2. Senkron motorla ayn milde bulunan uyart m dinamosunu motor olarak çal rarak yol vermek.

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "2. Senkron motorla ayn milde bulunan uyart m dinamosunu motor olarak çal rarak yol vermek."

Berkant Zarakolu
9 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Senkron Motorlara Yol Verme ekilleri Bir asenkron motora gerilim uygulandnda direkt olarak yol alr. Bunun için yardmc bir düzenee ihtiyaç yoktur. Senkron motorlar ise gerilim uygulandnda direkt olarak yol alamazlar. Atalet dolayyla rotor, döner alann hna ulaamaz. Rotorun senkron hzda dönmesi için rotor ve stator döner alan kutuplarn daima birbirini çekerek, kilitlenmeyi salayan zt isimli kutuplarn karkl bulunmas gerekir. Rotorun devaml olarak dönmesi için kilitlenmeyi salayan baz metotlar vardr. Bunlar: 1. Senkron motoru alternatör olarak çalp yol vermek. 2. Senkron motorla ayn milde bulunan uyartm dinamosunu motor olarak çalrarak yol vermek. 3. Senkron motora yardmc bir döndürme makinas ile yol vermek. 4. Senkron motoru sincap kafesli asenkron motor olarak çalrarak yol vermek. 5. Senkron motoru rotoru sarg asenkron motor olarak çalrarak yol vermek. Yukarda belirtilen yöntemlerden herhangi biri ile senkron motorlara yol verilebilir. Pratikte en çok kullanlan yöntem senkron motoru asenkron motor olarak çalp yol vermektir. Bu metotta rotor sarglarna uyartm ak verilmeden önce stator sarglarna alternatif akm uygulanr. Bu akn stator iletkenlerinde meydana getirdii döner alan, sincap kafesli rotorun ksa devre edilmi çubuklarnda endüksiyon yolu ile bir gerilim endükler. Ksa devre çubuklarndan geçen akn oluturduu alan ile stator döner alan birleerek döndürme momentini meydana getirirler. Bu momentin etkisiyle rotor dönmeye balar. Rotorun h senkron hza yaklanda, uyartm devresinden rotor sarglarna doru akm verilip rotor kutuplar uyartr. Bu srada stator döner alan kutuplar ile rotor kutuplar kilitlenir. Böylece senkron motor yol alarak senkron hzda dönmeye devam eder. Rotorun senkron devir sayna getirilebilmesi için yük momentinin küçük olmas gerekmektedir. Dier yöntemleri de ksaca u ekilde açklayabiliriz: Senkron Motoru Alternatör Olarak Çalp Yol Vermek Bu metot çok az kullanr. Paralel balama artlar yerine getirilerek, ebeke ile paralel olarak çalan alternatör, kendisine mekanik enerji veren makinann enerjisi kesildikten sonra senkron motor olarak çalr. (Bu yöntemin detaylar alternatörlerin paralel balanmas deneyinde anlatld.) Senkron Motor le Ayn Milde Bulunan Uyartm Dinamosunu Motor Olarak Çalrarak Yol Vermek Bu metot için doru akm kaynana gerek vardr. Uyartm dinamosu bu kaynaktan beslenerek önce motor olarak çalr. Senkron motor senkron hza yaklanda stator sarglarna alternatif gerilim uygulanarak, kutuplar doru akmla uyartr. Stator döner alan kutuplar ile rotor kutuplarn kilitlenmesi 1

Rotorun senkron hzda dönmesi için rotor ve stator döner alan kutuplarn daima birbirini çekerek, kilitlenmeyi salayan zt isimli kutuplarn karkl bulunmas gerekir.

2 salanr. Daha sonra motor olarak çalan uyartm dinamosunun ak kesilir. Böylece senkron motor yol alarak çalmasna devam eder. Senkron Motora Yardmc Bir Döndürme Makinasle Yol Vermek Bu metotta yardmc döndürme makinas senkron motorun miline akuple edilerek balanr. Örnein doru akm motoru, dizel yada benzinli motor olabilir. Senkron motor ise bu makinalardan biri ile döndürülür. Bu döndürücü makinann devir say senkron devir sayna ulaabilecek bir deerde olmalr. Senkron motor, senkron devir sayna yaklanda stator sarglarna alternatif gerilim uygulanr. Uygulanan bu gerilimin oluturduu döner alan, rotorun dönü yönü ile ayn yönde olmalr. Bu aamadan sonra rotor kutuplar doru akmla uyartlarak, stator kutuplar ile kilitlenmesi salanr. Senkron Motoru Rotoru Sarg Asenkron Motor Olarak Çalrarak Yol Vermek Yük altnda kalknmas istenen yerlerde kullanlacak senkron motorun, rotorunda iki çeit sarg bulunmalr. Bu sarglardan birincisi rotor sargr. kinci sarg ise ilk sargdan yallm olup, rotoru sarg asenkron motorun rotor sargna benzemektedir. Balangçta rotorun üç fazl bu sarglarna bir yol verme direnci seri balanr. Statora üç fazl alternatif akm uygulandnda motor, bir asenkron motor gibi yol almaya balar. Rotora seri balanan dirençler kademe kademe devre d braklarak senkron motorun yük altnda kalknmas salanr. Daha sonra uyartm için rotor sarglarna doru akm uygulanarak, rotor ve stator döner alan kutuplarn kilitlenmesi salanr. 2

Senkron motor ise bu makinalardan biri ile döndürülür. Bu döndürücü makinann devir say senkron devir sayna ulaabilecek bir deerde olmalr.

3 Senkron Motorun V Erilerinin Elde Edilmesi Senkron motorlarn V erileri; motora uygulanan ebeke geriliminin ve miline balanan yükün sabit tutularak endüvi ak I y ile uyartm ak I u arasndaki ilikiyi gösterir. Ayrca uygulanan gerilimin frekans da sabit olmalr. Bu durumda motorun milinden çekilen güç P 3. U. I y. Cos dir. Dier deerler sabit olduuna göre, güç katsay Cos nin demesi yük ak detirir. Daha önce de belirtildii gibi, güç katsay cos, uyartm akna ba olarak detirilebilir. Güç katsayn büyümesi ile yük ak küçülür. Cos nin en büyük deeri olan 1 de, yük ak en küçüktür. Bu durumda senkron motor omik çalmaktadr.belli bir yükte çekilen en küçük yük akna ait uyartm ak deerinden daha küçük uyartm aknda senkron motor endüktif, daha büyük uyartm aknda ise kapasitif çalr. Uyartm ak detikçe senkron motorun güç katsay ve yük ak deir. Bu srada demir ve bakr kayplarnda meydana gelecek küçük dikkate alnmazsa; senkron motorun mil gücü sabit kalr. Bu deneyden elde edilecek eriler V harfine benzediinden bu erilere senkron motorun V erileri denir. V erilerini elde etmek için. deki balant yapr. Bu balant yapldktan sonra senkron motor çalr. (Bu srada motor bota çalmaktadr). Botaki V erisini çizmek için motorun çektii yük ak, uyartm ak ayarlanarak en küçük deerine indirilir. Bu andaki Cos deeri de saptanmalr. Uyartm akn bu deeri senkron motorun omik olarak çalmas için gereken akmdr. Bu uyartm ak yava yava artr.her kademe yük ak ve Cos deerleri alr. Yük ak anma akn 1.5 ile 2 kat oluncaya kadar uyartm ak artlmaa devam edilir. Bu çalma deerleri kapasitif çalma durumunu verir. Bundan sonra tekrar en küçük yük ak veren uyartm akna gelinir. Bu uyartm akndan daha küçük uyartm deerlerinde senkron motor endüktif çalmaktadr. Gene uyartm ak yava yava azaltr. Her kademe yük ak ve Cos cetvel eklinde yazr. Bundan sonra senkron motor çeitli yüklerde yüklenip ayn ekilde uyartm ak ayarlanarak yük ak ve Cos deerleri saptanr. Bundan sonra uyartm ak yatay eksen, yük ak veya Cos deerleri de düey eksen üzerinden iaretlenerek senkron motorun V erileri çizilir. 3

Daha önce de belirtildii gibi, güç katsay cos, uyartm akna ba olarak detirilebilir. Güç katsayn büyümesi ile yük ak küçülür. Cos nin en büyük deeri olan 1 de, yük ak en küçüktür.

4 I y Cos 1,0 Akm Geri Akm leri a- Yük akn uyartm ak ile deimi I u Eksik Uyartm Fazla Uyartm b-cos nin uyartm ak ile deimi I u ekil-1 Yük ak ve Cos nin uyartmla deimleri. Senkron motorun istenen yük kademelerinde V erileri bir arada çizildiinde, erilerin farkl olduklar görülür. ekil-3 de botaki erinin yükteki eriden daha farkl olduu görülüyor. 1 nolu eri bota, 2 nolu eri yar yükte, 3 nolu eri tam yükte ve 4 nolu eri de 1,5.P anma yükündeki V erileridir. Görüldüü gibi her yük kademesinde omik çalma durumlar için deik uyartm akna gerek vardr. Senkron motor bota iken omik durum için I u1 uyart gerekirken, yar yükte omik durum için daha büyük I u2 uyartna gerek vardr. Tam yükte ise ayn durum için daha büyük uyartm ak I u3 gerekir. Motorun yükü anma yükünden fazla olduundan gerekli uyartm ak daha artar ve I u4 olur. Bunun nedeni endüvi reaksiyonunun çeitli yükler için farkl olmas ve doymann artmasr. Botaki endüvi reaksiyonu ile yüklü durumdaki endüvi reaksiyonu farkl olduundan, uç gerilimin sabit kalabilmesi için (örnein omik durumda) yüklü durumda, botakinden daha fazla uyartm akna gerek vardr. I u4 > I u3 > I u2 > I u1 dir.yük altnda çalan bir senkron motorda, uyartm, anma deerinden fazla ise motor ak I y, uç gerilimi U den ileride olup, senkron motor kapasitif çalr. Uyartm ak, küçükse, akm I y, gerilimden geride olup, motor bu defa endüktif çalr. Uyartm ak çok geni srlar içinde azaltp artlamaz. Örnein ekil-3 de görüldüü gibi tam yük için uyartm ak I u den ve yar yük için I u den küçük olamaz. Aksi halde motor kararlk s geçip kilitlenme durumundan ayrr. Bu anda motordaki yük momenti, motor momentinden fazladr. Senkron motorlarn çounda anma yükünün %40 na kadar olan küçük yüklerde uyartm sr olduu halde motor senkronizmden kopmayabilir. Bota ve çeitli yük deerlerinde omik durum için gerekli yük akmlar farklr. Bota kayplar karlayacak kadar olan I y1 ak, senkron motor yüklendikçe I y2, I y3, I y4 deerlerini almaktadr. Bu durumda senkron motordaki bakr kayplar ve çok az da olsa demir kayplar artar. ekil-2 de ise uyartm akn demesi ile çeitli yük kademelerindeki güç katsay deerleri görülmektedir. Erilerin tepe deerleri daima Cos=1 deerinden geçer. Cos deerlerini saptamak için 4

1 nolu eri bota, 2 nolu eri yar yükte, 3 nolu eri tam yükte ve 4 nolu eri de 1,5.P anma yükündeki V erileridir. Görüldüü gibi her yük kademesinde omik çalma durumlar için deik uyartm akna gerek vardr.

5 Bota cosmetre yoksa devreye iki vatmetre balanarak (aron vatmetresi) cos deerleri adaki formüllerle bulunur. P1 P2 tg veya 3. U. I y tg P1 3. P 1 P P 2 2 Bu formülde; Cos = 0.5 için P 2 = 0 Cos > 0.5 için P 2 > 0 Cos < 0.5 için P 2 < 0 dr Cos 1 Tam Yükte Yar Yükte 0 I u ekil-2 Çeitli yük durumlarnda uyartm ak ile güç katsayn deimi. 5

P 1 P P 2 2 Bu formülde; Cos = 0.5 için P 2 = 0 Cos > 0.5 için P 2 > 0 Cos < 0.

6 Cos=1 4 Motor I I y4 y3 Kararlýlýk (Stabilite) Sýnýrý %150 %100 %50 Yüksüz =0 U þ /X s I y2 I y I u I u Iu2 Iu1 100 I u3 Motor 150 Iu Generatör L /X s þ %50 Generatör %100 Kararlýlýk (Stabilite) Sýnýrý %150 =0 ekil-3 Senkron makinann V erileri. V erileri ekil-3 de görüldüü gibi hem motor hem de alternatör olarak çalrken çkartlabilir. Senkron motorun sabit uyartm ve deik yük durumunda güç katsayn demesi de ekil-4 de görülmektedir. Eride en iyi güç katsayn tam yük ve tam yüke yakn yüklerde olduu, motor anma yükünden daha fazla yüklendikçe Cos nin azald görülüyor. Küçük yüklerde de güç katsay bir hayli kötüdür. 6

V erileri ekil-3 de görüldüü gibi hem motor hem de alternatör olarak çalrken çkartlabilir.

7 Cos I u-sabit n-sabit P(I y ) Motor yükünün anma yüküne oran ekil-4 Güç katsayn yükle deimi 7

Benzer belgeler

P I. R dir. Bu de er stator sarg lar n direnci. : Stator bir faz sarg n a.c. omik direncini ( ) göstermektedir.

P I. R dir. Bu de er stator sarg lar n direnci. : Stator bir faz sarg n a.c. omik direncini ( ) göstermektedir. Asenkron Motorun Bota Çalmas Bota çallan asenkron motorlar ebekeden bir güç çekerler. Bu çekilen güç, stator demir kayplar ile sürtünme ve vantilasyon kayplarn toplam verir. Bota çalan motorun devir say