BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 11 ELEKTRİK MOTOR TORKUNUN BELİRLENMESİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 11 ELEKTRİK MOTOR TORKUNUN BELİRLENMESİ"

Müge Nazmi
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 11 ELEKTRİK MOTOR TORKUNUN BELİRLENMESİ

2 TEORİK BİLGİ: BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABARATUVARI DENEY - 4 ELEKTRİK MOTOR TORKUNUN BELİRLENMESİ Endüvi: Üzerinde gerilim oluşan ve iletkenleri taşıyan hareketli(dönen) kısım. Endüktör(Alan Kutupları): Manyetik alan oluşturan sabit kısım, gövde. Endüvi iletkenlerinden bir akım geçtiği zaman, iletkenler manyetik alan içinde bulunduklarından, bir kuvvet tarafından alanın dışına doğru itilmek istenir. Böylece endüvi çevresinde, endüviyi döndürmek isteyen bir kuvvet veya bir moment meydana gelir. Bir motorun endüvisinde meydana gelen moment, motorun milinden(kasnağından) istenilen yere iletilir. Endüvideki moment ne ise, motorun kasnağındaki momentte odur. F F r r = D/2 KASNAK ENDÜVİ Endüvi çevresinde meydana gelen kuvvetlerin toplamına (F) diyelim, endüvide meydana gelen moment: M e F D = ( kg.m ) olur. 2 M e : Endüvide Meydana Gelen Moment ( kg.m ). F : Endüvi çevresinde meydana gelen kuvvetler ( kg ). D : Endüvi Çapı (m) Diğer taraftan kasnaktaki kuvvete (F ) diyecek olursak, kasnaktaki moment; M = F ' r.. ( kg.m ) k

Endüvi iletkenlerinden bir akım geçtiği zaman, iletkenler manyetik alan içinde bulunduklarından, bir kuvvet tarafından alanın dışına doğru itilmek istenir.

3 Diğer taraftan; F D M e = M k Olduğundan = F ' r = M olur. 2 (Formülde F ve F kilogram, D ve r metre cinsindendir.) Motorun Mekanik gücü ise; 2.π.r.F.kg.m (Bir devirde yapılan iş) 2.π.r.F.n kg.m(bir dakikada yapılan iş) Motorun bir saniyede yaptığı işe güç dediğimize göre; 2 π r F ' n P = ( kg.m/s ) olur. 60 Motor milinden alınan güç; 2 π r F n M n P = =.. kw dır. ( 1 kw = 102 kg.m/s dır.) Optical Encoders (Optik Kodlayıcılar) Optik kodlayıcılar photointerruptor kullanarak hareketleri elektrik sinyallerine çevirir. Bu elektrik sinyalleri hareketi kodlayarak yerdeğişim ölçümlerinde kullanılabilir. Hareket doğrusal ve açısal olabilir sunumumuz sırasında genel olarak açısal optik kodlayıcılar üzerinde duracağız. Optik kodlayıcılar; A. İncremental Encoders B. Absolute Encoders İncremental Kodlayıcılar: Açısal hareket yapan bir çarka paralel olarak konumlandırılmış karşılıklı iki photointerrupter ile çalışır. Çarkın üzerindeki delikler photointerrupter arasındaki bağlantıyı sağlar. Işınlar bu deliklerden geçtiğinde devre kapanır ve 1 sinyali yollar. Deliklerin haricinde ışınların çarkın üzerine gelip çarkın diğer tarafına geçişinin engellenmesiyle devre açılır ve devre 0 sinyali yollar. 2

) 60 102 975 Optical Encoders (Optik Kodlayıcılar) Optik kodlayıcılar photointerruptor kullanarak hareketleri elektrik sinyallerine çevirir.

4 Şaftın dönüş yönünü öğrenmek içi ise photointerrupter çiftlerinden birer adet daha kullanılabilir. Bu sinyallerin dışında ında bir tane daha çıkış sinyali bulunmaktadır. Bu sinyal Index Signal olarak adlandırılır. Bu sinyal I ve Z olarak isimlendirilir ve çarkın tam bir turunda bir pulse gönderir. Absolute Encoders: Incremantel kodlayıcılarda arda diskin tam yerini bulmak imkansızdır. Bu sorun absolute kodlayıcı kullanılarak giderilir. Bu kodlayıcılarda K adet photointerrupter ve K adet kod track kullanılarak K bitlik bilgi elde edilebilir. ilir. Bu demektir ki 2^K adet farklı pozisyon elde edilebilir.(360/2^k adet açı) DENEY DÜZENEĞİ 3

Bu sinyal I ve Z olarak isimlendirilir ve çarkın tam bir turunda bir pulse gönderir.

5 DENEYİN AMACI Elektrik motorlarında değişik yüklerde tork hesabı ve moment akım, moment devir karakteristik eğimlerinin çıkarılması. DENEY PROSEDÜRÜ SONUÇ 1. Bağlantı şeması verilen devreyi kurunuz. 2. İlk anda varyak ayarını (0) konumunda olduğunu görünüz. 3. Varyak üzerindeki otomatik sigortayı açınız. 4. Varyak üzerindeki çevirme kolunu çok yavaş bir şekilde arttırınız. (Motorun yavaş bir şekilde dönmeye başladığını görmelisiniz.) 5. Motor devrinin 2000 dev/dak ya ayarlayınız.(bundan sonra varyak ayarıyla oynamayınız ve bu anda motor miline bağlı dinamonun elektrik ürettiğini biliniz. 6. Sırası ile (0) yükte, 200W, 400W, 600W, 800W ve 1000W yüklerde (Ia), (n) ve (V) değerlerini alarak tabloda ilgili yerlere kaydediniz. 7. Alınan değerlerle tablodaki P ve M değerlerini hesaplayınız ve föyde verilen tabloyu doldurunuz. 1. Alınan (M) moment değerlerini dik eksende, (Ia) akım değerlerini de yatay eksende olacak şekilde çizerek, motorun moment karakteristik eğrisini çiziniz. 2. Alınan (M) moment değerlerini dik eksende, (n) devir sayısı değerlerini de yatay eksende olacak şekilde çizerek, motorun moment-devir karakteristik eğrisini çiziniz. 3. Sonuç ve yorum bölümünde verilen soruları cevaplayınız. NOT: Laboratuara gelirken aşağıdaki malzemeleri yanınızda bulundurmanız gerekmektedir. 1. Hesap makinesı 2. Deney föyü DENEY RAPORU Deney raporları aşağıdaki içeriğe uygun olarak hazırlanmalıdır. İçerik 1- Kapak Sayfası 2- Giriş 3- Ölçümler 4- Hesaplamalar 5- Grafikler 6- Sonuçlar ve Yorumlar 4

(Motorun yavaş bir şekilde dönmeye başladığını görmelisiniz.) 5. Motor devrinin 2000 dev/dak ya ayarlayınız.

6 BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABARATUVARI DENEY - 4 ELEKTRİK MOTOR TORKUNUN BELİRLENMESİ Ad Soyad: Öğrenci No:. Tarih:.. 5

7 Hesaplamalar V Ia N(dev/dak) Yük(W) P(kW) M(kg.m) Alınan Voltaj ve Akım değerlerine göre güç hesabı: Moment ve Devire göre güç hesabı : 6

8 Moment - Akım Grafiği Moment - Devir Grafiği 7

9 Sonuç ve Yorum 1- Deneyde sizce hangi tip optik kodlayıcı(encoder) kullanılmıştır. Nedenleriyle açıklayınız. 2- Deneyde voltajı değiştirmek için kullanılan varyağın çalışma prensibi sizce nasıldır? Kısaca anlatınız. 3- DC Motorlarda Kasnak ve Endüvinin çapları arasında büyük bir fark olması ne gibi avantajlar ve/veya dezavantajlar doğururdu? 4- Moment Devir ve Voltaj Akım değerleri ile ayrı ayrı bulunan güçler arasındaki farka ne gibi hatalar sebep olmuş olabilir? 5- Alınan sonuçları ve karakteristik eğrilerini inceleyerek, elektrik motorlarındaki yük, akım, gerilim, güç, devir ve moment ilişkilerini yorumlayınız. 8

3- DC Motorlarda Kasnak ve Endüvinin çapları arasında büyük bir fark olması ne gibi avantajlar ve/veya dezavantajlar doğururdu?

Benzer belgeler

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 11 ELEKTRİK MOTOR TORKUNUN BELİRLENMESİ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 11 ELEKTRİK MOTOR TORKUNUN BELİRLENMESİ TEORİK BİLGİ: BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK