur? Açıklayınız. 27

28 2. BÖLÜM: AEKRO MOTORLARI ARIMLARI dış kapak stator gövde sargılar dış kapak soğutucu pervane rotor rulman dış kapak klemens kutusu stator Asenkron motor örnekleri A. Asenkron (indüksiyon) motorlar 1. Asenkron motorun tanıtılması (temel bilgiler) a. Giriş Elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren aygıtlara motor denir. Uygulamada bir çok çeşitte (asenkron, senkron, üniversal, seri, şönt, kompunt, gölge kutuplu, yardımcı kutuplu, relüktans, repülsiyon, adım, servo vb.) motor kullanılmaktadır. Asenkron motorlar fiyat, verim, kontrol vb. gibi yönlerden üstün olduğundan çok tercih edilmektedir. 2, 4, 6, 8, 10 vb. kutuplu olarak üretilen asenkron motorların kumandası (çalıştırılması) çok kolaydır. Öte yandan yük altında devir sayıları fazla değişmez. 2 kutuplu bir asenkron motor, frekansı 50 Hz olan bir şebekede devir/dakika (d/d) hızla döner. ormalde (teorik olarak) iki kutuplu bir motorun 3000 d/d ile dönmesi gerekir. Ancak asenkron motorda kayma (s, slip) olayı söz konusu olduğundan rotorun devir sayısı stator sargılarının oluşturduğu döner manyetik alanının devir sayısından biraz daha düşüktür. Asenkron (uyumsuz) motor adı, döner alan hızıyla, rotorun devir hızının farklı olması nedeniyle bu cihaza verilmiştir. Elektroniğin gelişmesiyle birlikte alternatif akımın 50 Hz olan frekansını değiştirmek mümkün hale gelmiştir. Özellikle farklı devir sayılarının istendiği sistemlerde (tekstil, basım, gıda vb. sektörler) kullanılan asenkron motorların devir sayıları frekans invertörleriyle (değiştiricileriyle) ayarlanabilmektedir. Asenkron motorların bazı üstünlükleri ürekli bakım istemez. Yük altında devir sayıları fazla değişmez. 28

29 Elektronik devreli frekans değiştiriciyle (invertör) devir sayısı ayarlanabilir. Fiyatı diğerlerine oranla ucuzdur. Çalışma anında ark (kıvılcım) üretmez. Bir ve üç fazlı olarak üretilebilir. b. Asenkron motor çeşitleri Asenkron motorlar faz sayısına göre iki çeşittir: I. Bir fazlı asenkron motorlar Küçük güçlüdür. Çamaşır makinesi, pompa, buzdolabı vb. gibi aygıtlarda kullanılır. II. Üç fazlı asenkron motorlar anayide çok yaygın olarak kullanılan motor çeşididir. Asenkron motorlar rotorlarının yapısına göre iki çeşittir: I. Rotoru kısa devre çubuklu asenkron motorlar. II. Rotoru sargılı (bilezikli) asenkron motorlar. c. Üç fazlı asenkron motorunların yapısı I. tator Motorun duran (sabit) kısmıdır. Bir yüzeyi yalıtılmış (verniklenmiş) 0,4-0,8 mm kalınlığındaki çelik sacların yan yana getirilmesiyle üretilmiştir. ilindirik biçimli statorun iç kısmına faz sargılarının yerleştirilmesi için oyuklar (kanallar) açılmıştır. statoru oluşturan ince saclar boş stator sargıların boş statora yerleştirilmesi sarılmış stator montajı yapılmış motor tatorun yapısı II. Rotor Asenkron motorların dönen kısmıdır. Uygulamada iki çeşit rotor kullanılmaktadır. incap kafesli (kısa devre çubuklu) rotorun yapısı incap kafesli (kısa devre çubuklu) rotor Bir yüzeyi yalıtılmış ince çelik sacların yan yana getirilmesiyle üretilmiştir. ilindirik biçimli rotorun dış kısmına alüminyum çubukların monte edilmesi için kanallar açılmıştır. Kanallara konulan alüminyum çubukların uçları kenarlara konan alüminyum halkalara bağlanmıştır. Başka 29

30 bir deyişle rotorun oyuklarına, uçları kısa devre edilmiş alüminyum çubuklar yerleştirilmiştir. tatorda bulunan sargılardan AC dolaştığında ortaya çıkan değişken ve döner elektromanyetik alan rotor çubuklarının içindeki elektronları etkileyerek bu çubukların içinden yüksek değerli bir akımın dolaşmasını sağlar. Kısa devre çubuklu rotor sincap kafesine benzediği için bu adla da anılır. Bilezikli ve sargılı rotor Özellikle büyük güçlü (25 kw ve üzeri) asenkron motorlar kalkış (ilk çalışma) anında çok yüksek akım çekmektedir. Bu durumun önüne geçmek için rotoru sargılı asenkron motorlar üretilmiştir. Bu tip rotorun oyuklarına, aralarında 120 faz farkı bulunan üç sargı yerleştirilmiş ve sargıların bir uçları birleştirilerek yıldız bağlantı elde edilmiştir. argıların diğer uçları ise rotor miline monte edilmiş bilezik (ring) adı verilen parçalara bağlanmıştır. Bileziklere değen fırçalarla rotorun dış devreyle irtibatı sağlanmıştır. bilezikler Bilezikli ve sargılı rotor örneği rotor sargıları Motorun kalkış anında az akım çekmesini sağlamak için dışardan rotor devresine kromnikel alaşımından yapılmış, büyük güçlü sabit ya da ayarlı dirençler eklenebilmektedir. Rotor sargılarına seri olarak bağlanan dış (harici) dirençler rotorun empedansını artırmaya yaramaktadır. Empedansı artan rotor sayesinde stator sargılarının şebekeden çektiği akım da düşmektedir. Elektronik devreli statik yol vericilerin (soft starter, yumuşak yol verici) ucuzlayıp yaygınlaşmasıyla birlikte rotoru sargılı asenkron motorlar kullanım alanından epey kalkmıştır. adece eski teknolojiye sahip işletmelerde karşımıza çıkmaktadır. III. Gövde ve kapaklar Motorun sargılarını ve rotoru muhafaza eden kısımlardır. Genellikle ısı yayıcılığı iyi olan alüminyumdan üretilirler. kapak Gövde ve kapaklar oğutma pervanesi (fan) IV. oğutucu pervane Asenkron motorların sargılarının aşırı ısınması sakıncalı durumlar ortaya çıkarabilir. İşte bu nedenle gövdenin soğutulması için plastik ya da alüminyumdan yapılmış soğutucu pervaneler (fan) kullanılır. V. Yatak ve rulmanlar Rotorun kolayca dönebilmesi için rulman ya da metal yataklar kullanılır. Yatak ve rulmanlar kullanımdan dolayı zamanla özelliğini kaybeder. Bozulan rulman motorun verimini düşürür. İşte bu nedenle belli aralıklarla motor rulmanları kontrol edilerek arızalananlar yenisiyle 30

31 kafes bilye yatak Yatak ve rulmanlar değiştirilir. Metal yataklar küçük güçlü motorlarda kullanıldığından uzun yıllar kullanılabilir. 2. Motorun etiketinin özellikleri Endüstriyel amaçlı sistemlerde yaygın olarak kullanılan motorların özellikleri gövdeye konmuş olan bilgi etiketlerinde bulunur. Motor etiketinde bulunan bilgiler şöyle sıralanabilir: Üreten kuruluşun adı (Gamak, iemens, Asea, BBC, vb.) Kullanıldığı akım (DC, AC) Tipi eri numarası Bağlantı şekli ormal (nominal, anma) akımı Güç katsayısı (Cos ϕ) ormal (nominal, anma) gerilimi Gücü (watt ya da beygir gücü cinsinden) Motor etiketi örneği Frekansı Dakikadaki devir sayısı (d/d, rpm) Dayanabileceği maksimum sıcaklık Ağırlığı Üretim yılı Bağlantı klemensi örnekleri 3. Klemens (bağlantı, terminal) kutusu Üç fazlı asenkron motorun bağlantı kutusunda 6 adet uç bulunur. Bunlar U, V, W ve X, Y, Z şeklinde adlandırılmıştır. U-X birinci fazın bobini, V-Y ikinci fazın bobini, W-Z ise üçüncü fazın bobini gösterir. RT uçları U, V, W ye ya da X, Y, Z ye bağlanabilir. RT fazlarının U, V, W ya da X, Y, Z uçlarına uygulanması çalışmaya hiç bir olumsuz etki yapmaz. Ancak üretici firmalar klemens kutusundaki X, Y, Z uçlarına köprü adı verilen sac parçaları bağladığı için U, V, W uçları elektriksel bağlantı yapmak için kullanılır. Üç fazlı asenkron motorların 0-4 kw arası güce sahip olan modelleri yıldız ( ) bağlı olarak 31

32 çalıştırılır. 4 kw ve üzeri güce sahip modeller ise üçgen bağlanarak çalıştırılır. Motorun klemens kutusunda üçgen bağlamayı kolayca yapabilmek için Z ucu sol alt köşeye, Y ucu sağ alt köşeye, X ucu ise ortaya çıkarılır. 4. Üç fazlı motorun sargılarının yıldız ( ) bağlantısı ve özelliği Yıldız bağlantı yapılırken Z, X, Y uçları birbirine köprülenir (bağlanır). U, V, W uçlarına ise üç faz uygulanır. Yıldız bağlamada köprüleme U, V, W uçlarına da uygulanabilir. argıları yıldız R şeklinde bağlanan bir T U R motora fazlar arası U V W gerilimi 380 V olan bir voltaj uygulandığında X Y her bir sargı üzerinde Z V 220 V görülür. Başka X Y Z W bir deyişle yıldız bağlı T olarak çalıştırılan Üç fazlı asenkron motorun sargılarının yıldız bağlanması motorun sargıları 220 V a dayanır. R T U V W R T U V W Z U R W X X Y Z X Y Z Y V T Üç fazlı asenkron motorun sargılarının üçgen bağlanması 5. Üç fazlı motorun sargılarının üçgen ( ) bağlantısı ve özelliği Üçgen bağlama için faz sargıları arka arkaya bağlandıktan sonra ek yerlerine üç faz uygulanır. argıları üçgen şeklinde bağlanan bir motora fazlar arası gerilimi 380 V olan bir voltaj uygulandığında her bir sargı üzerinde 380 V görülür. Başka bir deyişle üçgen bağlı olarak çalıştırılan motorun sargıları 380 V a dayanabilecek biçimde üretilmiştir. 6. Motor etiketine bakılarak alıcının yıldız mı yoksa üçgen mi bağlanacağının saptanması (tespit edilmesi) Üç fazlı asenkron motorların sargıları rastgele yıldız ya da üçgen bağlanamaz. Bu işlem yapılırken mutlaka etiketteki verilere bakılarak hareket edilir. Etiketinde, I. 380 ifadesi yer alan bir motor yıldız bağlanır ve fazlar arası gerilimi 380 V olan bir voltaj uygulanır. Bu motorun ilk kalkış akımını düşürmek için / yol verme yöntemi kullanılamaz. II. 380 ifadesi yer alan bir motor üçgen bağlanır ve fazlar arası gerilimi 380 V olan bir voltaj uygulanır. Bu motorun ilk kalkış akımını düşürmek için / yol verme yöntemi kullanılabilir. 32