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

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

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

Basak Kerimoğlu
6 yıl önce
İzleme sayısı:

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

2 SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Adapazarı Meslek Yüksekokulu Bu ders içeriğinin basım, yayım ve satış hakları Sakarya Üniversitesi ne aittir. "Uzaktan Öğretim" tekniğine uygun olarak hazırlanan bu ders içeriğinin bütün hakları saklıdır. İlgili kuruluştan izin almadan ders içeriğinin tümü ya da bölümleri mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik kayıt veya başka şekillerde çoğaltılamaz, basılamaz ve dağıtılamaz. Copyright 2005 by Sakarya University All rights reserved No part of this course content may be reproduced or stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means mechanical, electronic, photocopy, magnetic, tape or otherwise, without permission in writing from the University. Sürüm 1 Sakarya S 1

3 Doğru Akım Motorları Bu Haftanın Hedefi: Doğru akım motoru karakteristiklerinin ve hız ayar yönteminin kavranması hedeflenmektedir. Bu Haftanın Materyalleri Kullanılan semboller Animasyon Soru Veritabanı Bağlantılı Soru Simülasyon Püf Noktası 1

4 DA Motorları Kolektör fırça düzeni kulanılmadığı durumda rotor sadece yarım tur dönebilir. Kolektör fırça düzeni kullanıldığında rotordaki dönme momentine süreklilik kazandırılır ve rotor döner. Yanda 2 kutuplu bir motorda kolektörün işlevi ve sürekli dönmenin sağlanışı görülmektedir. Yanda 4 kutuplu bir motorda kolektörün işlevi ve sürekli dönmenin sağlanışı görülmektedir. 2

DA Makinelerinin Bağlantıları Doğru akım makinelerinde farklı şekillerde tasarlanmış kutup sargılarının endüvi sargısına bağlanış şekline göre, makinenin karakteristikleri değişmekte ve farklı

5 DA Makinelerinin Bağlantıları Doğru akım makinelerinde farklı şekillerde tasarlanmış kutup sargılarının endüvi sargısına bağlanış şekline göre, makinenin karakteristikleri değişmekte ve farklı kullanım alanları doğmaktadır. Bağlama şeklilerine göre verilen isimler: Şönt Makine Seri Makine Kompund Makine Serbest Uyartımlı Makine Kutup sargısı endüvi sargısına paralel bağlanır. Sargı uçları C D dir. Şönt sargı endüvi geriliminde çalışabilecek şekilde tasarlanır. Genel olarak çok sarımlı ve ince kesitlidir. Kutup sargısı endüvi sargısına seri bağlanır. Sargı uçları E F dir. Seri sargı endüvi akımında çalışacak şekilde tasarlanır. Kalın kesitli ve az sarımlıdır. Hem seri ve hemde şönt sargı bulunur, ve her ikisi de bağlıdır. Kutup sargısı endüvi gerilimi ve akımından daha farklı akım ve gerilimde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Örneğin; endüvi 220V iken serbest uyartımlı kutup sargısı 24V ile çalışacak şekilde tasarlanmış olabilir. Kutup sargısı uçları I K olarak adlandırılır. 3

6 Şönt motorun fren ile yüklenerek devir sayısının değişimi ait bağlantı şeması aşağıda verilmiştir. Dinamofren, fren amaçlı tasarlanmış, statoru da hareket edebilen özel bir dinamodur; fren momentini belirleme amacıyla kullanılır. Şönt motorun fren ile yüklenerek devir sayısının değişimi ait bağlantı şeması aşağıda verilmiştir. Dinamofren, fren amaçlı tasarlanmış, statoru da hareket edebilen özel bir dinamodur; fren momentini belirleme amacıyla kullanılır. Kompund motorun fren ile yüklenerek devir sayısının değişimi ait bağlantı şeması aşağıda verilmiştir. Seri ve şönt sargıların aynı anda bağlı olduğuna dikkat ediniz. 4

7 Şönt ve Seri Motorun Dış Karakteristiği Şönt motorun devir sayısı yük ile az değişir, yüklendikçe düşer. Seri motorun devir sayısı yük altında ciddi oranda değişir. Seri motor yüksüz çalıştırılmaz, şayet çalıştırılırsa devir sayısı teorik olarak makine parçalanana kadar artar. Her iki makineninde başlangıç (yolverme) momenti büyük olmakla beraber, seri motorlar bu yönden üstündürler. Yani çok ağır yük şartlarında bile yolalabilirler. Bu özellikleri ile, seri motorlar taşıt araçları ve vinç gibi ağır işlerde, yüksek yolalma momenti ihtiyaç hisseden mekanik yükleri sürmekte kullanılırlar. Şönt motorlar ise, devir sayısı esnek olarak kontrol edilebilen motorlar olarak, hassas hız ayarı gerektiren heryerde kullanılmaktadır: elektronik araçlarda, tekstil makinelerinde gibi. DA Motorlarına Yolverme Hemen hemen bütün elektrik motorları yolverme (başlatma) anında büyük akımlar çekerler. Bu hem motora, hem besleme kaynaklarına ve hem de şebeke açısından mahsurludur. Bu mahsurlardan sakınmak için yolverme yöntemleri kullanılır. Şönt motor için yolverme esnasındaki endüvi akımı (bkz DA Makinesinin Eşdeğer Devresi): yolverme esnasında devir sayısı sıfırdır. 5

8 Bu eşitlikten görülen yolverme akımı I ayv ; uygulanan V gerilimi sıfırdan başlanılıp yavaş yavaş arttırılarak yada endüvi devresine yolverme reostası konularak sınırlanmaktadır. Motorların yük altında çalışmasına ilişkin önceki sayfalarda verilmiş bağlantı şemalarında R yv yolverme reoatasının devreye konulduğuna dikkat ediniz. DA Motorlarında Hız Ayarı DA makinesinin eşdeğer devresi kısmında şemayı motor olarak kabul edip değerlendirdiğimizde: olur. Buradan görüleceği üzere devir sayısı; Gerilim değişimi, R a ya ilave R yv gibi bir ayarlı reosta ilvesi ile yada maksimum akıyı değiştirmekle değişir. K e makine içi bir sabittir ve değişmez. Yöntemler: V gerilimi değiştirilerek Gerilim 0 ila V n arasında değiştirilmelidir. Böylelikle nominal altı devir sayılarında ayar yapılır. Akı, I f uyarma ıkımı ile kontrol edilir. I f uyarma akımı ise, uyarma devresine konacak bir seri R f reostası ile ayarlanır. Bu yöntemde R f sıfır yapıldığında nominal akı ve hız elde edileceği düşünülürse, devredeki Rf reostasının değeri arttırılırsa akı azalacaktır. Akının azalması ise yukarıdaki ifade gereği devir sayısını artırır. R yv ile Bu yöntem ile nominal üstü hızlarda devir sayısı ayarı yapılır Bu yöntemde yukarıdaki bağıntıda R a ya eklenti olarak R yv gelir ve R yv arttıkça devir sayısı azalır. Ryv ile nominal altı devirlerde hız ayarı yapılabilir. R yv üzerinde güç kaybı olacağı göze alınmalıdır. Örnekler Örnek 1: Endüvi direnci 1 Ohm olan şönt motor sabit 220 V ile çalıştırıldığında 950 rmp hızda dönemekte ve 5 A endüvi akımı çekmektedir. Motor yüklenip endüvi sargısından 10 A geçtiği anda devir sayısı ne olur? (rpm; İngilizce devir/dakika anlamına gelmektedir) 6

9 Endüvi çevresinde Kirchoff gerilim yasası uygulanırsa; bu şartları kullanarak, zaten sabit olupta bilinmeyen bulunur. Sorunun ikinci aşamasında yeni devir sayısı bulunmalıdır: Aynı bağıntıdan n çekilirse: Örnek 2: Şönt sargı direncini 440 Ohm olarak alıp, Örnek 1 deki iki çalışma noktası için verimi hesaplayınız. Sürtünme ve vantilasyon kayıpları ihmal edilecektir. İlk durumda giren elektrik gücü: Mekanik güç ise: Yüklenmiş ikinci durum için: 7

10 Bu örnekten görüleceği üzere motor verimi yüklenme ile değişmektedir. Tabiatta verim 1 noktada maksimuma erişir, diğer noktalarda hep daha küçük kalır. Örnek 3: Sabit hızla döndürülen serbest uyartımlı bir DA Dinamosunda, endüvi direnci 1 Ohm olan şönt motor terminalindeki yük direncini 10A ile beslerken yük direnci üzerinde 220 V gerilim bulunmaktadır. Yük direnci değiştirilip yük akımı 20 A yapılırsa yük üzerindeki gerilim ne olur? Serbest uyartımlı dinamonun uyartım akımı değiştirilmiyor, dolayısı ile manyetik akı sabit kalmaktadır. Endüvi çevresinde Kirchoff gerilim yasası uygulanırsa; Bu ifadenin motordakinden az farklı olduğuna dikkat ediniz. Çünkü uyartım akımı ve devir sayısı değiştirilmemektedir. (*) Çünkü uyartım akımı ve devir sayısı değiştirilmemektedir. Yük akımı 20A e çıktığı durum için (*) ifadesinden: olarak bulunur. ; 8

Benzer belgeler

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

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