2

ELEKTRÝK MAKÝNALARI EÐÝTÝM SETÝ

Y-036 YILDIRIM ELEKTRONÝK ELEKTRÝK MAKÝNALARI EÐÝTÝM SETÝ, elektirik makinalarýnýntemellerini ögrenmek ve uygulamalý eðitime yardýmcýolmasý amacýyla tasarlanmýþtýr. Deney seti 60 danfazla elektrik makinalarý deneyi içermektedir. Deneyseti ergonomik deney masasý ve deney panelleriylemodular 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 üniversitelerdekullanýlabileceði gibi endüstriyel sektörde de kullanýlabilir.Setteki tüm motorlar çalýþma performansý deneylerinin yanýsýra kumanda devreleri ve kapalý cevrim control deneylerin dede kullanýlabilir.

Elektrik makineleri deney sistemi; temel olarak çok foksiyonlu deneymasasý, saklama dolabý, elektirik motorlarý, kontrol ve kumanda deneypanelleri, yük guruplarý, ölçüm modülleri ve gerekli aksesuarlardanolýþmaktadýr.

YILDIRIM ELEKTRONÝK Elektrik Makinalarý Eðitim seti eðitim kurumlarý için bütün müfredatý kapsayan ve modüler yapýsýyla ekonomik ve yüksekverimlilikte bir yapý sunmaktadýr.

Sistem modüler ve kolay kullanýlabilirlik yapýsýyla istenilen deneyin hýzlýca kurulmasýný, saðladýðý içerik bakýmýndan ise kullanýcý için çok faydalý bir yapýdadýr.

Y-0036/001 Enerji Üniteli Deney Masasý

Y-0036/002

Y-036/003

Y-0036/004

Y-0036/005

Y-0036/006

Y-0036/007

Y-0036/008

Y-0036/009

Y-0036/010

Y-0036/011

Y-0036/012

Y-0036/013

Y-0036/014

Y-0036/015

Y-0036/016

Y-0036/017

Y-0036/018

Y-0036/019

Y-0036/020

Y-0036/021

Y-0036/022

Y-0036/023

Y-0036/024

Y-0036/025

Y-0036/026

Y-0036/027

Y-0036/028

Y-0036/029

Y-0036/030

Y-0036/031

Y-0036/032

Y-0036/033

Y-0036/034

Y-0036/035

Y-0036/036

Y-0036/037

Y-0036/038

Y-0036/039

Y-0036/040

Y-0036/041

Y-0036/042

Y-0036/043

Y-0036/044

Y-0036/045

Y-0036/046

Y-0036/047

Y-0036/048

Y-0036/049

Y-0036/050

Y-0036/051

Y-0036/052

Y-0036/053

Y-0036/054

Y-0036/055

Y-0036/056

Y-0036/057

Y-0036/058

Y-0036/059

Y-0036/061

Y-0036/062

Y-0036/063

Y-0036/064

Y-0036/065

Y-0036/066

Y-0036/067

Y-0036/068

Y-0036/069

Y-0036/060

Y-0036/070

3 Faz Enerji ünitesi-Seyyar(Varyak)

Raylý Motor Sehpasý

ÖLÇÜM ÜNÝTESÝ

Enerji Analizatörü Modülü

A.C Ölçüm Modülü

D.C Ölçüm Modülü

Analog AC/DC Voltmetre Modülü

Analog AC/DC Ampermetre Modülü

Analog Voltmetre komütatör Modülü

Dijital Voltmetre komütatör Modülü

CosQmetre-Frekansmetre Modülü

Senkronoskop Modülü

Çift Katranlý Analog Frekansmetre Modülü

ELEKTÝRÝK MOTORLARI

1 Faz Asenkron Motor

3 Faz 1KW Asenkron Motor

Dahlender Motor

3 Faz Rotoru Sargýlý Asenkron Motor (Bilezikli)

3 Faz Manyetik Frenli Asenkron Motor

3 Faz 4KW Asenkron Motor

1 Faz Üniversal Üniversal ve Gölge Kutuplu Motor

3 Faz 1KW Senkron Motor

D.C Kompunt Motor

D.C Þönt Motor

Fucoult Freni

MOTOR SÜRÜCÜLERÝ

D.C Motor Sürücü Modülü

A.C Motor Sürücü Modülü

1 Faz 12-24-36 Çýkýþlý Trafo Modülü

TRANSFORMATÖR GURUBU

1 Faz 55-110-220 Çýkýþlý Trafo Modülü

3 Faz 2x110V Çýkýþlý Trafo Modülü

3 Faz 55-110-220 Çýkýþlý Trafo Modülü

KONTROL VE KUMANDA MODÜLLERÝ

230V A.C Kontaktör Modülü

A.C 230V Röle Modülü

D.C 24V Röle Modülü

Zaman Rölesi Modülü

Termik Röle Modülü

Motor Faz Koruma Röle Modülü

Fotosel Röle Modülü

Sývý Seviye Röle Modülü

Hareket Sensörü Röle Modülü

Easy Röle Modülü

Jog Buton Modülü

Sinyal Lamba Modülü

Sýnýr Anahtarý Modülü

Kumanda Þalter Modülü

Monofaze Asenkron Motora Yolverme Modülü

3 Faz Açma - Kapama Þalter Modülü

3 Faz Enversör Þalter Modülü

3 Faz Dahlender Þalter Modülü

3 Faz Yýldýz Üçgen Þalter Modülü

3 Faz Sigortalý Þalter Modülü

2 Faz Sigortalý Þalter Modülü

Bara Modülü

Raylý Tava Modülü

YÜK GURUBU MODÜLLERÝ

3 Faz Lamba Modülü

3 Faz Ayarlý Ohmik Yük Modülü

3 Faz Ayarlý Kapasitif Yük Modülü

3 Faz Ayarlý Endüktif Yük Modülü

3x530 Ohmik Yük Modülü

3x800 Ohmik Yük Modülü

3x15uF Kapasitif Yük Modülü

3x30uF Kapasitif Yük Modülü

3x1650mH Endüktif Yük Modülü

3x2550mH Endüktif Yük Modülü

50 Ohm 1000W Ayarlý Reosta

100 Ohm 500W Ayarlý Reosta

500 Ohm 100W Ayarlý Ohmik Yük Modülü

Saklama Dolabý

Jaglý Baðlantý Kablosu

IEC Fiþli Baðlantý Kablosu

DENEY MASASI VE ENERJÝ ÜNÝTESÝ

3 Faz Oto Trafo Modülü

EÐÝTÝM MAKÝNALARI VE KUMANDA EÐÝTÝM SETÝ MODÜLLERÝ Y-0036

AKSESUARLAR

3

4

(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 bölümleriB) 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 konum-da iken statr (yesil I) butonuna basýlarak enerji ünitesi bölümlerine enerji verilmiþ olu-nur 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 ku-manda devrelerinin beslenmesi için gerekli 220v 50 Hz A.C, 24v 50 Hz A.C, 24v D.Cenerjiden oluþan (0-1) anaktarlý sigorta korumalý ve born klemensli üç gurup enerji çý-kýþýdýr 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) ola-rak üç faz, bir faz pirizli ve üç faz nötr born klemensli enerji çýkýþlarýnýn tamamý devre-deki 40/5 A akým trafolu enerji analizatörü ile U,I,Cos ,Hz,W,VA,VAR vs. parametrele-rin ölçümü yapýlmaktadýr.Ayrýca 3x32 A sigorta korumalý üç faz otomatik sigorta üstün-de enerji var sinyal göstergelidir.

4) Ayarlý AC/DC enerji: 0-250v A.C 2,5 KVA varyaklý ve varyak tahriki (hareketi) D.C mo-torla 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 kle-menslidir.

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 bornklemenslidir.

6) Raylý modül taþýyýcý: 110x65 cm olup çift sýralý raylý modül taþýyýcý 30x18(22) cm mo- düllerden ray gurubunda 10 adet modül taþýma özellikli.

7) IEC piriz çýkýþlý taç: Egitim setinde özellikle dijital ölçü aletleri beslemesi için 220v 50Hz 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 sebebiyetverir.Enerji ünitesindeki bölümlerin her biri birbirinden baðýmsýz kullaným özelliðine

5

sahiptir.Her bölüm kendi içerisinde anahtar-buton v.s ile kontrol edilip uygun sigorta ilenominal çalýþma deðerlerinde korumalýdýr.

2) Enerji üniteli deney masasý aþaðýdaki iþlem sýrasý ile devreye alýnmalýEnerji ünitesi üç faz fiþi uygun üç faz pirize takýlmalýEnerji giriþ bölümü F,F1,F0 (I) on konumunda olmalý ve enerji var sinyalleri yanmalýAcil 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 kumanda-kontrol edilerek ayrý ayrý veya müsterek kullanýlýr.

4x40A

30mA3x40A

K=

4A

4 A

2 A

2 A

220V A.C 24V A.C 24V D.C

+

-3x32A

Elektronikenerjianalizatörü

L1

L2

L3

N

N

ON

OF

ON

OF

ON

OF

220/18-2450vAN

N

X IO

N

3x40A

IEC

piriz

be

sle

me

fa

zý

Acildurdurma

stop-start

L1L2L3

N

K

N

L1L2L3

NKlemens

Trifaze pirizMonofaze piriz

AYARLI AC/DCENERJÝ FAZI

D.C GÜÇ KAYNAÐI

FAZI

ENERJÝ GÝRÝÞÝ

Elektirik Makinalarý ve Kumanda Eðitim setiEnerji Ünitesi Blok Þemasý 1. Kýsým

Y-036/001

ENERJÝ GÝRÝÞÝKUMANDA DEVRE ENERJÝSÝ ÖLÇÜMLÜ AC ENERJÝ

ON

OF

+-

ON

OFM

L 1S L 2S

AYARN N

5v

2A

2,5KWA VAR.

0-250v A.C 0-300v D.C+ -

A A

V V

A

V

16

A

50

0 K

0-30 V

Güç kartý

90VA220/17x17v

10 A

KöprüDiyot

AYARLI A.C/D.C ENERJÝ D.C GÜÇ KAYNAÐI

0-30v D.C

40/5A

Elektirik Makinalarý Blok Þemasý 2. Kýsým

Ps = Us.Is. .Cosj

Alternatif Akim Makinalari

Stator yýldýz devre

Stator üçgen devre

Yýldýz nokta Rotor sargýlarý Topraklama

U1-U2 (U-X)V1-V2 (V-Y)W1-W2 (W-Z)U1-V2 (U-Y)Y1-W2 (V-Z)W1-U2 (W-X)

NK,L,M PE

(l)

(r)

Endüvi

Yön deðistirme

Kutup sargýsý

Kompanzasyon sargý

Seri uyartým

Sönt uyartým

Yabancý uyartým

Dogru akim makinalari

A1 – A2

B1 – B2

C1 – C2

D1 – D2

E1 - E2

F1 – F2

Sekil 2.10 A.C. Makinalari baglanti isaret listes

Sekil 2.11 D.C. Makinalari baglanti isaret listesi

Pa = 2p.M.nM: Dönme momenti (Nmt )n: Devir sayýsý (d/dak)

Statik elektrik makinalarýnýn (trafo)

3

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 ise3-4 rakamý ile ifade edilir. D.C. ve A.C. makinalarýna ait iþaretler (kitapta kullanýlan)þaðýdaki tablodadýr.

Is: Sekonder akýmý (A)Us: Sekonder gerilimi (V)

Verim (h) makinaya verilen ve alýnan güç arasýndaki orandýr.

2.11 VERIM VE KAYIPLAR :

h=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 yataklarýn-da sürtünme, sargýlarýnda ýsý, stator-rotorda fuko akýmlarýndan dolayý manyetik kayýplar meydana gelir. Bu kayýplar Pk, genel olarak, Pkfe=demir kayýplarý, Pkcu =bakýr kayýplarýolarak adlandýrýlýr.

Statik elektrik makinalarýnda (trafo) sürtünme kayýplarý yoktur. Dolayýsýyla verimin%90’larýn üzerinde olur. Dinamik makinalarda alýnan güç dönme momenti ve devir sayýsýdeðeri üzerinden belirlenir.

13

gücü ise çýkýþ yani Sekonder gücüdür.

Üç fazlý motora verilen güçPs = Us.Is. .Cosj

I : Akýmý (A)U : Gerilimi (V)

3

Cosj : Güç faktörüPv 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.

Endüvinin her bir sargýsý kollektör dilimleri ile baðlantýlýdýr (sekil 3 ).A….F Bir tur sargýlarýn her biri bir sargýyý sembolize etmektedir.

Sekil 1 : Doðru akým makinasýnýn yapýsý

Sekil 2 : Doðru akým makinasýn endüvisi .

Tank mili

Endüvi sargýlarý

Saç paketiBant

Yatak mili

Kollektör

Demir nüve

Uyartým sargýsý

Kutup nüvesi

Kutup pabucu

Endüvi

Endüvi sargýsý

olarak yön deðistirme kutuplarý ve Konpanzasyon sargýlarý bulunur.gövdesi içinde sabit bir manyetik alan olusturmaktadýr.Güçlü makinalarda genellikle ilavecu ve uyartým sargýlarýndan meydana gelir.Uyartým sargýlarýnýn görevi manyetik alan da adlandýrýlan STATOR (Endüktör) çelik bir gövde, saç paketten ana kutup, kutup papu-Sekil 1 ‘ de Doðru akým makinasýnýn yapýsý görülmektedir.Manyetik alan gövdesi olarak*Dýs devreden Mekanik enerji verildiðinde D.C. Dinamo olarak çalýsýr.*Dýs devreden D.C. gerilim uygulandýðýnda D.C. Motor olarak

makinalardýr.mýnýn kolektör - fýrçalar yardýmý ile doðrultulup dýs devreye alýnmasý prensibiyle çalýsanSabit bir manyetik alan içerisinde hareket eden iletkenlerde elde edilen indüksiyon aký-

MAKINANIN YAPISI

3. DOGRU AKIM MAKINALARI

Rotor olarak da adlandýrýlan Endüvi milinin üzerine preslenmis saç paketin, oyuklarýnayerlestirilmis olan Endüvi sargýlarý ve mil üzerine yerlestirilmis olan kollektör olarakadlandýrýlan akým çeviriciden meydana gelir (Sekil 2). Endüviye akým iletimi kollektörüzerinden yapýlýr.

14

15

sonra endüvide akimin yönünün degistirilmesi gerekir. Bu olay kollektör yardimi ile gerçekle-

Sekil 3 : kollektör ve sargýlar

Yay

Kollektör

Fýrça

Fýrça

SargýKollektör dilimleri

Sekil 4 : karbon firça ve kollektörün bir bölümü

Kollektör aralarýnda mika yalýtkan yerleþtirilmiþ olan haddeden geçirilmiþ sert bakýr dilim-leri preslenerek meydana gelmiþtir.karbon fýrçalar üzerinden elektrik akýmý endüviye ileti-lir (Sekil 4 ).

Kollektörün çalýþmasý:

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 dog-rultuda döner (nötr alan olusumu ) içinden akim geçen iletkenin stator (endüktör) alani içinde sürekli olarak bir dönme momenti meydana getirebilmesi için yarim tur dönmeden

sir.Sekildeki örnekter kollektör sargi (Bobin ) iletkeni ile birbirine baglanan, izole edilerek birbirinden ayrilmis iki adet silindirik dilimden meydana gelir. Bobin dönme hareketi yap- tigi zaman kollektör ve bobin içindeki akim yönü degisir.

Bobin (sargý)

U

Kollektör

Nötürbölge

C)Toplam manyetik alanB)Endüvi alanýA)Kutup alaný

Sekil 6 : Doðru akým makinasýnda alanlar.

Sekil 5 : Kollektörün çalismas

3.3 çalýþmasý:

Dogru akim makinalarinin çalisma özelligi temel olarak degisik yüklerde devir sayisidönme momenti arasindaki iliskiden anlasilmaktadir. D.C. makinalarda büyük çekmekuvveti olustururlar. Devir sayilari ise kademesiz olarak kumanda edilirler. Çalisma yapi-lari makine tipine baglidir. Sonraki ünitelerde detayli açiklanacaktir.

3.4 Dogru akim miktarlarinda alanlar:

16

Alan çizgilerininyogunlaþmasý

Nötrbölge

Yardýmcýsargý

Sekil 4 : Yardýmcý kutuplu D.C. makinasý

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. Birbirlerineparelel 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 top-lam bileske alanýný olusturur. Kesme yönündeki Endüvi alaný nötr bölgede akýma baðlý olarak bir dönme etkisi yapar. (nötr bölgede Endüvide indüklenen gerilim olmaz ) Endüvi-den 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 çali-þan motorlarda kutup alani, kutup pabuçlari üzerinden simetrik olarak dagilir. Makine ne kadar yüklenirse ana kutup alaný zayýflamasý ve nötr bölgenin kaymasý o oranda artar.

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 asin-maya 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 ne-denle 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.

17

Manyetik endüksiyon kutuplarin altinda yogunlasirken, kutuplar arasinda sifir olur.En-

Alan çizgilerininyogunlaþmasý

Nötrbölge

Yardýmcýsargý

Sekil.8. Yardimci Kutuplu ve Konpanzasyon Sargili D.C Makinasi

Konpansazyon Sargili D.C Makinalari :

Büyük güçlü ve büyük yüklerde, kullanýlan D.C makinalarýnda yardýmcý kutbun etkisiyeterli olmaz. Ana kutuplardaki alan zayýflamasý, kutup pabuçlarýnýn köselerinde tek ta-raflý doyma meydana gelir, bu da endüvi sargýlarýnda problemler olusturur. Meydana ge-len alan zayýflamasý ana kutuplarýn altýna açýlan oluklara yerlestirilen konpanzasyon sar-gý kullanýlarak yok edilir.Bu sargýlarda endüvi sargýlarýnýn akým yönüne zýt olmasý gerekir.

Endüvi Reaksiyonunu Önleyecek Diger Tedbirler :

Kutupun ayaklarini tarak seklinde yapmak,Kutup ayaklarina oluklar açmak.

Komitasyon :

Endüvi bobinlerinden geçen akýmýn yön deðistirmesi esnasýnda meydana gelen etki-lere denir. Firça ve kollektör yardimiyla endüvi bobinlerinin, akim yönünün degismesini kolaylastirmak gerekir, aksi takdirde firçalarda ark meydana gelir. Bu da endüvi sargila-rinda 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 (150-250 gr/cm²) basmamasi,Firçalarin oksitlenmesi,Endüvi balansinin iyi olmamasFirçalar arasindaki mesafenin esit olmamasi,Endüvi arasindaki mesafenin her kutupta esit olmamasiFirçalarin karbon oraninin yüksek direncinin büyük olmamasi

18

No

min

al a

kým

An

ah

tarla

ma

akým

ý

Ka

lkýn

ma

te

pe

no

kta

sý a

kým

ý

Sekil.9.Dört Kalemli Yol Verme Direnci ile Kalkinma Akiminin Sinirlandirilmasi.

n

I

gerilim kaynaðýndan makinalara yol vermek ekonomikbir yöntem olup enerji kaybý yok enerji ýsý olarak kaybolduðu için ekonomik sayýlmaz.Bu nedenle;ayarlanabilir (deðisken) kýsa devre edilir.Bu yol verme usulü bazý koþularda yol verme direncinde harcanantýkça kademeli olarak devre dýsý kalýr. Nominal devir sayýsýna erisilince yol verme direnci direnci baðlamak suretiyle önlenir.Bu yol verme dirençleri kademeli olup devir sayýsý art-

Yüksek kalkýnma akýmýnýn deðeri endüvi sargýlarý önüne bir yol verme (reostasý)

D.C akým makinalarý direkt olarak þebeke gerilimine baðlanýrsa; ilk anda bir ivme

3.5 : DC Makinalarýnýn Kalkýnma (yol verme) Yöntemleri :

Yardýmcý kutup kullanmak (endüviye seri baðlý)Fýrçalarý kaydýrmak,Karbon oraný yüksek ve büyük dirençli fýrçalar kullanmak,

Komitasyonu Kolaylaþtýran Önlemler :

momentine gerek duyulduðu, durma konumundaki endüvide sadece, çok küçük bir omik direnç olduðundan, kalkýnma akýmý, nominal akýmdan 10..20 kat daha fazla olur.Bu du-rum sargýlar için tehlikelidir.Ancak endüvinin dönmeye baþlamasý ile, endüvi sargýlarýnda alan sargýlarýnýn kesilmesiyle zýt yönde bir gerilim meydana gelir.Bu gerilim deðeri devirsayýsýnýn artmasýyla yükselir ve çekilen akým azalýr.

kabul edilir.Ayrýca hassas ayar yapabilme olanaðý vardýr.

3.6 : D.C Makinalar Devir Sayýsýnýn Kumandasý

D.C makinasinin devir sayisi bir çok alanda degistirilebilir. Devir sayisinin degisimi içiniki yöntem kullanilir.

Gerilim kumandas ile devir sayýsýnýn deðiþtirillmesi:

Devir sayisinin kumandasi durma (sifir) konumundan anilan degere kadar her deger-de 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.

19

M

M

E1

Yük+ P

1L (P) + 2L+(P) 2L-(N)

E1

1 L (N) -

.

Þekil. 10. Endüvi Gerilimi Kumandasý Üzerinden Devir Sayýsýnýn Deðiþtirilmesi.

Sekil.11 .Tristör Kumandali Dogrultma Devresi ile Devir Sayisi Degisimi.

Þekil.12. Alan Kumandasý ile Devir Sayýsýnýn Deðiþtirilmesi.

E2

Devir sayýsý deðistirmede tristör kumandalý doðrultmaçlarýn kullanýlmasý daha ekono-mik bir yöntemdir. Böyle bir devre ile kolay, kayýpsýz olarak þebeke geriliminden kademe-siz ayarlanabilen D.C gerilim elde edilir.Bu sistemde uyartým sargýlarý sabit bir D.C geri-lim kaynaðýna baðlanmalýdýr

E2

Alan Kumandasý :

D.C makinalarda uyartim devresine baglanan bir ön direnç (kademeli) üzerinden uyar-tim akim degeri azaltilarak, D.C makinanin devir sayisi kontrol edilir. Bu kosulda alan za-yiflama 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 maki-nanin devir sayisi sonsuza kadar çikmaya çalisarak dagilir. Alan kumandasi, ile devir sayisinin kumandasinda dönme momenti biraz düser.

M

E1

Yük+ P

E2

- N

20

3.7 D.C Makinalarda Devir Yönünün Degistirilmesi :

Bütün D.C makinalarýn devir yönü deðiþtirilmesi endüvi veya uyartým sargýlarýnda akýmyönünün 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. Kendin-den uyartýmlý sönt makinalarda uyartým ve endüvi sargýlarý ayný D.C gerilim kaynaðýndan beslenir.Yabancý uyartýmlý makinalarda ise endüvi ve uyartým sargýlarý birbirinden baðým-sýz 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 da devir sayýsý yükle ters orantýlýdýr.Yük arttýkça devir sayýsý düþer

D.C seri makinalar çok yüksek kalkýnma momenti özelliðine sahiptirler.Bu nedenle elektrikli tasýtlarda ve otomotivde ateþleyici olarak kullanýlýr.

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

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 çalýþ-mada bir daðýlma durumu olmaz.

D.C kompunt makinalar yüklemenin darbe sekilde olduðu yerlerde pres-zýmba gibimakinalarda tercih edilir. D.C kompunt dinamo ve D.C kompunt motor olarak kullanýlýr.

21

kullanýlýr.

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 sargýsýB- Yardýmcý kutup sargýsýC- Konpanzasyon sargýsD- Seri uyartým sargýsýE- Sönt uyartým sargýsýF- Yabancý uyartým sargýsý

1- Sargý baslangýcý2- Sargý sonu3- Saplama4- 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 kaynaðýndanayrýlýr ayný zamanda bir direnç üzerinden kýsa devre edilir,direncin deðeri ne kadar küçükolursa 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) deðiþtiril-mesi gerekir. Servo frenleme genellikle elektrikli tasýtlarda kullanýlýr.

Yük Azaltarak Frenleme :

Yük azaltarak frenlemede yükün azaltýlmasý ile devir sayýsý deðisir. Bu esnada mey-dana gelen enerji dirençleri ýsýtýr veya yeni bir enerji olarak sebeke beslenir. Sönt maki-nada kullanýldýðýnda uyartýmýn kendiliðinden yok olmamasý için uyartým sargýsý kutuplarý-nýn 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 frenlemesüresindeki çalýsma çok kýsa olmak zorundadýr.

22

30

M M

+ -

A1

A2

E1 E2

A1

A2

1 L - 1 L +

2 L - 2 L +

F1 F2

Sekil 4.1 : Sönt makine devresi

n0

nN

0 MN M

Þekil. 4.2. D.C þönt yükleme eðrisi

sargýlarý ayrý bir gerilim kaynaðýndan beslenir.D.C. Sönt makinalar yabancý uyartýmlý olarak da çalýstýrýlabilir. Bu durumda uyartým

sargýlarý birbirine paralel baðlý olup ayný gerilim kaynaðýndan beslenirler.D.C. Sönt makine: D.C. makinalarýn temel yapýsýnda olup, uyartým sargýlarý ile endüvi

yerlerde tezgah, vinç, pompa v.b. gibi gerekli yerlerde kullanýlýr.çok kullanýlan makinalardýr. Deðisik yüklerde yaklasýk devir ayýsý sabit olmasý gereken

D.C. Sönt makinalar dinamo – motor olarak kullanýlýr. D.C. Sönt makinalarý pratikte en

4. D.C SÖNT MAKINA :

n

4.2 Motor olarak çalýþma karekteristliði :

D.C. sönt motorun devir sayisi yüklenmeyle hemen, hemen hiç degismez.Bosta çalis-mada 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 büyük- lügü motorun yüklenmesine baglidir. Dolayisiyla yükteki degisiklik endüvi akimini degis-tirir. Endüvi akimi direkt olarak motorun dönme momenti ile dogru orantilidir.Asagidaki sekilde yükleme egrisini incelediginizde bu durumu gözleriz.

D

P

N

+

-

F1 F2

Þekil- 4.3 Yabancý uyartýmlý D.C þönt dinamo

DE1 E2

Þekil. 4.4 Kendinden uyartýmlý D.C þönt dinamo

Yük

Yük deðere yeniden ulasýlýr.

Endüvi gerilimi öngörülen yükleme deðerinde,uyartým akýmýnýn arttýrýlmasý ile istenilenyüklenirse endüvide üretilen gerilim düser.Uyartým akýmýnýn yüksekliði endüvi üzerinden uyartýlan gerilim ile kumanda edilir. Endüvi

D.C sönt dinamonun alan sargýsý (F1- F2) harici D.C gerilim tarafýndan uyartýlýr.

Yabanci uyartimli D.C sönt dinamo:

nalar yabancý uyartýmlý ve kendinden uyartýmlý dinamo olarak çalýsýr.ðinde, sönt D.C makine bir D.C gerilim üreterek D.C sönt dinamo olarak çalýsýr.Bu maki-

Alan sargýlarýna D.C gerilim uygulandýðýnda ve endüviye bir dönme hareketi verildi-

4.3 : Dinamo olarak çalisma karakteristigi :

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 nüve-sinde bulunan artik miknatisiyet nedeniyle küçük bir gerilim üretimi olur. Bu gerilim saye-sinde Magnetizmayi kuvvetlendirecek sekilde (dönme nedeniyle) artan gerilim üretimi vesargilardan akim geçmeye baslar.Bu artan akimda uyartim degerinde bir yükselme mey-dana 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.

31

Þekil-4.5 D.C þönt makine ünitesi

M/D

PE

E2 A1

A2 E1

A1

A2

E2 E1

4.5 : Makinaya yol verme:

Önemli not:

deðerin çok üzerine çýkmaya çalýsýr.

4.6 Makina baglantilari :

D.C sönt makinanýn çalýsabilmesi için. Endüvi (dönen kýsým) durma konumunda zýt emkmeydana getirmediði için bir yol verme düzeneðine gerek vardýr. Yol verme düzeneðiolmadan makine; nominal akýmýn yaklasýk 20 katý kadar, kalkýnmada akým çeker. Bu ne-denle 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.

Endüvi sargýlarý (A1 – A2), uyartým sargýlarý (E1 – E2) direk olarak sönt makine terminaluçlarýdýr. Yabancý uyartýmlý olarak ta ayný uyartým sargýlarý (F1 – F2) olarak kullanýlýr.Makinanýn kullanýmýnda etiket deðeri incelenmesi gerekir.

D.C sönt yabancý uyartýmlý makinalarda çalýsma anýnda uyartým geriliminin kesilmeme-si gerekir. Aksi takdirde makine ambele olmaya çalýsýr.Bu konumda devir sayýsý nominal

32

5- D.C SERÝ MAKÝNA 5-1 MAKÝNANIN YAPISI

D.C seri makinalar motor-dinamo olarak kullanýlýrlar. D.C seri motorlar çok yüksek kal-kýnma momentine sahiptirler.Bu motorlar hiçbir zaman boþta çalýþtýrýlamazlar.Boþ çalýþ-mada ambele (daðýlma) olabilir.Seri makinalarda endüvi sargýlarý ile uyartým sargýlarý bir-birine seri baðlýdýrlar.Seri makinalar kalkýnma anýnda çok yüksek akým çekerler bu ne-denle; yol verme düzeneði kullanýlmak zorunludur.Seri makinalar uyartým sargýlarý olan stator (endüktör), endüvi sargýlý olan rotor-kollektörle birlikte endüviye akým saðlayan fýr-çalardan 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 büyü-yüp devir sayýsý düþer.Kalkýnma sürecinde ve büyük yüklerde seri motor çektiði akým bü-yük olur.Bu sebeble büyük kalkýnma momenti meydana gelir.Seri motorlar hiçbir zamanyüksüz çalýþtýrýlamazlar.Çünkü devir sayýsý endüvi bozuluncaya kadar yüksek devirdeolmaya çalýþýr.Bu özellikle D.C makinanýn seri çalýþma karakteristliði olarak adlandýrýlýr.

Motor ambele olur

U=Sabit

nnominal

Inominal

n

I

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

Þekil- 5.1: Yükleme eðrisi

seri dinamonun kýsa devre olma tehlikesi vardýr.

57

5.4 . MAKÝNAYA YOL VERÝLMESÝ

5.5 . MAKÝNA BAÐLANTILARI :

Seri motorun yol verme reostasýyla kalkýndýrýlmasý gerekir veya endüvi beslemesi ayarlý D.C gerilim ünitesinde ayarlanabilir gerilimle de yavaþ kalkýndýrýlmasý saðlanýr.Gü-nümüzde genellikle kalkýnmada tristörlü faz kontrol devreleri (D.C motor kontrol ünitesi)ile nerjiyi kayýpsýz ve daha kolay yapýlmaktadýr.

Endüvi sargýlar (A1-A2) uyartým sargýlarý (D1-D2) direk seri makine terminal uçlarýdýr.Makina kullanýmýnda etiket deðerinin incelenmesi gerekir.

PE

D2 A1

A2 D1M/D

D2 D2

Þekil- 5.2 : D.C seri makine ünitesi

58

A1

A2

6 –D.C KOMPUNT MAKINALAR :6.1: MAKINANIN YAPISI :

D.C kompunt makinalar sargýlarýnýn yerleþtirilme durumuna göre hem seri hem deþönt makine olarak kullanýlýr.Dolayýsýyla kompunt makinalar þönt ve seri makinalarýn birkombinasyonudur.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 beraberendüviye akým saðlayan fýrçalardan meydana gelmiþtir.Uyartým sargýlarý baðlantýlarý do-layýsýyla geçen akýmýn yönlerine göre uyartým alanýný kuvvetlendirecek veya zayýflatacakþekilde 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. Serisargýnýn bölünmüþ saplamalý olarak yapýlmasý sonucu ‘’Eklemeli kompunt’’ özelliðindekompuntlama çesitleri bulunan kompunt makinalar oluþturulur. Sargýlar kendi uyartýmalanlarýný kuvvetlendirici, zayýflatýcý veya birbirlerinin kombinasyon ile toplanacak þekildebaðlanabilirler. Eklemeli kompunt makine özeliðinde kompuntlama türleri ve özellikleriaþaðýdadýr.

Ters kompuntlama :

Eklemeli kompunt makinanýn seri sargýlarý þönt sargýlarý manyetik alanýna az veyaçok 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 sargýalanýný kuvvetlendirecek yönde olmasýdýr.

Normal kompunt :

Bu türde makine tamamen þönt özelliði gösterir.Bu motorda baslangýç anýndaki mo-menti büyük olmasý ve devir sayýsýnýn yüke daha fazla baðýmlý olmasýdýr.

Asiri kompuntlama :

Bu kompuntlamada motor aðýrlýklý olarak seri motor özelliði gösterir. Eklemeli kompuntmakinalarda 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 kom-puntlara olur.Bu koþulda etkin olan sargýnýn özelliðini gösterir.d) Normal kompunt :Her iki sargýnýn meydana getirdiði alan birbirini kuvvetlendirecekyöndedir.Her iki özelliðin etkileri görünür.

6.2 : MOTOR OLARAK ÇALISMA ÖZELLIGI :

Kompunt motor bosta çalýsmada ayný þönt motor özelliði gösterir. Yani motor ambaleolmaz.Motorun ambale olmasý için her iki sargýnýn devre dýþý kalmasý veya alanlarýnýnbirbirini yok etmesi gerekir.seri motordaki gibi devir sayýsý yükledikçe büyük orandadüsmez.Düsük devirde ise seri motor özelligi gösterir.

65

66

Eklemeli kompunt makinalarýn motor olarak çalýþmasýnda sargýlardan geçen akým yönle-rinin ve alanlarýnýn etkilerine göre özellikleri belirlenir.Normal kompuntlamada motor þönt özelliði gösterirTers 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.

Ters kompunt

Düþük kompunt

Normal kompunt

Aþýrý kompunt

Alan zayýflatmalý

Alan zayýflatmasýz

U/n

N no

M-IÞekil- 6.1: Kompunt motorun alan zayýflatmalý ve zayýflatmasýz yük eðrisi.

U/n

N no

M-I

Þekil- 6.2: Eklemeli kompunt motorda kompuntlama çeþitlerinin yük eðrisi.

Eklemeli kompuntlarda normal kompunt motorlar gibi boþta çalýþtýrýlýrlar.Yalnýz her ikisargýnýn 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 nor-mal kompunt birbirini zayýflatacak yönde ters kompuntlama yapýlabilirler.Kompunt dina- mo þebeke tarafýndan aþýrý yüklense dahi gerilimi sabit tutar.sargýlardan ters yönde akým geçtiði zaman þönt sargýnýn etkisinden dolayý kutup deðiþikliði olmaz.

Eklemeli kompunt dinamo özelliðiAþýrý kompunta; dinamo aðýrlýk olarak þönt dinamo özelliðiDüþük kompuntlamada seri dinamo özelliði gösterir.

Ters kompunt

Düþük kompunt

Normal kompunt

Aþýrý kompuntU/n

M-I

Þekil- 6.3: Eklemeli kompunt dinamonun kompuntlama çeþitlerine göre yük eðrisi.

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) kalkýndýr-masýnýn saðlanmasý gerekir.

Ayný zamanda D.C ayarlý besleme üniteleriylede saðlanabilir gerilimle yavaþ artýrarakkalkýnmasý saðlanýr.Diðer D.C makinalarda olduðu gibi tristörlü faz kontrol devreleri üze-rinden 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

D2

A1 D1M/D

D1 D2 E1 E2

A2

E2

E1

PE

D2

A1 D1M/D

D1 D2

E1 E2

A2

E2

E1

D.C kompunt makina ünitesi

D.C eklemeli kompunt makina ünitesi

Þekil- 6.4 D.C kompunt makina ünitesi

Þekil- 6.5 D.C eklemeli kompunt makina ünitesi

Kullandýðýmýz deney setinde eklemeli kompunt makina kullanýlmaktadýr.

67

A1

A2

A1

A2

7. DINAMOLARIN PARELEL BAGLANMASI

7.1: Dinamolarin parelel baglanma gereksinimleri

D.C tesislerinde ve santrallerinde genel olarak birden fazla dinamo kullanýlýr.Bu dina-molarýn besledikleri yüklerde artýþ ve azalma olduðunda dinamolar parelel baðlý olaraksistemi besler, yük arttýðýnda birden fazla dinamo paralel baðlý olarak devreye girerekartan yükü karþýlarlar, yük azaldýðýnda devreden çýkarak bir dinamo devre yükünü besle- yerek daha verimli çalýsma yapýlýr.Diðer yandan bir dinamonun bulunmasý arýza-onarýmve bakým koþullarýnda sistemin enerjisiz kalma durumuyla karþýlaþýr.Bu nedenle de dina-molar birden fazla bulundurulur.Dolayýsýyla enerji kesilmeden sorunu olan dinamonun arýza-onarým ve bakým sorunlarý giderilir.Bu nedenle birden fazla dinamonun bulunmasýparelel 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 tak-dirde dinamo iç gerilim düsümleri yük akimi etkisiyle farkli olur, bu nedenle yük paylasimive yük aktarimi zorlasir.*D.C dinamolarin parelel baglanmasinda dinamo çikis geriliminde ayni adli uçlarin bir-

birine baglanmasi gerekir.*D.C seri–kompunt dinamolarda yük artmasi gerilimin artmasina ve gerilimi artan dina-

monun yükü üstlenmesi nedeniyle yük paylasimi bozulur.Dolayisiyla parelel çalisma ko-sulu bozulmus olur; bu sebebi ortadan kaldirmak için “Denge bagintisi” veya denge ilet-keni baglanmasi gerekir.Denge iletkeni bu dinamolarda seri sargilari parelel baglar.Böy-lece parelel bagli (seri-kompunt) dinamoda yük artisinin asiri derecede artip dengeninbozulmasi önlenir.*Gerekli baglantilar yapildiktan ve dinamolar çalistiktan sonra parelel baglanacak dina-

mo 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 ürettiðigerilim farkýndan dolayý, gerilimler eþitlenince söner bu an senkronizm aný olup D.C dina-molar parelel baðlanýr.Uyartým sargýlarýnýn akým ayarý ile yük paylaþýmý veya yüke katýlým

Paralel baðlanma konusu transformatörlerde ve senkron alternatörlerde de tekrar in-celemektir.

Deneyimizde D.C þönt dinamo ile þönt dinamo özelliðinde çalýþtýrýlacak D.C kompuntmakine kullanýlacaktýr.

saðlanýr.

80

85

8. D.C MOTORLARDA MOMENT GÜÇ VE VERÝM

D.C. motorlarýnda, genel elektrik motorlarýnda olduðu gibi elektrik enerjisinin mekanikenerjiye dönüsümü temel unsuruyla verilmesi amaçlanmýstýr. Manyetik alan içinde biriletkenden akým geçince iletken motor kuvvetinin etkisindedir. Bir iletkene etki edenmotor kuvveti ;

M= P.F.Z.Ia

61,5.10 .M

F: Kuvvet ………………..gramB: Cm² aký yoðunluðuL: Ýletkenin uzunluðu ..…Cm.I: Ýletkenden geçen akým ..Amper.

Ýletkene gelen (dönme ) motor kuvvetinden daha çok motorda meydana gelen dönmemomenti kullanýlýr.Dönme momenti döndürme etkisidir.Bu da ; Moment = kuvvet x yarý çap olarak hesaplanýr. Kg.m ile ölçülür. Bir motorundönme momenti ;

-8

F= Bir kutbun yapýsý (Maxwel)P = Kutup sayýsýZ = Ýetken sayýsý (endüvideki )Ia = Endüvi akýmým = Paralel kol sayýsý (Endüvi)M = Moment (Kg.m)

Dönme momenti tek baþýna motor gücünü ifade etmez, çünkü; Motor milinden alýnangüçte devir sayýsý da dikkate alýnmalýdýr

Bir saniyede 75 Kgm ‘lik iç yapan güce bir beygir (1 Hp ) güç denir.Bütün makinalariçin beygir gücü, dönme momenti ve devir sayýsýndan hesaplanýr.

P= M.n716 Hp’dir.

F= B.L.I9800

Pa =Motor milinden alýnan güç………. (Hp)

gram’dýr.

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)

P= M.n716 Hp Motor milinden alýna güç.

U = Motora uygulanan gerilim……….…..(Volt)I a = Motorun sebekeden çektiði akým …(Amper)

Elektrik makinalarýnda (dönen ) olduðu gibi D.C. motorlarda da kayýplar iki guruptaincelenir.

Endüvi – endüktör (Kutup) sargýlarýndaki (I .R ) bakýr kayýplarý.Sabit demir ve sürtünme kayýplarý

Giriþ gücüverilen güç

Pv = U.I

Elektrik gücü

Mekanik güce çevirir

Motor milinden

Alýnan çýkýþ gücü

Þönt alan sargý kaybýI x R2

Endüvi–serialan sargý kaybýa

I x R2a

Sabit kayýplar- yatak, fýrça- sürtünme- rüzgar- fuko, histeresiz.

Bakýr kayýplarý

Giris gücü = Faydalý çýkýs gücü + Kayýp güçKayýp güç = Bakýr kaybý + Sabit ( Demir ) kaybýVerim (h) =Alýnan gücün ( Motor milinden ) verilen güce oranýna denir.

1 Hp (BB) = 736 watt.

Pv = U.I…………Watt veyaPv = Pa + Pk

Pk = Kayýp güçPk = Pcu +Pfe

Bakýr + demir

h= Pv

Pa h= Pa

Pa + Pkdýr.

Motorun dönme momentini proni freni veya diðer sistemlerle bulunur.Motorun sabitkayýplarý deneyle bulunur.Önceki deneylerde bunlar incelenmiþtir.

2

86

9.TRANSFORMATÖRLER :

Transformatörler yalnýz A.C. frekansýnda deðiþiklik yapmadan akým – gerilim deðerinideðiþtiren sabit konumlu, elektromanyetik indüksiyon yolu ile çalýsan elektrik makinalarý-dýr.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 saç-lardan preslenerek yapýlmýþtýr.Bu nüvenin yapýmýndan manyetik direncin az olmasý içingerekli tedbirler alýnýr.Trafolarda kullanýlan nüve çesitleri ;

1. Çekirdek tipi2. Mantel tipi3. Daðýtýlmýs tiptir.

U1

I1 I2

U2

Sekonder sargýPrimer 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 tra-foda ince kesitli çok sarimli, yükseltici trafoda kalin kesitli az sarimli olarak yapilirlar.Sekonder; Trafoda gerilim alinan yükün baglandigi sargidir.Düsürücü trafoda kalin kesitliaz sarimli, yükseltici trafoda ince kesitli çok sarimli yapilirlar.

ÇALIÞMA :

Transformatörün primer sargýsý bir A.C gerilim uygulandýðýnda, sekondere bir yük bað-lanmasa dahi primer sargýdan bir alternatif akým geçer. Bu akým deðisken bir manyetikalan meydana getirir.bu manyetik alan nüve ve Sekonder sarýmlarý üzerinden devresinitamamlar.Bu manyetik alanýn etkisiyle ayný frekansta bir gerilim indüklenmiþ olur.Ýndüklenen gerilim sarým sayýsý ile doðru orantýlýdýr.Sonuç olarak primer sargýya uygula-nan A.C gerilim, Sekonder sargýda elektromanyetik indüksiyon yoluyla ayný frekanslý bir gerilim indükletmiþ olmaktadýr.

87

U1 U2

N1 N2Us= veya = Us

dir

88

9.2: Trafonun gerilimlere göre siniflandirilmasi.

Trafolar uygulanan gerilimi düsürüyorlarsa düsürücü, yükseltilirse yükseltici trafo ola-rak adlandirilir.Gerilim degeri olarak da söyle siniflandirilir.

0-1 kv Alçak gerilim trafosu1-35 kv orta gerilim trafosu35-110 kv yüksek gerilim trafosu110-400 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 gerilimielde 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-8

U = E1 = Ep Primer giris gerilimiE1 = 4,44.f.Øm.N1.10 VoltU2 = E2 = Es Sekonder çýkýs gerilimiE2 = 4,44.f.Øm.N2.10 Volt

-8

-8

Her sarým basýna indüklenen gerilim ise

Trafo; verimi en yüksek olan elektrik makinalarýdýr.Bakýr ve demir kayýplarýný göz önünealmazsak.

Primer gücü (P1) Sekonder gücü ( P2 )P1 = U1.I1.CosjP2 = U2.I2.CosjU1.I1.Cosj = U2.I2.Cosj olur.

U1

U2=

I1

I2olur.

Primer ve Sekonder de indüklenen gerilim sarým sayýsý ile doðru orantýlýdýr.

U1

U2

N1

N2= dir

Trafoda gerilim-akým ve sarým arasýndaki bu iliþkiyi dönüþtürme oraný veya transfor-masyon faktörü denir.Dönüþtürme oraný a veya k harfi ile gösterilir.

U1

U2

N1

N2= dir=

I1I2

a(k)=

I1.N1=I2.N2 olur.Bu eþitliðe amper sarýlým denir.

9.5 Trafolarda kayiplar–verim.

Trafolarýn güç kayýplarý nüve ve bakýr kayýplarýndan ibarettir.

Nüve kaybi:Fuko–histeresiz kayýplarýndan oluþan nüve kayýplarý bütün çalýsma,yüklerdesabittir.Bu kayýplar trafonun boþ çalýsma deneyi ile bulunur.Fuko kayýplarý nüveyi ince

katarak azaltýlýr.saçlardan yapmak suretiyle minimuma indirilir.Histeresiz kayýplarý da demire silisyum

Bakir kayiplari:Primer–Sekonder sargýlarýnda geçirilen akýmlarýn oluþturduðu kayýplar-dýr.Sargý dirençlerinden dolayý meydana gelir.Sargýlardan geçen akýmýn artmasýyla artarlar.Bu kayýplar kýsa devre deneyi ile bulunur.

Pcu= P1cu .P2cu

P1cu= I .R1

P2cu= I .R2

1

2

1

2

Trafolarda olusan bu bakýr kayýplarý Trafo gücünün yaklasýk %3 - %4 ‘dür.Trafolarda verim alýnan gücün verilen güce oranýdýr.Veya çýkýs gücün giris gücüne oraný-na verim denir.

h= veya Papv

P1

P2Pk = Pfe + Pcu

h= Pa

Pv + Pk

Güç trafolarýnda en yüksek verim bakýr ve demir kayýplarýnýn eþitliðinde saðlanýr.

% h= 100 olur.Papv

.

9.6 Trafonun etiketi ve baðlantý iþaretleri :

Trafo etiketi ve baglanti isaretleri standarttir.Genellikle uluslar arasi standart sembol-lerde harfler ve rakamlar kullanilir.

89

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 sargýa2–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 aynýküçük harflerle adlandýrýlýr.

Amerikan standartlarinda :

Trafo primer sargýlar H1–H2 ikinci grup H3–H4 gibi, Sekonder sargýlar X1–X2 ikinci grupX3–X4 Olarak adlandýrýlýr.

Alman standartlarinda :

Ttrafo primer sargýlarý P1–P2 ikinci grup sargý P3–P4 Sekonder sargýlar S1–S2 ikinci grupS3–S4 olarak adlandýrýlmýþtýr.

10. BIR FAZLI TRANSFORMATÖRLER :

A.C. Devrelerinde,frekansý deðiþtirmeden gerilimi deðiþtirerek bir A.C. devreden baskabir A.C. devreye enerjiyi ileten statik elektrik makinalarý, transformatörler bir fazlý olarakimal edilir.Genis bir alanda çok amaçlý olarak kullanýlýrlar.

10.1 . 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 preslenmesiveya 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 çekilenkýsým ikinci devre Sekonder sargýdýr.Sekonder devreden alýnan gerilim, primer devreyeuygulanan gerilimden küçük ise düsürücü trafo; Sekonder devreden alýnan gerilim primerdevreye uygulanan gerilimden büyükse yükseltici trafo denir.Primer sargýya A.C. gerilimuygulandýðýnda 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; man-yetik aký, uygulanan A.C. gerilimin frekansý ve sargýlarýn sarým sayýsý ile doðru orantýlýdýr.

90

U1

I1 I2

U2

Þekil- 10.2 Bir fazlý transformatör prensip þemasý

Yukarida açiklamaya çalistigimiz gibi trafonun çalismasi; elektromanyetik indüksiyonyoluyla elektrik enerjisini bir veya birden fazla devreye ayni frekansta aktarilmasidir.

10.2. Trafoda indüklenen EMK ve dönüþtürme oraný :

Trafoda indüklenen EMK, primer sargisinin meydana getirdigi manyetik akiya,uygula-nan A.C. gerilimin frekansina, manyetik nüvenin özelligine ve bobinin sarim sayisinabaglidir.

Buna göre ;

E1 = 4,44 . f . Øm . N1 . 10-8 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 . Cosj = E2 . I2 . CosjBu esitlik yardýmý ile

E2

E1 I2I1

N1

N2= = =a

Øm

N1 N2E1 E2

Denkleminden anlaþýlacaðý gibi, gerilimler sarým sayýlarý ile doðru, akýmlar ile tersorantýlýdýr.Bu orana trafolarýn dönüþtürme oraný denir.A veya K harfi ile gösterir.

10.3. Bir fazli transformatörün baglantisi :

Bir fazlý trafolarýn sargý uçlarý harf ve rakamlarla ifade edilmekle beraber trafo etiketiincelenmelidir.

Primer sargý uçlarýnda A–B veya bölünmüs sargýlý ise A –B1, A2–B2 gibi büyüharflerleortak uçlu ise ortak uç N harfi ile gösterilir.Sekonder sargý uçlarý; a–b veya birden fazlasargýlý ise a1–b1, a2–b2 gibi ortak uçlu ise ortak uç N harfi ile gösterilir.

Trafo etiketindeki belirtilen deðerler doðrultusunda kullanýlmalýdýr.

91

114

11. ÜÇ FAZLI TRANSFORMATÖRLER :

Üç fazlý sistemlerde deðiþik gerilimli üç fazlý transformatörlerle elde edilir.Bu trafolarýnüç bacaðý vardýr.Her faza ait yüksek–alçak gerilim sargýlarý ayný bacak üzerinde bulunur.Her faz sargýlarýndan geçen akýmlar arasýnda 120° faz farký vardýr.Üç fazlý trafolarda deðiþik amaçlý, deðiþik baðlantý gruplarý vardýr.Bu baðlantý gruplarý incelenecektir.

11.1. Üç Fazli Transformatörün Yapi – Çalisma Ve Özelligi :

Üç fazlý trafolarýn çalýsmasý aynen bir fazlý trafolardaki gibidir.Üç fazlý trafo, üç adetbir fazlý trafonun yýldýz veya üçgen baðlanabilmeleri ile oluþmaktadýrlar.Ayrýca üç bacaklýnüve üzerine her bacaða bir fazýn primer–sekonder bobinleri yerleþtirilerek de elde edilir.Üç fazlý trafonun akým-gerilim dönüþtürme oraný iliskileri bir fazlý trafonun aynýsýdýr.

Üç fazlý trafonun görünür gücü ;

S1 = .U1 . I1 ………….VA (Primer)S2 = .U2 . I2 …………...VA (Sekonder)

Üçgen baðlý sistemde ;Uh = Uf

Ih = .If

Yýldýz baðlý sistemde ;Uh = .Uf

Ih = If3

3

3

3

11.2. Üç Fazli Trafolarin Baglanti Sekilleri Ve Özellikleri :

Üç fazli trafolarin baglantilari yildiz (l) veya üçgen (r) baglanti olarak hem primer hem de sekonder devrede uygulanir.Üçüncü bir baglanti olarak ta zikzak ( ) baglantiyalniz sekonder devrede her fazin sekonderinde esit gerilimli iki sargi bulunmalidir.

Üç fazli trafolarda baglanti uçlari primer sargida büyük harflerle, birinci fazin girisi Uçikis X, ikinci fazin girisi V çikisi Y, üçüncü fazin giris W çikisi Z olarak ifade edilir.Sekonder sargida küçük harflerle; birinci fazin girisi u çikisi x, ikinci fazin girisi v çikisi y,üçüncü fazin girisi w çikisi z olarak ifade edilir.Sargilarda her faza ait birden fazla grup varsa bunlarda 1.2……olarak sirayla numaralandirilir.

Yildiz (l) Baglama :

Primer–sekonder sargilar için uygulanir. Primer sargida her faz sargisinin birer uçlaribirbiriyle baglanir.(Yildiz köprüsü) Bosta kalan uçlara (R,S,T) L1, L2, L3 üç faz uygulanir.Yildiz sargisina nötr baglanir.Sekonder sargida da ayni yapiyla her fazin birer uçlari birlestirilir.Bosta kalan uçlara yük uygulanir.

115

Z

( Mp)

Sekil 1 : Yildiz ( ) baglanti

Üçgen ( ) Baðlama :

Primer–sekonder sargi için uygulanir.Her faza ait sarinin giris ucu diger faz sargisini çikis ucu ile birlestirilir.

Primerde sargi giris uçlarina (R, S, T) L1, L2, L3 Üç faz uygulanir.Sekonder sargida da ayni islem yapilir.Sargi giris uçlari üç faz olarak yüke baglanir.Üçgen baglamada nötr hatti yoktur.

Þekil 2: Üçgen ( ) baðlama

Zigzag ( ) Baglama :

Bu baðlantý trafolarýn sekonderinde ayný fazda esit gerilimli sargý bulunursa yapýlýr.Zigzag baðlantýda her fazýn bir sargýsý öteki sargýnýn diðer sargýsý ile seri baðlanýr, nötrucu bulunur.

U

V

W

N

X

Y

U

V

W Z

X

Y

(Mp) N Sekil 3: Zigzag ( ) baðlama

U1

V1

W1

X1

Y1

Z1

U2

V2

W2

X2

Y2

Z2

116

de besledikleri sistemin yapý ve özelliðine göre yapýlýrlar.özellikleri ve baðlantý amaçlarý vardýr.Bunlar trafolarýn yapý,koruma ve özelliðinden,bazenprimer–sekonder gerilimlerinin birbirlerine olan faz farklarýný gösterir.Her baðlantýnýn ayrý

Üç fazlý trafolarýn baðlantý gruplarý primer–sekonder sargýlarýnýn baðlantý þekillerini ve

11.3. Üç Fazli Trafolarin Baglanti Gruplari ve Özellikleri :

GURUBU

VEKTÖR

GERÝLÝM

PRÝMER SEKONDER PRÝMER SEKONDER

BAÐLANTI

GERÝLÝM SEMBOL

A0

A0

A0

B6

B6

B6

A1

A2

A3

B1

B2

B3

Ddo

Dzo

Dbo

Dz6

Yyo

Yy6

C5

C5

C5

D11

D11

D11

C1

C2

C3

D1

D2

D2

Dy5

Yd5

Yz5

Dy11

Yd11

Yz11

Sekil 1.4 : Üç fazli trafolarin baglanti gruplari ve özellikleri cetveliA grubu : Ddo Üçgen – üçgen baðlý faz farký 0° ‘dýr. B grubu : Yy6 Yýldýz – yýldýz baðlý faz farký 6x30° = 180° dýr.C grubu : Yd5 Yýldýz – üçgen baðlý faz farký 5x30° = 150° dýr.D grubu : Yz11 Yýldýz – Zigzag baðlý faz farký 11x30 = 330° dýr.

124

12 . TRANSFORMATÖRLERIN PARELEL BAGLANMSI :

Elektrik enerjisinin beslenmesinde sürekliliði ve verimli çalýsmasý için trafolarýn parelelbaðlanmasý gerekir.Bu nedenle ;

Besleme merkezlerinde bir çok trafo birlikte bulunur.Belli zamanlarda bakým ve ona-rým için bazý trafolarýn devreden çýkarýlmasý gerekir.Parelel baðlý olduklarýndan sisteminbeslemesi aksamamýþ olur.

Beslenen sistemlerde yük durumu her zaman ayný oranda deðildir.Bazen azalýr ba-zen çoðalýr.Bu koþullarda trafolar parelel baðlý olduðundan yüke göre devreye girer veyadevreden çýkarlar.Bu nedenlerden dolayý trafolarýn besleme merkezlerinde birden çok trafo bulunur ve parelel olarak devreye alýnýr, çýkarýlýrlar.12. 1. Transformatörlerin parelel baglanma kosullari :*Trafolarýn primer–sekonder gerilimleri birbirlerine eþit olmalýdýr.*rafolarýn dönüþtürme oranlarý ayný olmalýdýr.*Trafolarýn kýsa devre (Uk) gerilimleri ayný olmalý veya oranlarýndaki fark %10’u geçme-.*Trafo güçleri birbirine eþit olmalý, ya da güçler oraný 1/3 ‘den aþaðý olmamalýdýr.*Parelel baðlanacak trafolarýn sekonder uçlarý ayný adlý uçlar veya ayný polaritedekiuçlar birbirine baðlanmalýdýr.*Üç fazlý trafolarda ayný adlý gruplar ve uyumlu gruplar birbirine parelel baðlanmalýdýr.

melidir.

12. 2. Trafolarýn parelel baðlanmasý kontrolü-yük paylaþýmý :Parelel baglanacak trafolarin sartlari uygunsa ve kosullar yerine getirilmisse asagidaki

kontroller yapilarak parelel baglanma yapilir.*Parelel baglanacak trafolar TR1 , TR2 …..gibi numaralandirilir.*Polarite veya ayni adli uçlarin birbirine baglanacak sekilde olup olmadiginin kontrolü yapilmasi gerekir.*Nötr hatlari varsa birlestirilir.*Trafo primer sargilari ayni adli uçlar ayni faza gelecek sekilde baglanir ve enerji verilir. *Tr1 sistemi sekonder sargisiyla besler, buna baglanacak olan Tr2 sisteme beslemeyapmadan önce salteri açik iken gerilimlerin ölçülmesi gerekir.*Tr2 salterinde–salter uçlari ayni faza baglanan uçlar voltmetre ile gerilimi ölçülür.Her uçta (ayni fazda) voltmetre sifiri gösteriyorsa baglanti dogrudur veya salterin ayniuçlarina baglanan lamba yanmaz ise baglanti dogrudur.Bunun tersi olur ise TR2

sekonder uçlarinin degismesi gerekir.*Tr2 salteri kapatilirsa TR1 – TR2 parelel baglanmis olur.Yük paylaþýmý ;*Trafolarýn parelel baðlanma þartlarý birebir oranda ayný özellikte ise yük paylaþýmý ayný oranda olur.*Trafo yük akýmý kýsa devre gerilim oraný ile ters orantýlýdýr.Kýsa devre gerilimi (UK1 %)oraný küçük ise beslenen sistemdeki gücün fazlasýný üzerine alýr.Bu nedenle kýsa devre gerilimi trafolar arasýnda %10’dan fazla fark olan trafolar parelel baðlanmazlar.*Güç oranlarýnda da sýnýr asýlmamalý. Çok küçük veya 1/3 oranýndan asaðýdaki trafolarparelel baðlanmamalýdýr.Yük paylasiminin denklemsel ifadesi ;S1 = TR1 Anma gücü S2 = TR2 Anma gücüUK1 = TR1 Kýsa devre UK2 = TR2 Kýsa devreUK = Trafo parelel baðlandýktan sonraki ortak kýsa devre gerilimiSy1 = TR1 Üzerine aldýðý yükSy2 = TR2 Üzerine aldýðý yük

UK =S1 +S2 + .......S1

U+

S2

U+ .....

Sy1 =S1 .

K1 K2

UK

UK1

Sy2 =S2 . UK

UK2

125

13. OTO TRANSFORMATÖRLERÝ

Transformatör çalýþmasýnda giriþ-çýkýþ gerilimlerinin deðiþimi iki ayrý sargýnýn (Pirimer-Sekonder) sipir sayýlarý baðlýdýr.Sargýlar birbirinden tamamen ayrý ve hiç elektirik bað bu-lunmamaktadýr.Bu yapýya ayrý sargýlý iki ayrý elektiriki devreli trafolar olarak tanýmlanmak-tadýr.Transformatörlerde sekonder devrede indüklenen gerilimin, pirimer devreye uygulanangerilimle arasýnda 180 elektriki açý farký vardýr.Gerilimde oluþan bu fark sekonder-pirimer

o

devresi akýmlarý arasýnda da aynen mevcuttur.Sekonder devre sipir sayýsý kadar sipiri (sarýmý), Pirimer devreden ayýrarak, ayný devre sargýsý üzerinden uç çýkarýlarak oluþan yapýya; ayný sargýlý, bir devreli trafoya oto trans-formatörü denir.Bu transformatörler genellikle küçük güçlerde kullanýlýr.Bir sargý tek dev-reli iki gerilimli oto transformatörlerinde sargýlar arasýnda manyetik etkileme vardýr.Ayrýcapirimer sekonder devre arasýnda elektirki devre mevcuttur

220/110v

A

B

C

B

A

B

C

B

U1 I1

U2I2

U1

U2

Þekil- 31.1 oto transformatörün þematik gösterimi ve sembolü

Pirimer devrenin sipir sayýsý içinde sekonder devrenin sipir sayýsýnýn vardýr.Birinci (piri-mer) devre iletken kesiti ise I1 akýmýna göre seçilir ikinci (sekonder) devre iletken kesiti ise birinci ve ikinci devre akýmlarý birbirine ters yönde olduðundan (I2-I1) daha küçük kesit olacaktýr, genelde pirimer devre kesiti her iki devre içinde kullanýlmýþ olur.Oto transforma-törlerde ayrý bir ikinci (sekonder) devre kullanýlmamakla birlikte iletken kesiti de küçük kesitli kullanýlýr.Bu konum oto trafosunun ekonomik olmasýný saglar.Oto trafolarý bir ve üçfazlý olarak imal edilirler diðer trafolardan oto trafolarýný A.C devrede gerilim ayarlayýcý potansiyemetreyede benzete biliriz.Oto trafolarýnýn bir nüve üzerinde tek sargýdan oluþ-masý kayýplarý azaltan ve verimi yükselten bir özelliktir.Oto trafolarýnda çok sayýda ikinci(sekonder) devreye uç çýkartýlarak sürgü veya kademeli þalterle deðiþik deðerde gerilimelde edilip kullanýlabilir.

129

14. ÖLÇÜ TRANFORMATÖRLERI :

Bu trafolar ölçü ve kontrol devrelerinde ölçü aletleri ve rölelerle birlikte kullanýlýr.Yüksek gerilim ve büyük akým deðerlerinin doðrudan ölçülmesi hem doðruluk derecesietkilenir, hem de büyük deðerdeki akým–gerilim ölçümleri için özel, pahalý ve güvenliksýnýrlarýnda sorunlar olan yapý gerektirir.Bu ölçü aletleri sayesinde hem doðruluk, hememniyet hem de her yerde kullaným kolaylýðý saðlanmýþ olur.Ýki tür ölçüm trafosu vardýr.

*Akým trafolarý*Gerilim trafolarý.

Bu ölçü trafolarýnýn kullaným-amaç yerleri, yapýlarý ve dönüþtürme oranlarýna göre çeþit-leri vardýr.

14.1 Akim trafolari :

Büyük deðerli akýmlarýn ölçülmesinde kullanýlan trafolara akým trafolarý denir.Akýmtrafolarý sekonder akým ile, primer akýmý orantýlý (dönüþtürme oraný) olan akýmlar arasýn-da 0° faz farký bulunan trafolardýr.Akým trafolarý gerilim deðerine bakýlmaksýzýn þu nedenlerle kullanýlýr.

*Alçak gerilim þebekelerinde ölçü aletleri ile ölçülmesi güç olan akýmlarýn ölçümünde*Yüksek gerilim sebekelerinde akýmýn emniyet içinde ölçümünde kullanýlýr.

Akým trafolarý primeri kalýn kesitli az, çoðu zaman tek sipirli olarak, genellikle akýmýölçülecek hattýn bara veya kablosu akým trafolarý (Sekonder sargýsý) içinden geçirilerekkullanýlýr.Sekonderi ince kesitli, çok sipirlidir. Sekonder k veya s1 ucu topraklanýr.Nüveleri mantel veya çekirdek tipidir.

Akým trafosu sembol ve gösterimi ;

Akým trafolarýnda primer büyük harflerle (P1–P2) veya (K–L), sekonder küçük harflerle(S1–S2) veya (k–l) olarak gösterilir.Ayrýca kademeli sekonder çýkýsý olan akým trafolarývardýr.

Akým trafosu dönüþtürme oraný ;

a=I1I2

dir.

A

P1 (K)

S1 (K)

P2 (L)

S2 (L)

L (P1)K ( )P1

A A

K ( )S1 L (S2)

40/5A

130

a=U1

U2dir.

Akim trafosu kisa devre konumunda çalisirlar.Devrede olan akim trafosu kesinliklesekonder uçlari açik (bos) birakilmazlar.Trafonun yanip bozulmasina sebep olur.Akimtrafosu kapasitesi asilmamalidir.Yoksa ölçümler hatali olur.

Akim trafosunda primer sargi kabul edilen akim geçen iletken bükülebilir özellikte iseakim trafosu içerisinden kaç sipir geçirilirse dönüstürme orani ayni sekilde degistirilebilir.

14.1. Gerilim Trafosu :

Gerilim trafolari 600 volttan yukari gerilim degerlerinin ölçümünde kullanilir.Çünkübu degerin üzerindeki gerilimlerin yalitilmasi çok zordur ve emniyet sinirlari olusturur.Gerilim trafolari normal sargili,düsürücü trafo özelliginde yapilirlar.Gerilim trafosu primeriölçümü yapilacak yüksek gerilime baglanir.Bu nedenle primer yalitimi çok iyi yapilmalidir.Sekonder gerilimi 100–200 volt arasi standart degerde yapilir.Primer sargilari kullanila-cagi anma gerilimi degerine göre yapilir.Gerilim trafosu anma güçleri 10–500 VA olarakyapilir.Anma gücü üzerinde kullanilmazlar.Sekonderi kademeli olarak da imal edilirler. Gerilim trafosu sekonderinin bir ucu topraklanir.Diger ucu sigortayla korunur.Sekonder ucunun açik olmasi sakinca yaratmaz.Primer sarginin iki ucu kisa devreye karsi tesisatikorumak için iki ucu da sigortayla korunur.

Baðlantýsý

Dönüþtürme oraný standart deðerde olur

Sembolü

Gerilim trafosu baðlantý ve sembolü ;

V V

U

V

U

V

15.ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLAR :

Üç fazlý asenkron motorlar; maðnetik alan içinde bulunan ve içinden akým geçen biriletkende meydana gelen kuvvet prensibine göre çalýþýr.Yapýlarýnýn basit,maliyetinin ucuzbakým–onarýmlarýna az gereksinim duyulan, endüstride en çok kullanýlan endüstriyel tah-rik elamanýdýr.Bu motorlar rotorunun yapýsýna göre ;

*kýsa devre çubuklu rotorluSincap kafesli rotorlu motorlar olarak adlandýrýlýr.

15.1 Motorun Yapisi :

Asenkron motorlar genellikle iki kýsýmdan olusur; Sabit duran kýsým STATOR, statoriçinde dönen kýsmada ROTOR denir.Bunlarýn dýþýnda kapak, yataklar ve havlandýrmaparçalarýndan oluþur.

Stator: Asenkron motorlarda stator döner manyetik alanýn oluþtuðu yerdir.Oluklusilisli saclarýn preslenerek yapýlýp dýþ kýsmýna saç, demir veya dökümden yapýlmýþ göv-deden olusur.Üç faz sargýlarý þalter oluklarý içerisine 120°’lik elektriki açý ile yerleþtiril-miþtir.Her faza ait grup sargý uçlarý gövde üzerine monte edilen klemens kutusuna

Þekil- 15.1 : Asenkron motoru statoru ve sargý yerlesimi .

Stator oluklarý motor güç ve yapýlarýna göre çesitli sekillerde yapýlýr.Bazý durumlarda stator manyetik nüvesi gövde olarak ta kullanýlýr.

Açýk tip stator sargýlarýBüyük güçlü motorlarda kullanýlýr.

Yarý açýk tip stator oluklarý Kapalý tip stator oluklarýKüçük güçlü motorlarda kullanýlýr.

Sekil 1.2 : Stator oluk tipleri

Rotor: Asenkron motorlarda rotorun (manyetik nüvesi) yapýlýsý stator gibi oluklu sac pa-ketin mil üzerine preslenerek meydana gelir.Bu oluklar içinde alüminyum–bakýr iletken çubuktan olup alýnlarý kýsa devre halkalarý ile birbirine baðlý olup alüminyum dökümdendir.

çýkartýlmýþtýr.

134

134

Oluklardaki çubuklar ve kýsa devre halkalarý birbiriyle kafes olusturacak þekilde rotor sar-gýlarýný meydana getirir.Rotor oluklarýndaki çubuklarýn eðimli olarak yapýlmasý dönmenin eþit ölçüde olmasýný saðlar.Kýsa devre halkalarý genellikle havalandýrma kanatlarý ile bir-likte motor soðutmada kullanýlýr.Deðiþik þekillerde yapýlan rotor oluklarý ve rotor içindeki çubuklar motor momenti–kalkýnma momenti ve motor özelliklerini direkt etkiler.

Rotorlar ;Kýsa devre (sincap kafesli) rotor,Sargýlý (bilezikli) rotor olarak iki türdedir.

Rotor oluk yapýlarý ve özellikleri þunlardýr.

Yuvarlak çubuklu Damla biçimli Çubuklu düz biçimli Çubuklu duble çubuklu

Sekil- 15.3 : Rotor çubuk biçimi ve kesiti

Yuvarlak çubuklu rotor:Çekme momenti çok düsük nominal devrinde dönme momentiyüksektir.Damla biçimli çubuklu rotor:Küçük güçlü motorlarda kullanilir.Çekme momenti normalkalkinma akimi düsüktür.Düz biçimli çubuklu rotor: Büyük güçlü motorlarda kullanilir.Tam yük altinda kalkinmaözellikleri iyidir.Duble çubuklu rotor: Çekme kuvveti çok yüksektir.Kalkinma ve nominal akim oranlariiyidir.Ayrica aki yogunlugu etkisi neticesinde kalkinma momenti yüksek olup, kalkinmaakimi düsüktür.

Þekil- 15.4 : Kýsa devre çubuklu rotor.

15.2 Döner alan – Devir sayisi :

Asenkron motorlarýn statorlarýndaki sargýlara iki–üç faz uygulanarak döner.Manyetik alan elde edilir.Bunun için her bir faza ait sargýlar stator oyuklarýna 120°’lik açýile yerleþtirilir.

136

Bu sargýlara uygulanan akýmlar arasýnda 120° faz farký olur ise (Üç fazlý alternatif akým) statorun iç yüzünde hareket eden döner manyetik alan meydana gelir.Bu döner alanýnhýzý, statorun kutup sayýsýna ve uygulanan akýmýn frekansýna baðlýdýr.Bu döner alan senkron devir sayýsý ns veya döner alan devir sayýsý no olarak adlandýrýlýr.

no = veya ns =2P

120.f 2P

120.f

no_ns: Senkron devir sayýsý , döner alan devir sayýsý,f: Frekans,2P: Tek kutup sayýsý, veya ;

no = veya ns =P

60.f P

60.f

P: Çift kutup sayýsý

15.3 . Dönme momenti–Kayma :

Asenkron motorlarda stator döner alanýnýn döndüðü hýza ns (no ) senkron hýz denir.Rotor hiçbir zaman senkron hýzla dönmez.Çünkü stator döner alaný ile rotor çubuklarýayný doðrultuda olacaðýndan rotor, iletken çubuklarý stator alaný tarafýndan kesilmeyecekrotor çubuklarýnda EMK indüklenmeyecek ve dolayýsýyla moment meydana gelmeyecek-tir.Bu nedenle rotor hýzý senkron hýzdan geride kalacaktýr.Rotor üzerinde hiçbir yük olma-sa dahi rotorun yenmesi gereken elektriki–mekanik (sürtünme) dirençleri sýfýr olmayaca-ðýndan rotorda az da olsa bir yük vardýr.Bundan dolayý rotor döner alanýn hýzýndan dahaküçük hýzda dönmek zorundadýr.

Stator sargýsýnda meydana gelen döner manyetik alan senkron hýzla dönerken rotor iletkenlerini (Bakýr–alüminyum çubuklar) keser ve sincap kafesli (kýsa devre çubuklu)rotorda gerilim indüklenir.Ýndüklenen gerilim rotor çubuklarýndan geçirdiði akým rotor manyetik alanýný meydana getirir.Stator–rotor alanlarýnýn birbirine etkisi sonucu rotor stator alaný yönünde döner.

Motor miline yük uygulandýðýnda rotor hýzý düser.Bu durumda stator alaný rotor çubuk-larýný (iletkenlerini) daha fazla keser, rotorda endüklenen gerilim–akým artar.Bu da dönme momentini arttýrýr.Üç fazlý asenkron motorda senkron hýzla rotor hýzý arasýnda bir fark (kayma) olursa dönme momenti oluþur.

Kayma: Senkron hizla (ns–no) , rotor hizi (n) arasindaki arka kayma denir.

Devir cinsinden kayma : S = ns – n veya S = no - n

Yüzde cinsinden kayma : % S = 100 veya %S = 100 ns-nns

no-nno

. .

Rotorda indüklenen gerilimin frekansý: f2 =S.f1 dir.f2: Rotorda indüklenen gerilimin frekansý

S: Kaymaf1: Statora uygulanan gerilim frekansý

137

15. 4 Asenkron motorun çalisma karakteristigi :

Üç fazlý sincap kafesli asenkron motorlar boþ çalýþma ve tam yükte çalýþmada yaklaþýkolarak sabit hýzla çalýþýrlar.Rotor empedansý çok küçük olduðundan (Bakýr–alüminyum çubuk) küçük bir hýz deðisimi ile rotor akýmý artar, gerekli dönme momenti elde edilerekyük karþýlanýr.Boþ çalýþmada kayma %1’den küçük, tam yükte ise %2-%5 arasýnda deði-þim gösterir.Bu nedenle asenkron motorlar sabit hýzlý motorlar olarak adlandýrýlýr.

Asenkron motorlarda verim, küçük güçlerde düþüktür.Yük arttýkça verim artar.Yükün %75 ile %100 arasýnda maksimum deðerine ulaþýr.

400

1000

1200

1500

0

%20 %40 %60 %100 P (Güç)

- 4

- 8

- 12

- 16

%20

%40

Yüzde verim

%60

momenti

%80

n

d/dak- 20

Tam yükM Moment

Güç katsayýsý

Devir

Verim

Döndürme

Yüzde kayma

Dönme momenti

Kayma

Þekil- 15.5: Sincap kafesli asenkron motorun çalýþma karekteristliði eðrisi.

Asenkron motorlarda kayýplar; sabit kayýplar ve bakýr kayýplarýndan meydana gelir.Sabit kayýplar: Sürtünme, hava ve demir kayýplarý olup bütün yüklerde sabittirler.Bakýrkayýplarý ise motor sargýlarýndaki I .R’dir.Buda sargýlardan geçen akým arttýkça bakýrkayýplarý da artar.Küçük yüklerde giriþ gücünün büyük bir kýsmýný sabit kayýplar tuttuðun-dan verim düser.Büyük yüklerde (tam yükte) ise sabit kayýplar küçük bir kýsmýný teskil ettiðinden motor verimi artar.Yük motorun nominal deðerini aþarsa bakýr kayýplarý hýzla artarak verim düþer.

2

h= 100 veya h= 100Çýkýþ gücüGiriþ gücü

Giriþ gücü-(Sabit kyp.+bakýr kyp.)Giriþ gücü

..

Asenkron motorlarda kayma küçük, hiz regülasyonu mükemmeldir.

138

15.5 Asenkron Motor Baglanti Uçlari :

Üç fazlý asenkron motorlarda stator sargýlarý motor klemensine her faz gurubu içinayrý, ayrý çýkartýlýr.Faz guruplarý içindeki baðlantýlar içeride (stator sargýlarýnda)yapýlýrlar.

Sargi uçlari ;Birinci faz => U1 – U´2 veya U – XÝkinci faz => V1 – V´2 veya V – YÜçüncü faz => W1 – W´2 veya W – Z

Tanimlamalar :

Üç fazlý asenkron motorun sargýlarý yýldýz–üçgen ( , ) devre olarak baðlanýrlar.

U

X

YZ

W V

U

X

Y

Z

W

V

U

X YZ

WV

U

X YZ

WV U

X YZ

WV

Motor klemens baðlantýsý

Motor klemensine uçlarýna çýkarýlmasý

Þekil- 15.6: Üç fazlý asenkron motorun baðlantýlarý

Asenkron motorlarda yildiz devrede dönme momenti–akim degerleri üçgen devreninüçte biri kadardir Motorlarin r baglanma kosulu sebeke gerilimi ve motor etiketine görebelirlenir.

16.6 Üç fazlý asenkron motorda kalkýnma ve yol verme :

Kisa devre rotorlu asenkron motorlar ilk anda (rotor durdugu için) sekonderi kisa devre edilmis trafoya benzerler.Bu nedenle kalkinma aninda nominal akim degerlerinin 4–6 kati kadar fazla akim çekerler.Bu durum bagli bulunduklari sebekelerde akim dalgalan-malari ve gerilim düsümlerine (kisa bir süre için) sebebiyet verirler.Bu da ayni sebekeden beslenen diger elemanlarin etkilenmesine sebep olur.Motorlarin kalkinma anindaki çek-tikleri yüksek akimlar kisa süreli (3–5 saniye) oldugu için kendi sargilarina zarar vermez-ler.Kisa sürede motorun normal devrine ulasmasiyla kalkinmada çekilen yüksek akim nominal deðerine çekilir.

139

Küçük güçlü asenkron motorlarin kalkinma akimlari sebekeyi fazla etkilemedigi için yol verme sistemlerine gerek duyulmaz.4 KW (HP) ‘tan küçük güçlü ve yüksek reaktanslimotorlara direkt yol verilir.Bunun disindaki motorlara kalkinma aninda düsük gerilimuygulayarak yol verilir.Uygulanan grilim düsük olunca kalkinma momenti ve motor gücü-de düsük olur.

Asenkron Motorlara yol verme metotlar :

I. Direkt yol verme ;4 KW’ tan küçük güçlü ve yüksek reaktansli motorlaraII. Düsük gerilimle yol verme ;4 KW’ tan büyük güçlü motorlara su usullerle yol verilir ;

a. Seri dirençle yol verme,b. Seri reaktansla yol verme,c. Oto trafosuyla yol verme,d. Yildiz–üçgen salterlerle yol verme.

III. Frekans degistirerek yol verme ;a. Tristörle yol verme.

Günümüzde çok amaçlý kullaným olarak A.C. Motor kontrolcüsüyle yapýlmaktadýr.Asenkron motorlarýn kalkýnma ve yol verme sistemlerinde motorun baðlanacaðý þebekegerilim deðeri ve motor etiketi deðerlerinin uygulanacak yol verme sisteminde önemli biretkendir.Dikkatli incelenmesi gerekmektedir.

15. 7 Üç Fazli Asenkron Motorlarin Frenlenmesi :

Üç fazlý asenkron motorlarýn endüstriyel çalýþmalarda bulunduklarý koþul itibari ile yük-lü olsalar dahi ani durdurulmalarý, diðer bir deðiþle frenlenmeleri gerekmektedir.Bu ne-denle asenkron motorlarda mekanik veya elektriksel olarak durdurulmasý veya frenlen-mesi yapýlýr.Bunlar ;

I. Mekanik frenleme ;

Balatalý frenleme: Asenkron motoru durdurmak için enerjisi kesildikten sonra aynýanda motor mili balata sistemiyle sýkýstýrýlarak çesitli usullerde durdurulmuþ-frenlenmiþolur.

II. Elektriksel frenleme ;

Generatörle frenleme: Motor miline akuple generatör motor enerjisi kesildikten hemensonra yüklenerek durdurulmasýdýr.

Ani durdurma: Motor enerjisi kesildikten sonra ters yönde akým verilir.Böylece motor ters yönde dönmek isteyecek dolayýsýyla duracaktýr.Bu sistem þalter veya kumanda sis-temiyle yapýlýr.

III. Dinamik frenleme ;

Asenkron (endüksiyon ) motorlarda dinamik frenleme ile durdurulur.Durdurma butonu-na basýlýnca motor devre dýþý kalýr.Bu anda stator sargýlarýna D.C. gerilim tatbik edilir.(kýsa bir süre için) Stator sargýlarýnda doðru akýmýn etkisiyle manyetik alan oluþur.Bualan içinde dönen rotordan büyük akýmlar geçer.Stator, rotor akýmýnýn etkisiyle motorfrenlenir–durur.Bu sistem için þalter (manyetik) ve kumanda sistemi kullanýlýr.

140

15.8 Üç Fazli Asenkron Motorun Tek Fazli Sebekede Kullanilmasi :

Üç fazlý l/r baðlý asenkron motorlarýn gerek duyulduðunda bir fazlý sebekelerde ça-lýþtýrýlmak istenirse, her iki baðlantýda da bir faz gurubu bobinlere parelel bir kondansatörbaðlanýr.Kondansatör bir fazlý devrede kalkýnmasýný ve çalýþmasýný saðlar.Motor sargýla-rýndan geçen akýmla (Ia), kondansatör üzerinden geçen akým (Ic) akýmý arasýnda faz kon-farký olduðundan döndürme momenti olusturur. Yani stator sargýlarýnda tek fazla vedansatör yardýmý ile geçen akýmlar arasýndaki faz farký nedeniyle döner alan meydanagetirir.Üç fazlý asenkron motorun bu usulde tek fazlý þebekede çalýþmasýnda motor gücü üç fazlý beslemeye göre %40-%45 oranýnda düþer.Bir fazlý 220-230 volt þebekede kulla-nýlan kondansatör deðeri KW basýna 70 mF olarak hesaplanýr.Bu uygulamada 230 V’luk devamlý devrede kalacak yaðlý, kaðýt yalýtkanlý kondansatörler tercih edilir.Kalkýnma mo-mentini yükseltmek için ikinci kondansatör yol alma süresince kullanýlýr.Kýsa süre devre-de kalacak elektrolitik kondansatörler tercih edilir.

Üç fazlý asenkron motorun tek fazlý devrede kondansatörlü baðlantý þemasý

Yýldýz baðlý asenkron motorun tek fazlý þebekede kondansatörlerle çalýþmasý

Üçgen baðlý asenkron motorun tek fazlý þebekede kondansatörle çalýþmasý

Þekil- 15.7: Üç fazlý asenkron motorun tek fazlý þebekede çalýþmasý

I

Ia

Ic

L1

N

C

I Ia Ic

L1

N

C

16 . BIR FAZLI MOTORLAR:

Bir fazlý yardýmcý sargýlý kondansatörlü motorlar prensip olarak üç fazlý asenkron mo-torlarýn aynýdýr.Bu motorla üç faz þebekenin olmadýðý veya kullanýmý düþünülmeyen yer-lerde genellikle 2HP (1,5 KW) güce gerek duyulan yerlerde çeþit amaçlý makine-cihaz-evaletlerinde kullanýlýr.Bu motorlar bir fazlý asenkron motor, yardýmcý sargýlý (yol verme) birfazlý motor veya kondansatörlü tek fazlý alternatif akýmlý motorlar olarak adlandýrýlýr.Bu türmotorlar, elektrikli ev aletleri–büro makinalar-elektrikli araçlar ve küçük güçlü iþ makina-larýnda sýkça kullanýlýr.

16.1 MAKINANIN YAPISI – ÇALISMASI:

Bir fazlý yardýmcý sargýlý motorlarýn genel yapýsý üç fazlý asenkron motorlar gibidir.Ýki ana kýsýmdan oluþur.

*Stator*Rotor, yatak-kapak-gövde v.s

Birbirlerine 90…elektrikli açý ile yerleþtirilmiþ iki farklý özellikteki stator sargýsýndan oluþanmotorlara yardýmcý sargýlý motorlar denir.Motor nominal devrin %70–80 ulaþtýðýnda santrufuj anahtarý (yol verme) yardýmcý sargýyý devreden çýkarýr, bu anahtar merkez kaç kuv-veti ile çalýþýr.Bu motorlarýn rotorlarý sincap kafeslidir.Yol alma sürecinde ana sargý veyardýmcý sargý birbirlerine besleme kaynaðýna parelel baðlýdýr.

Sekil- 16.1 Yardýmcý sargýlý asenkron motor vektörü diyagram

Ana sargi: Kalýn kesitli bakýr iletkenden çok sipirlidir.Statorun 2/3 nü kaplar, bu sargýnýn reaktansý büyük direnci küçüktür.Bu nedenle ana sargýdan geçen Ia akýmý uygulanan U gerilimine göre oldukça geridedir.Yardimci sargi: Ince kesitli bakýr iletkenden az sipirlidir.Statorun 1/3 nü kaplar sargý ana sargýya göre reaktansý küçük, direnci büyüktür.Bu nedenle yardýmcý sargýdan geçen Iyakýmý ile uygulanan U gerilimi arasýndaki faz farký küçüktür.Bu motorlarýn sargýlardan ge-çen Ia-Iy akýmlarý arasýnda oluþan faz farký nedeniyle stator de döner manyetik alan ve

ýsýnýr.Sayet yol alma aný uzun sürer ise veya devreden çýkartýlmaz ise sargý yanar,yakla-þýk olarak yol alma süresi beþ saniyeyi geçmez, yardýmcý sargýda bu sürede devrede kalýr.Yardýmcý sargýlý motorlarda moment baþlangýçta (yol alma anýnda) nominal momen-tin (tam yük) %150 sine kadar olup motor hýzý arttýkça moment de artarak %250 sine ulaþýr.Yardýmcý sargý devreden çýktýktan sonra motorun momentinin dengelendiði an hýz nominal deðere ulaþýr.

motorun dönme momenti oluþur.Bu motorlarda kalkýnma akýmý nominal akýmýn 6-7 katý- na kadar çýkar.Yardýmcý sargý yapýsý itibariyle akým yoðunluðu yüksektir.Bu nedenle aþýrý

A.A.Besleme

Ia

Iy

An

a s

arg

ý

Ya

rdým

cý s

arg

ý

Ia

Iy

IRotor

U

201

202

A.A.Besleme

Ia

Iy

An

a s

arg

ý

Ya

rdým

cý s

arg

ý

Ia

Iy

IRotor

U

1,0

1,5

2,5

Moment

0,4 0,8 1 nr-ns

Santrifüj anahtarýnýn Açýldýðý an

Ana sargý devrede

Ana-Yardýmcý sargý devrede

Þekil- 16.2.Yardýmcý sargýlý asenkron motorun hýz-moment eðrisi

Bu tip motorlar güçleri küçük ve momenti düþük yüklerde kullanýlýr.

16.2.ÇESITLERI VE ÇALISMASI :

Yardýmcý sargýlý asenkron motorlarda tek fazda stator sargýlarýndan geçen Ia-Iy akým-larý arasýndaki faz farký 90 ulaþtýrýlmalý dolayýsýyla düzgün döner alan meydana gelmesisaðlanmalýdýr.Bunun için ana-yardýmcý sargý özellikleri ile birlikte yardýmcý sargýnýn dev-resine seri kondansatör baðlanýr.Ayrýca motorda yüksek deðerde kalkýnma-dönme momenti içinde yardýmcý sargý devresine parelel olarak kalkýnma kondansatör baðlanýrbu özelliklere göre motor çeþitleri ve çalýþma karakteristikleri þöyle olur.

*Yardýmcý sargýlý motor *Yol verme kondansatörlü motor*Sürekli kondansatörlü motor*Çift kondansatörlü motor olarak çeþitleri vardýr.

Yol vermeli kondansatörlü motor:Bu tip motorun yardýmcý sargýsýna seri baðlý kondansatörlü ise kondansatör yol vermeli olarak tanýmlanýr.Kondansatör, yardýmcý sargý ile birlikte sadece yol alma anýnda devre-dedir.Motor daha yüksek momente sahiptir.Bu motorlar iki gerilime göre de yapýlýrlar.Ana sargý iki sargýdan oluþur.220 v için seri baðlanýr.110v gerilimde parelel baðlý çalýþýrlar

Yol verme kondansatörü Santrifüjanahtarý

C

o

Þekil- 16.3 Yol verme kondansatörlü motor ve vektör diyagramý

203

A.A.Besleme

Ia

Iy

An

a s

arg

ý

Ya

rdým

cý s

arg

ý

Rotor

U

1,0

2,0

Moment

0,4 0,8 1 nr-ns

Ana sargý devrede

Ana-Yardýmcý sa kondansatör devrede

Þekil- 16.4 Kondansatörlü yol verme motorun hýz moment eðrisi

Yol verme kondansatörü

C

da santrifüj anahtari kullanilmaz.lanir.Yardimci sargi ise seri baglanan kondansatörle sebekeye baglanir.Bu motorlardarekli devrede olacak sekilde tespit edilmistir.Bu motorda ana sargi direkt sebekeye bag-sahiptirler.Bu motorlarin kalkinma momentleri düsüktür, çünkü kondansatör degeri sü-seri bagli kondansatör çalisma süresince hep devrede kalir.Yüksek moment özelligineBu tip motorlar yardimci sargili kondansatörlü motorlarin bir çesididir.Yardimci sargiya

Sürekli kondansatörlü motor :

bozulur.Bu tip motorlar büyük güçlü olarak ta yapilir.anahtarla devreden çikar, sayet anahtar devreyi geç açar veya açmazsa kondansatör nominal hizin %75-80 ulastiginda yardimci sargi ve kondansatör devreden santrifüj ana-yardimci sargi ve kondansatör devrede olur ve kalkinma momenti yüksek olur.MotorBu tip motorlar yüksek kalkinma momenti gerektiren yerlerde kullanilir.Kalkinma süreince

Kondansatör yol vermeli motorda yardýmcý sargý sipir sayýsý daha fazla olabilir.Kondan-satör seçiminde Ia-Iy arasýndaki faz farký 90 ye göre yaklaþmalýdýr.Bu tip motorda yar-dýmcý sargý akýmý azalýr.Kalkýnma akýmý da nominal akýmýn 4-5 katý olur.Kondansatör yolvermeli motorda kalkýnma momenti yüksektir.Kalkýnma anýndan sonra normal yardýmcý sargýlý motor özelliði gösterir.

0

Iy

Ia

Þekil- 16.5 Sürekli kondansatörlü motor ve vektör diyagramý

204

A.A.Beslemekaynaðý

I

Iy

An

a s

arg

ý

Ya

rdým

cý s

arg

ý

Rotor

U

1,0

2,0

Moment

0,4 0,8 1 nr-ns

Þekil- 16.6 Sürekli kondansatör motorun hýz-moment eðrisi

Yol verme kondansatörü

Santrifüjanahtarý

C

Iy

Ia

Þekil.7. Çift kondansatörlü motor ve vektör diyagramý

0,5

lerde oldukça fazlaca üretilip kullanýlýrlar.Øa-Øy birbirine eþittir ve aralarýndaki faz farký 90 dir.Bu tip motorlar 0,5 Kw altýndaki güç-kullanýlýr.Bu motorlar iki fazlý motor gibi özellik gösterip, sargýlý ürettiði manyetik alanBu tip motorlar sessiz çalýþýrlar.Bundan dolayý bu özellikle sabit yüklü yerlerde çoðunlukla

Çift kondansatörlü motorlar:

Bu motor tipide sürekli kondansatörlü motordaki sakýncayý kalkýnma momenti düþüklüðü-nü ortadan kaldýran yapýda tasarlanmýþtýr.Bu motorda yardýmcý sargýya baðlý farklý deðerözellikle iki kondansatör kullanýlýr.Bu motorlar kalkýnma anýnda kapasitesi yüksek, normalçalýþmada kapasitesi düþüktür.Bu motorlar en iyi kalkýnma momenti ve normal çalýþmaþartlarý vardýr.

0

Ia

C

205

1

3,5Moment

0,4 0,8 1 nr-ns

Þekil- 16.8 Çift kondansatör motorun hýz-moment eðrisi

0,5

Bu motorlarda kapasitesi büyük kondansatör elektrolit yol verme kondansatörü olarak,kapasitesi küçük olan kondansatör kaðýt kondansatör sürekli çalýþma amaçlý kullanýlýr.motor nominal devrinin %75 ine geldiðinde merkez kaç anahtar (santrifüj) yol vermekondansatörünün devreden çýkarýr.Bu motorlarda çok iyi kalkýnma momenti, iyi hýzregülasyonu bire yakýn güç katsayýsý vardýr.Bu özellikleri istenilen yerlerde kullanýlýr.

2

3

Ana-Yardýmcý sargýiki kondansatör devrede

Yol verme

Kondansatör

devre dýþý

Bu motorlar, kompresörlerde soðutma cihazlarýnda , kuvvetli yol alma ve iyi hýz regülas-yonu istenen yerlerde kullanýlýr.

16.3. DEVIR AYARI – DEVIR YÖNÜ DEGISIMI:

Üç fazlý asenkron motorlarda olduðu gibi yardýmcý sargýlý motorlarda devir sayýsý kutupsayýsý ve þebeke frekansýna baðlýdýr.Bu motorlarda boþta ve yükteki devir sayýlarý ara-sýnda %5 e kadar deðiþim gösterir, bu nedenle de devir sayýlarý sabit kalýr.Kademeli devir sayýsý için kademeli ana-yardýmcý sargý kullanýlabilir.Yardýmcý sargýlýmotora uygulanan gerilim düþürülerek te (ayarlanarak) motor devri ayarlanýr,kaymanýnbüyümesi ve kayýplarý düþünülmediðindeYardýmcý sargýlý motorlarýn devir yönü deðiþimi ana sargý veya yardýmcý sargý uçlarýdeðiþtirilerek yapýlýr.Bunun için enversör þalter v.b. gibi usuller kullanýlýr.

16.4 MOTOR BAGLANTISI:

Motor baðlantý uçlarý ana sargýda U-X veya U1-U2 ; yardýmcý sargý uçlarý V-Y veya Z1- Z2

diye adlandýrýlýr, yardýmcý sargý-santrifüj baðlantýsý motor içinde genellikle yapýlýr.Kondansatörler klemens kutusunda veya motor gövdesinde eklenmiþ yapýda kullanýlýr.Motorlarýn kullanýmýnda etiket deðerleri dikkatli incelenmelidir.

218

17.0. SENKRON MAKINA :

Senkron makinalar hem A.A genaratörü hem de motor olarak kullanýlýr.Senkron makina-larda rotor hýzý ile döner alan hýzý birbirine eþittir.Bu makinalarda kayma sýfýrdýr.Senkronmakinelar hem boþta hem de yükte senkron hýzla dönerler.Senkron makinada jeneratör olarak çalýsmada döner alan, dönme hareketi saðlayan doðal mýknatýs veya elektro mýk-natýsla saðlanýr.Motor olarak çalýþan senkron makinada yük belirli bir deðerden fazla olursa makine senkron devirden düþer ve durur.Bu durumda sincap kafes yoksa kýsa devre durumu meydana gelir.Senkron makinalarýn kullaným alanlarý hem motor hem de jeneratör özelliði kullanýlarakoldukça yaygýn kullanýmý vardýr.

17.1. MAKINA YAPISI:

Senkron makinalar döner alan hýzý ile dönen makinalar olup kayma sýfýrdýr.Senkron ma-kine jeneratör ve motor olarak kullanýlýr.Senkron makinadan A.C elektrik enerjisi alýnýpmekanik enerji verilirse generatör ; A.C elektrik enerjisi verilip mekanik enerji alýnýrsa senkron motor olur.Senkron makinanýn rotoruna, endüktör veya uyartým devresi denir.Uyartým sargýlarý D.Cgerilim uygulanýr.Stator ise endüvi adýný taþýr, bu sargýlar A.A devresini oluþturur.Bu ne-denler senkron makinalarda hem D.C hem de A.C devresi bulunur.Senkron makinalarýndevir sayýsý yükte deðiþmez.Sabit devirli sayýlýrlar.Alternatör olarak kullanýmda elektrik A.C enerji elde edilir.Senkron motor olarak kullanýmda mekanik enerji elde etmek ve þe-bekelerin güç katsayýsý düzeltmek amacýyla kullanýlýr.senkron makinalar yapacaklarý ve kullanýmý alanýna göre farklý imalat ve özelliklere göre yapýlýrlar.Senkron makinalarýn çe-þitleri genel olarak söyle sýralanýr:

*Stator yapýlarýna göre *Rotor yapýlarýna göre*Kullanýþ durumuna göre*Kullanýþ þekline göre

Endüvi(stator)

Bilezik-Fýrça

NS

W

V

U

Þekil- 17.1 Senkron makine þematik gösterimi

219

17.2. HARICI KUTUPLU SENKRON MAKINA

Bu tip makinalarda uyartým sargýsý kutuplarýn üzerine monte edilmiþtir.Düþük uyartým gü-cü stator sargýsý üzerinden iletilip, yüksek döndürme gücü rotor bileziklerinden iletilir.Budurum yüksek güçlü makinalarda bilezik-fýrça ve yalýtýmda sorunlar yaratýr.Bu nedenlegenellikle 50 kw güce kadar kullanýmý vardýr.

a. uyartým sargý (devresi) b. üç fazlý sargý

Þekil- 17.2 Harici kutuplu senkron makina prensibi þemasý

1- Uyartým sargýsý2- Üç fazlý sargý

17.3. DAHILI KUTUPLU SENKRON MAKDNA:

Dahili kutuplu senkron makinada üç faz sargýlarý stator üzerinden bulunur.Bu makinalardüþük uyartým gücü rotora bilezik halkalarý-fýrçalar yardýmýyla iletilir, bunlar (rotoru) tekkutuplu ve tam kutuplu olarak ta yapýlýrlar.Dahili kutuplu makinalar yüksek güç ve gerilimdeðerinde yapýlýp kullanýlýr.Tek kutuplu makinalar (tek kutuplu rotor) uyartým sargýsý kutupkolu üzerine monte edilmistir.Bu makine düþük devir sayýsý için idealdir.Tam kutuplu ma-kinada uyartým sargýsý rotorun oyuklarýna yerleþtirilmistir.Bu makinalarda yüksek devirsayýsý için uygundur.

Uyartým sargýsýL1-L2-L3 – 1.2.3 faz sargýsý

Þekil- 17.3 Tam kutup rotorlu dahili kutuplu makine prensip þemasý

L2

L3

L1

L1

L3

L3

L1

L2

1: Uyartým sargýsý

L2:2. Faz sargýsýL1:1. Faz sargýsý

L3:3. Faz sargýsýL4:4. Faz sargýsý

220

17.4. AMORTISMAN SARGILARI :

Senkron makinalarda bazý tip ve yapýlarda rotora ilave olarak bir kýsa devre kafesi oluþ-turulmuþtur Buna amortisman sargýsý denilir.Bu sargýnýn görevi simetrik olmayan yükle-me ve yüklemeden dolayý doðan darbelere karþý ve bu anlarda meydana gelem salýným-larý yol eden bir etki oluþturmaktýr.Amortisman sargýlarý su fonksiyonlarý yerine getirir.

*Senkron alternatörlerin parelel olarak baðlanmasýnda þebeke kararlýlýðýný saðlar.*Alternatörlerde ilave kayýplarýn oluþmasýný engellemek amacýyla ani yük deðiþimlerde*meydana gelecek salýnýmlarý yok etmek*Senkron makinalara asenkron kalkýnma özelliði saðlamak

17.5. SENKRON MAKINALARDA UYARTIM:

Alternatörlerde enerji üretiminin oluþmasý için uyartým sargýlarýna uygulanan D.C akým veonun sayesinde oluþan manyetik alana ihtiyaç vardýr.Genel olarak bu uyartým gücü maki-nanýn %0,2-%5 gücü kadardýr.Senkron makinalarda çeþitli uyartým yöntemleri vardýr.

Kendinden uyartim: Alternatör tarafýndan üretilen enerji kullanýlýr.Ayný D.C dinamo-larda olduðu gibi.Uyartim dinamosu (özel kendinden) uyartim: Bu uyartým sisteminde alternatörleayný milde akuple dönen, uyartým dinamosu vardýr.Genellikle þönt dinamo kullanýlýr.kendinden uyartým sistemi emniyet açýsýndan tercih edilen sistemdir.Yabanci uyartim (serbest uyartim): Uyartým için gerekli D.C enerji tamamen ayrýbir kaynaktan saðlanýr, ve uyartým sargýlarýna uygulanýr.

Alternatörlerde gerilim ayarý, uyartým akýmýnýn ayarlanmasý ile yapýlýr.Ayrýca alternatöryükü deðiþtikçe uyartým akýmýnda ayarlanmasý gerekir.Alternatörün beslediði yük özelliðiomik–endüktif olunca alternatör gerilimi düþümüne sebep olacaðýndan uyartým akýmýnýnartýrýlmasý, kapastif olunca uyartým akýmýnýn azaltýlmasý gerekir.Alternatörün uyartýmý otomatik usullerle yapýlýr.

17.6. SENKRON MAKINANIN ALTERNATÖR OLARAK ÇALISMASI :

Rotor sargýlarý uyartýlan ve dönen senkron makinanýn stator sargýlarýnda sinüs formundabir gerilim indüklenir.Alternatörde elde edilen gerilim uyartým akýmý ile ayarlanýr.Uyartýmakýmý arttýkça alternatörün gerilimi artar, bu gerilim artýþý kutuplarýn doyuma ulaþýncayakadar devam eder.Alternatörde, artýk mýknatýsýyetten dolayý gerilim üretim baþlangýcý sýfýrdan olmaz.Küçük bir deðer vardýr.Alternatörler yüklendikçe uç gerilimi yükün cinsine göre deðisir.Omik–endüktif yüklerdegerilim artýþý gözlenir.Alternatörlerin beslediði þebeke–yükle gerilim sabit istenildiðindegerilimi sabit tutan, dolayýsýyla uyartým akýmýnýn ayarlanmasýný saðlayan gerilim regüla-törleri kullanýlýr.

221

Þekil- 17.4 Alternatör gerilimin uyartým akýmý ile deðiþim eðrisi

Sekil- 17.5 Alternatörün yük karakteristiði eðrisi

Alternatörlerin beslediði yükte ve þebekede zamanla kýsa devre sorunu yasanýr.Bu ne-denle de alternatörün kýsa devre karakteristiðinin bilinmesi gerekir.Çünkü devreye konu-lacak ayýrýcý-kesici-sigorta gibi elamanlarýn tespit edilmesi gerekir.Bunun için kýsa devreakýmý ile uyartým akýmýna baðlý deðiþimi incelenmesi gerekir.

Iy (Yük akýmý)

Iy (Yük akýmý)

Iy (Yük akýmý)

Ik (Kýsa devre)

Ik I=f( u)

e

E=f( u)I

E,U

E,U Uc (Kapastif yük)

U0 (boþ çalýþma)

UR (Omik yük)

UL (Endüktif yük)

Þekil- 17.6 Alternatörün kýsa devre karakteristiði eðrisi

222

Alternatörde kullanýlacak regülatör karakteristiðinde bilinmesi gerekir.Bu nedenle regül-lasyonun bulunmasý gerekir.Bunun için alternatör Eo boþ çalýþma geriliminin ölçümü vealternatör nominal (tam) yükte yüklenerek, UT tam yükteki uç gerilimi tespit eder.

Alternatörde sabit gerilim elde etmek için omik-endüktif yükte uyartým akýmýnýn artýrýmý,kapastif yükte ise uyartým akýmýnýn azaltýlmasý gerekir.

17.7 ALTERNATÖRLERIN PARELEL BAGLANMASI VE SEKRONIZYONUNOLUSUMU-TESPiTi:

Elektrik iþletim sistemlerinde, çesitli etkenlerden dolayý þebekeleri besleyen santrallerdebirden fazla alternatör bulunur.Bunun nedenleri;*Þebeke yükünün tüm zaman dilimlerinde ayný olmamasý nedeniyle,zaman içinde talepedilen yüke göre alternatörler bir veya birden fazla parelel baðlanarak talep edilen güçbeslenir.*Santrallerde bulunan alternatörlerin zaman içinde periyodik bakýmlarý arýzalarý nede-niyle devre dýþý kalmasý gerekir.Bu nedenle sistemin enerjisiz kalmasý söz konusu ol-mamasý için .*Þebekenin geliþmesi, kurulu gücün artmasýný karþýlamak için yeni alternatörlerin ilaveedilip, gerektiðinde kullanýlmasý için.

Bu ve bunun gibi etkenlerden dolayý alternatörler birbirleriyle veya þebekeye parelel bað-lanýr ve paralel baðlý olarak çalýþýrlar.Ülkemizde elektrik þebekesi “enterkonekte” sistemlebirbirine baðlanmýþ olup santraller arasýnda enerji alýþ veriþi olur.Herhangi bir sebeple devre dýþý kalan santrallerin beslediði bölge enerjisiz kalmaz.Alternatörlerin parelel baglanma kosullari:

Parelel baðlanacak alternatörlerin gerilimleri birbirine eþit olmalýdýr.Parelel baðlanacak alternatörlerin frekanslarý birbirine eþit olmalýdýr.Parelel baðlamada faz sýralarý ayný olmalýdýr.Parelel baðlanacak alternatörlerin gerilimleri arasýnda faz farký olmamalýdýr.

Alternatörler parelel baðlanmasý için; yukarýdaki þartlar yerine getirilip sekronizm anýndaolmalýdýr.Senkronizm ani: Parelel baðlanacak alternatörlerin gerilim eðrilerinin ayný anda aynýdeðerleri olmasý anýna denir.Parelel baðlamada senkronizm anýnýn tespiti için çeþitli metotlar uygulanýr.Bunlar þöylesýralanýr:

1- Sýfýr voltmetresi :Voltmetre her iki alternatörün ayni adli fazlarina baglanir.Alternatörlerin gerilimleri arasin-da faz farki yoksa gerilimler ayni anda ayni degeri almissa voltmetre sifiri gösterir.Bu ansenkronizm anidir.Bu anda ikinci alternatör birinci alternatöre veya sebekeye parelelbaglanir.

2-Lamba metodu:Senkronizm aninin belirlenmesi degisik lamba baglanti metotlariyla yapilir.a) Sönen isik (karanlik baglama) metodu: Lambalar her iki alternatörün ayni adli uçlarinabaglanir.Lambalar çalisma gerilimi alternatörlerin gerilimlerinin toplamina esit olmalidir.Önce, alternatör gerilimleri arasinda faz farki olacagindan lambalar yanar-söner, faz farkisifir oldugunda lambalar söner bu an senkronizm anidir, bu anda parelel baglama salterikapatilip, parelel baglanti yapilir.b) Yanan isik (aydinlik baglama) metodu: Lambalar her iki alternatörün ayri faz uçlarinabaglanirlar, senkronizm ani alternatör fazlarinin R1-R2 , S1-S2 , T1-T2 fazlarinin üst üsteoldugu andir.Bu an lamba uçlarinda gerilim degeri iki alternatörün toplam gerilimidir.Bu an lambalar çok parlak yanar, bu anda degil alternatör gerilimlerinin vektaryel toplami

223

olan 3E aný senkronizm anýdýr.Lambalar daha az parlak yanar.Bu sistem gözle net farkedilmeyeceði için üç fazlý sistemlerde kullanýlmazlar.c) Dönen ýþýk (karýsýk baðlama) metodu: Bu baðlantýda önceki her iki baðlantýnýn birleþ-tirilmiþ yapýsýdýr.Fazýn birisinde lambalar ayný adlý uçlara baðlanýr, diðer fazlarda lamba-lar ayrý adlý uçlara baðlanýr, senkronizm aný ayný adlý fazlara baðlanan lamba söner diðerfazdakiler ise eþit deðerde parlak yanar.3-Senkronoskop kullanarak:Parelel baglama sartlarinin yerine geldigini yani senkronizm aninin tespitini senkronos-koplar yardimiyla da yapilir, çesitli tip ve özellikte yapilan senkronoskoplar parelel bagla-ma devrelerine baglanarak senkronizm anini tespit ederler.Günümüz teknolojisinde parelel baglama elektronik-elektrik devreleriyle otomatik senkronizm tespiti yapilip sistemotomatik olarak yapilir.Alternatörler parelel baglamada kosullarin kontrol edilmesi ve yerine getirilmesinde dik-kat edilecek hususlar söyledir.

Esit gerilim:Alternatör gerilim deðeri esit, sýfýr voltmetresi sýfýrý gösteriyor senkronizm var.Gerilimler eþit deðil, sýfýr voltmetresi deðer gösteriyor senkronizm yok.Uyartým devresi ile gerilimler eþitlenip senkronizm oluþur.

Esit frekans:Lambalar sönük senkronizm var.Lambalar ritmik yanýyor senkronizm yok.

Parelel baðlanacak alternatörün devir ayarý düsürülüp–yükseltilerek ayarlanarak senkronizm oluþur.Faz siralarinin ayni olmasi:

Lamba sönük veya düzenli yanan senkronizm var.Lambalar sýrayla yanýyor senkronizm yok.

Alternatörün her hangi iki fazýn yeri deðiþtirilir senkronizm oluþur.Faz farkinin sifir (ayni) olmasi:

Lambalar sönük senkronizm var.Lambalar yanýyor senkronizm yok.

Parelel baðlanacak alternatörün devir sayýsý düsürülüp tekrar yükseltilerek senkronizmoluþur

17.8. SENKRON MAKINANIN MOTOR OLARAK ÇALISMASI:Sabit devir sayýsý gereken yerlerde senkron makine motor olarak kullanýlýr.Senkron

motor yapý olarak senkron alternatörden hiçbir farký yoktur.Nasýl ki;D.A dinamosu D.A motor olarak çalýþýyorsa, senkron alternatörde senkron motor olarak çalýþýr.Bir senkron makine mekanik enerji verilirse alternatör olarak çalýþýp elektrik enerjisi alýnýr.Senkron motorlarda uyartým akýmý ayarlanarak omik-endüktif ve kapastif çalýþma durumlarý elde edilir.Senkron motor uyartýmýnda Cos -1 için gerekli uyartýmdan daha büyük uyartýmlar-da senkron motor kapastif, daha küçük uyartýmlarda ise endüktif çalýþýr.

Senkron motorlar yol almada bazý düzenek gerektiðinden ve uyartým için D.A gerek-mesi ve asenkron motora göre daha pahalý oluþundan dolayý kullaným alanlarý sýnýrlýdýr. Sabit devir ve yükle devir sayýsý deðiþimi istenmeyen,yerlerde kullanýlýr.Senkron motorlar fabrika ve iþ yerlerinin güç katsayýsý düzeltilmesinde de kullanýlýr.17.9. SENKRON MOTORUN ASENKRON MOTORLA MUKAYESESI :

Senkron motorun statoru A.A, rotoru D.A beslenir; asenkron motorda tek beslemestatorlarda A.A kullanýlýr.

Asenkron motorlar endüktif yüktür.Dolayýsýyla Cos endüktiftir.Senkron motorda iseuyartým ayarlanarak omik-endüktif kapastif özellik gösterir

Asenkron motorda devir sayýsý yük ile deðiþir.Senkron motorda ise deðiþmez.Yük mo-menti motor momentinden büyük olursa motor durur.

Asenkron motorda stator-rotor meydana gelen manyetik etkisiyle rotorda dönme mo-menti oluþur.Senkron motorda ise endüvi-endüktör de meydana gelen alan kilitlenerek

224

senkron hýzda rotor döner.

17.10. SENKRON MOTORDA ILK HAREKET VE YOL VERME METODLARI:

Senkron motorun çalýþmasý yani rotorun dönmesi için rotor kutuplarý ile stator dönen alankutuplarý birbirini çekerek kilitlenmeyi saðlayan zýt isimli kutuplarýn karsýlýklý bulunmasýgerekir.Bu nedenle senkron motoru çalýþtýrmak için rotorun devir sayýsýný senkron devireveya ona yakýn devire kadar yükseltmek gerekir.Bu sekilde rotorun sabit kutuplarý döneralan kutuplarýyla kolayca kilitlenir.Kilitlenme ile zýt kutuplar birbirine çekerek döner alanyönünde ve döner alan hýzýnda döner.Senkron motor kutuplarýna,düzgün bir moment elde etmek ve motorun kendi kendine yolalmasýný saðlamak amacýyla sincap kafes çubuklarý yerleþtirilir.Sincap kafes kýsa devreçubuklarý alternatör olarak çalýþmasýnda gerilim deðiþmelerini motor olarak çalýþmasýndamoment deðiþimlerini önler.

Yol verme yöntemleri:

Yardimci döndürme makinasi ileSebeke ile senkronize ederekSenkron motora akuple uyartim dinamosu ileSenkron motoru asenkron motor olarak çalistirip yol vermekSenkron motoru bilezikli asenkron motor olarak çalistirip yol verme

17.11.SENKRON MAKÝNA BAÐLANTISI

Senkron makinada stator kismina A.A uygulanan veya alinan sargilarda I. Faz sargi …U-X…, 2.faz sargi V-Y, 3 faz sargi W-Z olarak adlandirilir.Rotor kisminda, uyartim D.A ile sargilara I-K olarak adlandirilir.Bazi senkron makinalarda amortisör sargilarda mev-cuttur.

G/M3

u v w

x y z

PE

ý

k

Term

inst

ör

Üç fazlý senkron makina ünitesi