ELEKTRÝK MAKÝNALARI EÐÝTÝM SETÝ

Transkript

1 ELEKTRÝK MAKÝNALARI EÐÝTÝM SETÝ Y-036 YILDIRIM ELEKTRONÝK ELEKTRÝK MAKÝNALARI EÐÝTÝM SETÝ, elektirik makinalarýnýn temellerini ögrenmek ve uygulamalý eðitime yardýmcý olmasý amacýyla tasarlanmýþtýr. Deney seti 60 dan fazla elektrik makinalarý deneyi içermektedir. Deney seti ergonomik deney masasý ve deney panelleriyle modular bir yapý sunmaktadýr. Eðitim setinde kullanýlan motorlar endüstriyel ve günlük hayatta kullanýlan motor modelleriyle birebir aynýdýr. Bu nedenle eðitim seti eðitim amacý ile okullar ve üniversitelerde kullanýlabileceði gibi endüstriyel sektörde de kullanýlabilir. Setteki tüm motorlar çalýþma performansý deneylerinin yaný sýra kumanda devreleri ve kapalý cevrim control deneylerin de de kullanýlabilir. Elektrik makineleri deney sistemi; temel olarak çok foksiyonlu deney masasý, saklama dolabý, elektirik motorlarý, kontrol ve kumanda deney panelleri, yük guruplarý, ölçüm modülleri ve gerekli aksesuarlardan olýþmaktadýr. YILDIRIM ELEKTRONÝK Elektrik Makinalarý Eðitim seti eðitim kurumlarý için bütün müfredatý kapsayan ve modüler yapýsýyla ekonomik ve yüksek verimlilikte bir yapý sunmaktadýr. Sistem modüler ve kolay kullanýlabilirlik yapýsýyla istenilen deneyin hýzlýca kurulmasýný, saðladýðý içerik bakýmýndan ise kullanýcý için çok faydalý bir yapýdadýr. 2

2 EÐÝTÝM MAKÝNALARI VE KUMANDA EÐÝTÝM SETÝ MODÜLLERÝ Y-0036 DENEY MASASI VE ENERJÝ ÜNÝTESÝ Y-0036/001 Enerji Üniteli Deney Masasý Y-0036/002 3 Faz Enerji ünitesi-seyyar(varyak) Y-036/003 Raylý Motor Sehpasý ÖLÇÜM ÜNÝTESÝ Y-0036/004 Enerji Analizatörü Modülü Y-0036/005 A.C Ölçüm Modülü Y-0036/006 D.C Ölçüm Modülü Y-0036/007 Analog AC/DC Voltmetre Modülü Y-0036/008 Analog AC/DC Ampermetre Modülü Y-0036/009 Analog Voltmetre komütatör Modülü Y-0036/010 Dijital Voltmetre komütatör Modülü Y-0036/011 CosQmetre-Frekansmetre Modülü Y-0036/012 Senkronoskop Modülü Y-0036/013 Çift Katranlý Analog Frekansmetre Modülü ELEKTÝRÝK MOTORLARI Y-0036/014 1 Faz Asenkron Motor Y-0036/015 3 Faz 1KW Asenkron Motor Y-0036/016 3 Faz 4KW Asenkron Motor Y-0036/017 Dahlender Motor Y-0036/018 3 Faz Rotoru Sargýlý Asenkron Motor (Bilezikli) Y-0036/019 3 Faz Manyetik Frenli Asenkron Motor Y-0036/020 1 Faz Üniversal Üniversal ve Gölge Kutuplu Motor Y-0036/021 3 Faz 1KW Senkron Motor Y-0036/022 D.C Kompunt Motor Y-0036/023 D.C Þönt Motor Y-0036/024 Fucoult Freni MOTOR SÜRÜCÜLERÝ Y-0036/025 D.C Motor Sürücü Modülü Y-0036/026 A.C Motor Sürücü Modülü TRANSFORMATÖR GURUBU Y-0036/027 1 Faz Çýkýþlý Trafo Modülü Y-0036/028 1 Faz Çýkýþlý Trafo Modülü Y-0036/029 3 Faz 2x110V Çýkýþlý Trafo Modülü Y-0036/030 3 Faz Çýkýþlý Trafo Modülü Y-0036/031 3 Faz Oto Trafo Modülü KONTROL VE KUMANDA MODÜLLERÝ Y-0036/ V A.C Kontaktör Modülü Y-0036/033 A.C 230V Röle Modülü Y-0036/034 D.C 24V Röle Modülü Y-0036/035 Zaman Rölesi Modülü Y-0036/036 Termik Röle Modülü Y-0036/037 Motor Faz Koruma Röle Modülü Y-0036/038 Fotosel Röle Modülü Y-0036/039 Sývý Seviye Röle Modülü Y-0036/040 Hareket Sensörü Röle Modülü Y-0036/041 Easy Röle Modülü Y-0036/042 Jog Buton Modülü Y-0036/043 Sinyal Lamba Modülü Y-0036/044 Sýnýr Anahtarý Modülü Y-0036/045 Kumanda Þalter Modülü Y-0036/046 Monofaze Asenkron Motora Yolverme Modülü Y-0036/047 3 Faz Açma - Kapama Þalter Modülü Y-0036/048 3 Faz Enversör Þalter Modülü Y-0036/049 3 Faz Dahlender Þalter Modülü Y-0036/050 3 Faz Yýldýz Üçgen Þalter Modülü Y-0036/051 3 Faz Sigortalý Þalter Modülü Y-0036/052 2 Faz Sigortalý Þalter Modülü Y-0036/053 Bara Modülü Y-0036/054 Raylý Tava Modülü YÜK GURUBU MODÜLLERÝ Y-0036/055 3 Faz Lamba Modülü Y-0036/056 3 Faz Ayarlý Ohmik Yük Modülü Y-0036/057 3 Faz Ayarlý Kapasitif Yük Modülü Y-0036/058 3 Faz Ayarlý Endüktif Yük Modülü Y-0036/059 3x530 Ohmik Yük Modülü Y-0036/060 3x800 Ohmik Yük Modülü Y-0036/061 3x15uF Kapasitif Yük Modülü Y-0036/062 3x30uF Kapasitif Yük Modülü Y-0036/063 3x1650mH Endüktif Yük Modülü Y-0036/064 3x2550mH Endüktif Yük Modülü Y-0036/ Ohm 1000W Ayarlý Reosta Y-0036/ Ohm 500W Ayarlý Reosta Y-0036/ Ohm 100W Ayarlý Ohmik Yük Modülü AKSESUARLAR Y-0036/068 Saklama Dolabý Y-0036/069 Jaglý Baðlantý Kablosu Y-0036/070 IEC Fiþli Baðlantý Kablosu 3

3 (Y-036/01) Enerji üniteli deney masasý özellik ve kullanýmý : Bu ünitemiz Elektirik makinalarý-kumanda eðitim setinin ana ünitesi olup üç faz 380v 50 Hz A.C enerji ile beslenmektedir. Eðitim setindeki yapýlmasý mümkün tüm deneylerde gerekli olan A.C/D.C enerjileri çeþitli deðerde, sabit ayarlý, kurmalý, ölçümlü olarak,born klemensli bir faz-üç faz pirizli ve IEC pirizli olarak kullanýma sunmaktadýr.ünitemiz iki kýsýmdan incelenecektir. A) Enerji üniteli deney masasý bölümleri B) Enerji üniteli deney masasý kullanýmý A) Enerji üniteli deney masasý bölümleri : 1) Enerji giriþi: 4x40 30 ma K.A.K.Þ, 3x40A ana sigorta, 1x4A kumanda devresi, IEC piriz besleme sigortalý enerji var göstergeli sinyal lambalý, Kumanda start-stop çalýþtý sinyali kontaktör tahrikli, acil stop butonludur.enerji ünitesinin kullanýmýnda, üniteye enerji veren üç faz fiþ uygun enerjili pirize takýlý olmalý, K.A.K.Þalteri (F), ana sigorta (F1) ku manda sigortasý (F0) on (I) kumanda olup,acil stop butonu (NC) kapalý konumda iken statr (yesil I) butonuna basýlarak enerji ünitesi bölümlerine enerji verilmiþ olunur bu konumda deney masasýnýn üst kýsmýndaki IEC pirizlere 220v 50 Hz A.C enerji verilir ayrýca ölçümlü A.C enerji kýsmýndaki enerji analizatörü beslemesi yapýlmýþ olur. 2) Kumanda devre enerjisi: Deneylerde veya farklý kullanýmda elektrik sistemindeki kumanda devrelerinin beslenmesi için gerekli 220v 50 Hz A.C, 24v 50 Hz A.C, 24v D.C enerjiden oluþan (0-1) anaktarlý sigorta korumalý ve born klemensli üç gurup enerji çýkýþýdýr birbirinden baðýmsýz olup ayrý ayrý kullanýlýr. 3) Ölçümlü A.C enerji: Üç faz (L1,L2,L3) L-L (380v 50 Hz A.C) L-N (220v 50 Hz A.C) olarak üç faz, bir faz pirizli ve üç faz nötr born klemensli enerji çýkýþlarýnýn tamamý devredeki 40/5 A akým trafolu enerji analizatörü ile U,I,Cos,Hz,W,VA,VAR vs. parametrelerin ölçümü yapýlmaktadýr.ayrýca 3x32 A sigorta korumalý üç faz otomatik sigorta üstünde enerji var sinyal göstergelidir. 4) Ayarlý AC/DC enerji: 0-250v A.C 2,5 KVA varyaklý ve varyak tahriki (hareketi) D.C motorla olup (-,+) buton kontrollüdür.0-1 ýþýklý abahtarlý ve 1x16A sigorta korumalýdýr. Ayarlý A.C/D.C enerji çýkýþlý voltmetre-ampermetre ile ölçümlü olup çýkýþlar born klemenslidir. 5) D.C güç kaynaðý: 0-30v D.C çýkýþlý reguleli 3A kýsa devre korumalý 0-1 ýþýklý anahtarlý enerji çýkýþý voltmetre-ampermetre ile ölçümlü gerilim ayarý potlu olup çýkýþlar born klemenslidir. 6) Raylý modül taþýyýcý: 110x65 cm olup çift sýralý raylý modül taþýyýcý 30x18(22) cm modüllerden ray gurubunda 10 adet modül taþýma özellikli. 7) IEC piriz çýkýþlý taç: Egitim setinde özellikle dijital ölçü aletleri beslemesi için 220v 50 Hz A.C enerjili IEC piriz gurubu. B) Enerji üniteli deney masasý kullanýmý: 1) Yukarýda belirtilen bölimlerin tümünün her türlü tüm enerji çýkýþlarýna hiç bir koþulda dýþarýdan hiç bir özellik ve türde enerji verilemez sakýncalýdýr, ciddi kazalara sebebiyet verir.enerji ünitesindeki bölümlerin her biri birbirinden baðýmsýz kullaným özelliðine 4

4 sahiptir.her bölüm kendi içerisinde anahtar-buton v.s ile kontrol edilip uygun sigorta ile nominal çalýþma deðerlerinde korumalýdýr. 2) Enerji üniteli deney masasý aþaðýdaki iþlem sýrasý ile devreye alýnmalý Enerji ünitesi üç faz fiþi uygun üç faz pirize takýlmalý Enerji giriþ bölümü F,F1,F0 (I) on konumunda olmalý ve enerji var sinyalleri yanmalý Acil stop kontaðý NC konumunda olmalý star-stop butonundan (kýrzmýzý O yesil I) startta basýlýp kontaktör devreye enerji vermeli start-stoptaki çalýþtý sinyali yanmalý. Yukardaki iþlemlerden sonra istenilen bölüm ve bölümler kendý bölümünden kumandakontrol edilerek ayrý ayrý veya müsterek kullanýlýr. ENERJÝ GÝRÝÞÝ KUMANDA DEVRE ENERJÝSÝ ÖLÇÜMLÜ AC ENERJÝ 220V A.C 24V A.C 24V D.C L1 4x40A 30mA 3x40A K=4A 4 A 2 A 2 A + - 3x32A Elektronik enerji analizatörü L2 L3 N 3x40A 40/5A N N IEC piriz besleme fazý K L3 L2 L1 N N L3 L2 L1 N Klemens Acil durdurma ENERJÝ GÝRÝÞÝ O X I stop-start ON OF N N ON OF 50vA 220/18-24 ON OF Trifaze piriz Elektirik Makinalarý ve Kumanda Eðitim seti Enerji Ünitesi Blok Þemasý 1. Kýsým Y-036/001 Monofaze piriz AYARLI AC/DC ENERJÝ FAZI D.C GÜÇ KAYNAÐI FAZI AYARLI A.C/D.C ENERJÝ D.C GÜÇ KAYNAÐI 16 A A V A V v A.C 0-300v D.C 10 A Köprü Diyot A V 0-30v D.C 500 K 0-30 V Güç kartý 2,5KWA VAR. 90VA 220/17x17v LS1 LS2 ON OF N 5v 2A - M AYAR + ON OF N Elektirik Makinalarý Blok Þemasý 2. Kýsým 5

5 2.10 BAGLANTI ISARETLERI : Baðlantý iþaretleri standarttýr. Bu iþaretler büyük harfler ve rakamlardan olusur. Rakamlardan bir (1) sarýmýn baþlangýcýný iki (2) sarýmýn sonunu gösterir. Uç almalar ise 3-4 rakamý ile ifade edilir. D.C. ve A.C. makinalarýna ait iþaretler (kitapta kullanýlan) þaðýdaki tablodadýr. Alternatif Akim Makinalari Dogru akim makinalari Stator yýldýz devre ( ) Stator üçgen devre ( ) U1-U2 (U-X) V1-V2 (V-Y) W1-W2 (W-Z) U1-V2 (U-Y) Y1-W2 (V-Z) W1-U2 (W-X) Endüvi Yön deðistirme Kutup sargýsý Kompanzasyon sargý A1 A2 B1 B2 C1 C2 Yýldýz nokta Rotor sargýlarý Topraklama N K,L,M PE Seri uyartým Sönt uyartým D1 D2 E1 - E2 Yabancý uyartým F1 F2 Sekil 2.10 A.C. Makinalari baglanti isaret listes Sekil 2.11 D.C. Makinalari baglanti isaret listesi 2.11 VERIM VE KAYIPLAR : Verim ( ) makinaya verilen ve alýnan güç arasýndaki orandýr. =Pa /Pv Bütün elektrik makinalarý çalýþtýðý zaman kayýplar meydana gelir.bu nedenle alýnan güç Pa daima verilen Pv den daha küçük olur. Dinamik elektrik makinalarýnýn yataklarýnda sürtünme, sargýlarýnda ýsý, stator-rotorda fuko akýmlarýndan dolayý manyetik kayýplar meydana gelir. Bu kayýplar Pk, genel olarak, Pkfe=demir kayýplarý, Pkcu =bakýr kayýplarý olarak adlandýrýlýr. Statik elektrik makinalarýnda (trafo) sürtünme kayýplarý yoktur. Dolayýsýyla verimin %90 larýn üzerinde olur. Dinamik makinalarda alýnan güç dönme momenti ve devir sayýsý deðeri üzerinden belirlenir. Pa = 2.M.n M: Dönme momenti (Nmt ) n: Devir sayýsý (d/dak) Statik elektrik makinalarýnýn (trafo) gücü ise çýkýþ yani Sekonder gücüdür. Ps = Us.Is. 3.Cos Us: Sekonder gerilimi (V) Is: Sekonder akýmý (A) Üç fazlý motora verilen güç Ps = Us.Is. 3.Cos U : Gerilimi (V) I : Akýmý (A) Cos : Güç faktörü Pv ve Pa deðerinin ayný anda ayný þartta ölçülmesi gerekir.ancak bu durumda gerçek verim deðeri tespit edilir.verim deðeri nominal çalýþmada kendinin en yüksek deðerine sahip olur. 13

6 3. DOGRU AKIM MAKINALARI MAKINANIN YAPISI Sabit bir manyetik alan içerisinde hareket eden iletkenlerde elde edilen indüksiyon akýmýnýn kolektör - fýrçalar yardýmý ile doðrultulup dýs devreye alýnmasý prensibiyle çalýsan makinalardýr. Dýs devreden D.C. gerilim uygulandýðýnda D.C. Motor olarak Dýs devreden Mekanik enerji verildiðinde D.C. Dinamo olarak çalýsýr. Sekil 1 de Doðru akým makinasýnýn yapýsý görülmektedir.manyetik alan gövdesi olarak da adlandýrýlan STATOR (Endüktör) çelik bir gövde, saç paketten ana kutup, kutup papucu ve uyartým sargýlarýndan meydana gelir.uyartým sargýlarýnýn görevi manyetik alan gövdesi içinde sabit bir manyetik alan olusturmaktadýr.güçlü makinalarda genellikle ilave olarak yön deðistirme kutuplarý ve Konpanzasyon sargýlarý bulunur. Demir nüve Uyartým sargýsý Kutup nüvesi Kutup pabucu Endüvi Endüvi sargýsý Sekil 1 : Doðru akým makinasýnýn yapýsý Rotor olarak da adlandýrýlan Endüvi milinin üzerine preslenmis saç paketin, oyuklarýna yerlestirilmis olan Endüvi sargýlarý ve mil üzerine yerlestirilmis olan kollektör olarak adlandýrýlan akým çeviriciden meydana gelir (Sekil 2). Endüviye akým iletimi kollektör üzerinden yapýlýr. Kollektör Tank mili Yatak mili Bant Saç paketi Endüvi sargýlarý Sekil 2 : Doðru akým makinasýn endüvisi. Endüvinin her bir sargýsý kollektör dilimleri ile baðlantýlýdýr (sekil 3 ). A.F Bir tur sargýlarýn her biri bir sargýyý sembolize etmektedir. 14

7 Kollektör dilimleri Sargý Fýrça Sekil 3 : kollektör ve sargýlar Kollektör aralarýnda mika yalýtkan yerleþtirilmiþ olan haddeden geçirilmiþ sert bakýr dilimleri preslenerek meydana gelmiþtir.karbon fýrçalar üzerinden elektrik akýmý endüviye iletilir (Sekil 4 ). Fýrça Yay Kollektör Kollektörün çalýþmasý: Sekil 4 : karbon firça ve kollektörün bir bölümü Sekil 5 de görülen basit bir düzenegin (motorun sargisi ) sargi uçlarina dogru gerilim uygulanacak olursa, sargi ( Bobin ) üzerinde bir kuvvet meydana gelir. Bunun yani sira dönme momenti meydana gelir. Bu hareket sayesinde sargi bobin bir miktar yatay dogrultuda döner (nötr alan olusumu ) içinden akim geçen iletkenin stator (endüktör) alani içinde sürekli olarak bir dönme momenti meydana getirebilmesi için yarim tur dönmeden sonra endüvide akimin yönünün degistirilmesi gerekir. Bu olay kollektör yardimi ile gerçeklesir.sekildeki örnekter kollektör sargi (Bobin ) iletkeni ile birbirine baglanan, izole edilerek birbirinden ayrilmis iki adet silindirik dilimden meydana gelir. Bobin dönme hareketi yaptigi zaman kollektör ve bobin içindeki akim yönü degisir. 15

8 Bobin (sargý) Kollektör U Sekil 5 : Kollektörün çalismas 3.3 çalýþmasý: Dogru akim makinalarinin çalisma özelligi temel olarak degisik yüklerde devir sayisi dönme momenti arasindaki iliskiden anlasilmaktadir. D.C. makinalarda büyük çekme kuvveti olustururlar. Devir sayilari ise kademesiz olarak kumanda edilirler. Çalisma yapilari makine tipine baglidir. Sonraki ünitelerde detayli açiklanacaktir. 3.4 Dogru akim miktarlarinda alanlar: Nötür bölge A)Kutup alaný B)Endüvi alaný C)Toplam manyetik alan Sekil 6 : Doðru akým makinasýnda alanlar. 16

9 a- Kutup alani : Günümüzde en çok kullanýlan doðru akým makinalarýnda kutup alaný elektromýknatýslar tarafýn- dan meydana gelir. Stator ( Endüktör ) içindeki sargýlar kutup alaný sargýlarýdýr. Bu alan endüvi saç paketi üzerinden devresini tamamlar. b- Endüvi alani : Endüvide içinden akým geçen her iletkende bir manyetik alan meydana getirir. Birbirlerine parelel olarak duran iletkenlerden ayný yönde akým geçirilirse, bu iletkenlerin hepsinde ayný yönde manyetik alan olusur. Bu manyetik alan, kutup alanýný kesecek özelliktedir. c- Toplam manyetik alan : Kutup alaný ve Endüvi alaný toplam manyetik alaný meydana getirir. Bu alanýn kuvveti Endüvi içinden geçen akýmýn deðerine baðlýdýr.kutup alaný- Endüvi alaný toplanarak toplam bileske alanýný olusturur. Kesme yönündeki Endüvi alaný nötr bölgede akýma baðlý olarak bir dönme etkisi yapar. (nötr bölgede Endüvide indüklenen gerilim olmaz ) Endüviden geçen akým büyüdükçe nötr eksenide o oranda fazla kayar. ENDÜVÝ REAKSÝYONU : Endüvi alaninin kutup alani üzerinde yaptigi etkiye endüvi reaksiyonu denir. Bu etki nötr bölgeyi döndürür ve kutup alaninda zayiflama meydana getirir. Yüksüz olarak çaliþan motorlarda kutup alani, kutup pabuçlari üzerinden simetrik olarak dagilir. Makine ne kadar yüklenirse ana kutup alaný zayýflamasý ve nötr bölgenin kaymasý o oranda artar. Manyetik endüksiyon kutuplarin altinda yogunlasirken, kutuplar arasinda sifir olur.en- düksiyonun meydana gelmedigi bölge nötr bölgedir.firçalarin bu bölgede olmasi gerekir. Nötr bölgedeki kayma,endüvi besleme akiminin endüksiyonsuz alanin disina çiktigindan dolayi firçalarda kuvvetli ark meydana gelir. Bu ark kollektör ve karbon firçalarda asinmaya neden olur bu durumda arkin artmasina, isinmaya ve endüvi sargilarinin zarar görmesine neden olur.bu durumu önlemek için firçalarin nötr bölgede tutulmasi gerekir ve yüke bagimli olarak ayarlanmasi gerekir. Degisken yüklerde mümkün degildir.bu nedenle de nötr bölgenin kaymasi Yardimci Kutup kullanilarak engellenir. Yardýmcý Kutuplu D.C Makinalarý : Yardimci kutuplar, ana kutuplarin arasina gelecek sekilde yerlestirilir. Yardimci kutuplar endüvi ile seri olarak baglanip endüvi alanina ters yönde ayni degerde alan meydana getirirler, bu sayede degisken yüklemelerde dahi nötr bölgenin ayni yerde kalmasi saglanir ve endüvi alani nötr bölge içinde ortadan kalkarlar. Alan çizgilerinin yogunlaþmasý Nötr bölge Yardýmcý sargý Sekil 4 : Yardýmcý kutuplu D.C. makinasý 17

10 Konpansazyon Sargili D.C Makinalari : Büyük güçlü ve büyük yüklerde, kullanýlan D.C makinalarýnda yardýmcý kutbun etkisi yeterli olmaz. Ana kutuplardaki alan zayýflamasý, kutup pabuçlarýnýn köselerinde tek taraflý doyma meydana gelir, bu da endüvi sargýlarýnda problemler olusturur. Meydana gelen alan zayýflamasý ana kutuplarýn altýna açýlan oluklara yerlestirilen konpanzasyon sargý kullanýlarak yok edilir.bu sargýlarda endüvi sargýlarýnýn akým yönüne zýt olmasý gerekir. Alan çizgilerinin yogunlaþmasý Nötr bölge Yardýmcý sargý Sekil.8. Yardimci Kutuplu ve Konpanzasyon Sargili D.C Makinasi Endüvi Reaksiyonunu Önleyecek Diger Tedbirler : Kutupun ayaklarini tarak seklinde yapmak, Kutup ayaklarina oluklar açmak. Komitasyon : Endüvi bobinlerinden geçen akýmýn yön deðistirmesi esnasýnda meydana gelen etkilere denir. Firça ve kollektör yardimiyla endüvi bobinlerinin, akim yönünün degismesini kolaylastirmak gerekir, aksi takdirde firçalarda ark meydana gelir. Bu da endüvi sargilarinda kollektör ve firçalarda sorunlar yaratir Bu sorunlarin olmamasi için; komitasyon olayini kolaylastirmak gerekir. Komitasyonu Bozan Etkenler : Kollektörün yuvarlak olmasi, Kollektör dilimleri bakirin asinip omik yalitkanlarin yüksek kalmasi, Firçalarin firça tutuculari içerisinde sikismasi, Firçalarin kollektör üzerine yeterli basinçta ( gr/cm²) basmamasi, Firçalarin oksitlenmesi, Endüvi balansinin iyi olmamas Firçalar arasindaki mesafenin esit olmamasi, Endüvi arasindaki mesafenin her kutupta esit olmamasi Firçalarin karbon oraninin yüksek direncinin büyük olmamasi 18

11 Komitasyonu Kolaylaþtýran Önlemler : Karbon oraný yüksek ve büyük dirençli fýrçalar kullanmak, Fýrçalarý kaydýrmak, Yardýmcý kutup kullanmak (endüviye seri baðlý) 3.5 : DC Makinalarýnýn Kalkýnma (yol verme) Yöntemleri : D.C akým makinalarý direkt olarak þebeke gerilimine baðlanýrsa; ilk anda bir ivme momentine gerek duyulduðu, durma konumundaki endüvide sadece, çok küçük bir omik direnç olduðundan, kalkýnma akýmý, nominal akýmdan kat daha fazla olur.bu durum sargýlar için tehlikelidir.ancak endüvinin dönmeye baþlamasý ile, endüvi sargýlarýnda alan sargýlarýnýn kesilmesiyle zýt yönde bir gerilim meydana gelir.bu gerilim deðeri devir sayýsýnýn artmasýyla yükselir ve çekilen akým azalýr. Yüksek kalkýnma akýmýnýn deðeri endüvi sargýlarý önüne bir yol verme (reostasý) direnci baðlamak suretiyle önlenir.bu yol verme dirençleri kademeli olup devir sayýsý arttýkça kademeli olarak devre dýsý kalýr. Nominal devir sayýsýna erisilince yol verme direnci kýsa devre edilir.bu yol verme usulü bazý koþularda yol verme direncinde harcanan enerji ýsý olarak kaybolduðu için ekonomik sayýlmaz.bu nedenle;ayarlanabilir (deðisken) gerilim kaynaðýndan makinalara yol vermek ekonomikbir yöntem olup enerji kaybý yok kabul edilir.ayrýca hassas ayar yapabilme olanaðý vardýr. I Kalkýnma tepe noktasý akýmý Anahtarlama akýmý Nominal akým Sekil.9.Dört Kalemli Yol Verme Direnci ile Kalkinma Akiminin Sinirlandirilmasi. 3.6 : D.C Makinalar Devir Sayýsýnýn Kumandasý D.C makinasinin devir sayisi bir çok alanda degistirilebilir. Devir sayisinin degisimi için iki yöntem kullanilir. Gerilim kumandas ile devir sayýsýnýn deðiþtirillmesi: Devir sayisinin kumandasi durma (sifir) konumundan anilan degere kadar her degerde istenilmesi durumunda, devir sayisi kumandasi endüvi gerilimi üzerinden yapilir. Bu uygulamada alanin tamamen uyartilmis olmasi gerekir. Endüvi geriliminin küçültülmesi ve yükün artma siyla devir sayisi düsmüs olur. Bu sistemde baglanan ön dirençteki isi kaybindan dolayi verim düser. Yol verme direncinin ince ayar kademeli olmasi gerekir. n 19

12 + P Yük M E1 E2 Þekil. 10. Endüvi Gerilimi Kumandasý Üzerinden Devir Sayýsýnýn Deðiþtirilmesi. Devir sayýsý deðistirmede tristör kumandalý doðrultmaçlarýn kullanýlmasý daha ekonomik bir yöntemdir. Böyle bir devre ile kolay, kayýpsýz olarak þebeke geriliminden kademesiz ayarlanabilen D.C gerilim elde edilir.bu sistemde uyartým sargýlarý sabit bir D.C gerilim kaynaðýna baðlanmalýdýr 1L (P) + 2L+(P) 2L-(N). M E1 E2 1 L (N) - Sekil.11.Tristör Kumandali Dogrultma Devresi ile Devir Sayisi Degisimi. Alan Kumandasý : D.C makinalarda uyartim devresine baglanan bir ön direnç (kademeli) üzerinden uyartim akim degeri azaltilarak, D.C makinanin devir sayisi kontrol edilir. Bu kosulda alan zayiflama etkisinin santrifüj etki meydana getirerek endüvi ve Kollektörün bozulmasi söz konusu olur, bu nedenle sadece belirli sinirlar içerisinde yapilmasi gerekir. Uyartim akiminin tamamen hiçbir kosulda devre disi kalmamasi gerekir. Çünkü makinanin devir sayisi sonsuza kadar çikmaya çalisarak dagilir. Alan kumandasi, ile devir sayisinin kumandasinda dönme momenti biraz düser. + P Yük E1 E2 - N M Þekil.12. Alan Kumandasý ile Devir Sayýsýnýn Deðiþtirilmesi. 20

13 3.7 D.C Makinalarda Devir Yönünün Degistirilmesi : Bütün D.C makinalarýn devir yönü deðiþtirilmesi endüvi veya uyartým sargýlarýnda akým yönünün deðiþtirilmesi ile saðlanýr.genellikle endüvi akým yönünü deðiþimi ile saðlanýr. 3.8 D.C Makinalari Çesitleri : D.C Sönt Makinalar : D.C.sönt makinalar kendinden ve yabancý uyartýmlý olarak iki tipte imal edilir. Kendinden uyartýmlý sönt makinalarda uyartým ve endüvi sargýlarý ayný D.C gerilim kaynaðýndan beslenir.yabancý uyartýmlý makinalarda ise endüvi ve uyartým sargýlarý birbirinden baðýmsýz iki ayrý D.C gerilim kaynaðýndan beslenir. Sönt makinalarýn diðer tipide; tek sargý endüvi sargýsý olup uyartým manyetik alaný makine gövdesine yerlestirilmis sabit kuvvetli mýknatýslardan yapýlmýstýr.sönt makinelar, kumanda-kontrol tekniði ve kalýp imalatýnda kullanýlýr. D.C þönt makine D.C þönt dinamo ve D.C þönt motor olarak kullanýlýr. D.C Seri Makinalar : D.C.seri makinalarda endüvi ve uyartým sargýlarý birbirleri ile seri baðlanmýstýr. Bu makinalarda toplam çalýsma akýmýnýn uyartým sargýlarýndan geçmesinden dolayý endüvi ve uyartým sargýlarýnýn direnci küçük deðerde olmasý gerekir.d.c seri makinanýn özellikle kalkýnma anýnda çektiði akým deðeri çok yüksektir. Bu nedenle bir yol verme düzeneðiyle sýnýrlandýrýlmalýdýr. D.C seri makinalar çok yüksek kalkýnma momenti özelliðine sahiptirler.bu nedenle elektrikli tasýtlarda ve otomotivde ateþleyici olarak kullanýlýr. D.C seri makinalar da devir sayýsý yükle ters orantýlýdýr.yük arttýkça devir sayýsý düþer yük azaldýkça devir sayýsý artar D.C seri makinalarýn en büyük dezavantajý makinanýn bosta çalýstýrýlmamasý gerekir. Yüksüz kosulda devir sayýsýnýn sonsuza kadar çýkmaya çalýsacaðýndan makina daðýlýr, büyük hasar görür. Kesinlikle boþta çalýstýrýlmamasý gerekir. D.C seri dinamo ve D.C seri motor olarak kullanýlýr. D.C Kompunt Makinalar : D.C kompunt makinalarda seri ve þönt sargýlar birlikte bulunur.bu nedenle kompunt makinalar seri ve sönt makine özelliklerini tasýrlar. Kompunt makinalarýn devir sayýsý sönt makinalarda olduðu gibi kararlý deðildir. Seri makinalardaki gibi de kuvvetli bir þekilde düsmez. Þönt sargý tam uyartýlýrsa boþ çalýþmada bir daðýlma durumu olmaz. D.C kompunt makinalar yüklemenin darbe sekilde olduðu yerlerde pres-zýmba gibi makinalarda tercih edilir. D.C kompunt dinamo ve D.C kompunt motor olarak kullanýlýr. 21

14 3.9 D.C Makinalarin Baglanti Isaretleri : D.C makinalarda baðlantý isaretleri bir büyük harf ve bir rakamdan meydana gelmistir. Bu isaretler ve anlamlari asagidaki gibidir. A- Endüvi sargýsý B- Yardýmcý kutup sargýsý C- Konpanzasyon sargýs D- Seri uyartým sargýsý E- Sönt uyartým sargýsý F- Yabancý uyartým sargýsý 1- Sargý baslangýcý 2- Sargý sonu 3- Saplama 4- Saplama 3.10 D.C Makinalarinda Frenleme Yöntemleri : Þönt-seri ve yabancý uyartýmlý makinalarda su frenleme yöntemleri kullanýlmaktadýr. Dirençle Frenleme : Bu sistemde yabancý uyartýmlý sönt makinanýn endüvi sargýlarý besleme kaynaðýndan ayrýlýr ayný zamanda bir direnç üzerinden kýsa devre edilir,direncin deðeri ne kadar küçük olursa frenleme etkisi de o kadar büyük olur. Bu sistem vinç sisteminde kullanýlýr. Servo Frenleme : Servo frenleme yönteminde devir yönü sabit olarak kalýr. Makine artýk mýknatizmadan dolayý kendiliðinden uyartýlýr, endüvi sargýlarýndan bir akým geçirilir. Bu akým indüklenen gerilime zýt yöndedir, makine bu anda jeneratör olarak çalýsýr ve frenlenir. Bu sistemde devir sayýsý nominal devir sayýsýnýn altýnda kalýr. Seri makinalarda uygulanacak olursa, uyartýmýn yok olmama sý için, uyartým sargýsýnýn kutuplarýnýn (akým yönünün) deðiþtirilmesi gerekir. Servo frenleme genellikle elektrikli tasýtlarda kullanýlýr. Yük Azaltarak Frenleme : Yük azaltarak frenlemede yükün azaltýlmasý ile devir sayýsý deðisir. Bu esnada meydana gelen enerji dirençleri ýsýtýr veya yeni bir enerji olarak sebeke beslenir. Sönt makinada kullanýldýðýnda uyartýmýn kendiliðinden yok olmamasý için uyartým sargýsý kutuplarýnýn deðistirilmesi gerekir. Bu sistem genellikle seri makinalarda kullanýlmaktadýr. Zit Yönlü Akimla Frenleme : Bu frenleme yönteminde endüvi akýmý yönü ters çevrilmek, suretiyle yapýlýr. Bu esnada iletilen güç deðeri frenleme nedeniyle açýða çýkan gücün deðerinden çok fazla olabilir. Bu sebepten dolayý makinanýn termik deðeri büyük olmalýdýr. Bütün frenleme sisteminde nominal akým deðerlerin üzerine çýkabilir. Ancak frenleme süresindeki çalýsma çok kýsa olmak zorundadýr. 22

15 4. D.C SÖNT MAKINA : D.C. Sönt makinalar dinamo motor olarak kullanýlýr. D.C. Sönt makinalarý pratikte en çok kullanýlan makinalardýr. Deðisik yüklerde yaklasýk devir ayýsý sabit olmasý gereken yerlerde tezgah, vinç, pompa v.b. gibi gerekli yerlerde kullanýlýr. D.C. Sönt makine: D.C. makinalarýn temel yapýsýnda olup, uyartým sargýlarý ile endüvi sargýlarý birbirine paralel baðlý olup ayný gerilim kaynaðýndan beslenirler. D.C. Sönt makinalar yabancý uyartýmlý olarak da çalýstýrýlabilir. Bu durumda uyartým sargýlarý ayrý bir gerilim kaynaðýndan beslenir L - 1 L + A1 A1 2 L - 2 L + M E1 E2 M F1 F2 A2 A2 4.2 Motor olarak çalýþma karekteristliði : Sekil 4.1 : Sönt makine devresi D.C. sönt motorun devir sayisi yüklenmeyle hemen, hemen hiç degismez.bosta çalismada oldukça kararli olup en yüksek devir sayisina ulasir. Bu özellikler D.C Sönt motor karakteristigi olarak açiklanir Uyartim sargilarinin çektigi akim bosta ve tam yükte ayindir. Endüvi akiminin büyüklügü motorun yüklenmesine baglidir. Dolayisiyla yükteki degisiklik endüvi akimini degistirir. Endüvi akimi direkt olarak motorun dönme momenti ile dogru orantilidir. Asagidaki sekilde yükleme egrisini incelediginizde bu durumu gözleriz. n n0 nn 0 MN M Þekil D.C þönt yükleme eðrisi 30

16 4.3 : Dinamo olarak çalisma karakteristigi : Alan sargýlarýna D.C gerilim uygulandýðýnda ve endüviye bir dönme hareketi verildiðinde, sönt D.C makine bir D.C gerilim üreterek D.C sönt dinamo olarak çalýsýr.bu makinalar yabancý uyartýmlý ve kendinden uyartýmlý dinamo olarak çalýsýr. Yabanci uyartimli D.C sönt dinamo: D.C sönt dinamonun alan sargýsý (F1- F2) harici D.C gerilim tarafýndan uyartýlýr. Uyartým akýmýnýn yüksekliði endüvi üzerinden uyartýlan gerilim ile kumanda edilir. Endüvi yüklenirse endüvide üretilen gerilim düser. Endüvi gerilimi öngörülen yükleme deðerinde,uyartým akýmýnýn arttýrýlmasý ile istenilen deðere yeniden ulasýlýr. Yük + P N - D F1 F2 Þekil- 4.3 Yabancý uyartýmlý D.C þönt dinamo Kendinden uyartimli D.C sönt dinamo : Kendinden uyartimli D.C sönt dinamolarda alan sargilari.endüviye parallel olarak baglidir.endüviye durma konumundan kalkinmaya basladiginda, makinanin demir nüvesinde bulunan artik miknatisiyet nedeniyle küçük bir gerilim üretimi olur. Bu gerilim sayesinde Magnetizmayi kuvvetlendirecek sekilde (dönme nedeniyle) artan gerilim üretimi ve sargilardan akim geçmeye baslar.bu artan akimda uyartim degerinde bir yükselme meydana gelir ve D.C sönt dinamo kendiliginden uyartilmis olur kendinden uyartimin kosulu: artik miknatisiyet uyartim sargilarinin dogru kutuplanmasi D.C sönt dinamonun devir yönünün dogru olmasidir. Kutuplarin yanlis olmasi, artik miknatisiyeti ortadan kaldirir. Makine kendiliginden uyartilamaz.kendinden uyartimli dinamolarda yüklenme ile üretilen gerilim daha fazla düser, yüklenmeye bagli olarak gerilim düsmesini önlemek için uyartim devresinde alan ayarlayicisi (ayarli direnç) kullanilir. Yük D E1 E2 Þekil. 4.4 Kendinden uyartýmlý D.C þönt dinamo 31

17 4.5 : Makinaya yol verme: D.C sönt makinanýn çalýsabilmesi için. Endüvi (dönen kýsým) durma konumunda zýt emk meydana getirmediði için bir yol verme düzeneðine gerek vardýr. Yol verme düzeneði olmadan makine; nominal akýmýn yaklasýk 20 katý kadar, kalkýnmada akým çeker. Bu nedenle D.C sönt makine ayarlý bir direnç (yol verme direnci) tarafýndan kalkýndýrýlmasý gerekir.ayrýca endüvi D.C gerilimi beslemesi ayarlý D.C besleme ünitesinden beslenerek kalkýnmasý saðlanýr. Günümüzde endüvi besleme gerilimi kalkýnmada genellikle tristörlü fazkontrol sistemli ünitelerle yapýlarak enerji kaybý olmaksýzýn saðlanýr. Önemli not: D.C sönt yabancý uyartýmlý makinalarda çalýsma anýnda uyartým geriliminin kesilmemesi gerekir. Aksi takdirde makine ambele olmaya çalýsýr.bu konumda devir sayýsý nominal deðerin çok üzerine çýkmaya çalýsýr. 4.6 Makina baglantilari : Endüvi sargýlarý (A1 A2), uyartým sargýlarý (E1 E2) direk olarak sönt makine terminal uçlarýdýr. Yabancý uyartýmlý olarak ta ayný uyartým sargýlarý (F1 F2) olarak kullanýlýr. Makinanýn kullanýmýnda etiket deðeri incelenmesi gerekir. PE E2 A1 A1 A2 E1 M/D E2 E1 A2 Þekil-4.5 D.C þönt makine ünitesi 32

18 5- D.C SERÝ MAKÝNA 5-1 MAKÝNANIN YAPISI D.C seri makinalar motor-dinamo olarak kullanýlýrlar. D.C seri motorlar çok yüksek kalkýnma momentine sahiptirler.bu motorlar hiçbir zaman boþta çalýþtýrýlamazlar.boþ çalýþmada ambele (daðýlma) olabilir.seri makinalarda endüvi sargýlarý ile uyartým sargýlarý birbirine seri baðlýdýrlar.seri makinalar kalkýnma anýnda çok yüksek akým çekerler bu nedenle; yol verme düzeneði kullanýlmak zorunludur.seri makinalar uyartým sargýlarý olan stator (endüktör), endüvi sargýlý olan rotor-kollektörle birlikte endüviye akým saðlayan fýrçalardan oluþmaktadýr. 5.2 MOTOR OLARAK ÇALIÞMA KAREKTERÝSTÝÐÝ : D.C seri makinalarýn devir sayýlarý yükleme koþuluna çok baðýmlýdýr.yükte deðiþim akým deðerlerinde de deðiþime neden olur.yük deðeri büyüdükçe akým deðeride büyüyüp devir sayýsý düþer.kalkýnma sürecinde ve büyük yüklerde seri motor çektiði akým büyük olur.bu sebeble büyük kalkýnma momenti meydana gelir.seri motorlar hiçbir zaman yüksüz çalýþtýrýlamazlar.çünkü devir sayýsý endüvi bozuluncaya kadar yüksek devirde olmaya çalýþýr.bu özellikle D.C makinanýn seri çalýþma karakteristliði olarak adlandýrýlýr. n Motor ambele olur U=Sabit nnominal Inominal I Þekil- 5.1: Yükleme eðrisi 5.3 DÝNAMO OLARAK ÇALIÞMA KARAKTERÝSTÝÐÝ : Çalýþma koþulunda bulunan bir seri D.C motor ayný zamanda D.C seri dinamodur. Sebebi; çalýþan motorun endüvi sargýlarýnda bir gerilim indüklenir, bu gerilim kendini meydana getiren gerilime zýttýr.uygulanan gerilim ve devir sayýsý kuvetli bir yüke baðlý o- larak deðiþim gösterir.endüvi ve uyartým sargýlarýnda zýt yönde bir akým geçtiðinde seri dinamo kutuplarý yön deðiþtirir. Seri dinamo sadece tam yük altýnda nominal akým deðerinde uyarlanýr.büyük yüklerde seri dinamonun kýsa devre olma tehlikesi vardýr. 57

19 5.4. MAKÝNAYA YOL VERÝLMESÝ Seri motorun yol verme reostasýyla kalkýndýrýlmasý gerekir veya endüvi beslemesi ayarlý D.C gerilim ünitesinde ayarlanabilir gerilimle de yavaþ kalkýndýrýlmasý saðlanýr.günümüzde genellikle kalkýnmada tristörlü faz kontrol devreleri (D.C motor kontrol ünitesi) ile nerjiyi kayýpsýz ve daha kolay yapýlmaktadýr MAKÝNA BAÐLANTILARI : Endüvi sargýlar (A1-A2) uyartým sargýlarý (D1-D2) direk seri makine terminal uçlarýdýr. Makina kullanýmýnda etiket deðerinin incelenmesi gerekir. PE D2 A1 A1 A2 D1 M/D D2 D2 A2 Þekil- 5.2 : D.C seri makine ünitesi 58

20 6 D.C KOMPUNT MAKINALAR : 6.1: MAKINANIN YAPISI : D.C kompunt makinalar sargýlarýnýn yerleþtirilme durumuna göre hem seri hem de þönt makine olarak kullanýlýr.dolayýsýyla kompunt makinalar þönt ve seri makinalarýn bir kombinasyonudur.bu makinalar hem kompunt dinamo hem de motor olarak kullanýlýr.bu makinalarda iki uyartým sargýsý bulunur.biri endüviye seri baðlanan seri sargý diðeri ise endüviye parelel baðlanan þönt sargýdýr. Kompunt makine her iki uyartým sargýsý ile Endüvi sargýlý rotor ve kollektörle beraber endüviye akým saðlayan fýrçalardan meydana gelmiþtir.uyartým sargýlarý baðlantýlarý dolayýsýyla geçen akýmýn yönlerine göre uyartým alanýný kuvvetlendirecek veya zayýflatacak þekilde yapýlýr.kompunt makinalar yapýlarý ve tasarýmlarý itibarý ile daha fazla seri veya daha fazla þönt makine özelliðinde bulunabilirler. Kompunt makinalarda seri-sönt sargýlar bölünmüþ saplamalý olarak yapýlabilirler. Seri sargýnýn bölünmüþ saplamalý olarak yapýlmasý sonucu Eklemeli kompunt özelliðinde kompuntlama çesitleri bulunan kompunt makinalar oluþturulur. Sargýlar kendi uyartým alanlarýný kuvvetlendirici, zayýflatýcý veya birbirlerinin kombinasyon ile toplanacak þekilde baðlanabilirler. Eklemeli kompunt makine özeliðinde kompuntlama türleri ve özellikleri aþaðýdadýr. Ters kompuntlama : Eklemeli kompunt makinanýn seri sargýlarý þönt sargýlarý manyetik alanýna az veya çok zayýflatacak þekilde baðlanýrsa ters kompuntlama yapýlmýþ olur.buda ;devir sayýsý artan yük deðerlerinde sabit kalýr, sargý oranýna göre de yükselebilir. Düsük kompuntlama : Aðýrlýklý olarak þönt motor özelliðine sahip olur.seri sargýnýn düþük oranda þönt sargý alanýný kuvvetlendirecek yönde olmasýdýr. Normal kompunt : Bu türde makine tamamen þönt özelliði gösterir.bu motorda baslangýç anýndaki momenti büyük olmasý ve devir sayýsýnýn yüke daha fazla baðýmlý olmasýdýr. Asiri kompuntlama : Bu kompuntlamada motor aðýrlýklý olarak seri motor özelliði gösterir. Eklemeli kompunt makinalarda dinamo olarak kullanýmda da þu özellikler gözlenir. a) Aþýrý kompuntlama :Dinamo aðýrlýklý olarak þönt dinamo özelliði gösterir. b) Düþük kompuntlama :Dinamo seri dinamo özelliði gösterir. c) Ters kompuntlama :Seri sargýnýn alaný þönt sargý alanýný azaltacak yönlü ise ters kompuntlara olur.bu koþulda etkin olan sargýnýn özelliðini gösterir. d) Normal kompunt :Her iki sargýnýn meydana getirdiði alan birbirini kuvvetlendirecek yöndedir.her iki özelliðin etkileri görünür. 6.2 : MOTOR OLARAK ÇALISMA ÖZELLIGI : Kompunt motor bosta çalýsmada ayný þönt motor özelliði gösterir. Yani motor ambale olmaz.motorun ambale olmasý için her iki sargýnýn devre dýþý kalmasý veya alanlarýnýn birbirini yok etmesi gerekir.seri motordaki gibi devir sayýsý yükledikçe büyük oranda düsmez.düsük devirde ise seri motor özelligi gösterir. 65

21 U/n Alan zayýflatmalý N no Alan zayýflatmasýz M-I Þekil- 6.1: Kompunt motorun alan zayýflatmalý ve zayýflatmasýz yük eðrisi. Eklemeli kompunt makinalarýn motor olarak çalýþmasýnda sargýlardan geçen akým yönlerinin ve alanlarýnýn etkilerine göre özellikleri belirlenir. Normal kompuntlamada motor þönt özelliði gösterir Ters konpuntlamada deviir sayýsý artan yük deðerinde sabit kalýr.hatta seçilen sargýya göre de artar. Aþýrý kompuntlamada motor agýrlýklý olarak seri özellik gösterir. Düþük kompuntlamada ise motor aðýrlýklý olarak þönt özelliði gösterir. U/n N no Aþýrý kompunt Düþük kompunt Normal kompunt Ters kompunt Þekil- 6.2: Eklemeli kompunt motorda kompuntlama çeþitlerinin yük eðrisi. Eklemeli kompuntlarda normal kompunt motorlar gibi boþta çalýþtýrýlýrlar.yalnýz her iki sargýnýn devre dýþý veya alanlarýnýn birbirinin yok etmesinde ambole olurlar. 6.3: DÝNAMO OLARAK ÇALIÞMA ÖZELLÝÐÝ Kompunt dinamolar hem seri hemde þönt dinamo özelliðine sahiptirler.kendinden veya yabancý uyartýmlý olarak çalýþýrlar.sargý alanlarý birbirini desteklemesi yönünde normal kompunt birbirini zayýflatacak yönde ters kompuntlama yapýlabilirler.kompunt dinamo þebeke tarafýndan aþýrý yüklense dahi gerilimi sabit tutar.sargýlardan ters yönde akým geçtiði zaman þönt sargýnýn etkisinden dolayý kutup deðiþikliði olmaz. Eklemeli kompunt dinamo özelliði Aþýrý kompunta; dinamo aðýrlýk olarak þönt dinamo özelliði Düþük kompuntlamada seri dinamo özelliði gösterir. M-I 66

22 U/n Aþýrý kompunt Normal kompunt Düþük kompunt Ters kompunt Þekil- 6.3: Eklemeli kompunt dinamonun kompuntlama çeþitlerine göre yük eðrisi. M-I 6.4 MAKÝNAYA YOL VERÝLMESÝ D.C kompunt eklemeli kompunt makinalarda kalkýnma anýnda çektikleri akým nominal akýmlarda çok büyük olmasýnýn nedeni ile yol verme reostasý ile (ayarlý direnç) kalkýndýrmasýnýn saðlanmasý gerekir. Ayný zamanda D.C ayarlý besleme üniteleriylede saðlanabilir gerilimle yavaþ artýrarak kalkýnmasý saðlanýr.diðer D.C makinalarda olduðu gibi tristörlü faz kontrol devreleri üzerinden de motorlarýn kalkýnma anýnda büyük akýmlar çekmeden yol almasý saðlanýr. 6.5 MAKÝNA BAÐLANTILARI : Endüvi sargýlarý (A1-A2), uyartým seri sargýsý (D1-D2) veya saplama varsa (D1...D3) þönt sargý ise (E1-E2) olarak D.C kompunt eklemeli kompunt makinalarýn direkt terminal uçlarýdýr.baðlantý ve çalýþma anýnda makine etiket deðerlerinin incelenmesi gerekir. Nominal akým-gerilim deðerleri dikkate alýnlaýdýr. PE D.C kompunt makina ünitesi E2 D2 A1 A1 D1 M/D D1 D2 E1 E2 E1 A2 A2 Þekil- 6.4 D.C kompunt makina ünitesi PE D.C eklemeli kompunt makina ünitesi E2 D2 A1 E1 E2 A1 D1 M/D E1 A2 A2 D1 D2 Þekil- 6.5 D.C eklemeli kompunt makina ünitesi Kullandýðýmýz deney setinde eklemeli kompunt makina kullanýlmaktadýr. 67

23 7. DINAMOLARIN PARELEL BAGLANMASI 7.1: Dinamolarin parelel baglanma gereksinimleri D.C tesislerinde ve santrallerinde genel olarak birden fazla dinamo kullanýlýr.bu dinamolarýn besledikleri yüklerde artýþ ve azalma olduðunda dinamolar parelel baðlý olarak sistemi besler, yük arttýðýnda birden fazla dinamo paralel baðlý olarak devreye girerek artan yükü karþýlarlar, yük azaldýðýnda devreden çýkarak bir dinamo devre yükünü besleyerek daha verimli çalýsma yapýlýr.diðer yandan bir dinamonun bulunmasý arýza-onarým ve bakým koþullarýnda sistemin enerjisiz kalma durumuyla karþýlaþýr.bu nedenle de dinamolar birden fazla bulundurulur.dolayýsýyla enerji kesilmeden sorunu olan dinamonun arýza-onarým ve bakým sorunlarý giderilir.bu nedenle birden fazla dinamonun bulunmasý parelel baðlanma gereksinimi duyulur.bu yapýda daha verimli çalýsma yapýlýr. 7.2: D.C DINAMOLARIN PAREEL BAGLANMA KOSULLARI D.C dinamolarin parelel baglanmasi için su kosullarin yerine getirilmesi gerekir. Dinamolarda üretilen gerilimlerin birbirine esit olmasi gerekir. E1 E2, U1=U2 Dinamolarin yüklü çalisma karakteristiginin ayni veya benzeri olmasi gerekir.aksi takdirde dinamo iç gerilim düsümleri yük akimi etkisiyle farkli olur, bu nedenle yük paylasimi ve yük aktarimi zorlasir. D.C dinamolarin parelel baglanmasinda dinamo çikis geriliminde ayni adli uçlarin birbirine baglanmasi gerekir. D.C seri kompunt dinamolarda yük artmasi gerilimin artmasina ve gerilimi artan dinamonun yükü üstlenmesi nedeniyle yük paylasimi bozulur.dolayisiyla parelel çalisma kosulu bozulmus olur; bu sebebi ortadan kaldirmak için Denge bagintisi veya denge iletkeni baglanmasi gerekir.denge iletkeni bu dinamolarda seri sargilari parelel baglar.böylece parelel bagli (seri-kompunt) dinamoda yük artisinin asiri derecede artip dengenin bozulmasi önlenir. Gerekli baglantilar yapildiktan ve dinamolar çalistiktan sonra parelel baglanacak dinamo ile diger çalisan dinamo ile senkronizm aninda parelel baglama gerçeklestirilir. SIFIR VOLTMETRE : Voltmetrenin sýfýr deðerini gösterecek dinamolarýn ürettiði gerilimin eþitlendiðini gösterir SÖNÜK LAMBA : Lambalar önce yanarak gerilimin eþitsizliðini gösterir.paralel baðlý dinamolarýn ürettiði gerilim farkýndan dolayý, gerilimler eþitlenince söner bu an senkronizm aný olup D.C dinamolar parelel baðlanýr.uyartým sargýlarýnýn akým ayarý ile yük paylaþýmý veya yüke katýlým saðlanýr. Paralel baðlanma konusu transformatörlerde ve senkron alternatörlerde de tekrar incelemektir. Deneyimizde D.C þönt dinamo ile þönt dinamo özelliðinde çalýþtýrýlacak D.C kompunt makine kullanýlacaktýr. 80

24 8. D.C MOTORLARDA MOMENT GÜÇ VE VERÝM D.C. motorlarýnda, genel elektrik motorlarýnda olduðu gibi elektrik enerjisinin mekanik enerjiye dönüsümü temel unsuruyla verilmesi amaçlanmýstýr. Manyetik alan içinde bir iletkenden akým geçince iletken motor kuvvetinin etkisindedir. Bir iletkene etki eden motor kuvveti ; F= B.L.I 9800 gram dýr. F: Kuvvet..gram B: Cm² aký yoðunluðu L: Ýletkenin uzunluðu.. Cm. I: Ýletkenden geçen akým..amper. Ýletkene gelen (dönme ) motor kuvvetinden daha çok motorda meydana gelen dönme momenti kullanýlýr.dönme momenti döndürme etkisidir. Bu da ; Moment = kuvvet x yarý çap olarak hesaplanýr. Kg.m ile ölçülür. Bir motorun dönme momenti ; M= P..Z.Ia -8 61,5.10.M = Bir kutbun yapýsý (Maxwel) P = Kutup sayýsý Z = Ýetken sayýsý (endüvideki ) Ia = Endüvi akýmý m = Paralel kol sayýsý (Endüvi) M = Moment (Kg.m) Dönme momenti tek baþýna motor gücünü ifade etmez, çünkü; Motor milinden alýnan güçte devir sayýsý da dikkate alýnmalýdýr Bir saniyede 75 Kgm lik iç yapan güce bir beygir (1 Hp ) güç denir.bütün makinalar için beygir gücü, dönme momenti ve devir sayýsýndan hesaplanýr. P= M.n 716 Hp dir. Pa =Motor milinden alýnan güç. (Hp) M = Dönme momenti ( Kgm) n = Devir sayýsý ( d / dak ) Motora verilen güç (Pv) ise motora uygulanan gerilim U, ve motorun þebekeden çektiði akýmiadýr. Pv = U.Ia watt. Pv = Verilen güç.(watt) 85

25 U = Motora uygulanan gerilim...(volt) I a = Motorun sebekeden çektiði akým (Amper) Elektrik makinalarýnda (dönen ) olduðu gibi D.C. motorlarda da kayýplar iki gurupta incelenir. Endüvi endüktör (Kutup) sargýlarýndaki (I.R ) bakýr kayýplarý. Sabit demir ve sürtünme kayýplarý 2 Giriþ gücü verilen güç Elektrik gücü Mekanik güce çevirir Motor milinden Alýnan çýkýþ gücü Pv = U.I Þönt alan sargý kaybý 2 I x R Endüvi seri alan sargý kaybýa 2 I ax R Sabit kayýplar - yatak, fýrça - sürtünme - rüzgar - fuko, histeresiz. Bakýr kayýplarý Giris gücü = Faydalý çýkýs gücü + Kayýp güç Kayýp güç = Bakýr kaybý + Sabit ( Demir ) kaybý Verim ( ) =Alýnan gücün ( Motor milinden ) verilen güce oranýna denir. P= M.n 716 Hp Motor milinden alýna güç. 1 Hp (BB) = 736 watt. Pv = U.I Watt veya Pv = Pa + Pk Pk = Kayýp güç Pk = Pcu +Pfe Bakýr + demir Pa = Pv = Pa Pa + Pk dýr. Motorun dönme momentini proni freni veya diðer sistemlerle bulunur.motorun sabit kayýplarý deneyle bulunur.önceki deneylerde bunlar incelenmiþtir. 86

26 9.TRANSFORMATÖRLER : Transformatörler yalnýz A.C. frekansýnda deðiþiklik yapmadan akým gerilim deðerini deðiþtiren sabit konumlu, elektromanyetik indüksiyon yolu ile çalýsan elektrik makinalarýdýr.transformatörler genellikle kýsaltýlmýþ trafo adýyla adlandýrýlýrlar. 9.1 Trafonun yapisi ve çalismasi: Yapisi: Trafo iki kýsýmdan meydana gelir. 1- Nüve ( Manyetik ) kýsým. 2- Sargýlar; primer ( Giris ), Sekonder ( Çýkýs ) sargýlarýdýr. Nüve: Trafonun manyetik (gövde) kýsmýný oluþturan, fuko-histerisiz kayýplarýný önlemek (azaltmak) için silisli saçlardan, birer yüzleri yalýtýlarak 0,30-0,50 mm kalýnlýðýndaki saçlardan preslenerek yapýlmýþtýr.bu nüvenin yapýmýndan manyetik direncin az olmasý için gerekli tedbirler alýnýr.trafolarda kullanýlan nüve çesitleri ; 1. Çekirdek tipi 2. Mantel tipi 3. Daðýtýlmýs tiptir. I1 I2 U1 U2 Primer sargý Sekonder sargý Þekil- 9.1: Trafo prensip þemasý Sargýlar:Trafoda iki sargi vardir.bunlar ;Primer ve Sekonder sargidir. Primer; Trafoda gerilim uygulanan sargidir.giris sargi olarak ta adlandirilir.düsürücü trafoda ince kesitli çok sarimli, yükseltici trafoda kalin kesitli az sarimli olarak yapilirlar. Sekonder; Trafoda gerilim alinan yükün baglandigi sargidir.düsürücü trafoda kalin kesitli az sarimli, yükseltici trafoda ince kesitli çok sarimli yapilirlar. ÇALIÞMA : Transformatörün primer sargýsý bir A.C gerilim uygulandýðýnda, sekondere bir yük baðlanmasa dahi primer sargýdan bir alternatif akým geçer. Bu akým deðisken bir manyetik alan meydana getirir.bu manyetik alan nüve ve Sekonder sarýmlarý üzerinden devresini tamamlar.bu manyetik alanýn etkisiyle ayný frekansta bir gerilim indüklenmiþ olur. Ýndüklenen gerilim sarým sayýsý ile doðru orantýlýdýr.sonuç olarak primer sargýya uygulanan A.C gerilim, Sekonder sargýda elektromanyetik indüksiyon yoluyla ayný frekanslý bir gerilim indükletmiþ olmaktadýr. 87

27 9.2: Trafonun gerilimlere göre siniflandirilmasi. Trafolar uygulanan gerilimi düsürüyorlarsa düsürücü, yükseltilirse yükseltici trafo olarak adlandirilir.gerilim degeri olarak da söyle siniflandirilir. 0-1 kv Alçak gerilim trafosu 1-35 kv orta gerilim trafosu kv yüksek gerilim trafosu kv çok yüksek gerilim trafosu. 9.3 Trafolarin siniflandirilmasi : Trafolar kullaným amaçlarý ve yapýlýs gibi etkenlere göre sýnýflandýrýlýr.bunlar ; 1. Nüve tipine, 2. Kuruluþ yerine, 3. Soðutma sekline cinsine, 4. Kullanýþ þekline, 5. Faz sayýsýna, 6. Çalýþma prensibine, 7. sargý sekil tipine göre sýnýflandýrýlýr. 9.4 Trafoda indüklenen EMK dönüstürme orani: Deðiþken bir manyetik alan içerisinde bulunan bobinde (sarýmda) indükleme gerilimi elde edilmektedir.bu indüklenen EMK nýn (gerilimin) deðeri; uygulanan gerilimin (f) frekansýna, manyetik akýya (Øm ) ve bobin sipir sayýsý (N) na baðlýdýr.bu eþitlik E = 4,44.f.Øm.N.10 Volt U = E1 = Ep Primer giris gerilimi -8 E1 = 4,44.f.Øm.N1.10 Volt U2 = E2 = Es Sekonder çýkýs gerilimi E2 = 4,44.f.Øm.N2.10-8Volt Her sarým basýna indüklenen gerilim ise -8 U1 Us= veya Us= N1 U2 N2 dir Trafo; verimi en yüksek olan elektrik makinalarýdýr.bakýr ve demir kayýplarýný göz önüne almazsak. Primer gücü (P1) Sekonder gücü ( P2 ) P1 = U1.I1.Cos P2 = U2.I2.Cos U1.I1.Cos = U2.I2.Cos olur. U1 U2 = I1 I2 olur. Primer ve Sekonder de indüklenen gerilim sarým sayýsý ile doðru orantýlýdýr. 88

28 U1 N1 = dir U2 N2 Trafoda gerilim-akým ve sarým arasýndaki bu iliþkiyi dönüþtürme oraný veya transformasyon faktörü denir.dönüþtürme oraný a veya k harfi ile gösterilir. a(k)= 9.5 Trafolarda kayiplar verim. U1 = N1 = I1 dir U2 N2 I2 I1.N1=I2.N2 olur.bu eþitliðe amper sarýlým denir. Trafolarýn güç kayýplarý nüve ve bakýr kayýplarýndan ibarettir. Nüve kaybi:fuko histeresiz kayýplarýndan oluþan nüve kayýplarý bütün çalýsma,yüklerde sabittir.bu kayýplar trafonun boþ çalýsma deneyi ile bulunur.fuko kayýplarý nüveyi ince saçlardan yapmak suretiyle minimuma indirilir.histeresiz kayýplarý da demire silisyum katarak azaltýlýr. Bakir kayiplari:primer Sekonder sargýlarýnda geçirilen akýmlarýn oluþturduðu kayýplardýr.sargý dirençlerinden dolayý meydana gelir.sargýlardan geçen akýmýn artmasýyla artar lar.bu kayýplar kýsa devre deneyi ile bulunur. Pcu= P1cu.P2cu 2 P1cu= I 1.R1 2 P2cu= I 1.R2 Trafolarda olusan bu bakýr kayýplarý Trafo gücünün yaklasýk %3 - %4 dür. Trafolarda verim alýnan gücün verilen güce oranýdýr.veya çýkýs gücün giris gücüne oranýna verim denir. Pa = pv veya P1 P2 Pk = Pfe + Pcu = Pa Pv + Pk Güç trafolarýnda en yüksek verim bakýr ve demir kayýplarýnýn eþitliðinde saðlanýr. Pa % =. pv 100 olur. 9.6 Trafonun etiketi ve baðlantý iþaretleri : Trafo etiketi ve baglanti isaretleri standarttir.genellikle uluslar arasi standart sembollerde harfler ve rakamlar kullanilir. 89

29 Türk standartlarinda : Monofaze trafolarda trafo giriþi A-B veya A1 B1 ikinci grup sargý ise A2 B2 olarak adlandýrýlýr.sargý orta ucu ise N harfi ile adlandýrýlýr. Trafo çýkýþýnda ise küçük harf ve rakamlar kullanýlýr. a b veya a1 b1, ikinci grup sargý a2 b2 olarak adlandýrýlýr.sargý ortak ucu n harfi ile adlandýrýlýr. Trifaze trafolarda primer sargý girisi U-V-W, sargý çýkýsý X-Y-Z Sekonder çýkýsý ise ayný küçük harflerle adlandýrýlýr. Amerikan standartlarinda : Trafo primer sargýlar H1 H2 ikinci grup H3 H4 gibi, Sekonder sargýlar X1 X2 ikinci grup X3 X4 Olarak adlandýrýlýr. Alman standartlarinda : Ttrafo primer sargýlarý P1 P2 ikinci grup sargý P3 P4 Sekonder sargýlar S1 S2 ikinci grup S3 S4 olarak adlandýrýlmýþtýr. 10. BIR FAZLI TRANSFORMATÖRLER : A.C. Devrelerinde,frekansý deðiþtirmeden gerilimi deðiþtirerek bir A.C. devreden baska bir A.C. devreye enerjiyi ileten statik elektrik makinalarý, transformatörler bir fazlý olarak imal edilir.genis bir alanda çok amaçlý olarak kullanýlýrlar Bir fazli transformatörün çalismasi, yapisi : Bir fazlý trafolar basit elektrik makinalarý olup farklý alanlarda çok amaçlý kullanýlýr. Bu elektrik makinalarý (trafo), manyetik nüve denilen ince silisyumlu saçlarýn preslenmesi veya ayný saçlardan spiral seklinde sarýlarak yapýlýp, bu nüve üzerine deðiþik þekil ve yapýda primer-sekonder sargýlarýndan oluþmaktadýr. Þekil 1: Basit bir fazlý trafo Gerilim uygulanan sargýlar birinci devre primer sargý, yüke baðlanan akým çekilen kýsým ikinci devre Sekonder sargýdýr.sekonder devreden alýnan gerilim, primer devreye uygulanan gerilimden küçük ise düsürücü trafo; Sekonder devreden alýnan gerilim primer devreye uygulanan gerilimden büyükse yükseltici trafo denir.primer sargýya A.C. gerilim uygulandýðýnda sargýdan geçen A.C. akým deðiþken bir aký yaratýr.bu manyetik aký hem nüve ve primer Sekonder sargýlarýný keser, deðisken bir manyetik alan içinde bulunan sargýlarýnda deðisken bir alan indüklenir. Bu sargýlarda indüklenen E.M.K. deðeri; manyetik aký, uygulanan A.C. gerilimin frekansý ve sargýlarýn sarým sayýsý ile doðru orantýlýdýr. 90

30 Yukarida açiklamaya çalistigimiz gibi trafonun çalismasi; elektromanyetik indüksiyon yoluyla elektrik enerjisini bir veya birden fazla devreye ayni frekansta aktarilmasidir Trafoda indüklenen EMK ve dönüþtürme oraný : Trafoda indüklenen EMK, primer sargisinin meydana getirdigi manyetik akiya,uygulanan A.C. gerilimin frekansina, manyetik nüvenin özelligine ve bobinin sarim sayisina baglidir. Buna göre ; E1 = 4,44. f. Øm. N Volt. Trafolarin dönen parçalari olmadigindan dolayi verimleri çok yüksek makinalardir. Olusan bakir demir kayiplari çok küçük degerlerdir.kayiplar göz önüne alinmadigi zaman primer Sekonder devre güçleri esit kabul edilir. Pp = Ps ; E1. I1. Cos = E2. I2. Cos Bu esitlik yardýmý ile E1 E2 I2 I1 N1 = = =a N2 Denkleminden anlaþýlacaðý gibi, gerilimler sarým sayýlarý ile doðru, akýmlar ile ters orantýlýdýr.bu orana trafolarýn dönüþtürme oraný denir.a veya K harfi ile gösterir. I1 I2 Øm U1 E1 N1 N2 E2 U2 Þekil Bir fazlý transformatör prensip þemasý Bir fazli transformatörün baglantisi : Bir fazlý trafolarýn sargý uçlarý harf ve rakamlarla ifade edilmekle beraber trafo etiketi incelenmelidir. Primer sargý uçlarýnda A B veya bölünmüs sargýlý ise A B1, A2 B2 gibi büyüharflerle ortak uçlu ise ortak uç N harfi ile gösterilir.sekonder sargý uçlarý; a b veya birden fazla sargýlý ise a1 b1, a2 b2 gibi ortak uçlu ise ortak uç N harfi ile gösterilir. Trafo etiketindeki belirtilen deðerler doðrultusunda kullanýlmalýdýr. 91