Elektrik Mak

2. KUMANDA VE GÜÇ DEVRELERĠNĠ

KURMAK

2.1. Motor Kumanda Teknikleri

2.1.1. Bir Yönde Sürekli ÇalıĢtırma

Bu devrede istenilen, start (baĢlatma) butonuna bastığımızda kontaktörün

enerjilenerek kontaklarını kapatması ve asenkron motorun bir yönde ( sağ – sol veya ileri –

geri) sürekli olarak çalıĢması, yani baĢlayan hareketin stop (durdurma) butonuna basılıncaya

veya sisteme uygulanan enerji kesilinceye kadar devam etmesidir.

ġekil 2.1: Bir yönde sürekli çalıĢtırma güç ve kumanda devre Ģeması (TSE normu)

Sürekli çalıĢmanın sağlanabilmesi için mühürleme denilen iĢlemin yapılması

gereklidir. Mühürleme start butonu uçları ile kumanda ettiği kontaktörün normalde açık

kontaklarının paralel bağlanması ile yapılır. Start (baĢlatma) butonuna bağlanan bu kontağa

mühürleme kontağı denir.

ġekil 2.1’de b2 baĢlatma butonuna basıldığında C kontaktörü enerjilenir ve açık ( C )

olan kontaklarını kapatır ve motor çalıĢmaya baĢlar. BaĢlatma butonundan elimizi

çektiğimizde, buton kontakları açılır ve daha önce buton üzerinden geçen kontaktör akımı bu

kez, kapanan C (mühürleme kontağı) kontağı üzerinden geçer. Kontaktör (yani motor)

böylece kesintisiz olarak çalıĢmasına devam eder. Motorun çalıĢması, durdurma butonuna

basılıncaya veya sistemin enerjisi kesilinceye kadar devam eder. b1 durdurma butonuna

basıldığında kontaktör bobininin enerjisi kesildiğinden kumanda ve güç devresindeki

kontaktör ( C ) kontakları açılır ve motor durur.

ġekil 2.2: Bir yönde sürekli çalıĢtırma güç ve kumanda devre Ģeması (Amerikan normu)

2.1.2.1. Kumanda Devresinin KuruluĢu

ġekil 2.2’de görüldüğü gibi fazdan (L1) sigorta kontağının giriĢine, sigorta kontağı

çıkıĢından aĢırı akım rölesi (OL) kapalı kontağının giriĢine, OL kapalı kontağını çıkıĢından

stop butonu giriĢine, stop butonu çıkıĢından start butonu giriĢine, start butonu çıkıĢından

kontaktör bobin giriĢine, kontaktör bobin çıkıĢından da nötre bağlantı yapılır. Daha sonra

start butonuna, M kontaktörünün normalde açık kontağı parelel bağlanarak (mühürleme

iĢlemi) kumanda devresi bağlantısı tamamlanır.

2.1.2.2. Güç Devresinin KuruluĢu

ġekil 2.2’de görüldüğü gibi fazlardan (L1-L2-L3), üç faz sigorta kontakları giriĢine,

sigorta kontakları çıkıĢından kontaktörün normalde açık güç kontaklarına, kontaktör

kontakları çıkıĢından aĢırı akım rölesi kontaklarına, aĢırı akım rölesi kontakları çıkıĢından

motor giriĢ uçlarına (U–V–W) bağlantı yapılarak güç devresi bağlantısı tamamlanır. Motor

çıkıĢ uçları ise (Z–X–Y) kısa devre edilerek yıldız bağlantı yapılmıĢ olur.

2.1.2.3. ĠĢlem Basamakları

Güç ve kumanda devresinin çizimini önce kendiniz yapınız. Tereddüt etiğiniz

konularda modülden faydalanabilirsiniz. Çiziminizin ve bağlantı Ģekillerinizin doğruluğunu

kontrol için modül kitapcığı ile karĢılaĢtırınız.

ĠĢlem

No ĠĢlem Basamakları

1 Bir yönde sürekli çalıĢtırma kumanda ve güç devresini çiziniz.

2 Kumanda ve güç devre elemanlarının seçimini yapınız.

3 Kumanda kabloları ve devre elemanlarının avometre veya seri lamba ile

sağlamlık kontrollerini yapınız.

4 Önce kumanda devresini kurunuz.

5 Kumanda devresi bağlantılarını kontrol ediniz ve devrenizi çalıĢtırınız.

6 Kumanda devresi istenilen Ģekilde çalıĢıyorsa güç devresini kurarak bağlantıları

kontrol ediniz.

7 Kumanda ve güç devresini çalıĢtırınız.

8 Devre kontrolü tamamlandıktan sonra iĢinizi teslim ediniz.

9 ĠĢinizi teslim ettikten sonra enerjiyi kesiniz.

10 Güç ve kumanda devre bağlantılarını sökünüz.

11 Kumanda kabloları ve devre elemanlarını yerlerine kaldırınız.

2.1.2. Birden Çok Kumanda Merkezinden ÇalıĢtırma

Ġstenildiğinde veya gerekli olduğunda asenkron motorlara birden fazla yerden de

kumanda edilebilme imkânı vardır. Bu durumda motorun bulunduğu yerde bir start –stop

buton grubu ve diğer kumanda merkezinin bulunduğu yerde de bir start–stop buton grubu

bulunur.

Bu Ģekilde kumanda iĢleminde dikkat edilmesi gereken kural; devredeki bütün stop

(durdurma) butonlarının seri, bütün start (baĢlatma) butonlarının paralel olacak Ģekilde

bağlanmasıdır. Ayrıca ikinci kumanda merkezine gidecek kablo sayısı en az olacak Ģekilde

bağlantı yapılmalıdır.

Ancak bu Ģekilde farklı yerlerden kumanda imkânına sahip olunabilir. Bu iĢlem

gerçekleĢtirilmediği takdirde farklı kumanda merkezlerinden aynı çalıĢma Ģeklini elde

etmemiz mümkün olmaz.

ġekil 2.3: Birden çok kumanda merkezinden çalıĢtırma güç ve kumanda Ģeması ( tse normu )

ġekil 2.3’teki devrede b2 (baĢlatma) butonuna basıldığında C kontaktörü enerjilenerek

kontaklarını kapatır ve motor 1. kumanda merkezinden çalıĢmaya baĢlar. Motorun çalıĢması

b1 (durdurma) butonu basılıncaya kadar devam eder. Ġstenirse asenkron motor b3 (durdurma)

butonuna basılarak da devreden çıkarılabilir veya b4 (baĢlatma) butonuna basılarak da

çalıĢması sağlanabilir.

2.1.3.1. Kumanda Devresinin KuruluĢu

ġekil 2.3’teki devreye göre fazdan (L1) sigorta kontağının giriĢine (e3), sigorta kontağı

çıkıĢından aĢırı akım rölesi (e1) kapalı kontağının giriĢine, e1 kapalı kontağı çıkıĢından b1

stop butonu giriĢine, b1 stop butonu çıkıĢından b3 stop butonu giriĢine, b3 stop butonu

çıkıĢından b2 start butonu giriĢine, b2 start butonu çıkıĢından kontaktör bobin giriĢine,

kontaktör bobin çıkıĢından da nötre bağlantı yapılır. b4 start butonu ile b2 start butonu paralel

bağlanır. Daha sonra b2 veya b4 start butonuna C kontaktörünün normalde açık kontağı

parelel bağlanarak (mühürleme iĢlemi) kumanda devresi bağlantısı tamamlanır.

2.1.3.2. Güç Devresinin KuruluĢu

ġekil 2.3’teki devrede fazlardan (L1-L2-L3) üç faz sigorta kontakları giriĢine, sigorta

kontakları çıkıĢından kontaktörün normalde açık güç kontaklarına, kontaktör kontakları

çıkıĢından aĢırı akım rölesi kontaklarına, aĢırı akım rölesi kontakları çıkıĢından motor giriĢ

uçlarına (U–V–W) bağlantı yapılarak güç devresi bağlantısı tamamlanır. Motor çıkıĢ uçları

ise (Z–X–Y) kısa devre edilerek yıldız bağlantı yapılmıĢ olur.

ġekil 2.4: Birden çok kumanda merkezinden çalıĢtırma güç ve kumanda Ģeması (Amerikan normu)

ġekil 2.3–2.4’te görüldüğü üzere motor herhangi bir kumanda merkezinden çalıĢtırılıp

diğer bir kumanda merkezinden durdurulabilir. Ayrıca motor aynı kumanda merkezinden

çalıĢtırılıp durdurulabilir.

Ġstenildiği takdirde kumanda merkezi sayısını da (3, 4, …5, 6 gibi) artırmanın imkânı

vardır. Bunun için yapılması gereken yukarıda bahsettiğimiz kuralı uygulamak. Ne kadar

kumanda merkezi kurmak istiyorsak bu merkezlerdeki bütün stop butonlarını seri ve bütün

start butonlarını da paralel bağlayarak bu iĢlemi gerçekleĢtirebiliriz.

2.1.3.3. ĠĢlem Basamakları




ĠĢlem

Nu. ĠĢlem Basamakları

1 Birden çok kumanda merkezinden çalıĢtırma kumanda ve güç devresini çiziniz.







kontrol ediniz.






2.1.3. Paket ġalterleri ile ÇalıĢtırma

Bir eksen etrafında dönebilen art arda dizilmiĢ birkaç dilimden oluĢan çok konumlu

Ģalterlere paket Ģalter denir. Paket Ģalterler kumanda devrelerinde butonların yerine de

kullanılabilir. Paket Ģalterler Resim 2.1’de görüldüğü gibi art arda dizilmiĢ ve paketlenmiĢ

dilimlerden oluĢur. Dilim sayısı artırılarak çok konumlu paket Ģalterler yapılır ve bu sayede

karmaĢık kumanda problemleri çözülebilir.

Resim 2.1: ÇeĢitli tip paket Ģalterler

Paket Ģalterlerin ekonomik oluĢu ve montaj kolaylığı gibi avantajları vardır. Bu

avantajlarına rağmen küçük güçlü makinelerin çalıĢtırılmaları dıĢında pek kullanılmazlar.

Daha çok devre açma kapama anahtarı olarak kullanılır. Paket Ģalter devrelerinde motor

koruma röleleri bağlanmaz, birden fazla yerden kumanda yapılamaz, frenleme devreleri

yapılamaz, paket Ģalterin bulunduğu devrede devre kapalı iken enerji kesildiğinde devre

açılmıĢsa enerji tekrar geldiğinde devre kapalı kalacağından motor ve benzeri tüketici

cihazlar kontrolsüz çalıĢabilir.

2.1.3.1.ÇeĢitli Paket ġalter Uygulama Devreleri

On–Off paket Ģalter ile üç fazlı asenkron motorun direkt çalıĢması

ġekil 2.5: On–Off paket Ģalter ile direkt çalıĢtırma Ģeması

Resim 2.2: On-Off paket Ģalter

Genellikle küçük güçlü asenkron motorların çalıĢtırılmasında (taĢ motorları, küçük

güçlü ağaç kesme tezgâhları gibi) kullanılır.

L1, L2, L3 fazlarını 2, 4, 6 numaralı kontaklarına, motorun U-V-W uçlarını da 1, 3, 5

numaralı kontaklarına bağladığımızda devrenin çalıĢması için gerekli olan bağlantıyı yapmıĢ

oluruz.

Resim 2.2’de görülen paket Ģalterlerin çalıĢma diagramına baktığımızda (ġekil 2.5)

sıfır konumunda paket Ģalterin bütün kontaklarının açık olduğu görülüyor. Yani bu konumda

asenkron motor çalıĢmıyor. Paket Ģalteri bir konumuna aldığımızda ise bütün kontakları

kapanarak asenkron motoru çalıĢtırıyor. ÇalıĢma diagramında açık kontaklar boĢluk, kapalı

kontaklar çarpı (X) Ģeklinde gösterilmiĢtir.

ĠĢlem basamakları

Ġlgili devre çizimini önce kendiniz yapınız. Tereddüt etiğiniz konularda modülden

faydalanabilirsiniz. Çiziminizin ve bağlantı Ģeklillerinizin doğruluğunu kontrol için modül

kitapcığı ile karĢılaĢtırınız.

ĠĢlem


1 On-Off paket Ģalter ile üç fazlı asenkron motorun direkt çalıĢma devre Ģemasını

çiziniz.

2 Uygun kumanda kablolarını belirleyiniz.

3 Kumanda kabloları ve paket Ģalterin avometre veya seri lamba ile sağlamlık

kontrollerini yapınız . Paket Ģalterin bağlantı uçlarını ve kontak durumlarını

avometre ile belirleyiniz.

4 Devre bağlantılarını yapıp kontrol ediniz ve devrenizi çalıĢtırnız.

5 ÇalıĢmayı kontrol ettikten sonra iĢinizi teslim ediniz.


7 Devre bağlantılarını sökünüz


Enversör paket Ģalter ile üç fazlı asenkron motorun devir yönü değiĢimi

ġekil 2.6: Enversör paket Ģalter ile devir yönü değiĢimi Ģeması

Küçük güçlü motorlarda devir yönü değiĢtirme genellikle paket Ģalterle yapılmaktadır.

Bu yöntemin en büyük sakıncası koruma rölelerin kullanılmamasıdır. ġekil 2.6’daki çalıĢma

diagramında da görüldüğü gibi devir yönünün değiĢimini sağlayacak köprü bağlantıları

Ģalterin içinde üretici firma tarfından yapılmıĢtır. L1,L2,L3 fazlarını Ģalterin 2, 4, 10

kontaklarına, motorun U-V-W uçlarını da 1, 5, 9 numaralı kontaklarına bağlayarak çalıĢma

için gerekli bağlantıyı yapmıĢ oluruz. Böylece Ģalteri (Resim 2.3) 1 konumuna aldığımızda

motor bir yönde (sağa), 2 konumuna adlımızda da diğer yönde (sola) döner. ÇalıĢma

diagramında açık kontaklar boĢluk, kapalı kontaklar çarpı ( X ) Ģeklinde gösterilmiĢtir.

Resim 2.3: Enversör paket Ģalter


Ġlgili devre çizimini önce kendiniz yapınız. Tereddüt etiğiniz konularda modülden

faydalanabilirsiniz. Çiziminizin ve bağlantı Ģeklillerinizin doğruluğunu kontrol için modül

kitapcığı ile karĢılaĢtırınız.

ĠĢlem


1 Enversör paket Ģalter ile üç fazlı asenkron motorun devir yönü değiĢtirme devre

Ģemasını çiziniz.

2 Uygun enversör paket Ģalter ile kumanda kablolarını belirleyiniz.

3 Kumanda kabloları ve paket Ģalterin avometre veya seri lamba ile sağlamlık

kontrollerini yapınız. Paket Ģalterin bağlantı uçlarını ve kontak durumlarını

avometre ile belirleyiniz.

4 Devre bağlantılarını yapıp kontrol ediniz ve devrenizi çalıĢtırınız.

5 ÇalıĢmayı kontrol ettikken sonra iĢinizi teslim ediniz.


7 Devre bağlantılarını sökünüz.


2.1.4. Motorun Kilitleme Devreleri ile Devir Yönü DeğiĢimi

Asenkron motorlarda devir yönü değiĢimi için ġekil 2.7’de görüldüğü gibi fazlardan

herhangi iki tanesinin yerini değiĢtirmek yeterlidir.

ġekil 2.7: Üç fazlı asenkron motorlarda devir yönü değiĢtirme

Tabii ki fazların bu yer değiĢtirme iĢlemi el ile değil, kontaktör veya paket Ģalter

yardımı ile yapılır.

Motorların dönüĢ yönünün değiĢmesinde motor bir yönde dönerken diğer yönde

çalıĢma ile ilgili kumanda devresinin çalıĢmaması istenir. ÇalıĢması durumunda fazlar arası

kısa devre olacağından tesisat ve Ģebeke zarar görür. Bunu önlemek için kilitleme devreleri

uygulanır. Bunlar; butonsal kilitleme ve elektriksel kilitlemedir.

2.1.4.1. Butonsal Kilitleme

ġekil 2.8: Butonsal kilitleme güç ve kumanda devre Ģeması (Amerikan normu)

ġekil 2.9: Butonsal kilitleme güç ve kumanda devre Ģeması (TSE normu)

Devrenin çalıĢmasını açıklamadan önce kullanılan butonları tanımamız gerekli.

Butonsal kilitlemenin yapılabilmesi için kumanda devresinde çift yollu butonların

kullanılması gereklidir. Bu butonlar hem start butonu hem de stop butonu görevi

gördüklerinden normalde açık ve normalde kapalı olmak üzere iki kontağı vardır. Butona

basıldığında üstteki normalde kapalı kontağı açılır ve alttaki normalde açık kontağı kapanır.

Butondan elimizi çektiğimizde her iki kontak da normal konumunu alır. Ġki yollu butonlar

jog butonu olarak da anılır.

ġekil 2.9’daki devrede b2 (ileri yön) butonuna bastığımızda akım, bağlantı kablosu

(jog butonundaki) b2 butonun alt kontağı, b3 butonun üst kontağından geçerek C1 kontaktörü

enerjilenir. C1 kontaktörü açık olan kontaklarını kapatır ve motor ileri yönde çalıĢmasına

baĢlar. Motorun geri yönde çalıĢması istendiğinde ise b3 butonuna basılır. b3 butonuna

basıldığında ilk önce C1 kontaktörünün enerjisi kesilir. Kapattığı kontaklarını açarak

motorun çalıĢması durur. Bu sırada akım b2 butonun üst kontağı ve b3 butonun alt

kontağından geçerek C2 kontaktörünü enerjiler C2 kontaktörü açık olan kontaklarını kapatır

ve motor geri yönde çalıĢmasına baĢlar. Motorun durdurulması için stop butonuna basılır

veya sistemin enerjisi kesilir.

Kumanda devresinin kuruluĢu

ġekil 2.9’da görüldüğü gibi fazdan (L1) sigorta kontağının giriĢine (e3), sigorta kontağı

çıkıĢından aĢırı akım rölesi (e1) kapalı kontağının giriĢine, e1 kapalı kontağını çıkıĢından b1

stop butonu giriĢine, b1 stop butonu çıkıĢından ileri yön butonu (b2) üst kontağı giriĢine, ileri

yön butonu (b2) üst kontağını çıkıĢından geri yön butonu (b3) alt kontağı giriĢine, geri yön

butonu (b3) alt kontağı çıkıĢından geri yön kontaktörü (C2) bobin giriĢine, geri yön

kontaktörü (C2) bobin çıkıĢından nötre bağlantı yapılır. Sonra ileri yön butonu (b2) üst

kontağı giriĢinden (b2) alt kontağı giriĢine bağlantı yapılır, (Jog butonu) (b2) alt kontağı

giriĢinden (b3) üst kontağı giriĢine (b3) üst kontağı çıkıĢından ileri yön kontaktörü (C1) bobin

giriĢine, ileri yön kontaktörü (C1) bobin çıkıĢından nötre bağlantı yapılır.

Daha sonra b2 veya b3 alt kontağı butonu giriĢinden kontaktör (C1 - C2) normalde açık

kumanda kontakları giriĢine, kontaktörlerin normalde açık kontağı çıkıĢından da b2 ve b3 alt

kontağı çıkıĢına bağlantılar yapılarak (mühürleme ĠĢlemi) kumanda devresi bağlantısı

tamamlanır.

Güç devresinin kuruluĢu

ġekil 2.9’da görüldüğü gibi fazlardan (L1-L2-L3) üç faz sigorta kontakları giriĢine,

sigorta kontakları çıkıĢından kontaktörün (C1) normalde açık güç kontaklarına, kontaktör


motor giriĢ uçlarına (U–V–W) bağlantı yapılır. Motor çıkıĢ uçları ise (Z–X–Y) kısa devre

edilerek yıldız bağlantı yapılmıĢ olur.

Daha sonra devir yönü değiĢimi için fazlardan bir tanesi sabit tutulup diğer ikisinin faz

sırası ( L1-L3-L2) değiĢtirilerek C2 kontaktörü bağlanır ve güç devresi bağlantısı tamamlanır.




kontrol için modül kitapçığı ile karĢılaĢtırınız.

ĠĢlem


1 Butonsal kilitlemeli devir yönü değiĢtirme kumanda ve güç devre Ģemasını

çiziniz.





5 Kumanda devresi bağlantılarını kontrol ediniz ve devrenizi çalıĢtırnız.


kontrol ediniz.






2.1.4.2. Elektriksel Kilitleme

ġekil 2.10: Elektriksel kilitleme güç ve kumanda devre Ģeması (Amerikan normu)

DönüĢ yönü değiĢtirme devrelerinde sağa dönüĢ yönü kontaktörünün normalde kapalı

kontağı, sola dönüĢ yönü kontaktör bobinine seri bağlanır. Sola dönüĢ yönü kontaktörünün

normalde kapalı kontağı da sağa dönüĢ yönü kontaktör bobinine seri bağlanır. Bu Ģekilde

yapılan bağlantıya elektriksel kilitleme denir. Bu Ģekilde bağlantı yapılan devrelerde

enerjilenen kontaktör kapalı olan kontaklarını açtığı için diğer kontaktör start butonuna

basılsa dahi kendisine seri bağlanmıĢ olan kapalı kontak açılmıĢ olduğundan enerjilenemez

ve devir yönü değiĢemez. Bu durum her iki yönlü çalıĢma için de geçerlidir. Motorun devir

yönü değiĢtirilmek için önce stop butonuna basılarak motor durdurulur. Daha sonra diğer

yön butonuna basılarak çalıĢma sağlanır.

ġekil 2.11’deki kumanda devresinde b2 start butonuna bastığımızda C1 kontaktörü

enerjilenerek Açık kontaklarını kapatır, kapalı kontaklarını açar.) motor ileri (sağa) yönde

çalıĢmasına baĢlar. Bu durumda b3 geri (sola) yön baĢlatma butonuna basılsa dahi C2

kontaktör bobinine seri bağlı olan C1 kontağı açık olduğundan C2 kontaktörü enerjilenemez

ve devir yönü değiĢmez. b1 durdurma butonuna basılarak sistemin enerjisi kesilir. Daha sonra

b3 baĢlatma butonuna basılarak motor geri yönde çalıĢmaya baĢlatılır. Bu durumda b2

butonuna basılsa bile C1 kontaktörü bobine seri bağlı olan C2 kontağı açık olduğundan

enerjilenemez ve devir yönü yine değiĢmez. Devir yönü değiĢimi için yeniden b1 durdurma

butonuna basılmalıdır.

ġekil 2.11: Elektriksel kilitleme güç ve kumanda devre Ģeması (TSE normu )


ġekil 2.11’de görüldüğü gibi fazdan (L1) sigorta kontağının giriĢine (e3), sigorta

kontağı çıkıĢından aĢırı akım rölesi (e1) kapalı kontağının giriĢine, e1 kapalı kontağını

çıkıĢından b1 stop butonu giriĢine, b1 stop butonu çıkıĢından ileri yön (b2) start butonu

giriĢine, ileri yön (b2) start butonu çıkıĢından C2 kontaktörü kapalı kontağı giriĢine, C2

kontaktörü kapalı kontağı çıkıĢından ileri yön kontaktörü (C1) bobin giriĢine, ileri yön

kontaktörü (C1) bobin çıkıĢından nötre bağlantı yapılır. Sonra ileri yön mühürleme iĢlemi b2

start butonu kontakları ile C1 kontaktörü normalde açık kontağına paralel bağlanarak yapılır.

Daha sonra fazdan (L1) geri yön (b3) start butonu giriĢine, geri yön (b3) start butonu

çıkıĢından C1 kontaktörü kapalı kontağı giriĢine, C1 kontaktörü kapalı kontağı çıkıĢından

geri yön kontaktörü (C2) bobin giriĢine, geri yön kontaktörü (C2) bobin çıkıĢından nötre

bağlantı yapılır. En son olarak da geri yön mühürleme iĢlemi b3 start butonu kontakları ile C2

kontaktörü normalde açık kontağına paralel bağlanarak kumanda devresi bağlantısı

tamamlanır.


ġekil 2.11’de görüldüğü gibi fazlardan (L1-L2-L3) üç faz sigorta kontakları giriĢine,

sigorta kontakları çıkıĢından kontaktörün (C1) normalde açık güç kontalarına, kontaktör


motor giriĢ uçlarına (U–V–W) bağlantı yapılır. Motor çıkıĢ uçları ise (Z–X–Y) kısa devre

edilerek yıldız bağlantı yapılmıĢ olur.

Daha sonra devir yönü değiĢimi için fazlardan bir tanesi sabit tutulup diğer ikisinin faz

sırası (L1-L3-L2) değiĢtirilerek C2 kontaktörü bağlanır ve güç devresi bağlantısı tamamlanır.

ĠĢlem Basamakları


konularda modülden faydalanabilirsiniz. Çiziminizin ve bağlantı Ģeklillerinizin doğruluğunu


ĠĢlem


1 Elektriksel kilitlemeli devir yönü değiĢtirme kumanda ve güç devre Ģemasını

çiziniz.







kontrol ediniz.






2.1.5. Asenkron Motoru Zaman Ayarlı ÇalıĢtırma

Bir asenkron motorun belirli zaman aralıklarında çalıĢması veya çalıĢmanın zamana

bağlı olarak baĢlaması veya durdurulması isteniyorsa bu devreler kurulur.

Zaman röleleri; kontaktör kombinasyonlarının kumanda, yol verme, devir yönü

değiĢimi, koruma ve ayar devrelerinde, zamana bağlı kumandaların çalıĢtırılmasında

kullanılır.

Kumanda için gerekli zaman süreleri geniĢ sınırlar içinde ayarlanabilir. Resim 2.4’te

görüldüğü gibi çeĢitli tiplerde üretilir. ÇalıĢma Ģekillerine göre iki tipi vardır. Bunlar;

Düz zaman rölesi,

Ters zaman rölesidir.

Resim 2.4: DeğiĢik tip zaman röleleri

2.1.5.1. Düz Zaman Rölesi ile ÇalıĢtırma

Bobine (devresine) enerji uygulandıktan sonra ayarlanan süre sonunda kontakları

konum değiĢtiren devre elemanına düz zaman rölesi denir.

ġekil 2.12’deki devrede motorun start butonuna basıldıktan belirli bir süre sonra

çalıĢması ve stop butonuna basınca durması isteniyor (Bu süre zaman rölesinin zaman ayar

aralığı ile sınırlıdır.).

ġekil 2.12: Düz zaman rölesi zaman gecikmeli çalıĢma güç ve kumanda Ģeması (TSE normu )

ġekil 2.12’deki devrede b2 start butonuna basıldığında C1 yardımcı kontaktörü

enerjilenir, açık olan kontağını kapatarak devrenin sürekli olarak enerjili kalmasını sağlar. C1

kontaktörü enerjilendiği anda zaman röleside enerjilenerek ayarlanan süre için saymaya

baĢlamıĢtır. Ayarlanan süre sonunda normalde açık olan kontağını kapatarak C

kontaktörünün enerjilenmesini sağlar. C kontaktörü enerjilendikten sonra açık kontaklarını

kapatır ve motor böylece zaman gecikmeli olarak çalıĢmaya baĢlamıĢ olur.


ġekil 2.12’deki devrede fazdan (L1) sigorta kontağının giriĢine, sigorta kontağı


stop butonu giriĢine, b1 stop butonu çıkıĢından b2 start butonu giriĢine, b2 start butonu

çıkıĢından yardımcı kontaktör (C1) bobin giriĢine, yardımcı kontaktör bobin çıkıĢından da

nötre bağlantı yapılır.

Sonra b2 start butonu giriĢinden yardımcı kontaktör normalde açık kumanda kontağı

giriĢine, yardımcı kontaktör normalde açık kontağı çıkıĢından da b2 start butonu çıkıĢına

(mühürleme iĢlemi) bağlantı yapılır. Daha sonra b2 start butonu çıkıĢından zaman rölesi

bobini giriĢine, zaman rölesi bobini çıkıĢından nötre bağlantı yapılır.

En son olarakta, b2 start butonu çıkıĢından zaman rölesi normalde açık gecikmeli

kapanan kontağı giriĢine, kontak çıkıĢı C kontaktörü bobini giriĢine, bobin çıkıĢıda nötre

bağlanarak kumanda devresi bağlantısı tamamlanır.


ġekil 2.12’deki devrede fazlardan (L1-L2-L3) üç faz sigorta kontakları giriĢine, sigorta

kontakları çıkıĢından kontaktörün normalde açık güç kontaklarına, kontaktör kontakları

çıkıĢından aĢırı akım rölesi kontaklarına, aĢırı akım rölesi kontakları çıkıĢından motor giriĢ

uçlarına (U–V–W) bağlantı yapılarak güç devresi bağlantısı tamamlanır. Motor çıkıĢ uçları

ise (Z–X–Y) kısa devre edilerek yıldız bağlantı yapılmıĢ olur.

ġekil 2.13: Düz zaman rölesi zaman gecikmeli çalıĢma güç ve kumanda Ģeması (Amerikan normu)





ĠĢlem


1 Motorun zaman ayarlı çalıĢtırılması için gerekli kumanda ve güç devre Ģemasını

çiziniz.





5 Zaman rölesini en kısa süreye ayarlayınız.

6 Kumanda devresi bağlantılarını kontrol ediniz ve devrenizi çalıĢtırnız.Ayarlanan

süre sonunda devrenizin çalıĢmasını gözlemleyiniz.

7 Zaman ayarını değiĢik sürelere ayarlayarak bir önceki iĢlem basamağını

tekrarlayınız.


kontrol ediniz.






2.1.5.2. Ters Zaman Rölesi ile ÇalıĢtırma

Bobinine (devresine) uygulanan enerji kesildikten sonra ayarlanan süre sonunda

kontakları konum değiĢtiren devre elemanına ters zaman rölesi denir.

ġekil 2.14: Ters zaman rölesi ile çalıĢtırma güç ve kumanda devre Ģeması (Amerikan normu)

ġekil 2.15: Ters zaman rölesi ile çalıĢtırma güç ve kumanda devre Ģeması (TSE normu)

ġekil 2.15’deki devrede b2 start butonuna basıldığında C1 yardımcı kontaktörü

enerjilenir açık olan kontağını kapatarak devrenin sürekli olarak enerjili kalmasını sağlar. C1

kontaktörü enerjilendiği anda zaman rölesi de enerjilenerek açık olan kontaklarını (d) kapatır

ve C kontaktör enerjilenerek motor çalıĢır. b1 stop butonuna basıldığında C1 yardımcı

kontaktörü ve zaman rölesinin enerjisi kesilir. Fakat motor çalıĢmasına devam eder.

Motorun bu çalıĢma süresi zaman rölesinin enerjisi kesildikten sonra ayarlanan süreye

kadar devam eder. Süre sonunda zaman rölesi d kontağını açarak motoru devreden çıkarır.


ġekil 2.15’te görüldüğü gibi fazdan (L1) sigorta kontağının giriĢine, sigorta kontağı


stop butonu giriĢine, b1 stop butonu çıkıĢından b2 start butonu giriĢine, b2 start butonu

çıkıĢından yardımcı kontaktör (C1 ) bobin giriĢine, yardımcı kontaktör bobin çıkıĢından da

nötre bağlantı yapılır.

Sonra b2 start butonu giriĢinden yardımcı kontaktör normalde açık kumanda kontağı

giriĢine, yardımcı kontaktör normalde açık kontağı çıkıĢından da b2 start butonu çıkıĢına

(mühürleme iĢlemi) bağlantı yapılır.

Daha sonra b2 start butonu çıkıĢından zaman rölesi bobini giriĢine, zaman rölesi bobini

çıkıĢından nötre bağlantı yapılır. Sonra stop butonu giriĢinden C1 yardımcı röle açık

kontağına, açık kontak çıkıĢından zaman rölesi normalde açık gecikmeli açılan kontağı

giriĢine, kontak çıkıĢı C kontaktörü bobini giriĢine, bobin çıkıĢıda nötre bağlanır. C

kontaktörünün mühürlemesi C1 yardımcı kontaktör açık kontağı uçlarında yapılarak

kumanda devresi bağlantısı tamamlanır.


ġekil 2.15’te görüldüğü gibi fazlardan (L1-L2-L3) üç faz sigorta kontakları giriĢine,

sigorta kontakları çıkıĢından kontaktörün normalde açık güç kontaklarına, kontaktör


motor giriĢ uçlarına (U – V – W) bağlantı yapılarak güç devresi bağlantısı tamamlanır.

Motor çıkıĢ uçları ise (Z – X – Y) kısa devre edilerek yıldız bağlantı yapılmıĢ olur.





ĠĢlem


1 Motorun zaman ayarlı çalıĢtırılması için gerekli kumanda ve güç devre Ģemasını

çiziniz (ters zaman rölesi ile çalıĢma ve durma).



sağlamlık kontrollerini yapınız .


5 Zaman rölesini en kısa süreye ayarlayınız.

6 Kumanda devresi bağlantılarını kontrol ediniz ve devrenizi çalıĢtırnız.

Ayarlanan süre sonunda devrenizin çalıĢmasını gözlemleyiniz.

7 Zaman ayarını değiĢik sürelere ayarlayarak bir önceki iĢlem basamağını

tekrarlayınız.


kontrol ediniz.






2.1.6. Asenkron Motoru Hareket Sınırlamalarına Göre ÇalıĢtırma

Resim 2.5: Sınır anahtarı uygulaması

ġekil 2.16: Sınır anahtarı ile çalıĢma güç ve kumanda devre Ģeması (TSE normu)

Devrenin çalıĢmasına geçmeden önce sınır anahtarının tanımını ve çalıĢma Ģeklini

hatırlarsak:

Hareketli sistemlerde bir hareketin durdurulduğu baĢka bir hareketin baĢlamasına

yarayan devre elemanına sınır anahtarı denir.

Sınır anahtarının iç yapısı çift yollu butonların iç yapısından farklı değildir. Normalde

kapalı bir üst kontak ve normalde açık bir alt kontağı vardır. Ani temaslı sınır anahtarlarında

hareketli parça sınır anahtarının pimine ve makarasına) çarptığında (basınç uyguladığında)

kontakları konum değiĢtirir. Basınç ortadan kalktığında bir yay vasıtası ile tekrar eski

konumlarına döner.

Resim 2.6: ÇeĢitli tip sınır anahtarları

Yukarıdaki açıklamaları da dikkate alarak;

ġekil 2.16’daki devrenin çalıĢmasını anlayabilmek için çizdiğimiz örnek resme (Resim

2.5) bakarsak burada bir yük vagonunun ileri hareket etmesi, durması, geri yönde hareket

etmesi ve durması isteniyor. Bu iĢlemi gerçekleĢtirebilmek için hareketin baĢlangıç noktasına

sınır anahtarı ikiyi (e5), hareketin bitiĢ noktasına da sınır anahtarı biri (e4) yerleĢtirmemiz

gerekmektedir. Böylelikle hareket sınırlamalarını sağlamıĢ oluruz.

ġekil 2.16’daki kumanda devresinde b2 start butonuna bastığımızda C1 kontaktörü

enerjilenerek motor çalıĢır ve vagon ileri (sağa) yönde hareketine baĢlar. Bu durumda b3 geri

(sola) yön baĢlatma butonuna basılsa dahi C2 kontaktör bobinine seri bağlı olan C1 kontağı

açık olduğundan C2 kontaktörü enerjilenemez ve devir yönü değiĢmez. Vagon durma

noktasına geldiğinde sınır anahtarı 1’in pimine (veya makarasına) çarpar. Sınır anahtarı bir

(e4) kontakları konum değiĢtirir ve normalde kapalı olan kontağını açarak ileri yön çalıĢma

C1 kontaktörünün enerjisini keser ve motor durur, dolayısıyla vagon da durur. Daha sonra b3

baĢlatma butonuna basılarak C2 kontaktörü enerjilenir, motor çalıĢır ve vagon geri (sola)

yönde hareketine baĢlar. Harekete baĢlaması ile sınır anahtarı bir (e4) kontakları normal

konumuna (kapalı) geçer. Bu durumda b2 butonuna basılsa bile C1 kontaktörü bobine seri

bağlı olan C2 kontağı açık olduğundan enerjilenemez ve devir yönü yine değiĢmez. Vagon

durma noktasına geldiğinde sınır anahtarı 2’nin pimine (veya makarasına) çarpar. Sınır

anahtarı iki (e5) kontakları konum değiĢtirir ve normalde kapalı olan kontağını açarak geri

yön çalıĢma C2 kontaktörünün enerjisini keser ve motor durur, dolayısıyla vagon da durur.

ÇalıĢma bu Ģekilde isteğe bağlı olarak devam eder.


ġekil 2.16’da görüldüğü gibi fazdan (L1) sigorta kontağının giriĢine (e3) , sigorta

kontağı çıkıĢından aĢırı akım rölesi (e1) kapalı kontağının giriĢine, e1 kapalı kontağını

çıkıĢından b1 stop butonu giriĢine, b1 stop butonu çıkıĢından ileri yön (b2) start butonu

giriĢine, ileri yön (b2) start butonu çıkıĢından C2 kontaktörü kapalı kontağı giriĢine, C2

kontaktörü kapalı kontağı çıkıĢından e4 kapalı kontağı giriĢine, e4 kapalı kontağı çıkıĢı ileri

yön kontaktörü (C1) bobin giriĢine, ileri yön kontaktörü (C1) bobin çıkıĢından nötre bağlantı

yapılır. Sonra ileri yön mühürleme iĢlemi b2 start butonu kontakları ile C1 kontaktörü

normalde açık kontağına bağlanarak yapılır. Daha sonra fazdan (L1) geri yön (b3) start

butonu giriĢine, geri yön (b3) start butonu çıkıĢından C1 kontaktörü kapalı kontağı giriĢine, C1

kontaktörü kapalı kontağı çıkıĢından e5 kapalı kontağı giriĢine, e5 kapalı kontak çıkıĢı geri

yön kontaktörü (C2) bobin giriĢine, geri yön kontaktörü (C2) bobin çıkıĢından nötre bağlantı

yapılır. En son olarak da geri yön mühürleme iĢlemi b3 start butonu kontakları ile C2

kontaktörü normalde açık kontağına bağlanarak kumanda devresi bağlantısı tamamlanır.


ġekil 2.16’de görüldüğü gibi fazlardan (L1-L2-L3) üç faz sigorta kontakları giriĢine,

sigorta kontakları çıkıĢından kontaktörün (C1) normalde açık güç kontaklarına, kontaktör


motor giriĢ uçlarına (U–V–W) bağlantı yapılır. Daha sonra devir yönü değiĢimi için

fazlardan bir tanesi sabit tutulup diğer ikisinin faz sırası (L1-L3-L2) değiĢtirilerek C2

kontaktörü bağlanır ve güç devresi bağlantısı tamamlanır.

ġekil 2.17: Sınır anahtarı ile çalıĢma güç ve kumanda (Amerikan normu)





ĠĢlem

Nu ĠĢlem Basamakları

1 Üç fazlı asenkron motorun hareket sınırlamalarına göre çalıĢtırma için gerekli

kumanda ve güç devre Ģemasını çiziniz.





5 Kumanda devresi bağlantılarını kontrol ediniz.

6 Ġlk önce ileri yön butonuna basarak devrenizi çalıĢtırınız ve sınır anahtarınızın

pimine basarak ileri yön çalıĢmanın durmasını sağlayınız.

7 Daha sonra geri yönde çalıĢtırma butonuna basarak devrenizi çalıĢtırınız ve sınır

anahtarının pimine basarak geri yön çalıĢmanın durmasını sağlayınız.


kontrol ediniz.






2.1.7. Bir Fazlı Yardımcı Sargılı Asenkron Motorun ÇalıĢtırılması

2.1.7.1. Bir Fazlı Yardımcı Sargılı Asenkron Motoru Bir Yönde Sürekli ÇalıĢtırma

Kontaktör yardımı ile bir yönde sürekli çalıĢtırma

a) TSE normu b) Amerikan normu

ġekil 2.18: Bir fazlı asenkron motorun sürekli çalıĢma güç ve kumanda Ģeması

ġekil 2.18a’da b2 baĢlatma butonuna basıldığında C kontaktörü enerjilenir ve açık (C)

olan kontaklarını kapatır ve motor çalıĢmaya baĢlar. Ġlk anda Ģebeke akımı ana sargı ve

yardımcı sargı üzerinden geçer, motor kalkınma devrine ulaĢtığında yardımcı sargı santrifüj

anahtarı yardımıyla (motor devrine ulaĢtığında kontağını açarak) devreden çıkar ve Ģebeke

akımı sadece ana sargı üzerine uygulanır. Motorun çalıĢması, durdurma butonuna

basılıncaya veya sistemin enerjisi kesilinceye kadar devam eder. b1 durdurma butonuna

basıldığında kontaktör bobinin enerjisi kesildiğinden kumanda ve güç devresindeki kontaktör

(C) kontakları açılır ve motor durur. Motor durduğunda satrifüj anahtarda eski konumuna

döner ve bir sonraki çalıĢmaya hazır hâle gelir.

Kumanda ve güç devresinin kuruluĢu

ġekil 2.18b’de görüldüğü gibi fazdan (L1) sigorta kontağının giriĢine, sigorta kontağı

çıkıĢından stop butonu giriĢine, stop butonu çıkıĢından start butonu giriĢine, start butonu

çıkıĢından kontaktör bobin giriĢine, kontaktör bobin çıkıĢından da nötre bağlantı yapılır.

Sonra start butonu giriĢinden, kontaktör normalde açık kumanda kontağı giriĢine, kontaktör

normalde açık kontağı çıkıĢından da start butonu çıkıĢına bağlantı (mühürleme iĢlemi)

yapılır. Daha sonra fazdan M kontaktörü normalde açık kontağına, normalde açık kontağı

çıkıĢı ana sargı giriĢine, ana sargı çıkıĢı nötre bağlanır. En son olarak fazdan M kontaktörü

normalde açık kontağı giriĢine, normalde açık kontak çıkıĢı yardımcı sargı giriĢ ucuna,

yardımcı sargı çıkıĢ ucu santrifüj anahtar giriĢ ucuna, santrifüj anahtar çıkıĢ ucu

kondansatöre, kondansatör çıkıĢı nötre bağlanarak kumanda devresi bağlantısı tamamlanır.





ĠĢlem


1 Bir fazlı asenkron motorun kontaktör yardımı ile bir yönde sürekli çalıĢtırma

için gerekli kumanda ve güç devre Ģemasını çiziniz.





5 Kumanda devresi bağlantılarını kontrol ediniz


kontrol ediniz.




10 Güç ve kumanda devre bağlantılarını sökünüz


1. BİR FAZLI ASENKRON MOTORLAR

Bir fazlı yardımcı sargılı motorlar Üniversal motorlar

1.1. Bir fazlı yardımcı sargılı motorlar

1.1.1. Bir Fazlı Yardımcı Sargılı Motorların YapılarıBir fazlı endüksiyon motorlarının en çok kullanılan tipidir. Stator, rotor, gövde ve

kapaklardan oluşur.

Stator: Üç fazlı asenkron motorun statoruna benzer. İnce silisli sacların içyüzeylerine presle oluklar açılıp paketlenmesiyle meydana gelmiştir. Statoroluklarına 90° faz farklı olarak ana sargı ve yardımcı sargılar yerleştirilmiştir.Ana sargı, kalın telden fazla sarımlı olarak sarılmış ve stator oluklarının 2/3’ünükaplar. Stator oluklarının geri kalan 1/3’üne de ince telden az sarımlı olaraksarılmış olan yardımcı sargı yerleştirilmiştir.

Yardımcı sargının görevi: Bir fazlı asenkron motorlarda yalnız bir sargı ile döneralan elde edilmez. Bu nedenle ana sargının dışında yardımcı sargıya ihtiyaç vardır. Ana sargıile yardımcı sargı, birbirine paralel bağlanır. 90° açı farklı oluklara yerleştirilir. Bu sargılara birfazlı gerilim uygulandığında sargılara uygulanan gerilim, aynı fazlı olduğundan oluşanmanyetik alanlar da aynı fazlıdır. Bu nedenle iki sargı, döner alan meydana getirmez.Motorun kendiliğinden yol alabilmesi için motorun ana sargısına dik olan ikinci bir yardımcı

2. ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİÜNİTELERİ

2.1. Senkron Makineler

Senkron, kelime olarak eşit zamanlı anlamına gelmektedir. Bu kelime ilk kez elektrikmakineleri üzerinde araştırmalar yapan fizikçi Steinmetz tarafından kullanılmıştır. Senkronmakineler grubuna, alternatörler (generatörler), senkron motorlar ve senkronkonvertörler girer. Senkron motor ile alternatör arasında yapı bakımından bir fark yoktur.

2.1.1. Tanımı

Şekil 2.1: Senkron motor ile alternatörün (generatörün) farkı

Rotor devri ile stator devri eşit olan makinelerdir. Senkron makineye mekanik enerjiverilip elektrik enerjisi alınırsa alternatör; elektrik enerjisi verilip mekanik enerji alınırsasenkron motor olur.

Bir başka tanımlamayla senkron makine; stator sargılarında alternatif akım, rotorsargılarında ise doğru akım bulunan ve rotor hızı senkron devirle dönen veya döndürülenmakinelerdir.

2.1.2. Senkron Makinelerin Yapısı

Alternatif akım senkron generatörlerle üretilir. Bu makinelere kısaca alternatörler dedenir. O halde, milinden aldığı mekanik enerjiyi, gerek 1 fazlı gerekse 3 fazlı alternatifgerilime dönüştüren veya alternatif gerilim üreten makineleri alternatör diyetanımlayabiliriz. Genel olarak üç fazlı olarak karşılaşılan alternatörlerden günümüzde eldeedilen maksimum güç 1500 MVA ulaşmıştır (nükleer santraller için turbo alternatörler).Bugünkü imkânlarla 4 kutuplu 2500 MVA’lık turbo generatörlerin yapımı mümkünolmaktadır.

Alternatörler başlıca iki ana bölümden oluşurlar: Endüvi (stator) ve endüktör (rotor)

NOT:Aynı kavramlarla D.C. generatörlerinde de (dinamolarda) karşılaşmıştık.

Endüvi, alternatörlerde alternatif gerilimin elde edildiği kısma denir. Birer yüzeyleriyalıtılmış silisli saçların paketlenmesinden yapılmışlardır. Endüvi yapısına göre duranendüvili ve dönen endüvili olmak üzere iki kısma ayrılır. Dönen endüvili alternatörünendüktörü sabittir. Duran endüvili alternatörün endüktörü ise hareketlidir. Alternatör isterdönen endüvili olsun ,isterse duran endüvili olsun endüvi üzerinde daima alternatif geriliminüretildiği sargılar bulunur. Endüktör üzerinde ise daima kutup (doğru akım) sargılarıbulunur. Genelde endüvi, küçük güçlü alternatörlerde dönen kısımda bulunur. Büyük güçlüalternatörlerde ise duran kısımdadır.

Kutupları (endüktörü) hareketsiz, endüviyi (rotoru) hareketli olarak dinamolardagörmüştük. Gerçekten de dinamolarda endüvi mili üzerindeki kollektörü kaldırır, yerinebilezikleri koyarsak yapısal olarak küçük güçlü alternatörle karşılaşırız. Ancak her ikimakinede de endüvi sarım şekilleri farklı özellikler taşımaktadır. Döner endüvili alternatörlerbüyük güçler için yapılamazlar. Dönen endüvili makinelerde akım ve gerilimler dış devreyebilezik ve fırçalar yardımı ile alınmaktadır. Ancak kuvvetli akım ve yüksek gerilimlerde buişlem birçok sorun oluşturur.

Şekil 2.2: Yuvarlak (silindirik) kutuplu senkron makinenin yapısı

Endüktör (kutuplar), manyetik alanın meydana geldiği uyartım (kutup) sargılarınıtaşıyan büyük güçlü makinelerde dönen kısımdır. Endüktör bu yüzden rotor olarak daisimlendirilir.

Senkron makineler rotor cinsine göre iki şekilde incelenir: Çıkık kutuplu rotor içeren senkron makineler Yuvarlak kutuplu rotor içeren senkron makineler

2.1.3. Senkron Makinelerin Endüvi Yapılarına Göre Çeşitleri

2.1.3.1. Dönen Endüvili Senkron MakinelerDönen endüvili senkron makineler yapılış bakımından doğru akım makinelerine

benzer. Bu benzeyişin nedeni her iki makinenin endüvi çevresine yayılmış ve alternatif olarakyön değiştiren kutupları ile (Bu kutuplar doğru akımla uyarıldığı gibi, çok küçük makinelerdedaimî mıknatıslardan da yapılabilmektedir.) üzerlerinde alternatif gerilimler indüklenen endüvibobinlerinin bulunmasıdır.

Birbirine çok benzeyen bu iki makine arasındaki fark, endüvi bobinlerinde indüklenenalternatif gerilimlerin doğru akım makinesinde kollektör yardımı ile doğrultulmuş olarakdışarıya alınırken senkron makinede endüvi bobinlerinde indüklenen alternatifgerilimlerin bilezikler yardımı ile dışarıya alınmasıdır.

Şekil 2.3’te senkron generatör ile doğru akım generatörün prensip şemaları verilmiştir.

a ) Senkron generatör b) Doğru akım generatör

Şekil 2.3: Generatörlerin genel prensip şemaları

Dönen Endüvili Senkron Makinelerin Yapısı

Şekil 2.4'te görüldüğü gibi dönen endüvili senkron makinelerde başlıca şu parçalarbulunur.

Stator Rotor Bilezikler Fırçalar Yataklar ve diğer parçaları

Şekil 2.4: Dönen endüvili senkron makine

Rotor (endüktör): Kutup sargılarının sarıldığı kısımdır. Silisli saclarınpaketlenmesi ve üzerine sargıların sarılması ile meydana gelir. Bu kutuplaraynen doğru akım makinelerinin kutupları gibidir. Kutup bobinleri dışardan birdoğru akım güç kaynağı ile beslenir.

Stator (endüvi): Silisli sacların paketlenmesiyle ve üzerine alternatif akımsargıların sarılmasıyla meydana gelir. Bu kısım doğru akım makinelerinin(endüvisi) gibidir.

Bilezikler: Endüvide endüklenen alternatif gerilimin, alternatif gerilim olarakdış devreye fırçalar yardımıyla alınmasını sağlar. Ayrıca dış devreden rotoragerilim uygulamasına imkân verir.

Fırçalar: Endüvide endüklenen alternatif gerilimi bilezikler yardımıyla dışdevreye almaya veya dış devreden rotora gerilimin uygulanmasını sağlar.Fırçalar, karbon veya karbon alaşımdan yapılır.

Kutupları dışta olan ve yapılış bakımından doğru akım makinelerine benzeyenler,çıkık kutuplu ve dönen endüvili senkron makineler olup küçük güçlerde kullanılır.Dolayısıyla bu makinenin hareket eden kısımda bulunan endüvi sargısının yalıtılması da birproblem oluşturmaz. Fakat güç büyüdükçe sargı geriliminin de büyük seçilmesi gerekecektir.

Özellikle santrallerde şebekelerin beslenmesinde kullanılan yüksek gerilim altındaçalışan senkron generatörlerin çok iyi yalıtılması gerekir. Bu bakımdan çok iyi yalıtılmasıgereken alternatif akım sargısının dönen kısımda bulunması sakıncalıdır. Bu nedenle, çok

önceleri tamamen doğru akım makinelerine benzeyen senkron makineler kullanılırkensonraları orta ve büyük güçlerde bunlardan tamamen vazgeçilerek duran endüvili, dönenendüktörlü senkron makineler kullanılmaya başlanmıştır.

Yataklar ve diğer parçalar: Rotorun rahatça dönmesini sağlar. Diğer parçalarolarak mil, vantilatör, klemens kutusu gibi parçalar bulunmaktadır.

2.1.3.2. Duran Endüvili Senkron Makineler

Bu senkron makinelerde statoruna gerilim indüklenen sargılar yerleştirilmiştir.Rotoruna ise kutup sargıları sarılmıştır. Bu tip senkron makineler orta ve büyük güçlü olarakimal edilir. Rotoru kutup sargılı senkron makine Şekil 2.5'te gösterilmiştir. Rotoru kutupsargılı senkron makinedeki başlıca parçalar şunlardır:

Stator, rotor, bilezikler, fırçalar, yataklar ve diğer parçalar

Şekil 2.5: Rotoru kutup sargılı senkron makine

Stator: Silisli sacların paketlenmesiyle oluşturulmuş ve içine alternatifsargıların sarılması için oluklar açılmıştır. Bu kısım asenkron motorların statorugibidir.

Rotor: Kutup sargılarının (uyartım sargılarının) sarıldığı kısımdır. Senkrongeneratörleri döndüren sistemlerin devir sayısına bağlı olarak rotor, iki tipteyapılır. Bunlar; Çıkık (çıkıntılı) kutuplu rotor Yuvarlak (silindirik) kutuplu rotor

Bilezikler: Rotora doğru gerilimin dış devreden fırçalar yardımıyla verilmesinisağlar.

Fırçalar: Rotora doğru gerilimi dış devreden bileziklere iletilmesini sağlar.

Yataklar ve diğer parçalar: Rotorun rahatça dönmesini sağlar. Diğer parçalarolarak mil, vantilatör, klemens kutusu gibi parçalar bulunmaktadır.

2.1.4. Senkron Makinelerin Rotor Cinsine Göre Çeşitleri

2.1.4.1. Çıkık (Çıkıntılı) Kutuplu Rotoru Olan Senkron Makineler

Çıkıntılı kutuplu senkron makineler, su türbinleri veya düşük devirli dizelmakinelerinde döndürülür. Kutup başları birer yüzeyleri yalıtılmış saç levhalarınpaketlenmesinden yapılır. Kutup ayakları ise dökme demirden yapılabilir.

Şekil 2.6: Rotor cinsine göre senkron makine kesitleri

Rotor oluklarında bulunan sargılar kendi aralarında N-S-N-S kutupları oluşturacakşekilde bağlanır. Çıkıntılı kutuplu alternatörler çok kutuplu olarak yapılır. Bunların rotorçapları büyük, rotor uzunlukları ise küçüktür. Bu alternatörler yüksek devirde kullanılmazlar.Çünkü rotorun yapım şeklinden kaynaklanan santrifüj etki ile büyük gürültü ve rüzgarkayıplarının önüne geçilemez. Rotor montaj şekilleri de çeşitli olabilir. Mekanik enerjisinikaplan türbününden sağlayan alternatörlerde şemsiye tipi dik eksenli, Francis türbünü ileuyartılan dikey eksenli, Pelton türbini ile uyarılan alternatörlerde yatay eksenli montajşekilleri uygulanmaktadır.

2.1.4.2. Yuvarlak (Silindirik) Kutuplu Rotoru Olan Senkron Makineler

Yuvarlak (silindirik) kutuplu senkron makineler, yüksek devirli türbinlerde (buhartürbinlerinde) kullanılır. Genel olarak silindirik endüktörlerin boyları uzun, çapları küçüktür.Bu tür alternatörlere turbo alternatör de denir.

Silindirik endüktörlerde kutup sargıları, mile paralel açılan oluklara yerleştirilmiştir.Kutup sargısı uçları, rotor mili üzerinde bulunan bileziklere bağlanır. Bu tür alternatörlerderüzgâr kayıpları çok azdır. 2 veya 4 kutuplu olarak yapılırlar. Yatay milli olarak çalışırlar.

Yuvarlak kutuplu senkron makinelerin rotordaki alan sargıları çıkıntılı kutuplurotorlarda olduğu gibi kutuplar üzerine sarılmayıp oyuklar içerisine yerleştirilmiştir. Uçlarıise rotordaki bileziklere bağlanmıştır. Büyük güçlü makinelerde iletkenler, kılıçlamasınabükülmüş bakır lamalardır. Böylece daha iyi soğutma ve mekanik dayanıklılık sağlanır.

Resim 2.1: Sırasıyla çıkık kutuplu ve silindirik (düz) kutuplu senkron makine rotorları

Statorun (endüvinin) duran kısımda olmasının başlıca faydaları şunlardır: Gerilimin dış devreye alınması için fırça ve bilezik kullanılmaması Hareketsiz kısımdaki sargıların izolesinin daha kolay olması Sargılarda merkezkaç (santrifüj) etki ile karşılaşılmaması Sargıların soğutulmasının daha kolay olması

Sonuç olarak; Büyük güçlü senkron generatörlerin duran endüvili, dönen endüktörlüolarak yapılmasının avantajları daha çoktur.

2.1.5. Senkron Makinelerin Çalışma Yöntemleri

Senkron makineler çalıştırılmalarına göre iki durumda incelenecektir. Bunlar;

Senkron makinelerin generatör olarak çalıştırılması Senkron makinelerin motor olarak çalıştırılması

Senkron generatör (alternatör) olarak çalıştırılırken:Doğru akım ile uyartılan rotor, çevirici bir makine ile ve senkron hız ile

döndürüldüğünde stator sargılarında oluşan alternatif gerilim, elektriksel bir güç meydanagetirir.

Her iki çalışma durumunda da doğru akım ile beslenen rotor, stator sargılarındangeçen alternatif akımın oluşturduğu döner magnetik alanın dönüş hızına eşit bir hız ile, başkabir deyişle senkron hız ile döner veya döndürülür.

Senkron motor olarak çalışma durumunda:Rotor ve stator magnetik alanlarının karşılıklı etkilerinin sonucu olarak oluşan

magnetik döndürme momenti, rotorun senkron hız ile dönmesini sağlar. Bu dönmesonucunda mekaniksel bir güç alınır.

2.1.5.1. Senkron Makinelerin Generatör Olarak Çalıştırılması

Alternatif akımın üretilmesinde kullanılan elektrik makinelerine senkron generatör(alternatör) denir. Diğer bir deyişle mekanik enerjiyi alternatif akım (A.C.) elektrikenerjisine dönüştüren makinelerdir.

Elektrik enerjisinin üretimi, iletilmesi ve dağıtılmasında alternatif akımınkullanılması büyük kolaylıklar sağlamaktadır. Alternatif akımın üretilmesinde generatörlerkullanıldığı için senkron generatörlerin (alternatörlerin ) önemi büyüktür.

Dönen endüvili senkron generatörler: Bu tip senkron generatörler, "Sabitkutuplar içerisinde döndürülen iletkenlerde Farady Kanununa göre bir gerilimindüklenir." prensibiyle çalışır.

Şekil 2.7: Sabit kutuplar arasında dönen iletkende A.C. gerilim indüklenmesi

Dinamolarda kullanmış olduğumuz indüksiyon prensibi indüklenen gerilimi kollektörve fırça yardımıyla doğru akım olarak alıyoruz (Şekil 2.8). Senkron generatörler de iseindüklenen gerilimi bilezikler ve fırça yardımıyla alternatif akım olarak alıyoruz (Şekil 2.7).

Şekil 2.8: Sabit kutuplar arasında dönen iletkende D.C. gerilim indüklenmesi

Duran endüvili senkron generatörler: Bu tip senkron generatörler;"Mekanik enerji ile döndürülen kutuplar etrafında bulunan iletkenlerde FaradayKanununa göre bir gerilim indüklenir" prensibiyle çalışır (Şekil 2.9).Genellikle büyük güçlü senkron generatörler bu tipte imal edilmektedir.

Şekil 2.9: Rotoru (kutupları) dönen, statoru (endüvi) duran alternatör prensibi

Senkron makinenin kutuplarındaki uyartım bobinleri doğru akım ile beslenir. Budoğru akım bobinleri bir manyetik alan meydana getirir. Senkron generatörün senkron devir(ns) sayısı ile tahrik edilmesi sonucunda endüvi (rotor) çevresinde bu senkron hız ile döner.Dışardan tahrik sureti ile döndürülen bu döner alan stator sargısında değişik fazlardagerilim indükleyecektir. Statorda indüklenen gerilim bilezik ve fırçaya gerek kalmadandirekt dış devreye alınmaktadır.

2.1.5.2. Senkron Makinelerin Motor Olarak Çalıştırılması

Senkron makineler motor olarak çalışırken stator sargılarına alternatif akım, rotorsargılarına da doğru akım uygulandığında Lorenz Kanununa göre sabit bir hızla dönerekmotor milinden mekanik güç alınır.

Doğru akım makineleri hem dinamo hem de motor olarak nasıl çalışıyor ve aralarındayapı bakımından bir fark yoksa alternatörler de senkron motor olarak çalışır. Paralelçalışmakta olan iki alternatörden birisinin milinden uygulanan mekanik enerji kesilirsealternatör bu sefer senkron motor olarak çalışmasına devam eder ve kayıplarını karşılayacakkadar diğer alternatörden güç çeker. Bu durum senkron motor ile alternatör arasında biryapısal farklılık olmadığını gösterir. Senkron motorlar senkron devirle döner. Motor devirsayısı (N), frekans (f) ve kutup sayısına (P) bağlıdır. Asenkron motorlarda motor milindenhiç bir zaman bu devir sayısı alınamazken senkron motorlarda hız daima döner alanın hızınaeşittir. Üzerindeki sargılardan başka ayrıca, rotora sincap kafesi çubukları yerleştirilir.Alternatör olarak çalışmada çıkış geriliminde meydana gelen dalgalanmaları önleyen busincap kafesi çubukları, motor olarak çalışmada düzgün bir döndürme momenti oluşturur.Oysa senkron motorlarda iki ayrı akım devresi bulunmaktadır. Stator sargılarına üç fazlıalternatif akım, rotor sargılarına ise fırça ve bilezik düzeniyle doğru akım uygulanır. Bir

asenkron motora gerilim uygulandığında motor hemen dönmeye başlar. Senkron motorundönebilmesi için rotor hızının yardımcı bir düzenekle senkron hız değerine ulaştırılmasıgerekir.

Şekil 2.10: Senkron motor çalışma prensibi

Senkron motorlarda kutup sargılarına uygulanan gerilim doğru gerilim olduğundan,meydana gelen kutuplanma N S N S şeklinde çalışma süresi boyunca değişim göstermeyenbir kutuplanmadır. Stator sargılarına üç fazlı emk uygulandığında döner alan meydanagelecek ve bir an statorda N-S-N-S kutuplanması oluşacaktır. Bu anda kutup sargılarındakizıt kutuplarla döner alan kutupları birbirini çekecek ve rotor dönmek isteyecektir. Rotorhenüz hareket etmeden statordaki kutuplar yer değiştirerek (frekansa bağlı olarak) kutupsargılarındaki aynı isimli kutuplar karşı karşıya gelecektir. Bu seferde ‘aynı adlı kutuplarbirbirini iter’ kuralınca rotor itme ve çekme kuvvetlerinin etkisinde kalacaktır. Rotor vestator kutupları arasındaki karşılıklı itme ve çekme kuvvetlerinin sonucu bileşke momentsıfır olacak ve rotor dönemeyecektir. Eğer rotora yardımcı bir sistemle yol vererek rotorhızını senkron hız değerine yakın bir hıza ulaştırırsak rotorun sabit kutupları, döner alanınkutupları ile rahatça kilitlenir.

Rotor senkron hızla dönmeye başladıktan sonra rotordaki kısa devreli çubuklarındönmeye bir etkisi olur mu? Bu çubuklarda herhangi bir emk indüklenmeyeceğindenrotordaki kısa devreli çubukların dönmeye bir etkisi olmaz.

Asenkron motorlar için büyük bir önem taşıyan kaymadan senkron motorlarda sözedilemez. Bu yüzden motor ister boşta ister yükte çalışsın, devir sayısında hiçbir değişiklikolmaz. Senkron motorlar bu özellikleriyle haddehane, gemilerde pervanelerindöndürülmesinde, kağıt ve tekstil makinelerinde, ayrıca elektrik santrallerinde senkronkompansatör olarak kullanılır. Senkron motoru çalıştırabilmek için mutlaka yol vermedüzenine sahip olması gerekir. Bunun için çeşitli yol verme sistemleri kullanılır.

2.1.6. Alternatörlerin Uyartılması

Şebekeleri besleyen alternatörlerin yükleri günün her saatinde aynı değildir. Oysaalternatörlerin yüklü çalışma durumlarında (özellikle indüktif yükte) uç gerilimlerindedüşmeler olurken üzerindeki yükü kalkan (boş çalışan) alternatörün uç geriliminde

yükselmeler olur. Ancak elektrik şebekelerinde yüke göre değişken bir gerilim değil sabitbir gerilim arzu edilir. Bu da değişik yük durumlarına göre alternatörlerin uç gerilimleriniayarlamakla sağlanır. Bilindiği gibi alternatörlerde gerilim;

Devir sayısı Kutuplardaki manyetik akı gibi değişkenlere bağlıdır.

Devir sayısının değişmesi aynı zamanda (F=P.n/120) frekansı da değiştireceğindengerilim ayarı için kutuplardaki manyetik akının (Φ) değiştirilmesi gerekir. Bunun için deuyartım akımını değiştirmek yeterlidir.

NOT: Alternatörün uyartımı doğru akımla yapılır

Alternatörlerin uyartım akımı başlıca üç şekilde sağlanır:Serbest uyartım, özel uyartım, kendi kendine uyartım.

Serbest uyartımUyartım makinesi, ana makineden tamamen ayrıdır. Arada yalnız elektrikî bir bağlantı

vardır. Serbest uyartımda enerji bir akümülatör bataryasından veya doğru akımdinamosundan sağlanır. Bu enerjiyle santralde bulunan diğer makinelerde uyartılabilir.

Şekil 2.11.a: Serbest uyartım

Özel uyartımBu sistemde senkron makinenin miline bir uyartım dinamosu yerleştirilmiştir. Böylece

gerekli uyartım akımı sağlanır. Uyartım akımı sağlayan dinamonun gücü, senkron makineningücünün en çok % 5 i kadardır. Örneğin 250 kVA lık bir alternatör için 10-12,5 kW uyartımdinamosu yeterlidir.

Bazı alternatörlerde iyi bir gerilim ayarı ve kararlı çalışma için çift dinamo kullanılır.Bunlardan ikincisi, uyartım dinamosunun kutuplarını uyarmak içindir.

Şekil 2.11.b: Özel uyartım

Kendi kendine uyartımSon zamanlarda senkron makinelerde kendi kendine uyartım çok kullanılmaya

başlanmıştır. Bunlarda aynen kendi kendine uyartımlı dinamolarda olduğu gibi alternatörünartık manyetik alanından yararlanılır. Alternatörün ürettiği alternatif gerilim, doğrultmaçlararacılığı ile doğrultulur ve kutuplar uyartılır.

Şekil 2.11.c: Alternatörün uyartım bağlantı şeması

Uyartım dinamosunun alternatör miline akuple edilmiş olmasının başlıca nedeni,gerekli uyarma gücünün sürekli el altında bulunması içindir. Örneğin; şebekedeki bir kısadevrede alternatör çıkış gerilimi kuvvetle düşer. Gerilimin normal değerine çıkarılması içindinamo tarafından alternatörün kutuplarına büyük bir doğru akım gücünün verilmesi gerekir.

Şekil 2.11.c.’deki bağlantıda (B) reostası uyartım dinamosunun akımını ve dinamoçıkış gerilimini ayarlarken (A) reostası alternatörün uyartım akımını ayarlamaktadır.Sonuçta her iki reosta alternatörün uyartımı için gerekli doğru gerilimi ve alternatör çıkışınıayarlar.

2.1.7. Devir Regülatörleri

Aktif yük değişmeleri alternatörün devir sayısının değişmesine neden olur. Ancakdevir sayısı, devir regülatörleri yardımı ile kararlı bir şekilde tutularak gerilimin frekansındameydana gelebilecek değişmeler önlenir. Bu regülatörler, alternatörlerin yüküne göremekanik enerjiyi azaltıp çoğaltarak frekansı sabit tutabilir.

“Elektriğin kalitesi frekansının düzgün olmasıdır.“

2.1.8. Gerilim (Voltaj) Regülatörü

Alternatör gerilimini yük durumuna göre ayarlayan (azaltan veya çoğaltan)düzeneklere gerilim regülatörleri denir. Regülatörün çalışma prensibi alternatörün uyartımınısağlayan uyartım dinamosunun kutup sargılarına seri olarak bir direncin girip çıkmasışeklindedir. Şekil 2.12’deki prensip şemada regülatör, alternatör çıkış gerilimine göre

yardımcı uyartım dinamosunun gerilimini, yardımcı uyartım dinamosu ise ana uyartımdinamosunun gerilimini, ana uyartım dinamosu ise alternatör gerilimini düzenleyecektir.

Şekil 2.12: Gerilim regülatörü prensip şeması

Uyartım akımının her yük durumunda ayarlanması, el ile istenilen çabuklukta vedoğrulukta yapılamaz. Bunun yerine otomatik gerilim regülatörleri kullanılır. Regülatörleryardımı ile gerilim otomatik olarak çabuk ve istenilen doğrulukta ayarlanabilmektedir.

2.1.9. Uyartım Makinesiz Alternatörler (Sabit Gerilim Generatörleri)Yük durumuna göre alternatör geriliminin değişmesini önlemek için alternatör uyartım

akımının ayar edilmesi gerekir. Uyarma akımını değiştirme hızı (gerilim değişiminemüdahale hızı) sınırlı olduğu için uyartım dinamosu kullanılmadan alternatörlerde gereklimanyetizmayı oluşturma fikri doğmuştur.

Generatör gerilimini sabit tutmak için kullanılan yöntemler şunlardır: Kompunt bağlantı Tristörlü regülatörler

Kompunt bağlantıŞekil 2.13’teki generatöre uygulanan gerilimi sabit tutan bağlantıya kompunt bağlantı

ve bu bağlantının uygulandığı generatöre de sabit gerilim generatörü denir. Kompuntbağlantı uygulaması senkron makineler kadar eskidir.

Şekil 2.13: Uyartım makinesiz senkron generatörün kompunt bağlantısı

Bu tip uyarmada alternatör kutuplarındaki artık mıknatisiyet ve alternatör çıkışındakidoğrultulan gerilimden faydalanır. Şekildeki L bobinlerine paralel bağlanankondansatörlerin görevi, alternatörün kendi kendine uyarmasını sağlamak içindir.Alternatörün normal hızındaki remenans gerilimi, bobin ve kondansatörler XL=XCrezonansı oluşturacak biçimde düzenlenmişlerdir. Generatör harekete geçirildikten sonradevir sayısının artması ile rezonansa yakın hızda remenans gerilimi o kadar büyür kiredresörün iletime başlama değeri aşılır ve böylece kendi kendine uyarma başlar. Sabitgerilim generatörler, regülatörsüz olarak 600 MVA' e kadar kullanılmaktadır.

Tristörlü regülatörler

Kompunt bağlantısına ilave iyi bir regülatör kullanarak generatör gerilimini sabittutmak mümkündür. Senkron generatörün gerilim regülasyonu tamamen mikrokontrolördenetiminde dijital teknolojisi ile milisaniyeler mertebesinde gerçekleştirilir.

Bisikletlerinizin dinamoları da bir generatördür, DC elektrik üretir.Bisikletinizin hızına göre, ışık parlaklığının artıp azaldığını fark ettiniz mi?

Alternatörlerin ürettiği elektriğin sabit olması için regülatörler kullanılır.

2.1.10. Senkron Makinelerde Frekans ve HızStatorda meydana gelen kutupların dönüş hızına senkron hız denir. Senkron hız,

motorun kutup sayısı ile ters orantılı, frekans ile doğru orantılı değişen bir büyüklüktür.

p

f120Ns

Ns : Senkron hız (döner manyetik alanın hızı), d/dkf : Frekans (stator akımlarındaki),Hzp : Kutup sayısıSenkron makineler çok büyük güçlü olarak yapılmaktadır. Bu makinelerin güçlerini

sınırlayan iki büyük faktör vardır:

Isınma Rotor çevresel hızı

Makineyi oluşturan her bir gerecin, belli bir ısı dayanım sınırı ve hıza bağlı olarakkritik fırlama değeri vardır. Bu sınırları geçemeyiz. Yuvarlak kutuplu alternatörlerde büyükgüçler için rotor çapı büyütülemediğine göre rotor uzunluğu arttırılır.

Resim 2.2: Büyük güçler için rotor uzunluğu arttırılmış generatör türbinleri

Rotorun yapıldığı gereç, devir sayısını sınırlayan faktörlerin başında gelir. Bu nedenleuygulamada 1 çift (2 tek) kutup sayısından daha az kutup sayısı elde edilemeyeceğindensilindirik kutuplu bir turbo alternatörün, şebeke frekansı 50 Hz (ülkemizde hâlen 50 Hz.)sabit bir gerilim için; (1.denklem )

d/d30002

50x120

p

f120Ns ile döndürülmesi gerekecektir.

Senkron makine generatör olarak çalışırsa senkron generatörün rotoru,(ns) senkrondevir sayısı ile tahrik edilmesi sonucunda endüvi (stator) çevresinde bu senkron hız iledöner.

Dışardan tahrik sureti ile döndürülen bu döner alan stator sargısında çeşitli fazlardagerilim endükleyecektir. Bu gerilimin frekansına f diyecek olursak makinenin kutupsayısına ve dakikadaki devir sayısı cinsinden değeri; (2.denklem)

120

pNsf

Senkron makinenin motor olarak çalışma halinde ise; makinenin kutup sayısı veuygulanan gerilimin frekansından bu makine sargısının meydana getireceği döner alanınındakikadaki devir sayısı yukarıdaki bağıntıdan (1.denklem ) elde edilir.

f (Hz) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 60 600 400

Pkutup

2 4 6 8 10 12 20 40 60 2 4 4

Ns

(d/d)3000 1500 1000 750 600 500 300 150 100 36000 18000 12000

Tablo 2.1: Değişik kutup sayıları ve frekanslar için senkron hızlar ( Ns )

Örnek problem:Senkron makinenin stator akımlarındaki frekansı f = 50 Hz. ve makinenin kutup sayısı

p = 8 ise makinenin senkron hızını bulunuz ( ns = ? )

Çözüm : f = 50 Hz. ve p = 8 ise.

d/d15004

50x120

p

f120Ns olarak bulunur.

Resim 2.3: Dicle hidroelektrik santrali (HES) rotor montajı

Not:Devir sayısı, frekansa ve kutup sayısına bağlıdır.

2.1.11. Senkron Makinelerin Eş Değer Devreleri

Senkron makineler yuvarlak ve çıkık kutuplu yapıldıklarından vektör diyagramları ileeş değer devreleri bazı değişiklikler gösterir. Ayrıca senkron makinenin alternatör ve motorolarak çalışma durumları ile her iki durumda omik, endüktif ve kapasitif çalışmadurumlarında vektör diyagramları ayrı ayrı çizilebilir. Senkron makineler genellikle üç fazlıolarak imal edilir. Fakat eş değer devreleri ve hesaplamalar bir faza göre düzenlenir.

Şekil 2.14: 3 fazlı 4 kutuplu bir alternatörün endüvi ve endüktör sargılarının açılımı ve bir tamturda indüklenen üç fazlı gerilim şekli

Şekil 2.15: Senkron makinenin bir fazına ait uyartım ve faz sargıları

Yıldız bağlanmış üç fazlı senkron makine sargılarda, rotorun dönmesi ile EMK’lerindüklenir. Bunun sonucunda da alıcılardan çeşitli akımlar geçer. Bu akımlar sargılarda omikve endüktif gerilim düşümleri meydana getirmektedir. Endüvi sargılarında etkin dirençRe’de düşen gerilimden başka, sargıların L endüktansından dolayı da bir gerilim düşümüolur. L endüktansını meydana getiren nedenler ikiye ayrılıp yazılabilir. Bunlar, endüvireaksiyonu endüktansı ile sargıların kaçak akı endüktanslarıdır. Bu endüktanslarınmeydana getirdikleri reaktanslar Xa ve Xl şeklinde belirtilir. Bu iki reaktansın toplamı iseXs ile ifade edilir.

Şekil 2.16’da senkron makine eşdeğer devresi çizilmiştir.

Şekil 2.16: Senkron makine eşdeğer devre şeması

2.1.12. Alternatörlerin Paralel Bağlanması

Büyük şebekeleri besleyen santrallerde birden fazla alternatör bulunur. Yük durumunagöre bu alternatörler kendi aralarında veya o şebekeyi besleyen diğer santrallerdekialternatörler ile paralel bağlanırlar. Normal işletmede bu paralel çalışma belirli bir plandahilinde yapıldığı halde, arıza halinde bazı enerji kaynaklarının devreden çıkması ile kısa birzaman zarfında yeni kaynakların devreye girmesi gerekebilir.

Paralel bağlama: Şebekede artan yükleri karşılayabilmek için veya bu şebekeyibesleyen alternatörlerin fazla yükünü üzerine almak amacıyla alternatörlerindevreye girmesine paralel bağlama denir.

Şimdi alternatörlerin paralel bağlanmasını gerektiren nedenleri beraber inceleyelim:

2.1.12.1. Alternatörlerin Paralel Bağlama Sebepleri

Bildiğiniz gibi elektrik şebekelerindeki yük, günün belli saatlerinde artan vebelli saatlerinde azalan değişken bir yüktür. Bu yükün tek bir alternatörlebeslendiğini düşünürsek alternatörün gücünün hangi yüke göre düzenleneceğisorusuna cevap veremeyiz. Alternatör gücü maksimum yüke göre düzenlenirseyükün azaldığı saatlerde alternatör düşük verimle çalışır. Bütün elektrikmakineleri nominal (etiket) yük değerinde en yüksek verimle çalışırlar.Alternatör gücü, minimum yüke göre zaten düzenlenemez. Çünkü yükarttığında alternatör sargılarından geçen akım, sargılar için tehlikeli olur.Besleme birden fazla alternatör tarafından yapılırsa yük miktarı arttıkça devreyeparalel bağlı alternatör sokarak artan yük miktarı karşılanır. Yük azaldıkçadevreden alternatör çıkarılarak sistemin verimi yükseltilir.

Ayrıca paralel bağlı alternatörlerde beslenen sistemde işletme emniyeti desağlanır. Arıza yapan alternatör devre dışı bırakılarak diğer alternatörlerlebeslemede süreklilik sağlanır.

Ameliyat sırasında elektriğin kesildiğini düşünelim..! Aynı şekilde alternatörlerin bakıma alınmalarında aboneler (yük) elektriksiz

kalmamış olur.

Şebekenin gelişmesi, mevcut senkron generatör yükü karşılayamaz ise başkaalternatörlerin beslemeye katılmasını sağlamak için alternatörler paralelbağlanırlar.

Gördüğünüz gibi paralel bağlantıyı gerektiren pek çok neden vardır. Ancak birtakımkoşullar sağlanmadan paralel bağlantı gerçekleştirilemez.

2.1.12.2. Alternatörlerin Paralel Bağlanma Şartları

Paralel bağlanacak alternatörlerin gerilimleri mutlaka birbirlerine eşit olmalıdır(E1=E2). Gerilim eşitliği Şekil 2.17’deki gibi çift voltmetreler ile gözlenir.Alternatörlerin paralel bağlantısı için gerilim eşitliği (E1=E2) gerektiğini vealternatör geriliminin uyartım akımı ile ayarlandığını öğrendik. Şekil 2.17’dekibağlantıda 1. alternatörün E1 gerilimi, 2. alternatörün E2 geriliminden büyükolursa ne olur? Gerilimi küçük olan 2. alternatör sisteme akım vermediği gibişebekeden akım çekmeye başlar ve motor olarak çalışmasına devam eder.

Şekil 2.17: Gerilim eşitliğinin takibi için çift voltmetre ve paralel bağlı alternatörler

Paralel bağlantı için ikinci koşul frekans eşitliğinin sağlanmasıdır (F1=F2).Frekans eşitliği çift frekans metreler ile gözlenir. Bu aletler de çift voltmetrelergibi özel olarak alternatörlerin paralel bağlanmalarında kullanılırlar. Frekans F=p.n/120 kutup sayısı ve devir sayısına bağlı olduğuna ve alternatör kutup sayısı(P) değiştirilemeyeceğine göre, f1=f2 eşitliği alternatörlerin devir sayılarıdeğiştirilerek sağlanır. Alternatör devir sayısı da; dizel grubu, su türbini, gaztürbini gibi kendisini çeviren mekanik güç kaynağının yakıt miktarı ileayarlanır. Paralel bağlantı için özel yapılmış çift voltmetreler ve çift frekansmetreler yardımı ile (E1=E2) gerilim eşitliği ve (f1=f2) frekans eşitliğiningözlendiğini öğrendik. Bu ölçü aletleri yerine normal voltmetreler ve frekansmetreler ile de aynı ölçümler yapılabilir. Ölçü aletlerinin çift kadran ve çiftskalalı olması sadece rahat bir ölçüm kolaylığı sağlar (Şekil 2.18).

Şekil 2.18: Çift frekansmetre ve bağlantı şekli

Paralel bağlantı için diğer bir koşul ise faz sıralarının aynı olması koşuludur. Buaynı zamanda aynı adlı uçların kendi aralarında (R1, R2 ile S1, S2 ile)bağlanması anlamına da gelir. Bu koşulun kontrolü faz sırası göstericisi denilenaletle yapılır. Aynı amaçla küçük güçlü bir asenkron motor da kullanılır. Aletönce 1. alternatör uçlarına tutulur. Aletin diski belirli bir yöne döner. Sonra aletuçları aynı sıra ile şalterin diğer kontaklarına bağlı 2. alternatörün uçlarınabağlanır. Dönüş yönü aynı ise şaltere bağlanan karşılıklı uçlar aynı isimlifazlardır.

Şekil 2.19: Faz sırası göstericisinin bağlantısı

Paralel bağlantı için gerekli olan son derece dikkat gerektiren bir koşul dasenkronizm anının saptanmasıdır. Senkronizm anı (Senkronizasyon) paralelbağlanacak alternatör fazlarının üst üste çakışması demektir. Senkronizm anındaher iki alternatör gerilimleri aynı anda, aynı ani değerleri alır. Senkronizm anısaptandıktan sonra paralel bağlanmış her iki alternatörün sadece bir fazı içinçizilen şekildeki eğriler gibi diğer faz eğrileri de üst üste çakışmalıdır.

Şekil 2.20.a: Senkronizm anında fazların şebeke gerilimlerinin üst üste çakışması

Senkronizm anı senkronoskop, sıfır voltmetresi ve lamba bağlantıları ile ayrı ayrısaptanır. Senkronoskop bir çeşit asenkron motordur. Senkronoskop devreye bağlandığındaibre alternatörlerin frekans farkına bağlı olarak belirli bir yöne döner. Frekans farkı azaldıkçaibrenin dönüşü yavaşlar. İbre işaretlenen yerde durunca alternatör fazları üst üste gelmiş vegerilimler arasındaki faz farkı sıfır olmuş demektir. 1. alternatörün frekansı 2. alternatörfrekansından fazla ise senkronoskop bir yöne dönecek, 2. alternatör frekansı 1. alternatörfrekansından fazla ise ibre ters yöne dönecektir. Senkronoskop yerine çeşitli lambabağlantıları ile de senkronizasyon anı tespit edilir.

Şekil 2.20.b:Söner ışık bağlantısı

Sönen ışık bağlantısı, her iki alternatör için E1=E2 ve f1=f2 eşitlikleri sağlanıp şalterinkarşılıklı ayaklarına aynı isimli fazlar gelecek şekilde bağlantı yapılır. Her iki alternatörünfaz gerilimleri toplamı dikkate alınarak uygun sayıda lamba, kendi aralarında bağlanır.Lamba grupları şekilde görüldüğü gibi aynı isimli fazlara bağlanır. Montajdan sonralambalar yanıp söner. Lambaların yanıp sönme hızı alternatörlerin frekansları arasındakifarka bağlıdır. Lambaların yanıp sönme hızı paralel bağlanacak alternatörün devir sayısı(frekans) ile yavaşlatılır. Lambaların söndüğü an senkronizm anıdır. Ancak lambalarınsöndüğü anda, uçları arasında azda olsa bir gerilim bulunabilir. Bu küçük gerilim lambalarıyakmaya yetmeyeceğinden senkronizm anı diye şalteri kapatmak sakıncalı olabilir. Buyüzden lambalarla beraber bir voltmetre kullanılır. Voltmetrenin göstereceği değer 0 ile 2Edeğerleri arasındadır. Voltmetrenin sıfırı gösterdiği an senkronizm anıdır. Aynı faza aiteğriler arasındaki 180 açı farkında lambalar E1+E2 gerilimi ile yanar. Bu durum

senkronizm anından çok uzaktır. Faz eğrileri arasındaki açı farkı azaldıkça lambaların ışıkmiktarı da azalacak ve nihayet üç faz eğrileri arasındaki faz farkı sıfır olduğunda lambalarsönecektir. Sönen ışık bağlantısına karanlık bağlama da denir. Bunun dışında, yanan ışık vedönen ışık gibi sakıncalarından dolayı pek kullanılmayan lamba bağlantıları da vardır. Bazısantrallerde senkronizasyon için otomatik senkronlama röleleri kullanılır. Daha duyarlı vedaha sağlıklı paralel bağlantı için elektronik senkronlama röleleri vardır.

2.1.12.3. Paralel Bağlı Generatörler Arasında Yük Dağılımı

Yüklü olarak çalışan bir senkron generatöre ikinci bir senkron generatörü paralelbağlamak için şekil 2.21'deki devreyi bağlantısını yapalım. Eğer paralel bağladıktansonra hiçbir tedbir alınmazsa II. senkron generatör, I. senkron generatörün yüküne ortakolmaz. II. senkron generatörün üzerine yük alması için, dinamolarda olduğu gibi uyartımakımlarının ayarı ile gerilimin artırılması gerçek yük aktarımını sağlamaz. Bunun yerinegeneratörün döndürücü makinesinden verilen mekanik enerji yavaş yavaş arttırılmalıdır.

Devreye paralel bağlanan senkron generatörün üzerine yük alabilmesi için senkrongeneratörü döndüren motorun devir sayısı veya gücü yükseltilmelidir. Bunun için döndürücümakinenin tipine göre gaz, benzin veya buhar miktarı artırılır.

II. senkron generatör yükün bir kısmını üzerine alınca, yükü azalan I. senkrongeneratörün devir sayısı, dolayısıyla sistemin frekansı bir miktar yükselir. Bu nedenle II.senkron generatörün döndürücü gücü artırılırken I.’ninki biraz azaltılmalı ve böyleceşebeke frekansının değişmesi önlenmelidir.

Şekil 2.21: Paralel bağlı iki senkron generatör

Senkron generatörlerin yük dağılımında karşılaşılan diğer bir olay, senkron generatörgüç katsayılarının (cosφ’lerinin) değişmesidir. Örneğin, her iki senkron generatörünwattmetrelerinin aynı gücü gösterdiğini kabul edelim. Fakat senkron generatör akımlarıfarklı olsun. Bu durumda akımı yüksek olan senkron generatör fazla, az olan ise eksikuyartılmış demektir. Yapılacak işlem; devreye yeni giren II. senkron generatörün uyartımakımı biraz artırılırken I. senkron generatörünkini azaltmak olmalıdır. İşleme, devredecosφ'ler aynı değeri gösterinceye kadar devam edilir.

Senkron generatörlerin güç katsayılarının (cosφ lerinin) eşitsizliğinde;Uyartımakımları değiştirilerek yük paylaşımında eşitlik sağlanır.

2.1.13. Generatör Etiketinin Okunması

Senkron generatörler üzerinde, bütün elektrik makinelerinde olduğu gibi özelliklerinive çalışma şartlarını bildiren etiketler bulunur. Genellikle alüminyumdan yapılmaktadır.

Etiketler IEC- 60034-1, TS3205, VDE0530 ve ISO 8528-3 standartlarında belirtilenbilgileri içermelidir. Standartlara göre etiketlerde bazı değişiklikler olabilir.

Etiket üzerinde;

Üretici kuruluşun adı Üretici kuruluşa göre, makine ile ilgili fabrikasyon bilgileri içeren model

numarası Üretici kuruluşa göre seri üretim numarası Generatörden elde edilebilecek nominal çıkış gerilimi ve besleme çıkış akımı Generatör rotorunu döndüren yakıtın cinsi Generatör çıkış gücü Üretilen frekans değeri Maksimum ortam çalışma sıcaklığı Rotor dönüş hızı Generatör çalışma şekli (devamlı ya da süreli) ve yan tarafta görülen birtakım

bilgiler yer alır.

1. DOĞRU AKIM MOTORLARIDoğru akım motoru, doğru akım elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren

elektrik makinesidir. Doğru akım motorlarına DA motor veya DC motor da denilmektedir.Herhangi bir iletkene doğru akım tatbik edildiğinde iletken, sabit bir manyetik alan oluşturur.N ve S kutuplarından oluşan bu sabit manyetik alan etki alanının içerisindeki iletkencisimlere veya farklı manyetik alanlara sabit mıknatısın gösterdiği etkiyi gösterir. Yaniiletken cisimleri kendisine çeker, aynı kutuplu manyetik alanları iter; farklı kutuplu manyetikalanları çeker. N kutbundan S kutbuna doğru oluşan bu kuvveti manyetik akı olarakadlandırıyoruz. DC motorlar, statorda oluşturulan sabit manyetik alanın rotorda oluşturulansabit manyetik alanı itmesi ve çekmesi prensibine göre çalışır. Statorda kuzey-güneyekseninde oluşan sabit manyetik alana karşı, rotorda bu eksenden belli bir açıda kayık olarakyerleştirilen sargıda ikinci bir sabit manyetik alan oluşturulur. Rotorun hareketi ile rotorsargısının stator sargısıyla aynı eksene gelmesi ve hareketin sona ermesini engellemek içinrotor üzerinde birden fazla sargı oluşturulmuştur. Bu sargılar yine rotorun üzerindeki birkolektörde toplanır. Kolektöre uygulanan gerilim, kömür fırçalar marifeti ile aktarılır. Kömürfırçalar, sabit eksende olduğu için rotor döndükçe gerilim uygulanan sargılar da değişecektir.Her defasında stator eksenine belli açıda manyetik alan oluşturan sargıya gerilim tatbikedildiğinden dönme sürekli devam eder.

DC motorların yol alma momentleri yüksektir ve devir sayıları geniş bir saha boyuncaayarlanabilir. Dönüş yönü değiştirilmek istendiğinde rotora uygulanan gerilimin polaritesideğiştirilir. Yani + ve – uçları ters bağlanır. Rotor (endüvi) akımı azaltılıp çoğaltıldığındamotorun devri de değişecektir. Bu tip motorların klima sistemlerinde kullanılamamasının en

büyük nedeni, hermetik yapı içerisindeki kompresörlerin yağ ve soğutucu akışkanınkömürlere yapacağı negatif etki ve aşındığında kömürlere ulaşılamamasıdır.

Bu nedenden dolayı klima sistemlerinde sabit mıknatıslı DC motorlarkullanılmaktadır. Bu tip motorlarda statoru sargılı, endüvisi sabit mıknatıstan oluşan veyaendüvisi sargılı, statoru sabit mıknatıstan oluşan yapılar kullanılabilir. Bu yazıda statoru sabitmıknatıstan oluşan resimler kullanılmıştır. Ancak bu belirleyici değildir. Statoru sabitmıknatıslardan oluşan fırçasız (brushless) DC motorlarda rotor oyukları içerisindekisargıların oluşturduğu manyetik alan sayısı ile stator üzerindeki sabit mıknatıs sayısı aynıdeğildir.

Şekil 1.1: DC motor kesiti

Statordaki N,S ekseni (düşey eksen) ile rotordaki gerilim ile uygulanan sargının kutupekseni farklıdır.

Şekil 1.2: Rotorun iç yapısı

Şekil 1.2’de anlaşılma rahatlığı açısından rotordaki tek bir sargı sembolize edilmiştir.Gerçek motorda diğer oluklarda da sargılar bulunmaktadır.

Rotordaki sargılar birbirleriyle ilişkilendirildikten sonra kare dalgalar hâlinde akımtatbik edilmektedir. Tatbik edilen akım, doğru akım olup tatbik edilme sıklığı devir sayısınıbelirler. Yapı Bileşenleri Basit ve Maliyeti Düşük Bir Tetikleme (Komütasyon) modülü ilebu işlem gerçekleştirildiğinden motorun imalat maliyeti de düşüktür.

Resim 1.1: Fırçasız (Brushless) DC Motor ve Hız modülü

Resim 1.1’de küçük kapasiteli bir brushless (fırçasız) motor ve hız modülügörülmektedir.

Bu tip motorlarda tetikleme hızını ayarlamak için rotorun konumunun bilinmesigerekir. Bu nedenle motor, rotorun konumunu sürekli olarak algılayan ve bildiren bir rotorkonum sensörü ile donatılmıştır. Tetikleme modülündeki yarı iletken invertörün ve rotorkonum sensörünün kombinasyonu sonucunda klasik DC makinelerindeki gibi doğrusal hız-moment karakteristiğine sahip bir sürücü sistemi meydana getirilir. Otomatik senkronçalışma, tetikleme sinyallerine göre çıkış üreten yarı iletken invertör ile sıralı olarak sargılaraakım yönlendirilerek sağlanır.

Doğru akım motorlarında endüvinin dönmesiyle beraber endüvideki sargıların kutupsargılarının yarattığı sabit manyetik alanı kesmesi sonucunda üzerinde bir indüklemegerilimi oluşur. Motorun çektiği akımın düşmesine neden olan bu gerilime zıt elektromotorkuvveti denir.

Zıt emk dalga şekli yamuk (trapeziodal) olan otomatik-senkron motorlar için “fırçasızDA motoru (FSDAM)” terimi; zıt EMK dalga sekli sinüsoidal olan otomatik-senkronmotorlar için “kalıcı mıknatıslı senkron motor (KMSM)” terimi kullanılması genel kabulgörmüştür.

Yamuk zıt EMK’li makine için rotor konum sensörü olarak basit konum dedektörlerikullanılır. Örneğin hall-etkili sensörler, rotor manyetik alanını algılar ve böylece faz

anahtarlama noktalarını tespit edebilir. Sinüsoidal zıt EMK’li makine ise daha hassas konumbilgisi gerektirir. Çünkü sargılara uygulanan akımın dalga şeklinin hassas olarak izlenmesigerekir. FSDA motorda moment fonksiyonu yamukken, KMS motorda moment fonksiyonusinüzoidaldir.

Fırçasız motorların avantajları

Yüksek verim Doğrusal moment-hız ilişkisi Yüksek moment-hacim oranı (Az bakır gerektirir.) Fırçaların ve kolektörün olmayışı (daha az bakım, tehlikeli ortamlarda

kullanılabilme)

Fırçasız motorların dezavantajları

Harici güç elektroniği gerektirir. Uygun çalışma için rotor konum bilgisi gerektirir. Hall-etkili sensörlere gerek vardır. Algılayıcısız yöntemlerin kullanımı ilave algoritmalar gerektirir.

Günümüzde özellikle V.R.F. sistemlerde ve split sistemlerde kullanılan yeni ekolojikgazların sıkıştırma basıncının yüksek olması nedeni ile evaparatör ve kondanser alanlarıküçülmüştür. Fırçasız motorların yüksek moment-hacim oranına sahip olması ve kolaymodüle edilebilme özelliklerinden dolayı bu tip cihazlar üreten hemen tüm önemli firmalar,DC inverter ismiyle piyasaya yeni ürünlerini sürmüşlerdir. Bu tip kompresörler, küçülen dışünite boyutlarına uyum sağlayan küçük hacimli olmasına karşın yüksek kapasiteli yapıları ileve de sıkıştırma yeteneklerindeki üstünlüklerin yeni gazlara mükemmel uyum sağlaması ileen iyi çözüm olma durumundadır. DC inverter kompresörlerin yakın ve orta zaman dilimindeen çok kullanılan ürün olacağına da kesin gözüyle bakılıp sektördeki bu konudaki bilgieksikliğinin bir an önce giderilmesi gerekmektedir.

1.1. Doğru Akım Motorlarının Yapıları

Doğru akım motorları, endüktörün yapısına bağlı olarak elektromıknatıslı ve sabitmıknatıslı olmak üzere iki şekilde imal edilir. Bu ikisi arasında endüktör haricinde yapıbakımından farklı bir özellik yoktur.

1.1.1. Endüktör (Kutup)

Doğru akım motorlarında manyetik alanın meydana geldiği kısımdır. Endüktöre kutupda denilmektedir. Kutup uzunluğu yaklaşık olarak endüvi uzunluğuna eşittir.

Endüktörler tabii mıknatıslarla yapıldığı gibi kutuplara sargılar sarılarak bu sargılarınenerjilendirilmesiyle mıknatıslık özelliği kazandırılmış elektromıknatıslardan da yapılabilir.Çok küçük doğru akım motorlarında kutuplar (tabii mıknatıslı) sabit mıknatıslıdır. Fakatgenellikle elektromıknatıs kutuplar kullanılmaktadır.

Şekil 1.3: İndüktör ve yapısı

Doğru akım motorlarında kutup sayısı alternatif akım makinelerinde olduğu gibi hız,indüklenen gerilim ve akımın frekansına bağlı değildir. Burada kutup sayısı makineningücüne ve devir sayısına göre değişir. Endüktör, makinenin gücüne (büyüklüğüne, çapına)ve devir sayısına göre 2, 4, 6, 8 veya daha çok kutuplu olur.

1.1.2. Endüvi

Gerilim indüklenen ve iletkenleri taşıyan kısma endüvi denir. Endüvi, kalınlığı 0,30-0,70 mm arasında değişen dinamo saclarından yapılır. Dinamo sacları, istenen şekil veölçüde preslerle kesildikten sonra tavlanır ve birer yüzeyleri yalıtılır. Yalıtma işlemindekâğıt, lak kullanılır ve oksit tabakası oluşturulur. Endüvi sacları üzerine iletkenleriyerleştirmek için oluklar açılır. Bu olukların şekil ve sayıları makinenin büyüklüğüne, sarımtipine, sarım şekline ve devir sayısına göre değişir. Oluklar, küçük güçlü makinelerdeyuvarlak veya oval büyük güçlü makinelerde ise tam açık olarak yapılır.

Şekil 1.4: Endüvi

1.1.3. Kolektör

Doğru akım motorlarında endüviye uygulanacak gerilimin iletilmesini kolektörlersağlar. Kolektör dilimleri, haddeden geçirilmiş sert bakırdan pres edilerek yapılır. Bakırdilimleri arasına 0,5-1,5 mm kalınlığında mika veya mikanit yalıtkan konur. Bu kalınlık,kolektörün çapına ve komşu dilimler arasındaki gerilim farkına göre değişir. Kolektördilimleri ile bunlara temas eden fırçalar, bağlama elemanlarını teşkil eder. Kolektör, doğruakım motorlarının en önemli ve en çok arıza yapan parçasıdır. Bu nedenle kolektör dilimleri,özenle yapılır ve dilimler arası gerilim farkı 15 voltu geçmeyecek şekilde ayarlanır.

Şeki1 l.5: Kolektör

1.1.4. Fırçalar

Doğru akım motorlarında dış devredeki akımı endüviye iletebilmek için fırçalarkullanılır. Doğru akım makinelerinde aşınma ve iyi komütasyon elde etmek için saf bakırfırça kullanılmaz. Fırçalar; makinenin akım şiddeti ve gerilimine göre sert, orta sert veyumuşak karbon veya karbon alaşımından yapılır. Genel olarak küçük güçteki (10 kW’akadar) doğru akım motorlarında bütün fırça çeşitleri ile iyi çalışabilir. Mümkün olduğu kadarbir motorda aynı cins fırçalar kullanılmalı ve fırça boyları da eşit olmalıdır. Fırçalar, dik veyatay olarak yapılır. Çok küçük güçlü motorlarda fırçalar, kapak üzerine açılmış ve yalıtılmışyuvalara konulur. Büyük güçlü motorlarda ise fırça yuvaları, sac veya dökümden yapılmışolup fırça tutucularına monte edilir.

Şekil 1.6: Fırçalar

Fırçaların kolektör yüzeyine oturup, işletme boyunca durumunu muhafazaedebilmelerini fırça tutucuları sağlar. Fırça bir taraftan kolektör yüzeyine oturur ve diğer

taraftan ise fırça tutucusunun yay tertibatı ile kolektör yüzeyine itilir. Fırça tutucuları, eğikve dik olmak üzere iki tiptir. Fırça tutucuları, fırça taşıyıcılarıyla monte edilir.

Şekil 1.7: DC motor parçaları

1.1.5. Yataklar ve Diğerleri

Yatakların görevi, motorun hareket eden kısımlarının mümkün olduğu kadar azkayıpla gürültüsüz ve bir eksen etrafında rahatça dönmesini sağlamaktır. Doğru akımmotorlarında bilezikli yataklar ve rulmanlı (bilyeli ve makaralı) yataklar kullanılır.

Kolay değiştirilebilir olması ve sürtünme kayıplarının ihmal edilecek derecede olmasınedeniyle küçük ve orta güçlü motorlarda hemen hemen yalnız rulmanlı yataklarkullanılmaktadır. Bu yatakların en büyük sakıncası, fazla gürültü yapmasıdır. Elektrikmotorlarının en önemli parçalarından biri de yataklardır. Yataklar, çok arıza yapan ve bakımisteyen kısımdır. Yataklarda meydana gelen aşınmalar, sürtünmeler komütasyonunbozulmasına ve en büyük arızaların doğmasına neden olur.

Şekil 1.8: Yatak ve rulman

Bu parçalardan başka;

Kapaklar, ayaklar, bağlantı klemensleri, taşıma kancası, vantilatör gibi yardımcıelamanlar bulunur.

Şekil 1.9: Fırçalı DC motor

Resim 1.2’de parçalara ayrılmış bir DC motor görülmektedir.

Resim 1.2: DC motor

1.2. Çalışma Prensibi

İçinden akım geçen bir iletkenin manyetik alan içindeki durumu ve sol el kuralı,manyetik alan içinde hareket eden bir iletken üzerinde EMK indüklenir ve bu EMK’den

dolayı devreden bir akım geçer. Şimdi bu durumun tersini inceleyelim. Yani manyetik alaniçinde bulunan bir iletkenden akım geçerse ne olur?

Şekil 1.10: İçinden akım geçen iletken ve yönü

Manyetik alan içindeki iletkenin itilme yönü, iletkenin içinden geçen akımın vemanyetik alanın yönüne bağlıdır. İletkenin hareket yönü, sol el kuralı ile bulunur. Sol el, dörtparmak birbirine birleştirilerek açılır. Sol el kuvvet çizgileri avuç içinden geçecek ve bitişikdört parmak iletkenden geçen akımın yönünü gösterecek şekilde tutulursa başparmakiletkenin hareket yönünü göstermektedir.

Şekil 1.11: Sol el kuralı

Not: Akım yönü ve manyetik alan yönü aynı anda değiştirilirse iletkenin hareket yönüdeğişmez. Sadece birinin değiştirilmesi yeterli olmaktadır.

Hareket Yönü

Şekil 1.12: Manyetik alan içerisindeki iletkenin yönü

Şekil 1.12-a: İletken içerisinden geçen akım, iletken etrafında bir alan oluşturur.Oluşan bu alan, sol tarafta ana alanla zıt yönde, sağda tarafta ise ana alanla aynı yöndedir.

Şekil 1.12-b: Sol tarafta alanlar zıt yönde olduğu için alan zayıflaması, sağ tarafta isealanlar aynı yönde olduğu için alan kuvvetlenmesi olur. Bu durumda iletken, alanın dışınadoğru itilir. İletkenin hareket yönü, sol el kuralına göre sağ taraftan son tarafa doğrudur.

Şekil 1.12-c: Manyetik alanın yönü değiştirilecek olursa iletkenin hareket yönüdeğişir. Sol el kuralı uygularsak iletkenin hareket yönünün sol taraftan sağ tarafa doğruolduğunu tespit ederiz.

Şekil 1.12-d: İletkenden geçen akımın yönünü değiştirirsek hareket yönü yine değişir.İletkenin hareket yönünün sol el kuralına göre sol taraftan sağ tarafa doğru olduğunu tespitederiz. Böylece manyetik alan içindeki iletkenin itilme yönünün, iletkenin içinden geçenakımın ve manyetik alanın yönüne bağlı olduğu görülmektedir.

1.3. Zıt EMK

Şekil 1.14’te görüldüğü gibi doğru akım motoruna gerilim uyguladığımızda endüvininN kutbunun altındaki iletkenlerde pozitif yönde akım geçerken, S kutbunun üstündekiiletkenlerde diğer yönde akım geçer. Manyetik alanın etkisiyle endüvi sola doğru hareketeder. Manyetik alan içinde dönen ve iletkenleri kuvvet çizgileri tarafından kesilen Endüviüzerinde EMK indüklenir. Endüviden geçen akımla, dolayısıyla endüviye uygulanan Ugerilimi ile endüvide indüklenen EMK’nin yönleri birbirine terstir.

Endüviye uygulanan gerilime ters yönde oluşan bu EMK’ye zıt EMK denir.

Şekil 1.13: İçinden akım geçen iletkenin N-S kutup alanı içindeki durumu

Şekil 1.14: İçinden akım geçen iletkenin kutuplar içerisindeki hareketi

Endüvide indüklenen zıt EMK, endüviye uygulanan gerilime (U) göre ters yöndeolduğundan U geriliminin endüviden geçirmek istediği akımı azaltmak ister. Yani endüvidengeçen akım, iki gerilimin farkından dolayı geçen akımdır.

Endüviden geçen akım:

U=E+Ia(Ra) ; I=(U-E) / (Ra) formülü ile bulunur.

1.3.1. Zıt EMK’nin Görevi

Zıt EMK doğru akım makinelerinde, makinenin yüküne göre akımı ayarlamaktadır.Buhar türbinleri gibi makinelerde gerekli buhar özel düzeneklerle ayar edilir. Örneğin buhar

türbininde yükün arttığını düşünelim. Türbinin devir sayısında hafif bir düşme olacak vemakineye buhar gönderen valf, regülatör aracılığı ile daha fazla açılarak buhar miktarınıartıracaktır. Artan buhar, makinenin gücünü artırır. Makinenin yükü azalacak olursa valf,kapanarak makineye giden buhar miktarını azaltır ve makinenin verdiği güç azalmış olur.

Şekil 1.15: Endüvide endüklenen zıt EMK

Doğru akım motorlarında ise makinenin yüküne göre geçen akımı ayarlayacak ayrı birdüzeneğe gerek yoktur. Doğru akım motorlarında bu işi zıt EMK yapar. Zıt EMK’ninformülleri:

Eb=K.Ø.n veya Eb = U-Ia .Ra’dır.

Örneğin makinenin yükünde meydana gelecek bir artma, devir sayısını düşürür. Devirsayısının düşmesi, Eb=K.Ø.n formülüne göre zıt EMK’nin azalmasına neden olacaktır. Ebazalınca:

Eb = U-Ia .Ra ise Akım; Ia=(U-Eb) / Ra

formülüne göre U ve Ra sabit olduğundan Ia akımı artar. Artan Ia akımı, motorunyükünü karşılar. Motorun yükünde meydana gelecek azalma ise devir sayısını yükseltir.Devir sayısının yükselmesi, Eb=K.Ø.n formülüne göre zıt EMK’nin yükselmesine nedenolacaktır. Eb'nin yükselmesi ise:

Ia=(U-Eb) / Ra formülüne göre U ve Ra sabit olduğundan Ia akımını azaltır.

1.4. Doğru Akım Motorları Çeşitleri ve Bağlantı Şekilleri

Şekil 1.16: DC motor sargı bağlantı şekilleri

1.4.1. Fırçasız Doğru Akım Motorları

Bu motorlarda elektrik gücü iletimi, fırça ve kolektör yerine elektronik anahtarlar ilesağlanır. Böylece ark olayı önlenmiş olur. Motor, yüksek hızlara ulaşabilir. Kaynakgerilimleri düşüktür. Yaygın olarak kullanılan kaynak gerilimi 24 volttur. Hassas hızkontrolü, yüksek verim ve uzun ömürlü olması bu motoru yaygın olarak kullanılır hâlegetirmektedir. Uygun sürücüler yardımıyla hız, moment ve devir yönü kontrol edilebilir.Küçük boyutlarda üretilebilir. Verim, hız ve moment gibi faktörler dikkate alındığındaalternatif akım motorlarına göre üstünlükler gösterir. En önemli dezavantajı, ekstradan yarıiletken malzeme ve sensörler gerektirmesidir. Böylece motorun maliyeti artmaktadır.

Resim 1.3: Çeşitli fırçasız DC motor

Resim 1.4: DC motor

Resim 1.5: Fırçasız DC motor parçaları

Şekil 1.17: Fırçasız DC motor

Kullanıldığı yerler

Günümüzde elektronikteki ilerlemelere paralel olarak bu motorların kullanım alanıoldukça artmıştır. Büro aletleri, fotokopi makineleri, fan ve üfleyiciler, su-hava-kimyasalpompalar, tarayıcılar, yazıcılar ve teyp sürücüleri gibi birçok kullanım alanına sahiptir.Ayrıca iş makinelerinde, büyük havalandırma sistemlerinde, optik tarayıcılarda ve tıpaletlerinde de kullanılır.

1.4.2. Şönt Motorlar

Uyartım sargısının endüvi sargısına paralel olarak bağlandığı doğru akım motorlarıdır.Şönt motorun devir sayısı, yük ile çok fazla değişmez. Motorun devir sayısı, kaynak gerilimiveya endüvi akımı ile kontrol edilebilir. Yol alma anındaki momentleri düşüktür. Motorboşta çalışırken de devir sayısı normal değerdedir. Motorun maksimum verimde çalışmasıiçin motorun sabit kayıplarının endüvi kayıplarına eşit olması gerekir. Motorun üreteceğimoment, endüvi akımıyla doğru orantılı olarak artar.

Şekil 1.18: Şönt motor bağlantı şeması


Yüksek kalkınma momenti ve sabit devir sayısı istenen uygulamalarda kullanılır.Vantilatör, aspiratör ve tulumbalar, kâğıt fabrikaları, dokuma tezgâhları, gemi pervaneleri,matbaa makineleri ve asansörler bu motorun kullanım alanlarındandır.

1.4.3. Seri Motorlar

Uyartım sargısı endüvi sargısının birbirine seri olarak bağlandığı doğru akım motoruçeşididir. Motor, yüklendikçe devir sayısı hızla düşer. Bunun nedeni, yük akımının aynızamanda uyartım akımı olmasıdır. Akım arttığında manyetik akı ’ de artacaktır ve E=K..nformülüne göre manyetik akı arttığında devir sayısı da düşecektir. Seri motorun yol almamomenti oldukça yüksektir. Motor boşta çalıştığında değeri oldukça küçük bir değer alır.Dolayısıyla devir sayısı, tehlikeli bir şekilde yükselebilir. Bu yüzden seri motor boştaçalıştırılmamalıdır.

Şekil 1.19: Seri motor bağlantı şeması


Seri motor, kalkınma momentinin çok yüksek olması istenen tren, tramvay, troleybüs,vinç ve asansör gibi ağır işlerde kullanılır.

1.4.4. Kompunt Motorlar

Seri ve şönt motorun karışımından oluşan bir motor çeşididir. Kompunt motor,başlangıçta “n” gibi bir devir sayısına sahiptir. Çünkü motorda bulunan şönt sargı, küçük deolsa bir akım çeker ve bir manyetik akısı oluşur. Bağlantı şekillerine göre ters kompunt veeklemeli kompunt gibi çeşitleri vardır. Ters kompunt motorda devir sayısı, yüklendikçeartarken eklemeli kompunt motorda yüklendikçe devir sayısı azalır. Eklemeli kompuntmotorda yol alma momenti oldukça yüksektir. Buna karşın ters kompunt motorda yol almamomenti düşüktür.

Şekil 1.20: Kompunt motor bağlantı şeması


Eklemeli kompunt motorlar, seri motora benzer bir özellik gösterir. Bu nedenle serimotorun kullanıldığı yerlerde kullanılabilmektedir. Özellikle vinç, asansör ve haddemakinelerinde yaygın olarak kullanılır.

Ters kompunt motorlar ise fazla yol alma momenti istemeyen, fakat yük ile devirsayısının değişmemesi gereken sinema makinelerinde, televizyon anten yönlendiricilerinde,dokuma tezgâhlarında ve buna benzer uygulamalarda kullanılır.

1.4.5. Sabit Kutuplu DC Motor Devir Yönü Değiştirme

DC motorlarda devir yönü değiştirmek için gerilim uçları ya da esas alan sargıuçlarından herhangi birisi değiştirilir (Şekil 1.21).

DC Motorlarda Devir Yönü Değiştirme

Şekil 1.21: Sabit kutuplu DC motorlarda devir yönü değiştirme

DC Motor Bağlantı Şeması

Şekil 1.22: DC motorlarda bağlantı şeması

UYGULAMA FAALİYETİ

Bu uygulama faaliyetini tamamladığınızda elektrikli ev aletlerinde kullanılan DCmotorları seçebileceksiniz.

İşlem Basamakları Öneriler

Emniyet için alıcının elektriği kesilir. Elektrikli ev aletinin kapakları açılır. Elektrikli ev aleti motoru incelenerek

motor tipi belirlenir. Motor bağlantı kablolarına dikkat

edilerek sökülür. Motor bağlantı uçları çıkarılarak ölçme

işlemi yapılır. Motorun sağlamlık kontrolü yapılır. Motor bakım/onarım işlemleri

tamamlanarak işlem bitirilir.

Çalışmalarınızı enerji altında yapmayınız. Çalışmalarınızda kullanacağınız yardımcı

el ve güç aletlerini hazır bulundurunuz. El ve güç aletlerinin çalışır durumda

olmasına özen gösteriniz. Motor arızaları büyük boyuttaysa motoru

yenisiyle değiştirme yoluna gidiniz. Olabilecek arızalara karşın gözden

geçirmeyi unutmayınız. Tamiratını yapacağınız aletin kısa süreli

bir tamir işlemi olmamasına özengösteriniz.

KONTROL LİSTESİ

Bu faaliyet kapsamında aşağıda listelenen davranışlardan kazandığınız beceriler içinEvet, kazanamadığınız beceriler için Hayır kutucuğuna (X) işareti koyarak kendinizideğerlendiriniz.

Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır1. Alıcının elektrik bağlantısını keserek gerekli güvenlik tedbirlerini

aldınız mı?2. Elektrikli ev aletinin kapaklarını düzgün bir şekilde açabildiniz mi?3. Elektrikli ev aletini inceleyerek kullanılan motorun tipini belirlediniz

mi?4. Motoru bağlantılarına dikkat ederek söktünüz mü?5. Motorun bağlantı uçlarını çıkarak ölçümlerini yaptınız mı?6. Motorun sağlamlık kontrolünü yaptınız mı?

DEĞERLENDİRME

Değerlendirme sonunda “Hayır” şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz.Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız“Evet” ise “Ölçme ve Değerlendirme”ye geçiniz.

Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerlere doğru sözcükleri yazınız.1. Doğru akım motoru, doğru akım elektrik enerjisini …………….. enerjiye

dönüştüren elektrik makinesidir.2. Rotor (endüvi) akımı azaltılıp çoğaltıldığında motorun ………………… değişecektir3. …………….. doğru akım motorlarında manyetik alanın meydana geldiği

kısımdır.4. Endüviye uygulanan gerilime ters yönde oluşan bu EMK’ye ……………….. denir.5. Şönt motor uyartım sargısının endüvi sargısına ………….. olarak bağlandığı

doğru akım motorudur.

Aşağıdaki cümlelerin başında boş bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgilerdoğru ise D, yanlış ise Y yazınız.

6. ( ) Manyetik alan içerisinde bulunan iletkenden bir akım geçirilirse iletken alandışına itilir.

7. ( ) FSDAM terimi kalıcı mıknatıslı senkron motor için kullanılır.8. ( ) DC motorların yol alma momentleri yüksektir.9. ( ) Fırçasız DC motorlar harici güç elektroniği gerektirir.10. ( ) Doğru akım makinelerinde aşınma ve iyi komütasyon elde etmek için saf

bakır fırça kullanılır.11. ( ) Zıt EMK doğru akım makinelerinde, makinenin yüküne göre akımı

ayarlamaktadır.12. ( ) Seri motorda motor, yüklendikçe devir sayısı artar.

2. DC MAKİNELERDE BAKIM VE ONARIMİŞLEMLERİ

2.1. Arıza Tespiti

Elektrikli cihazlarda meydana gelen bir hatanın (olumsuzluğun) planlı bir şekildebulunmasına arıza arama denir. Bilinmelidir ki bir arızayı gidermek kadar onun tespiti deönemlidir. Zira arızayı ufak iken tespit edip gidermekle sonradan meydana gelebilecek dahabüyük arızaları önlemiş oluruz.

Doğru akım makinelerinde meydana gelen arızalar; çoğunlukla bakımsızlıktan,bilgisizce ve kötü şartlarda kullanmadan meydana gelir ve mekaniksel veya elektriksel arızaolarak kendini gösterir. Bu arızaları tespit etmek için de önceden bazı bilgilere sahipolmamız gerekir. Örneğin bir dinamoda meydana gelen arızayı tespit etmek için öncedendinamoda EMK'nin nasıl meydana geldiğini, dış devreye nasıl alındığını ve ne zaman azveya çok olacağını bilmeliyiz. Bu bilgilere sahip olunduktan sonra arıza tespiti kolaylaşır.

2.2. Arızalar ve Onarımı

Doğru akım makinelerinde meydana gelen arızaları dört grupta toplayabiliriz.

2.2.1. Kutup Sargılarında Meydana Gelen Arızalar Devre kopukluğu

Kopukluk; sarım sırasında dikkatsizlik, çekme, dışardan darbe veya bobin içindemeydana gelen kısa devre sonunda ortaya çıkabilir. Kopukluğu bulmak için kutupların arabağlantılarının yalıtkanlığı kaldırılıp seri lamba ile her kutup bobini ayrı ayrı kontrol edilir.Seri lambanın yanmadığı bobinde kopukluk vardır.

Kısa devre

Bobin iletkenlerinin birbirine değerek akımın kısa yoldan devresini tamamlamasıdırve sargıların yalıtkan maddesinin ısı, rutubet veya dış tesirler nedeniyle yalıtkanlık özelliğinikaybetmesinden dolayı meydana gelir. Bobin uçlarının birbirine ve en az iki yerden gövdeyedeğmesi sonunda da kısa devre meydana gelebilir. Kısa devreyi bulmak için bobinlerin arabağlantılarının yalıtkanı açılır ve makine normal çalışma geriliminin yarısı kadar gerilimuygulanır. Bir voltmetre ile her kutup bobinin uçları arasındaki gerilim ölçülür. Kısa devreolan bobinin uçlarında ölçülen gerilim, sağlam bobinlerde ölçülen gerilimden küçüktür.Kutup bobini uçlarına uygulanan gerilim doğru akım ise bir müddet sonra bobinlerinısındığı, kısa devre olan bobinin az ısındığı veya hiç ısınmadığı görülür.

Gövdeye kaçak (şase)

Kutup sargılarının yalıtkanlıklarının bozulması sonucunda iletkenlerin makineninmadenî gövdelerine dokunmasıdır. Aynı zamanda birden fazla gövdeye kaçak, kısa devrelerimeydana getirir. Arızayı bulmak için kutupların sıra ile bağlantıları açılır ve seri lamba ileher bobinde ayrı ayrı gövdeye kaçak aranır.

2.2.2. Endüvi Sargılarında Meydana Gelen Arızalar

Devre kopukluğu

Kopukluk, bilhassa makine yüklendiği zaman kendini gösterir ve kopuk olan bobininbağlı olduğu dilimlerde kararmalar olur. Arızalı bobin, endüvi kontrol aleti (growler cihazı)ile bulunur.

Resim 2.1: Growler cihazı

Kısa devre

Kısa devre durumunda arızalı bobin fazla ısınır ve bağlı olduğu dilimlerde kararmalarolur; makine şerareli çalışır. Arızalı bobin growler cihazı ile bulunur.

Gövdeye kaçak (şase)

Gövdeye kaçak birden fazla noktada ise endüvi ısınır ve makine şerareli çalışır.Yerinden sökülen endüvide kolektör ile gövde arasına seri lamba ile bakılarak arıza bulunur.

2.2.3. Kolektör ve Fırçalarda Meydana Gelen Arızalar

Kolektörde meydana gelen arızalar

Dilimler arasında veya dilimlerle gövde arasında kısa devre olmasındandır. Bilhassadilimler arasındaki mikanın zamanla yağ, kömür tozu, pislik ve şerareden (ark) dolayıkömürleşmesi sonucunda mikalar arasında bir kısa devre oluşur. Dilimlere gelen bobin uçlarıayrılır ve komşu dilimler, seri lamba ile ayrı ayrı kontrol edilir. Bu sırada seri lamba uçları,dilimler üzerinde fazla tutulmamalı, mümkünse düşük gerilimli ve küçük güçlü bir lamba ilekontrol yapılmalıdır. Kontrolden sonra kömürleşmiş mikalar, ince ağızlı demir testere ucuveya çakı ile temizlenir.

Fırça arızaları

Kömürlerin zamanla ufalması, kırılması veya fırça-yay basınçlarının azalmasındandolayı oluşur. Kırılan ve küçülen fırçalar yenileri ile değiştirilir. Yay basınçları ise yenidenayarlanır veya yenileri ile değiştirilir. Değiştirilen fırçalar, fırça yuvalarına; fırçalarınkolektör değen kısımları ise kolektör yuvarlağına göre iyice alıştırılmalıdır. Eğer fırçalaryerinden kaymış ise kolektörde şerare meydana gelir. Bu takdirde makine, yük altındaçalışırken fırça tutucuları en az şerare çıkan yere getirilip tespit edilir.

2.2.4. Yatak ve Mekanik Arızaları

Yataklar, zamanla veya bakımsızlıktan bozulabilir. Yatakların bozulması, makineninçalışmasına engel olur. Yataklarda ısınma olursa veya yataklardaki endüvi mili aşınırsa,hemen sökülüp kontrol edilmelidir. Diğer yandan kapakların gövdeye iyi tutturulmamasısonucunda endüvi nüvesi, kutup pabuçlarına sürterek sıkışmalara ve ısınmaya, hatta kutupsargılarının kopmasına neden olabilir. Diğer yandan havalandırma iyi olmazsa fazla ısınedeniyle çeşitli arızalar meydana gelebilir. Elektrik makinelerindeki arızalar; bilhassa yağ,toz ve pisliklerin bobinler ve kolektör dilimleri arasına girerek yalıtkanlığı bozması so-nucunda meydana gelir. Makine sık sık temizlenmeli ve yalıtkanlık muayenesi yapılmalıdır.Yalıtkanlıkta azalma varsa makine fırınlanarak kurutulmalıdır. Aşağıda doğru akımmakinelerinde meydana gelebilecek arızalar, maddeler hâlinde verilmiş ve bu arızalarınsebepleri ayrıca açıklanmıştır. Bize düşen görev, arıza sebeplerini ortadan kaldırmaktır.

Günümüzde elektrik-elektronikteki ilerlemelere paralel olarak bu motorların kullanımalanı oldukça artmıştır. Büro aletleri, fotokopi makineleri, fan ve üfleyiciler, su-hava-kimyasal pompalar, tarayıcılar, elektrikli ev aletleri, yazıcılar ve teyp sürücüleri gibi geniş

bir kullanım alanına sahiptir. Ayrıca iş makinelerinde, büyük havalandırma sistemlerinde,optik tarayıcılarda ve tıp aletlerinde de kullanılır.

Motor arızaları

Arıza Sebepleri Giderme Yolları

Mo

tor

çalışm

ıyor

.

Fırçalar kolektöre basmıyor.Fırça yayı kontrol edilmeli ve yay basıncıazaldıysa değiştirilmelidir. Eskimiş fırçalardeğiştirilmelidir.

Fırçalar, fırça tutucularındasıkışmıştır.

Fırçalar, fırça tutucularından çıkarılarakzımparalanır ve tutucular temizlenir.

Güç kaynağında akım yoktur. Yol verme reostası kontrol edilir.

Yataklarda sıkılma ve kilitlenmevar.

Yataklar kontrol edilir. Arızalı yatakdeğiştirilir.

Mo

tor

çalışı

yo

rso

nra

du

rup

yön

değ

işti

riyo

r. Motoru besleyen şebekenin veyakaynağın kutupları değişiyor.

Kutuplarının değişme nedenleri aranır.

Şönt ve seri sargının manyetikalanları birbirine karşıdır.

Bağlantılar değiştirilerek düzeltilir. Endüviuçları, istenen dönüş yönüne göre bağlanır.Her iki sargı manyetik alanda ayrı ayrıkontrol edilerek endüvinin her iki durumdada aynı yönde dönmesi sağlanır.

Mo

tor

nor

mal

hız

aer

işm

iyo

r.

Aşırı yük vardır.Motor aşırı yüklüdür, yük kaldırılır veyahafifletilir. Yataklar kontrol edilereksıkışma veya yağsızlık giderilir.

Gerilim düşüktür.Gerilimin motor etiketinde yazan değerdeolması sağlanır.

Endüvi bobinlerinde veya kolektördilimleri arasında kısa devre vardır.

Bu durumda kısa devre olan bobinuçlarının bağlandığı dilimlerde kararma veyanma olur. Bu dilimlere bağlı bobinler vedilimler arasındaki mikalar kontrol edilir.

Yük fazla, manyetik alan azdır.Uyartım reostası kontrol edilerek uygunmanyetik alanın oluşması sağlanır.

Fırçalar, nötr ekseninde değildir.Fırça tutucular, fabrika tarafındanayarlanan ilk durumuna getirilir.

Arıza Sebepleri Giderme Yolları

Mo

tor

hızı

çok

yük

sek

.

Gerilim çok yüksektir.Sesleme gerilimi azaltılır veya endüvi ilekutup pabuçlar arasındaki hava aralığıayarlanır.

Yük çok hafiftir.Yük artırılır veya endüvi devresine dirençeklenir.

Şönt sargı, kısa devre olmuştur. Bobin değiştirilir.

Şönt sargının manyetik alan yönüterstir.

Bobin uçları değiştirilir.

Seri sargı kısa devre olmuştur. Bobin değiştirilir.

Seri sargının manyetik alan yönüterstir.

Bobin uçları değiştirilir.

Nötr ayarı kaymıştır.Fabrika nötr ayar noktasına bakarak veyadeneyerek fırçalar nötr eksenine getirilir.

Şönt uyartım reostasının bir kısmıdevrede veya devrede lüzumsuzdirenç var.

Motor etiketinde yazan gerilim ileuygulanan genim karşılaştırılır

Mo

tor,

nor

mal

dev

rini

alıy

or

faka

ty

ükle

nd

ikçe

dev

rid

üşm

üyo

r.

Kararsız hız-yük ayarıFırça tutucularının nötr ekseninde olupolmadığı kontrol edilir ve kaymışsadüzeltilir. Seri sargıda kısa devre aranır.

Şönt ve seri sargılarda ters bağlar.Bobinler ayrı ayrı kontrol edilip bağlantıdüzeltilir.

Komütasyon kutbu veyakomütasyon kutbu ile endüviarasındaki hava aralığı çok küçük.

Bobinler ve hava aralığı fabrika imalatdeğerlerine göre düzeltilir.

Mo

tor,

dev

amlı

ola

rak

düşü

kd

evir

de

çalışı

yor

. Gerilim düşük.Besleme gerilimi ölçülerek motoretiketindeki gerilim değerinde olmasısağlanır.

Aşırı yük.Motor yatakları kontrol edilir. Motor,aşırı yüklü ise yük azaltılır.

Nötr ekseninin kaymasıFırça tutucuların fabrika imalat ayarındaolması sağlanır.

Kolektör veya bobinlerde kısa devreolması

Endüvi sökülerek kontrol edilir.

Motor, aşırı yüklüdür ve nominalakımından fazlı akım çeker. Motor hızı veya yükü azaltılır.

Gerilim, nominal gerilimdenyüksek.

Besleme gerilimi, etiket değerinedüşürülür.

Mo

tor,

dev

amlı

ola

rak

düş

ük

dev

ird

eça

lışı

yor

.

Havalandırma yetersiz.Havalandırmaya mani olan durumlarortadan kaldırılır.

Kısa devre olmuş bobinler yüzündenaşırı akım çekme. Endüvi de Kısadevreye neden olan birden fazlagövdeye kaçak var.

Endüvi sökülerek kontrol edilir. Kısadevre veya gövdeye kaçak arızalarıbulunarak tamir edilir veya bobinleryeniden sarılır.

a)Sıc

aken

dü

vi

Endüvinin merkezden kaçık olmasınedeni ile kutuplara sürtünmesi veaşırı akım çekmesi

Yataklar kontrol edilerek endüvininmerkezde dönmesi sağlanır. Endüvimilinde eğrilik varsa düzeltilir.

Endüvi nüvesini oluşturan saclardakısa devre nedeni ile demir kaybınınfazla olması

Bazen balans ayarı için madenî oyukkamaları kullanılır. Bunlar çıkartılarakdenge için başka çareler düşünülür.

Sac levhâların birer yüzleriyalıtılmamış.Levhaların tornalanması nedeniylekısa devre var.

Motorun yüksüz çalışması durumundaendüvi nüvesi, aşırı akım çekilmesinedeniyle ısınır. Endüvi nüvesideğiştirilir.

b)

Sıc

akko

lek

tör

Fırça, basıncı çok yüksek.Basıncı 14 kg/cm2 -18 kg/cm2 arasındaayarlanır, fırçanın uygun olup olmadığıkontrol edilir.

Fırçalar nötr ekseninden kaçık.Fırça tutucuları, nötr ekseni üzerinegetirilir.

Fırçalar, çok sert ve dolayısıyla çokaşındırıcı.

Motora uygun fırça kullanılır.

Kolektör dilimleri arasında kısadevre.

Endüvi sökülerek dilimler arasındakimikalar kontrol edilir.

kolektör ısı veren nüve ve bobinler. Endüvi nüvesi ve bobinleri kontrol edilir.

Gerilim çok yüksek.Besleme gerilimi ölçülerek, etiketdeğerine düşürülür.

Havalandırma yetersiz.Havalandırmaya mâni olan durumlarortadan kaldırılır.

Kutup sargılarında kısa devre veyagövdeye kaçak var.

Arıza tespit edilerek giderilir veyabobinler yeniden sarılır.

c)Sıc

akku

tupl

ar Her bobinin direnci aynı değil.

Bobin sipir sayılan veya kesitlerindeeşitsizlik vardır. Bobin dirençlerininbirbirinin % 10’u içinde oldukları kontroledilir. Direnci çok düşük olan bobinlerdeğiştirilir.

Havalandırma yetersiz.Havalandırmaya mâni olan durumlarortadan kaldırılır.

Bobinler, ısı kaybını yayabilecekkadar büyük değil.

Motorda yer varsa bütün bobinler dahabüyükleri ile değiştirilir.

Mo

tor,

titr

eşer

ekd

eng

esiz

lik

işar

etle

rig

öst

eriy

or.

Endüvi dengesiz.Endüvi bobinlerinde dengesizlik var.Oyuklara madenî kamalar konularakdengelenir.

Hizasızlık Kapaklar birbiri ile hizalanır.

Gevşek veya eksantrik volanVolan, milin üzerinde sıkıştırılır veeksantrikliği giderilir.

Kayış veya zincirin kamçılanması. Kayış veya zincir gerginliği ayarlanır.

Eğik mil.Dişliler kontrol edilerek yenileri iledeğiştirilir.

Zemin yetersiz.Endüvi mili düzeltilir veya yenisi iledeğiştirilir.

Motor, gevşek tespit edilmiş.Motorun monte edildiği zemin veya kaidekuvvetlendirilir.

Motor ayakları eşit değil. Motor tespit vida ve somunları sıkıştırılır.

Mo

tor

fırç

aların

da

ark

mey

dan

age

liy

or.

Fırça tutucuları nötr ekseninde değil.Kısa ayakların altına parça konularakdengelenir.

Kolektör yüzeyi düzgün değil. Fırça tutucular, nötr eksenine getirilir.

Kolektör eksantrik.Dilimlerin yüzeyi taşlanarak düzeltilir,köşeler yuvarlatılır.

Mikalar çok yüksek. Kolektör tornalanır.

Yardımcı kutup gücü çok fazla. Mikalar yüzeyden aşağıya düşürülür.

Bobinlerde kopukluk.Yardımcı kutup bobinleri kontrol edilerekdeğiştirilir.

Kolektör dilimlerine bobin uçlarınınlehimlenmesi iyi değil.

Bobinler kontrol edilerek değiştirilir.

Kolektörde yüksek hızda yüzeydenyüksek veya gevşek dilim.

Uçlar, sökülerek tekrar düzenli bir şekildelehimlenir.

Fırça cinsi yanlış seçilmiş, fırçabasıncı çok hafif, akım yoğunluğuçok yüksek, fırçalar yuvalarındasıkışmış, fırça bağlantıları gevşek.

Birimler kontrol edilir, yüksek dilimlertorna ile yüzey seviyesine düşürülür.

Kolektör yüzeyindeki kirli tabakanedeniyle fırçaların düzgünbasmaması.

Fırçalar kontrol edilir.

Titreşim Kolektör yüzeyi temizlenir.

Arıza Sebepleri Giderme YOLLARI

Aşı

rıfı

rça

aşın

ması

Fırçalar çok yumuşak.Motorun montajı ve dengesi kontroledilerek titreşim giderilir.

Kolektör yüzeyi düzgün değil. Uygun fırça ile değiştirilir.

Havalandırma esnasında motoriçerisine aşındırıcı toz giriyor.

Kolektör yüzeyi taşlanır.

Fırça tutucular, nötr ekseninde değil.Motor içerisine aşındırıcı toz girmemesiiçin gerekli tedbirler alınır.

Yüksek, alçak veya gevşek dilim Fırça tutucular, nötr eksenine getirilir.

Aşırı fırça basıncıYay basıncı 14 kg/cm2 -18 kg/cm2yigeçmeyecek şekilde ayarlanır.

Kolektör yüzeyindeki tabakanınkaybolması nedeniyle elektrikselaşınma

Fırça ve kolektör yüzeyi temizlenerekyenilenir.

Havadan veya yataklardan gelen yağve gres

Yağ ve gresin gelmesi önlenir. Yüzeylerdüzeltilir.

Havadan gelen zayıf asit ve nemHavalandırma sırasında giren havadeğiştirilerek motor korunur veya kapalımotor kullanılır.

Mo

tor,

gür

ült

ülü

çalışı

yo

r. Fırça vınlamasıFırça açısı ve kolektör yüzeyi kontroledilir.

Motor gevşek monte edilmiş. Tespit vida ve somunları sıkılır.

Zeminin boş olması nedeniyle sesyapıyor.

Tahta zemin, su geçirmez madde iledeğiştirilir.

Gevşek endüvi plakaları Endüvi nüvesi değiştirilir.

Endüvi nüvesi, kutup pabuçlarınasürtünüyor.

Tespit vida ve somunlar sıkılır.

Kayış çarpması veya vurmasıKayışın durumu ve gerginliği kontroledilir.

Aşırı yük Aşırı yük kaldırılır.

Mekaniksel titreşimTitreşim sebepleri aranarak normalçalışma temin edilir.

Sesli yataklar Yataklar kontrol edilerek yağlanır.

Tablo 2.1: Arızalar ve Çözümleri

2.3. Fırça Arızaları

Hava aralıkları eşit değildir. Ortam aşındırıcıdır. Ortam kemirici (kimyasal etkiler) Ortam, kimyasal maddelerle yüklü Ortam kurudur. Ortam nemlidir. Ortam yapışkandır. Fırça taşıyıcı kol aralıkları eşit değildir. Fırça taşıyıcı mekanizmada tutukluk var. Fırçalar, küçük tepki açısı ile çalışıyor. Fırçalar, yuvalarında hareket ediyor. Fırçalar çok serttir. Fırçalar çok ağırdır. Fırçaların kesil alanı çok büyüktür. Fırçalar çok yumuşaktır. Fırça yuvası ile fırça arasındaki boşluk fazladır. Fırça yuvası ile kolektör arasındaki boşluk fazladır. Aşırı yükte komütasyon kutuplarında doyma var. Komütasyon kutuplarının (yardımcı kutuplar) alan şiddeti uygun değildir. Komütasyon hatalıdır. Yüksek veya alçak kolektör dilimleri var. Kolektör dilimlerinin kenarları tırtıklıdır. Kolektör dilimleri arasında kısa devre vardır. Kolektör eğrilmiştir. Kolektör yüzeyinde düzleşme (yassılma) vardır. Fırçaların değme dirençleri çok yüksektir. Fırçaların değme dirençleri çok düşüktür. Fırçaların ve kolektörün değme yüzleri çok parlaktır. Fırçalar arasında akım dağılımı eşit değildir. Fırça taşıyıcı kolları arasında akım dağılımı eşit değildir. Fırça kamçıları ve bağlantılar uygun değil veya arızalıdır. Fırça kamçıları çok gevşektir. Fırça kamçıları çok uzundur.

Fırça kamçıları çok kısadır. Fırça kamçıları çok serttir. Makinenin temeli (kaidesi) gevşektir. Kolektör dilimi başına düşen gerilim fazladır. Yük, şiddetle azalıp çoğalıyor. Makine dururken fırçaların altında kimyasal etkiler. Makinenin balansı bozuktur. Makine, aşırı yükte çalışıyor. Makine, daima aynı durumda durduruluyor. Makine, uzun müddet yüksüz veya az yükle çalışıyor. Mika izoleler yerlerinden fırlamıştır. Yağ yayılması veya sis şeklinde yağ var. Paralel çalıştırma eşit değildir. (yük bakımından) Fırçaların cinsi uygun değildir. Şebeke akımı, dalgalı veya harmoniklidir. Yay basınçları uygun değildir. Fırçaların eksensel dizilişi uygun değildir. Fırçaların çevresel dizilişi uygun değildir. Yol verme akımı çok fazladır. Fırça bağlantı pabuçları uygun değildir. Fırça kalınlıkları uygun değildir. Havalandırma uygun değildir. Transmisyon hataları dolayısıyla titreşim var. Makinenin çalkalanması (özellikle dik motorlarda) Sargı veya bağlantılar hatalıdır. Yataklar aşınmıştır. Fırça yuvaları donanımı aşınmıştır.

2.4. Fırçalar Değiştirilirken Yapılacak İşlemler

Kolektör veya bileziklerde ovallik bulunmamasını, makinenin yataklarındaboşluk ve milinde salgı bulunmamasını sağlayınız. Yüzey rektifiye etmekgerekiyorsa bunu uygun bir cihaz ile yapınız. Mümkünse makineyi bulunduğuyerde ve kendi yataklarında nominal hız ve sıcaklığında döndürmek en iyisonucu verir.

Kolektör lamelleri arasındaki mikaları frezeleyiniz veya kazıyınız. Lamellerinkenarlarını pahlayınız.

Kolektör veya bilezik yüzlerini sıfır zımpara ile parlatınız. Parlattıktan sonralamel aralarını, fırça ve yuvalarını basınçlı hava tutup fırçalayarak temizleyiniz.

Fırça yuvalarını taşıyan çubukların makine eksenine ve dolayısıyla lamellereparalel olmasına dikkat ediniz.

Her fırça tutucusu aşağıda anlatıldığı gibi ayarlanmalıdır. Bir dinamometre ile bütün fırça basınçlarının aralarında eşit ve makine

imalatçısının verdiği değerde olması sağlanır. Böyle bir değerverilmemişse tablodaki basınçlar kullanılabilir.

Kömür (Fırça) CinsiBasınç g/cm²

Kolektörde Bilezikte

Sert 175 -Yumuşak grafit 150 175

Elektrografit 175 200

Madeni (maden oranı < %70) 150 150Madeni (maden oranı > rr70) 150 175

Tablo 2.2: Basınç Değerleri

Bu değerler, özel hâllerdeki fırça çalışma şartlarına bağlı olarak değişebilir.

Fırçaların serbestçe çalışabilmesi için yuvanın iç yüzleri düzgün veölçüleri tam olmalıdır.

Bastırma tertibinin mafsalları varsa çalışmaları serbest olmalıdır değilseyağlayıp siliniz.

Fırça yuvaları alt yüzlerinin kolektörden uzaklığı, küçük makinelerde 1mm diğerlerinde en çok 2-3 mm olmalıdır. Bu uzaklığı ayarlamak içinkolektörle yuva arasına uygun kalınlıkta bir mukavva parçası konur.Yuva bağlantısı gevşetilir ve yuva mukavvaya dayanıncaya kadarkolektöre yapıştırılıp bu durumda sıkılır.

Yuvalar o şekilde dizilmelidir ki aynı iz üzerinde çalışan fırçalar eşitsayıda olmalıdır. Bu şekilde düzenlenmiş fırça grupları, makine ekseniyönünde kaydırılarak fırça izleri, kolektör yüzüne bölüştürülmelidir.Böylelikle kolektörün oluk şeklinde aşınmasına engel olunur.

Bir üst maddedeki hususu yerine getirmek için bir fırça hattını taşıyançubuk üzerindeki fırça yuvalarını gevşetiniz. Bir lamelin kenarınabakmak suretiyle fırçaları hizaya getiriniz ve yuvaları yeniden sıkıştırınız.

Lamel sayısını kutup sayısına bölerek fırça sıralarının arasındakiuzaklıkları bulunuz. Sıraların aralıklarını buna göre düzenleyiniz.Sıraların, makinenin sabit (endüktör) kısmına göre hep birlikte çevreboyunca kaydırılmasıyla en uygun yerlerinin ayrıca bulunması gerekir.Makinenin genellikle çalıştığı rejime uygun gelen durum bulunursamakine en randımanlı ve kıvılcımsız çalışır, kolektör ve fırçalarınaşınması azalır.

Fırçaların uygunluğunu, aşağıdaki şekilde inceleyiniz. Fırça ölçüleri, yuva ölçülerine uygun olmalıdır. Gereken sayıda fırça bulunması şarttır. Bu fırçaların hepsindeki marka ve kömür (karbon) cinsini gösteren

işaretlerin aynı olması şarttır. Farklı cins fırçaların beraber çalışması kötüsonuçlar verebilir.

Kamçı boyunun ve pabuç şeklinin fırça tutucusuna uyup uymadığınabakınız.

Fırçaların yerleştirilmesi Fırçanın yuvasına doğru yönde konmasına dikkat ediniz. Özellikle alt

veya üst yüzeyleri eğik olan fırçalarda bu çok önemlidir. Fırçanın yuva içinde serbestçe kayabilmesi için toleranslı (boşluk) olması

gerekir. Yalnız bu toleranslar, fırça kalınlığında 0,2 fırça genişliğinde 0-3mm'den fazla olmamalıdır.

Fırçanın en kısalmış durumunda bile baskı tertibatının fırçanın tepesineuygun şekilde basıp basmayacağına bakınız.

Kamçı ve pabucun doğru olarak yerleştirilmesine dikkat ediniz.

Fırçaların sürten yüzlerinin alıştırılması (rodaj)

Fırçalar, dönen kısmın yüzüne iyice alışmalıdır. Bunun için de makine, işletmeyekonulmadan önce fırçaların alıştırma (rodaj) işlemi yapılmalıdır.

Fırçaların altına aşındırıcı yüzü fırçalara dönük olarak bir zımpara kâğıdısokulur (Bazı zımpara bezleri iletken tanecikler ihtiva ettiğinden bunlarıkullanmaktan kaçınmalıdır.). Bu kâğıt, makinenin dönüş yönünde ilerigeri hareket ettirilerek kömürün sürten yüzü alışıncaya kadar aşındırılır.Kömürün yüzüne gömülebilecek küçük parçacıklar uzaklaştırılmalıdır.

Makine yeniden durdurularak basınçlı hava veya körükle bakır vezımpara tozları üflenir. Fırçalar çıkartılarak yuvaların iç kısımları da iyicetemizlenmelidir.

Makineye yol verilmesi

Makineye yol vermeden önce fırçaların yuvalarda iyi kaydığını kontrolediniz.

Makineye az yükle yol veriniz. Patın denilen renkli iz tabakası teşekkülettikçe yükü artırınız.

Patın teşekkülü, çalışmanın normal olduğunu gösterir. Bu sırada fırçalarınkaymasını sürekli olarak kontrol ediniz. Patın rengi, duruma göre bakırrenginden siyaha kadar değişebilir. Önemli olan patının meydana gelmişolmasıdır. Bu iş biraz uzun sürer. Makine iyi ayarlanmışsa 50-100 saatte1/4 yükten tam yüke alınır.

2.5. Kolektör ve Fırçaların Değiştirilmesi, Değiştirme EsnasındaDikkat Edilecek Hususlar

2.5.1. Fırçaların Değiştirilmesi

Fırçalarda çeşitli arızalar meydana gelebilir. En çok meydana gelen arızalar şunlardır:

Fırça kömürleri kırılabilir, kısalabilir. Kısalma sonucu yay basıncı azalır. Fırça yatağı ile gövde arasında kısa devre olabilir.

Fırça yatağındaki sıkıştırma vidası gevşeyerek fırçaların konumlarınındeğişmesine neden olabilir.

Bu durumlarda kolektör ile fırçalar arasında şerare meydana gelir. Arızalanan fırçalar(kömürler) aynı özellikte yenileri ile değiştirilmeli, yay basıncı da yeniden ayarlanmalıdır.

Şekil 2.1: Yeni fırçaların alıştırılması

2.5.2. Kolektörün Değiştirilmesi

Arızalanan bir endüviyi tekrar sarmadan önce kolektörün iyi bir incelemedengeçirilmesi gerekir. Çünkü çoğunlukla kolektör aşınmış veya özelliğini kaybetmişolmaktadır ve yenisi ile değiştirilir. Kolektör bakımı yapılarak yeniden sarılan ve çalıştırılanendüvilerden randıman alınamamaktadır. Bu nedenle endüvi sarımı yapılan bütün kolektörlümakinelerin hemen hemen hepsinin kolektörü yenisi ile değiştirilir. Bundan başka bobinuçlarının lehimlendiği kısımlar sokulurken zarar görebilir. Toz, kömür tozu, yağ gibipislikler dilimler arasında kısa devreye neden olabilir. Fırça ve kolektörün birbiri ilesürtünmesinden dolayı kolektörde dengesiz aşınmalar olmaktadır.

Kolektörde fazla aşınma yoksa bakımı yapılabilir. Öncelikle kolektörde dengesizaşınma var ise torna ile düzeltilmelidir. Aşınma çok az ise zımpara ile düzeltilir. Dilimlerarası da demir testeresi ile ya da bıçak ile temizlenir. Bunu yaparken mikalarınaşınmamasına dikkat edilmelidir.

Kolektör değiştirilirken dikkat edilecek hususlar: Kolektör, milinden çıkarılırken çektirme ile mile zarar verilmeden

çıkarılmalıdır. Yeni kolektör mile yerleştirilirken dengeli bir biçimde kasılmaya meydan

vermeden yerleştirilmelidir. Bunun için milin başına geçecek demirborular kullanılır ve çekiçle üstten borulara vurularak kolektöre ve milezarar vermeden yerleştirme sağlanır.

Yeni yerleştirilen kolektörün önceki yerine tam olarak oturtulmasıgerekir. Ne geride kalmalı ne de fazla ileride sabitlenmemelidir. Aksitakdirde fırçalar kolektöre tam basamayacağından kısa sürede endüviyeniden arızalanır.

2.6. Makinelerde Balans ve Balansın Önemi

Elektrik motorlarının döner kısmını oluşturan rotorlarda, imalat hatasından ya dasonradan özellikle endüvilerde ve rotoru sargılı asenkron motorun rotorlarında tekrar sarımyapıldıktan sonra titreşim ve gürültülü çalışmalar söz konusu olmaktadır. Bunun nedeniendüvinin dönmesindeki dengesizlik, yani balanssızlıktır.

Balanssızlık (dengesizlik), dönen bir cismin atalet ekseni, dönme ekseni ileçalışmadığı durumlarda ortaya çıkar. Bunun tersi ise dengeli (balanslı) çalışmadır.Balanssızlık sargı ağırlıklarının endüvinin her noktasında eşit şekilde olmamasındankaynaklanır. Bu da yataklara etki eden merkezkaç kuvvetleri doğurur. Bunun neticesinderulman yatakları kısa sürede deforme olur ve endüvi, endüktöre sürtünebilir. Kolektördefırçaların basma kuvveti ve dengesi bozulacağından fırça ve kolektörler zarar görür, endüvitekrar yanabilir. Yukarıda açıkladığımız gibi sarımı yapılan endüvilerin ve rotoru sargılıasenkron motorlarda rotorların kısa sürede yeniden arızalanmaması için balanslarınınalınması gerekir. Bu işlem, balans marinalarında yapılır.

Balans alma (dengeleme) yöntemleri:

Endüvi dişleri üzerinde ve yanlarında matkap veya freze ile boşaltmalar yapılır. Rotorun ya da endüvinin soğutma kanatçıkları üzerinde uygun bir yere ağırlık

bilezikleri takılır. Düşük devirli rotorlarda sargı başları, sertleştirilebilen bir malzeme ile

doldurulur. Sac paketin yan tarafında açılan yarıklara dengeleme ağırlıkları konulur.

Resim 2.2: Endüvi balans makinesi

Elektrikli ev aletlerinde kullanılan DC motorların montaj ve bakımlarını yapınız.

İşlem Basamakları Öneriler

Emniyet için elektrik kesilir. Elektrikli ev aletinin montaj vidaları

açılır. Elektrikli ev aleti motor montaj (kaide)

vidaları sökülür. Motor bağlantı kablolarına dikkat

edilerek sökülür. Motor bağlantı uçları çıkarılarak ölçme

işlemi yapılır. Motorun sağlamlık kontrolü yapılır. Motor sağlamlık kontrolleri motor

elektrik ve mekanik azıları sırasıyla tespitedilir.

Fırçalar kontrol edilir. Sargılar kontrol edilir. Kolektör aşınmaları kontrol edilir. Tespit edilen arızalar, yeni parçalarla

değiştirilerek arıza giderilir. Motor arızası büyükse yeni motorla

değiştirilir. Motor bakım/onarım işlemleri

tamamlanarak işlem bitirilir.

Çalışmalarınızı enerji altındayapmayınız.

Çalışmalarınızda kullanacağınız yardımcıel ve güç aletlerini hazır bulundurunuz.

El ve güç aletlerinin çalışır durumdaolmasına özen gösteriniz.

Motor arızaları büyük boyuttaysa motoruyenisiyle değiştirme yoluna gidiniz.

Motor arızasını giderirken elektrikli evaletinin diğer kısımlarını da olabilecekarızalara karşın gözden geçirmeyiunutmayınız.

Tamiratını yapacağınız aletin kısa sürelibir tamir işlemi olmamasına özengösteriniz.

KONTROL LİSTESİ

Bu faaliyet kapsamında aşağıda listelenen davranışlardan kazandığınız beceriler içinEvet, kazanamadığınız beceriler için Hayır kutucuğuna (X) işareti koyarak kendinizideğerlendiriniz

Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır

1. Alıcının enerjisini keserek gerekli güvenlik tedbirlerini aldınız mı?

2. Alıcının montaj vidalarını açtınız mı?

3. Motorun montaj bağlantı vidalarını söktünüz mü?

4. Motor bağlantı kablolarını dikkatli bir şekilde söktünüz mü?

5. Motor bağlantı uçlarını çıkararak ölçümlerini yapabildiniz mi?

6. Motorun sağlamlık kontrolünü yapabildiniz mi?

7. Fırça sağlamlık kontrolünü yapabildiniz mi?

8. Sargıların sağlamlık kontrolünü yapabildiniz mi?

9. Kollektörün aşınma kontrolünü yapabildiniz mi?

10. Tespit ettiğiniz arızaları yeni parçalar takarak giderdiniz mi?

11. Tespit ettiğiniz arıza büyükse motoru yenisiyle değiştirebildiniz mi?

DEĞERLENDİRME

Değerlendirme sonunda “Hayır” şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz.Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız“Evet” ise “Ölçme ve Değerlendirme”ye geçiniz.

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRMEAşağıdaki cümlelerin başında boş bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler

doğru ise D, yanlış ise Y yazınız.

1. ( ) Kutup sargılarındaki kopukluk seri lamba ile tespit edilir.

2. ( ) Endüvide arızalı bobin grubu grovler cihazı ile bulunur.

3. ( ) Kollektör dilimlerinde kararma var ise uygulanan gerilim azaltılır.

4. ( ) Şönt sargının manyetik alan yönü ters ise bobin değiştirilir.

5. ( ) Fırça ölçüleri, yuva ölçülerine uygun olmalıdır.

6. ( ) Fırçanın temas yüzeylerinin alıştırılmasına rodaj denir.

7. ( ) Dengesiz aşınmış kolektör zımpara ile düzeltilerek tekrar kullanılabilir.

Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerlere doğru sözcükleri yazınız.

1- Doğru akım motoru, doğru akım elektrik enerjisini …………….. enerjiye

dönüştüren elektrik makinesidir.

2- Rotor (endüvi) akımı azaltılıp çoğaltıldığında motorun ………………… değişecektir

3- …………….. doğru akım motorlarında manyetik alanın meydana geldiği

kısımdır.

4- Endüviye uygulanan gerilime ters yönde oluşan bu EMK’ye ……………….. denir.

5- Şönt motor uyartım sargısının endüvi sargısına ………….. olarak bağlandığı

doğru akım motorudur.

Aşağıdaki cümlelerin başında boş bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler

doğru ise D, yanlış ise Y yazınız.

6- ( ) Manyetik alan içerisinde bulunan iletkenden bir akım geçirilirse iletken alan

dışına itilir.

7- ( ) FSDAM terimi kalıcı mıknatıslı senkron motor için kullanılır.

8- ( ) DC motorların yol alma momentleri yüksektir.

9- ( ) Fırçasız DC motorlar harici güç elektroniği gerektirir.

10- ( ) Doğru akım makinelerinde aşınma ve iyi komütasyon elde etmek için saf

bakır fırça kullanılır.

11- ( ) Zıt EMK doğru akım makinelerinde, makinenin yüküne göre akımı

ayarlamaktadır.

12- ( ) Seri motorda motor, yüklendikçe devir sayısı artar.

13- ( ) Kutup sargılarındaki kopukluk seri lamba ile tespit edilir.

14- ( ) Endüvide arızalı bobin grubu grovler cihazı ile bulunur.

15- ( ) Kollektör dilimlerinde kararma var ise uygulanan gerilim azaltılır.

16- ( ) Şönt sargının manyetik alan yönü ters ise bobin değiştirilir.

17- ( ) Fırça ölçüleri, yuva ölçülerine uygun olmalıdır.

18- ( ) Fırçanın temas yüzeylerinin alıştırılmasına rodaj denir.

19- ( ) Dengesiz aşınmış kolektör zımpara ile düzeltilerek tekrar kullanılabilir.

sargı statora yerleştirilir. Yardımcı sargı akımı ile ana sargı akımı arasında suni bir fazfarkı oluşturulur. Böylece iki fazlı bir sistem oluşturularak bir döner alan oluşturulur. Anasargı ile yardımcı sargı akımları arasındaki 90°’ye yakın faz farkı üç yöntemleoluşturulabilir. Yardımcı sargı devresine seri olarak

1 - Omik direnç2 – Kapasitör (kondansatör)3 – endüktans (bobin) bağlanabilir.

Rotor: Bir fazlı asenkron makinelerin rotoru, genel olarak sincap kafesibiçiminde kısa devre çubuklarından oluşur. Bu çubuklar genelliklealüminyumdan yapılmıştır. Çubuk yerine sargı da kullanılabilir.

Gövde ve kapaklar: Küçük güçlü motorlarda gövde düz yüzeyli, orta güçlümotorlarda ise ısıyı havaya aktarmak amacıyla gövde çıkıntılı yüzeyli olarakyapılır. Kapaklar gövdeye saplamalarla monte edilir. Kapaklardaki oyuklarrulmanlar aracılığıyla rotora taşınır.

Resim 1.1: Bir fazlı yardımcı sargılı asenkron motorlarının yapısı

1.1.2. Bir Fazlı Yardımcı Sargılı Motorların Çalışması

Yalnız ana sargısı olan bir motora bir fazlı EMK uygulandığında ana sargıdan geçenakım, düzgün bir döner alan meydana getirmez. Yardımcı sargılı motorların kısa devrelirotorlarının dönebilmesi için stator sargılardan geçen akımların düzgün bir döner alanmeydana getirmesi gerekir.

Yalnız ana sargı ile döner alan oluşmayacağı için yardımcı bir sargıya ihtiyaç vardır.Her iki sargıda da faz farkı yok ise yine bir döner alan oluşması söz konusu değildir.

Şekil 1.1'de görüldüğü gibi rotor oluklarına 90° faz farklı olarak iki faz bobiniyerleştirdiğimizde iki kutuplu, iki fazlı en basit sargı elde edilmiş olur.

c d e

Şekil 1.1: İki fazlı alternatif akımın değişim eğrileri ve iki fazlı döner alan oluşumu

Stator sargılarına iki fazlı alternatif akım uygulandığında şunlar oluşur:

Şekil 1.1.a: 1 numaralı bobinden akım geçmektedir. II numaralı bobinde ise akımındeğeri sıfırdır. Statorda yönü sağdan sola doğru olan bir alan meydana gelir.

Şekil 1.1.b: Her iki bobinden de pozitif yönde akım geçmekte ve bu anda manyetikalan, bu akımlara uyarak şekil 1. 1. a'ya göre sağa doğru kaymaktadır.

Şekil 1.1.c: (90° de) I faz sıfır, II faz (+) maksimum değerdedir ve alan yönü aşağıdanyukarı doğru olur.

Şekil 1.1.d: (180° de) II faz sıfır, I faz (-) maksimum değerdedir ve alan yönü soldansağa doğru olur.

Şekil 1. 1. e: (270° de) I faz sıfır, II faz (-) maksimum değerdedir ve alan yönüyukarıdan aşağıya doğru olur.

Şekil 1.1’de görüldüğü gibi stator alanı, alternatif akımın alanına uyarakdönmektedir. Bu bakımdan bu alana iki fazlı döner alan adı verilir.

Sonuç olarak iki fazlı stator sargılarından geçen iki fazlı alternatif akımlar düzgünbir döner alan meydana getirir. Bu, üç fazlı alternatif akımın üç fazlı stator sargılarındangeçince meydana getirdiği döner alana benzer. Statorun ortasındaki sincap kafesli (kısadevreli) rotor döner alanın etkisi ile dönmeye başlar. Döner alan rotorun kısa devreçubuklarını keserek çubuklarda EMK'ler indükler. Kısa devre çubuklardan indükleme

akımları geçer ve rotorda manyetik alan meydana gelir. Rotor kutupları, stator döneralanın kutupları tarafından çekilir ve rotor, döner alanın yönünde dönmeye başlar.

Yalnız ana sargısı bulunan bir fazlı motorun yol alabilmesi için ilk hareketin verilmesigerekir.

1.1.3. Yardımcı Sargıyı Devreden Ayırma Nedenleri

Motorun ilk kalkınması anında yardımcı sargı, ana sargının manyetik alanınıdestekleyecek yöndedir. Fakat rotor devri, normal devrine yaklaştıkça bu kez yardımcı sargıhem ana sargı hem de rotor sargısı üzerinde ters etki yapar. Motorun normal çalışmasınıengellemesi nedeniyle yardımcı sargı devreden çıkartılır. Eğer motor, normal devrineulaştığı hâlde yardımcı sargı devreden çıkartılmazsa ince kesitli yardımcı sargıdan fazla akımgeçeceğinden sargılar ısınır ve bir süre sonra da yanar.

Yardımcı sargıyı devreden çıkarma yöntemleri şunlardır:

Yardımcı sargıyı merkezkaç anahtarı ile devreden çıkarma

Motor kalkınırken yardımcı sargıyı devrede tutan, motor normal devrin %75’ineulaştığında devreden çıkaran bir anahtardır. Merkezkaç kuvvet özelliğindenyararlanılarak yapılmıştır.

İki kısımdan meydana gelen santrifüj (merkezkaç) anahtarın duran kısmı kapakiçerisine, hareketli kısmı ise rotor miline monte edilir. Duran kısımda bulunan iki kontak,motor çalışmazken kapalı durumdadır ve yardımcı sargıyı devreye sokar. Motor normaldevrinin %75’ine ulaştığında ise hareketli kısım, merkezkaç kuvvetin etkisi ile dışarı doğruçekilerek kontak üzerindeki basıncı kaldırır. Bu sırada kontak açılarak yardımcı sargıdevreden çıkar. Motor durduğunda ise bir yay vasıtası ile tekrar eski konumuna gelerekkontağı kapatır. Şekil 1.2'de merkezkaç anahtarın resmi, Şekil 1.3'te ise yapısı verilmiştir.

Şekil 1.2: Rotor milindeki merkezkaç anahtarın görünüşü

Şekil 1.3: Merkezkaç (santrifüj) anahtarın çalışması (motor dururken ve çalışırken)

Yardımcı sargının yol verme paket şalteri ile devreden çıkarılması

Start konumunda bir fazlı motorun ana ve yardımcı sargısı paralel bağlanır. Yardımcısargı devrede iken motor yol alır. Elimizi mandaldan çektiğimizde yardımcı sargıdevresindeki kontak açılacağından yardımcı sargı devre dışı kalır. Bu şalter, kullanılırkendikkat edilecek husus, mandal çevrilerek start(başlama) konumuna girildiğinde elin mandaldanhemen çekilip şalterin (1) konumuna getirilmesidir.

Paket şalter ile yol vermenin bazı sakıncaları

Paket şalter bulunan devrede enerji kesildiğinde devre, kapalıkalacağından enerji tekrar geldiğinde alıcılar kontrolsüz çalışır.

Paket şalter ile birden fazla yerde kumanda yapılamaz. Paket şalter devrelerine motor koruma röleleri bağlanamaz. Yardımcı sargıyı devreden çıkarma zamanı kişinin insiyatifinde

olduğundan ideal bir çalışma gerçekleşmez. Yardımcı sargının manyetik (yol verme) röle ile devreden çıkarılması

Kapalı tip soğutma cihazlarında merkezkaç anahtarın tamiri için kompresörünaçılması gerekir. Bu yerlerde yardımcı sargının devreden ayrılması işlemi, Şekil 1.4'tegörüldüğü gibi manyetik röle ile yapılabilir. Manyetik röle motorun dışında olduğu içinbozulduğunda değiştirilmesi kolaydır.

Şekil 1.4: Manyetik röle ve motora bağlanması

Motor dururken manyetik röle kontakları açık konumda ve röle bobini ana sargıya seribağlıdır. Motora gerilim uygulandığında yalnız ana sargı üzerinden akım geçecek, bu akımrotoru döndüremeyecektir. Rotor dönemeyince ana sargının çektiği akım artar. Bu akım rölebobininden de geçeceğinden bobinde oluşan manyetik alan artarak nüveyi hareket ettirir.Kontaklar kapanarak yardımcı sargıyı devreye alır, motor yol almaya başlar. Motor yolaldıkça ana sargı akımı düşeceğinden röle bobininden geçen akımda azalır. Nüve ilkkonumuna döner, kontakları açar, yardımcı sargıyı devreden çıkarır. Motor yalnız ana sargıile çalışmasına devam eder.

Şekil 1. 5: Triyaklı yol verme düzeni

Triyaklı devreyle yardımcı sargının devreden çıkarılması

Devreye A.C. uygulanınca ilk önce ana sargıdan akım geçer. Ancak motorun rotorudönemez. Rotor dönmeyince ana sargının çektiği akım yükselir. Akımın yükselmesi, anasargıya seri bağlı durumdaki ayarlı direnç (P) üzerinde oluşan gerilimi yükseltir. Ayarlı

direncin geriliminin yükselmesi, triyakın geytinin tetiklenmesine neden olarak yardımcısargıdan akım geçmesini sağlar. İşte bu sırada rotor döner. Ana sargının çektiği akım normaldüzeyine iner. Ana sargının akımının normal düzeye inmesi, pot üzerindeki gerilimindüşmesine yol açar. P'nin geriliminin düşmesi, triyakı kesime sokar ve yardımcı sargıdevreden çıkar.

Devrede ana sargıya seri bağlı olarak kullanılan ayarlı direncin gücü, ana sargınıngücüne yakın değerde seçilir. Bu yöntem uygulamada yaygın değildir.

1.1.4. Yardımcı Sargılı Motorların Çeşitleri

Yardımcı sargılı bir fazlı motorlar

Şekil 1.6: Merkezkaç anahtarlı yardımcı sargılı motor

Şekil 1.6’da yardımcı sargılı bir fazlı asenkron motorun yol alma sırasındaki anasargı (esas sargı) veya yardımcı sargı çalıştırıldığında momentin düşük olduğu ve esas sargıile yardımcı sargının beraber çalıştırıldığında ise momentin yüksek olduğu görülecektir.

Kullanıldığı yerler: Bu motorlar, genel olarak 0,05 – 0,33 HP aralığındagüç momenti gerektiren çok sık başlatma-durdurma gerektirmeyen ve yolalma momenti düşük olan yüklerde kullanılır. El aletleri, çamaşırmakinesi, buzdolabı, brülör, kurutucu, aspiratör, pompa vb. küçükuygulamalar bu motorun başlıca kullanım alanlarıdır.

Yardımcı sargılı ve kalkış kondansatörlü bir fazlı motorlar

Bir fazlı yardımcı sargılı motorun kondansatörlü olanıdır. Yardımcı sargıya birkondansatör seri olarak bağlanırsa yardımcı sargıdan geçen akım kondansatörün etkisi ilegerilimden ileride olur. Şekil 1.7’de prensip şeması verilen yardımcı sargılı ve kalkışkondansatörlü 1 fazlı asenkron motorun bağlantı şeması görülmektedir.

Bu tip motorlar, bir fazlı yardımcı sargılı motorun yardımcı sargısına birkondansatörün seri bağlanmasıyla oluşur. Kalkınma süresince ana ve yardımcı sargı birlikteçok yüksek başlama momenti üretir. Motor, yeterli hıza ulaştıktan sonra merkezkaç anahtarıaçılarak yardımcı sargı ve kondansatör devre dışı bırakılır. Bu aşamadan sonra sadece anasargı, moment üretmeye devam eder. Yardımcı sargının devreden çıkmasıyla moment birmiktar düşerek kararlı duruma geçer.

Kullanıldığı yerler: Bu motorlar, yüksek başlama momenti gerektirenuygulamalarda tercih edilir ve 120 W ile 7,5 KW aralığındaki güçdeğerlerinde imal edilir. Kompresörler, büyük vantilatörler, pompalar veyüksek ataletli yükler başlıca kullanım alanlarıdır.

Şekil 1.7: Yardımcı sargılı ve kalkış kondansatörlü bir fazlı asenkron motorun prensip şeması

Yardımcı sargılı ve daimi kondansatörlü bir fazlı motorlar

Şekil 1.8: Yardımcı sargılı ve daimi kondansatörlü bir fazlı asenkron motorun prensip şeması

Şekil 1.8’de prensip şeması verilen yardımcı sargılı ve daimi kondansatörlü bir fazlıasenkron motorun şekli görülmektedir.

Bu motorlarda santrifüj anahtar yoktur. İlk kalkınma momenti, tam yük momenticivarındadır. Burada kullanılan kondansatör hem yol alma momentini biraz yükseltir hem deçalışma anında güç kat sayısını l’ e yaklaştırır. Daimi kondansatörlü motor, çok düzgün vesessiz çalışır.

Santrifüj anahtarın olmamasından dolayı daha az bakıma ihtiyaç gösterir. Genelliklevantilatör, aspiratör, brülörlerde ve sessiz çalışmanın arzu edildiği yerlerde bu motorlarkullanılır.

Bu tip motorlar, bir fazlı yardımcı sargılı motorun yardımcı sargısına birkondansatörün seri bağlanmasıyla oluşur. Kalkınma süresince ana ve yardımcı sargı, birlikteçok yüksek başlama momenti üretir.

Kullanıldığı yerler: Bu motorlar yüksek başlama momenti gerektirenuygulamalarda tercih edilir ve 120 W ile 3 KW aralığındaki güçdeğerlerinde imal edilir. Kompresörler, büyük vantilatörler, pompalar veyüksek ataletli yükler başlıca kullanım alanlarıdır.

Yardımcı sargılı, kalkış ve daimi kondansatörlü bir fazlı motorlar

Şekil 1.9: Yardımcı sargılı, kalkış ve daimi kondansatörlü bir fazlı asenkron prensip şeması

Şekil 1. 9'da prensip şeması verilen yardımcı sargılı, kalkış ve daimi kondansatörlü birfazlı asenkron motorun senkron hız-moment karakteristiğinde sadece devamlı kondansatörlüçalıştırıldığında momentin düşük olduğu ve yol alma kondansatörü ile beraberçalıştırıldığında ise kalkış momentinin yüksek olduğu görülür. Ayrıca kalkış kondansatörü,devre dışı kaldıktan sonra moment düşmektedir.

Bu tip motorlarda yardımcı sargı ve ona seri bağlı kondansatör, motorun çalıştığı süreiçerisinde sürekli devrede kalır. Kalkınma momentleri düşüktür ve güç kat sayısı yüksektir.Bu motorlar, özel amaçlı yerlerde kalkınma momentinin düşük, normal yük momentininyüksek olduğu yerlerde kullanılır. 0,001 HP ile 0,75 HP aralığındaki güçlerde üretilir. Bumotorun en önemli özelliği sessiz çalışmasıdır.

Kullanıldığı yerler: Hastane, stüdyo, fabrikaların sessiz çalışılmasıgereken bölümleri gibi sessiz çalışmanın gerekli olduğu uygulamalardabu motor tercih edilir.

1.1.5. Devir Yönünün Değiştirilmesi

Motorun dönüş yönünü değiştirmek için ana veya yardımcı sargıdan herhangi birininuçları yer değiştirilir. Bu sargıların herhangi birinin uçlarının yer değiştirmesiyle statoralanının dönüş yönü ters çevrilir. Sonuç olarak da rotorun dönüş yönü değiştirilir. Şekil 1.10'da yardımcı sargılı motorlarda yardımcı sargı uçlarını değiştirerek devir yönünündeğiştirilmesi görülmektedir.

Şekil 1.10: Yardımcı sargılı motorların devir yönünün değiştirilmesi

Aspiratör, vantilatör, kompresör, küçük çamaşır makinesi gibi motorlar daima biryönde döner. Bu nedenle sargı uçları, stator içinde bağlanarak dışarıya üç uç çıkartılır.Uçlardan ikisi ana sargı, diğeri ise yardımcı sargı ucudur ve bu uç, santrifüj anahtarabağlanır. Devir yönü sık sık değiştirilen motorlarda ise klemens tablosuna dört uç çıkartılır.Devamlı sağa ve sola çalışan tezgâhlarda, motorun devir yönünü değiştirmek için Şekil1.11'deki gibi devir yönü değiştirme şalteri kullanılır.

Şekil 1.11: Devir yönü değiştirme

1.1.6. Bir Fazlı Motorlarda Devir Ayarı

Üç fazlı asenkron motorlarda olduğu gibi yardımcı sargılı motorların devir sayıları,kutup sayılarına ve şebeke frekansına bağlıdır.

Ayrıca gerilimi değiştirerek devir ayarı yapılabilir. Ancak Md = KxU2 formülünden degörüleceği gibi motorun momenti gerilimin karesi ile doğru orantılıdır. Gerilim azaltılırsamoment de azalır. Momentin düşmesinde sakınca olmayan uygulamalarda bu yöntemkullanılabilir.

Yardımcı sargılı motorların boştaki devir sayıları ile tam yük altındaki devir sayıları%2, 5 ile %5 arasında değişir. Bunun için üç fazlı asenkron motorlarda olduğu gibi bumotorların da devirleri sabittir.

Kutup sayısının değiştirilmesi

İki devirli yardımcı sargılı motor elde edebilmek için iki ayrı ana sargıya ve iki ayrıyardımcı sargıya ihtiyaç vardır. Örneğin, statora 4 kutuplu ana ve yardımcı sargılaryerleştirildikten sonra 2 kutuplu ana ve yardımcı sargılar yerleştirilir. Böylece İki değişikdevir elde edilir.

Frekans değiştirici ile bir fazlı motorun devir ayarı

Bir fazlı motorlar 0 ile 650 Hz arasındaki frekanslarda çalıştırılarak geniş aralıklı birdevir ayarı imkânı vardır. Bir fazlı motorlar, küçük güçlü olarak yapıldıklarından devir ayarıproblemi üç fazlı olan motorlara göre daha az ve frekans değiştirici ile bir fazlı motor devirayarı masraflıdır. Bu nedenle bir fazlı motorlarda frekans değiştirici ile devir ayarıkullanılmamaktadır.

1.1.6.1. Yardımcı Sargılı Motorlarda Devir Ayarı

Ön dirençlerle devir sargısının değiştirilmesi: Çok küçük güçteki bir fazlımotorlarda bazen statora seri bağlanan dirençle devir ayarı yapılır. Ancakyaklaşık olarak düşen gerilimin karesi İle motorun devrilme ve kalkış momentidüşer. Bu nedenle bu tür devir ayarı kullanılmamaktadır.

Uygulanan gerilimin düşürülmesi: Yük altında çalışan bir yardımcı sargılımotora uygulanan gerilim düşürülürse motorun döndürme momenti, uygulanangerilimin karesine bağlı olarak azalacaktır. Döndürme momentinin azalması,motorun devrinin düşmesine, kaymanın büyümesine neden olur. Kaymanınartması, rotordaki bakır kayıplarının artmasına sebep olduğu hâlde, küçükmotorlarda bu kayıp ihmal edilebilir (Rotor bakır kaybı önemsenmeyecek birdeğerdedir.). Bu da motorun devrinin düşmesine neden olur.

1.1.7. Yardımcı Sargılı Motorların Kullanma Alanları

Yardımcı sargılı motorların çok geniş bir kullanma alanı vardır. Bir fazlı motorlariçinde en büyük güçlü olarak bu motorlar yapılır. En büyük yardımcı sargılı motor 1,5 - 2 Hpgücündedir.

Yardımcı sargılı motor çeşitlerine göre kullanım alanları şunlardır:

Yardımcı sargılı motorların kullanım alanları: Aspiratörler, üfleyici motorlar,bulaşık makinesi gibi düşük veya orta dereceli yol alma momenti gerekenyerlerdir.

Resim1.2: Aspiratör ve üfleyici motorları

Yardımcı sargılı ve kakış kondansatörlü motorların kullanım alanları:Kompresör, pompa, vinç, buzdolabı, çamaşır makinesi gibi yol alması zor olan

yerlerdir.

Resim 1.3: Klima ve buzdolaplarında kullanılan kompresör motoru

Yardımcı sargılı ve daimi kondansatörlü motorların kullanım alanları:Aspiratör, üfleyici motorlar, pompa gibi az gürültülü yerlerdir.

Kalkış ve daimi kondansatörlü motorların kullanım alanları:Kompresör, pompa, üfleyici motorlar gibi az gürültü ve yüksek moment gerekli

yerlerdir.

Resim 1.4: Buzdolabı kompresör motoru ve motor devre şemaları

1.1.8. Üç Fazlı Motorların Bir Fazlı Motor Olarak Çalıştırılması

Bir fazlı çalıştırılan üç fazlı motor ile bir fazlı motorda akım ve gerilim bağıntılarıbirbiri ile aynıdır.

Üç fazlı bir motorda fazlardan birisi kopsa veya sigortalardan biri devresini açsa sargıkollarından biri şebekeden ayrılır. Dolayısıyla üç fazlı motor, bir fazlı motorun çalışmasıkonumuna düşer. Yalnız enerji tamamen kesildikten sonra tekrar enerji verilirse motordönmez. Bunun nedeni, motor iki faza kaldığında sargılardan yalnız tek akımın geçmesidir.Motorun dönebilmesi için aralarında faz farkı olan en az iki akımın stator sargılarındangeçmesi gerekir.

Bunun yanında üç fazlı şebekenin bulunmadığı yerlerde veya özel olarak da üç fazlımotorlar bir fazlı olarak çalıştırılabilir.

Şekil 1. 12: Üç fazlı motorların bir fazlı şebekeye bağlantıları

Üç fazlı motorun bir fazlı şebekede kendi kendine yol alabilmesi için statorsargılarından biri veya ikisi, yardımcı sargı olarak kullanılmalıdır. Sargılardan birine daimikondansatör bağlanır. Şekil 1.12. a'da yıldız bağlı ve Şekil 1.12. b'de üçgen bağlı motorun birfazlı şebekedeki bağlantısı görülmektedir. Bu durumda stator sargısı yıldız veya üçgenolarak bağlanmış olan motorun iki sargı ucu bir şebekeye bağlanır. Böyle bir çalışmadamotor içerisinde meydana gelebilecek olaylar, en basit bir şekilde döner alan teorisi ileaçıklanabilir. Bir fazlı olarak çalışan üç fazlı motorun boş çalışma akımı, üç fazlı olarakçalıştırılan motorun boş çalışma akımından daha büyüktür. Bir fazlı çalışmadaki moment, üçfazlı motorun momentinin 0, 43 ile 0, 45 katı kadardır. Ancak bir fazlı şebekede çalıştırılanüç fazlı motorun gücü, anma gücünün % 50-60'ı kadar olur.

C

C

1.1.9. Kondansatör Kapasitesinin Seçimi

Güç (Hp) Güç (kW) Kapasite(mikro farad)0. 35 0. 25 43-530. 40 0. 30 53-640. 50 0. 35 64-770. 55 0. 40 72-880. 70 0. 50 88-1080. 80 0. 60 108-1300. 90 0. 70 124-1491. 10 0. 80 145-1751. 20 1. 00 161-1931. 30 1. 10 189-2271. 50 1. 20 216-2591. 75 1. 30 233-280

Tablo 1. 1: Motor güçlerine göre kullanılacak ilk hareket kondansatörleri

Yardımcı sargılı (kondansatörsüz) motoru, kalkış kondansatörlü motor hâlineçevirebilmek için seçilecek uygun bir kondansatörü yardımcı sargı devresine bağlamakgerekir.

Tablo 1.1'de motorların güçlerine göre gerekli kondansatör değerleri verilmiştir.Kondansatörler, genellikle motorlar üzerine monte edilir. Yalnız yol vermede kısa bir zamaniçin devrede kalacak olan kondansatörler genellikle elektronik kondansatörlerdir. Elektronikkondansatörler, uzun zaman devrede kalırlarsa patlar.

1.1.9.1. Kondansatör Kapasitesinin Seçimi

Bir fazlı şebekede çalıştırılacak üç fazlı motor için gerekli kondansatör pratiktegenellikle aşağıdaki gibi seçilir:

Vantilatör, taşlama vb. kolay harekete geçen motorlar için kW başına 55-60 mikrofarad, kompresör vb. kalkınma momenti büyük motorlar için kW başına 95-110 mikro farad,çamaşır makinesi ve sıkma presi motoru için kW başına 130 mikro farad kondansatörkullanılmalıdır.1.1.10. Asenkron Motorların Endüstrideki Önemi

Asenkron motorlar, endüstride en fazla kullanılan motorlardır. Çünkü asenkronmotorlar, diğer doğru akım motorlarına göre

Daha ucuzdur. Bakıma az ihtiyaç duyar. Çalışma sırasında elektrik arkı meydana gelmez. 1 ve 3 fazlı olarak yapılır. Birkaç Watt’tan 3500 kW’a kadar güçte imal edilir. Momentleri yüksektir.

Frekansları değiştirilerek istenilen devir elde edilir. Diğer hız değiştirici yöntemlerde kullanılarak hız ayarları yapılır.

Bu sebepler göz önünde bulundurulduğunda ise asenkron motorların endüstride en çokkullanılan motorlar olması kaçınılmazdır.

1.2. Üniversal Motorlar

Stator ve rotor manyetik gövdeleri sac paketlerden oluşan A. A. seri motoru, hemalternatif hem doğru akım ile ve benzer karakteristik özellikler göstererek çalışabildiğindenbu motorlara "üniversal motorlar" da denilir.

Aynı zamanda kutup ve endüvi sargıları birbirine seri olarak bağlanan seri motorlarınyapı ve çalışma karakteristiklerini de taşıdığından bu motorlara "üniversal seri motorlar" dadenilir.

Üniversal motorların özellikleri

Üniversal motorlar 1 / 500 HP ile 2 / 3 HP arasında çok küçük güçte imaledilir.

Kalkınma ve döndürme momentleri yüksektir. Devir sayıları yükle değişir. Boştaki devir sayıları çok yüksektir. Devirleri 15000 - 20000 d/d’ya kadar çıkarılabilir. Üniversal motorlar A. A. ile çalıştırıldığı zaman D. A. göre "devir sayısı - yük"

karakteristiği düşüktür.

1.2.1. Üniversal Motorların Yapısı

Üniversal motorların yapısında hem D. C.de hem de A. C.de çalışma özelliğinigösterebilmesi için stator (endüktör), rotor (endüvi)nin yanında kolektör ve fırçalarıbulunmaktadır. Resim 1.5'te üniversal motor ve parçaları görülmektedir.

Resim 1.5: Üniversal motor ve parçaları

Üniversal motorlar, doğru akım seri motorların özelliklerini gösterdiklerinden yapıolarak da doğru akım makineleri gibidir. Resim 1.6'da üniversal motorların iç yapısı veparçaları verilmiştir.

Resim 1.6: Üniversal motorun iç yapısı ve parçaları

Üniversal motorların yapısı: Endüktör ( stator) Endüvi ( rotor ) Kolektör Fırçalar Yataklar ve diğerleriolarak incelenecektir.

Şekil 1.13: Üniversal motorun kesiti

Endüktör (Kutup)

Üniversal motorlarda manyetik alanın meydana geldiği kısımdır. Endüktöre kutup dadenilmektedir. Kutup uzunluğu, yaklaşık olarak endüvi uzunluğuna eşittir.

Endüktörler kutuplara sargılar sarılarak bu sargıların enerjilendirilmesiyle mıknatıslıközelliği kazandırılmış elektromıknatıslardan yapılır. Resim 1.7'de üniversal motorun boşkutupları ve sargısı sarılmış kutuplar görülmektedir.

Resim 1.7: Üniversal motorların kutup yapısı

Endüvi

Gerilim indüklenen ve iletkenleri taşıyan kısma endüvi denir.

Üniversal motorlarda endüvi, doğrudan doğruya milin üzerine istiflenmiş dinamo sacpaketlerinden meydana gelen endüvi çekirdeği ile silindir şeklinde olan bu çekirdeğin dışkısmına açılmış oluklara yerleştirilen sargılardan meydana gelir.

Endüvi, kalınlığı 0,30 - 0,70 mm arasında değişen dinamo saclarından yapılır. Dinamosacları, istenen şekil ve ölçüde preslerle kesildikten sonra tavlanır ve birer yüzeyleri yalıtılır.Yalıtma işleminde kâğıt, lak kullanılır ve oksit tabakası oluşturulur. Resim 1.8'de endüvi -kolektör- mil görülmektedir.

Resim 1.8: Kolektör -endüvi – mil

Kolektör

Üniversal motorlarda kolektör, endüvi sargılarına D.C gerilim uygulanmasını sağlar.Kolektör dilimleri, haddeden geçirilmiş sert bakırdan pres edilerek yapılır. Bakır dilimleriarasında 0, 5 -1,5 mm kalınlığında mika veya mikanit yalıtkan konulur. Şekil 1. 14'tekolektör dilimleri görülmektedir. Bu kalınlık, kolektörün çapı ve komşu dilimler arasındakigerilim farkına göre değişir. Bobin uçlarının kolektöre yerleştirilmesi için dilimlere yarıklaraçılır ve bobin uçları buralarda yerleştirilerek lehim yapılır.

Şekil 1.14: Kolektör dilimleri

Fırçalar

Üniversal motorlarda şebeke akımını endüvi sargılarından geçirmek için fırçalarkullanılır. Fırçalar, makinenin akım şiddeti ve gerilimine göre sert, orta sert ve yumuşakkarbon veya karbon alaşımdan yapılır.

Üniversal motorlarda bütün fırça çeşitleri ile iyi çalışabilir. Mümkün olduğu kadar birmakinede aynı cins fırçalar kullanılmalı ve fırça boyları da eşit olmalıdır.

Üniversal motorlarda fırçalar, kapak üzerine açılmış ve yalıtılmış yuvalara konulur.Şekil 1. 15'te fırça çeşitlerinden dik ve yatay fırçalar, ayrıca üniversal motorlarda fırçamontajı gösterilmiştir

Şekil 1.15: Üniversal motorlarda fırça montajı ve fırça çeşitleri

Fırçaların kolektör yüzeyine oturup işletme boyunca durumunu muhafazaedebilmelerini fırça tutucuları sağlar. Fırça bir taraftan kolektör yüzeyine oturur ve diğertaraftan ise fırça tutucusunun yay tertibatı tarafından kolektör yüzeyine itilir.

Yataklar ve diğerleri

Elektrik makinelerinin en önemli parçalarından biri de yataklardır. Yataklar, çok arızayapan ve bakım isteyen kısımdır. Yataklarda meydana gelen aşınmalar, sürtünmelerkomütasyonun bozulmasına ve en büyük arızaların doğmasına neden olur.

Şekil 1.16'da rulmanlı yatak görülmektedir. Yatakların görevi, makinenin hareket edenkısımlarının mümkün olduğu kadar az kayıpla gürültüsüz ve bir eksen etrafında rahatça

dönmesini sağlamaktır. Üniversal motorlarda rulmanlı yataklar kullanılır. Bu yatakların enbüyük sakıncası, fazla gürültü yapmasıdır.

Şekil 1.16: Rulmanlı yatak

Bu parçalardan başka kapaklar, ayaklar, bağlantı klemensi, taşıma kancası, vantilatörgibi yardımcı parçalar da bulunur.

1.2.2. Üniversal Motorların Çalışma Prensibi

Üniversal motorlar, hem D. C. de hem de A. C. de çalışma özelliğini gösterdiğindenA.C. çalışma özelliğini incelediğimizde çalışma prensibi anlaşılacaktır. Üniversal motorlarabir fazlı alternatif gerilim uygulandığında statordaki (kutup) sargılarından ve rotordaki(endüvi) sargılarından akım geçer. Bu akım, kutup sargılarında manyetik alan meydanagetirirken endüvi sargılarından da geçer.

"Manyetik alan içerisinde bulunan iletkenden akım geçirilirse iletkenler, manyetikalanın dışına doğru itilir". İndüksiyon prensibine göre üniversal motorlarda da meydanagelen kutup sargılarındaki manyetik alan içerisinde bulunan endüvi sargılarından akımgeçtiği için endüvi iletkenleri, manyetik alanın dışına doğru itilir. A.C gerilim uygulanmayadevam ettiği müddetçe de motor çalışmaya devam eder.

Şekil 1.17: Üniversal motorun çalışma prensibi

Alternatif akımın pozitif yarım periyodunda

Şekil 1.17 a'da görüldüğü gibi A noktasını (+) B noktasının (-) olduğunu kabuledersek endüvi sargılarından ve kutup sargılarından bir yönde akım geçer (sağdan soladoğru). Kutup sargılarındaki kutuplaşma, üstteki N ile alttaki S ile olur. Endüvide Nkutbunun altındaki iletkenlerden geçen akım bir yönde (bizden karşıya doğru (+) iken Skutbunun üstündeki iletkenlerden geçen akım yönü ise ters yönde (karşıdan bize doğru (-)’dir.

Böylece N kutbunun altındaki endüvi sargıları sağdan sola doğru itilirken S kutbununüstündeki sargılar soldan sağa doğru itilir.

Sonuçta bu kuvvetlerin meydana getirdiği döndürme momenti endüviyi döndürür(sağdan sola doğru).

Alternatif akımın negatif yarım periyodunda

Şekil 1.17 b'de görüldüğü gibi A noktasının (-) B noktasının (+) olduğunda ise kutupsargılarından ve endüviden geçen akım yönleri de değişir (soldan sağa doğru).

"Hem kutupların yeri değiştirilip hem de endüvi sargılarından geçen akım yönlerideğiştirilirse endüvinin dönüş yönü değişmez" prensibiyle endüvi dönüş yönü aynı şekildesağdan sola doğrudur.

Böylece alternatif akımın pozitif ve negatif yarım periyotlarında kolektör ve fırçayardımıyla kutuplardan geçen akım yönleri değiştiği anda endüviden geçen akım yönündedeğişmesi sağlanmakta ve motorun bir yönde sürekli dönmesi sağlanmaktadır.

Endüvide meydana gelen döndürme momenti, endüviden geçen akıma, kutuplarınmanyetik akısına bağlıdır.

1.2.3. Kaynak Beslemesine Göre Karşılaştırılması

Üniversal motora alternatif kaynak gerilimi uygulandığında rotor ve statorda oluşanmanyetik alanlar, her an aynı yönlerde bulunur ve dolayısıyla her an aynı yönde etki eden vekaynak frekansının iki katı frekans ile pülzasyon yapan bir döndürme momenti oluşur.Ortalama moment, motorun D.C kaynağından beslenmesi durumundaki moment karakterinigösterir. Çok yüksek hızlarda çalışan bu motorlarda birim güç başına maliyet düşüktür. Butür motorların çalışmaları oldukça sesli olup 1 HP’den küçük olanlarının ömürleri de kısadır.

Ayrıca üniversal (seri) motor A.C gerilimde çalışırken motor yüklendikçe U(gerilim)ve Ø den başka etkilerde devir değişmesinde şunlar etkilidir:

Motor yüklendikçe endüvi ve endüktör dirençlerinde düşen gerilimlerin artmasıdevir sayısını azaltır.

Motor yüklendikçe endüviden geçen yük akımının sebep olduğu endüvireaksiyonu manyetik akıyı azaltır. Bu da devir sayısının yükselmesine sebepolur.

Endüvi ve endüktör sargılarının omik dirençlerinden başka alternatif akımda bu sargıların reaktif dirençlerinin etkilenmesiyle endüviye uygulanan gerilim

düşer.1.2.4. Devir Ayarı

Ø

)(

Kx

RsRaIaUn

Motorun devir sayısı bu formülle hesaplanır.

Formüldeki ifadeler:n: Devir sayısı (d/d)U: Uygulanan gerilim (volt)

la: Motordan geçen akım (amper)Ra: Endüvi direnci (ohm)Rs: Seri endüktör direnci (ohm)K: Sabit sayıØ: Manyetik akım (maxwell)

n devir sayısı formülü incelediğimizde Ra, Rs, la, K’nin normalde sabit olduğunukabul edersek yük altında çalışan bir üniversal motorunun devir sayısının (n), motorauygulanan gerilim (U) ile manyetik akıya(Ø) bağlı olduğu görülmektedir.

Üniversal motorların devir sayısı ayarında Şekil 1.18’de motor devresine seri bağlananayarlı bir dirençle veya Şekil 1.18 b'de kutup sargılarının kademeli ve değişik sargılarındanuç çıkarılarak kademeli anahtar yardımıyla yapılır. Sarım sayısı düştükçe devir yükselir,devir sayısı arttıkça da devir düşer.

Şekil 1.18: Üniversal motorun hız ayar

Üniversal motorların tristör yardımıyla hız kontrolü

Üniversal motorlarında hız kontrolü için yarı iletkenli hız kontrol sistemleri kullanılır.Şekil 1.19’da görüldüğü gibi bir tristör yardımıyla alternatif akımın yalnızca bir yarımperiyodu motor uçlarına uygulanır. İki yönlü anahtar (triyak) yardımı ile alternatif akımın heriki yarım periyodu kontrollü olarak uygulanmak suretiyle faz kontrollü bir A. A. motoruçalışması sağlanır. Hız kontrol devresi ateşleme açısı el ile kontrol edilebildiği gibi kullanılmaamacına uygun özel kontrol düzenleri yardımı ile istenilen özellikte moment / hızkarakteristikleri elde edilir. Motor ve kontrol düzeni bir muhafaza içine yerleştirilerek ekonomikve taşınabilir iş makineleri yapılmaktadır.

Şekil 1.19: Üniversal motorlarda tristörle hız kontrolü devresi

1.2.5. Devir Yönünün Değiştirilmesi

Üniversal motorların devir yönünün değiştirilmesinde iki metot kullanılır: Endüvi(Şekil 1.20 b) ve endüktör sargılarının uçlarını yer değiştirerek ( Şekil 1. 20-c) devir yönüdeğiştirilebilir.

Ancak her ikisini de aynı anda değiştirdiğimiz zaman üniversal motorun devir yönüdeğişmez.

Şekil 1.20: Üniversal motorun devir yönünün değiştirilmesi

Şekil 1.21: Üniversal motorlarda endüvi sargı uçlarının değiştirilerek devir yönünündeğiştirilmesi

1.2.6. Üniversal Motorların Kullanıldığı Yerler

Yüksek devirli olduğundan elektrik süpürgelerinde Evlerimizde bulunan kahve değirmenlerinde Mikserlerde (karıştırıcı) Vantilatörlerde Dikiş makinelerinde Saç kurutma makinelerinde Elektrikli tıraş makinelerinde Sirenlerde Seyyar taşıma ve zımpara makinelerinde Üniversal motorların yüksek devirleri dişili tertibatı kullanarak devirleri

düşürülerek el breyzlerinde ve matkaplarda Taşınabilir veya sabit büyük fanlı saç kurutucular Kahve değirmenleri Vakumlu küçük süpürgeler El blenderleri Aspiratörler El matkapları Cila makineleri Küçük çim biçme makineleri Orta gerilim kesicilerinde yay kurma motoru olarak Elektrikli ev aletleri Süt krema makineleri, santrifüjlü laboratuvar cihazları Küçük el matkapları Çamaşır ve bulaşık makinelerinde kullanılır.

Şekil 1.26 : Üniversal motor parçaları ve kullanım alanları

UYGULAMA FAALİYETİ Elektrikli ev aletlerinde kullanılan bir fazlı AC motor seçimini yapınız.

İşlem Basamakları Öneriler Elektrikli ev aletlerinde kullanılan A.C.

motorları ve tiplerini belirleyiniz. Tespit ettiğiniz bu motorların özelliklerini

motorların etiket bilgilerini kaydediniz. Tiplerini belirlediğiniz motorları ve bu

motorların özelliklerini öğreniniz. Motorları yerlerinden alırken veya

montajını yaparken motor uçlarına dikkatediniz.

Motor kontrolü yapılırken dikkatli olunuz.

Motor kontrollerini yaparken azamidikkati gösteriniz.

Açıkta kablo bırakmayınız. Arkadaşınızdan veya öğretmeninizden

yardım alınız. Yüksek devirli motor kontrollerinde

dikkatli olunuz.

KONTROL LİSTESİ


Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır1. Ana sargı uçlarını doğru bağlayabildiniz mi?2. Yardımcı sargı uçlarını doğru bağlayabildiniz mi?3. Motora gerilim uygulayıp çalıştırdınız mı?4. Ana sargı uçlarını yer değiştirebildiniz mi?5. Motora gerilim uygulayıp devir yönünü değiştirebildiniz mi?6. Yardımcı sargı uçlarını yer değiştirebildiniz mi?7. Motora gerilim uygulayıp devir yönünü değiştirebildiniz mi?

DEĞERLENDİRME

Değerlendirme sonunda “Hayır” şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz.Kendinizi yeterli görmüyorsanız, öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız“Evet” ise “Ölçme ve Değerlendirme’ye geçiniz

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRMEAşağıda verilen cümlelerde boş bırakılan yerlere doğru sözcükleri yazınız.

1. ……….. oluklarına 90° faz farklı olarak ana sargı ve yardımcı sargılar yerleştirilmiştir.2. Bir fazlı asenkron motorlarda yalnız bir sargı ile ……………… elde edilmez.3. …………………… motor kalkınırken yardımcı sargıyı devrede tutan, motor normal

devrin %75’ine ulaştığında yardımcı sargıyı devreden çıkaran bir anahtardır.4. Yardımcı sargılı ve …………………… motorlar yüksek başlama momenti

gerektiren yerlerde kullanılır.5. Motorun dönüş yönünü değiştirmek için ………………… sargıdan herhangi birinin

uçları yer değiştirilir.6. Yardımcı sargılı motorların devir sayıları, …………………… ve şebeke frekansına

bağlıdır.7. ……………… üniversal motorlarda manyetik alanın meydana geldiği kısımdır.8. Üniversal motorlarda kolektör, ……………….. D.C. gerilim uygulanmasını sağlar.

DEĞERLENDİRME

Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karşılaştırınız. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevapverirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız.Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki öğrenme faaliyetine geçiniz.

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

2. BİR FAZLI A.C. MOTORLARIN MONTAJVE BAKIMI

2.1. Elektrik Motorlarının Uygun Seçiminin Önemi

Elektrik motorlarının etiketleri

Dinamo, motor vb. birçok elektrik makinelerinin özellikleri, makine üzerine tespitedilen bir etiket ( plaka ) ile belirtilmiştir. Elektrik makinelerinin seçimi, bağlanması vekullanılmasında bu etiketler yardımcı olur. Her motorun üzerine veya motora tespit edilecekbir veya birden fazla işaret plakası üzerine en az aşağıdaki bilgiler kolayca okunabilecek vesilinmeyecek biçimde yazılır.

Bir ve üç fazlı motor etiket bilgileri

Firmanın ticaret unvanı veya kısa adı, adresi, varsa tescilli markası Motorun seri numarası veya motoru belirleyen başka uygun işaret Muhafaza, koruma, motorun soğutma ve montajı ile ilgili karakteristik

bilgiler Gövde numarası Çalışma rejimi, sınıfı ve gerektiğinde yüklü çalışma süreci veya çalışma

kat sayısı Anma çıkış gücü ( kW ) Anma gerilimi ( V ) ve primer sargının bağlantı yöntemi Anma akımı ( A ) Anma frekansı ( f )

Faz sayısı Anma çıkış gücünde dönme sayısı ( dakikada devir sayısı olarak ) Yalıtım sınıfı Sargılı rotorlu endüksiyon motorları için

o Anma çıkış gücünde motor akımıo Açık devrede bilezikler arasındaki rotor gerilimi ve sekonder

sargının bağlama yöntemi gibi bilgiler bulunur.

Yanlış motor seçiminde meydana gelen sorunlar

Uygulamada belirli bir işin yapılmasına yardımcı olan elektrik motorlarının nasılseçileceği daima problem oluşturmuştur. İşe göre motor seçiminde yetkili kişileri karasızlığagötüren en önemli etkenler, işin özellikleri ile çalışma ortamının özellikleridir. Motor seçimiiçin oluşturulan tablolarda birkaç önemli iş tespit edilerek motor güçleri belirlenmiştir. Fakatendüstride pek çok sayıda iş ve çalışma ortamı olduğu düşünülürse bu tabloların ne kadaryetersiz kalacağı görülecektir. Zaten teknolojinin gelişimi sonucunda işlerin çeşitlenmesiyleher işe uygun tablolar hazırlamak çok zordur. Bu nedenle işe göre motor seçiminin süreçyönü öğrenilirse iş ne olursa olsun motor seçimi kolaylıkla yapılabilecektir.

Motor gücünün küçük seçilmesi

Motorda aşırı ısınma meydana gelir. Kaymanın artması, devrin düşmesi, rotor geriliminin bir miktar artması

gibi sorunlar meydana gelir. Motor momenti yük momentini karşılayamaz. Yapılan işin kapasitesi, dolayısıyla da iş verimi düşer.

Motor gücünün büyük seçilmesi

Kuruluş ve işletme masrafları artar. Motorun verim eğrisinin maksimum noktasından aşağıda çalışması

gerçekleşir. Güç kat sayısı düşer, dolayısıyla devreden çekilen akım artar. Fiziksel olarak büyüklük artar.

2.2. Bir Fazlı Kondansatörlü Motor Bağlantıları

Bir fazlı motorların çalıştırılmasında klemens tablosu bağlantısı aşağıdaki şekillerdikkate alınarak yapılmalıdır.

Şekil.2.1: Bir fazlı kondansatörlü motorların standart klemens tablosu

Stator sargı Standart uç işareti Uçların kablo rengiAna sargı U1-U2 Siyah-mavi

Yardımcı sargı Z1-Z2 Beyaz -kırmızı

Ana sargının (siyah –mavi ) uçları, klemens tablosunda U1 ve U2 klemenslerine,yardımcı sargının (beyaz-kırmızı) uçları, Z1 ve Z2 klemenslerine bağlanır.

Şekil 2.2: Kalkış kondansatörlü 1 fazlı motorun prensip şeması

Z1 C C

U2Z2U1

Şekil 2.3: Kalkış kondansatörlü motorun klemens tablosu ve motorun sağa- sola dönüşbağlantısı

Şekil 2.4: Daimi devre kondansatörlü 1 fazlı motorun prensip şeması

Z1 C C

U2Z2U1

Şekil 2.5: Daimi kondansatörlü motorun klemens tablosu ve motorun sağa-sola dönüş bağlantısı

Şekil 2.6: Çift kondansatörlü 1 fazlı motorun prensip şeması

Z1 C C

U2Z2U1

Şekil 2.7: Çift kondansatörlü motorun klemens tablosu ve motorun sağa- sola dönüş bağlantısı

Şekil 2.8: Küçük güçlü hız ayarı yapılabilen 1 fazlı A.C. motor prensip şeması

2.3. Üniversal Seri Motor Bağlantıları

Şekil 2.9: Üniversal seri motor prensip şeması-1

Şekil 2.3: Üniversal seri motor prensip şeması-2

2.4. Ev Aletlerinde Kullanılan Çeşitli A.C. Seri Motorlar

Resim 2.1: Bulaşık makinelerinde kullanılan sirkülasyon motoru ve mutfak robotlarındakullanılan yüksek devirli A.C. seri motor

Resim 2.2: Çamaşır makinelerinde kullanılan A.C. seri motor

Resim 2.3: Buzdolabı kompresörü ve sürücü devresi

2.5. Talimatlar ve Bilgiler

Tanımlama ve çalışma koşulları “IM” asenkron motorlar, teknik, Avrupastandartlarına (EN 60034), ulusal standartlara uygun olarak ve endüstri uygulamaları içinüretilmiş genel amaç motorlarıdır. Motorlar, etikette de yazdığı gibi dış sıcaklık - 15 / + 40 ºC ve maksimum yükseklik 1000 m’ye kadar olan yerlerde kullanılabilir. Farklı kullanımlarve koşullar için teknik yetkililerimize danışılması tavsiye edilmektedir. Her ne şartta olursaolsun, motorların tehlikeli bir durum yaratabilecek hallerde çalıştırılmaması gerekir ve aksihaller patlama vb.ne neden olabilir. Güvenlik uyarıları bu bilgiler yalnızca elektrik dönermakine, güvenlik standartları ve güvenli kurulum hakkında iyi bilgisi olan kalifiye personeliçin geçerlidir. Sadece bu yetkili kişiler, elektrik motorunun bütün çalışmasından veoperasyonundan, motorun işletmeye alımından, çeşitli kontrollerinden, depolanmasından,kurulumundan, enerji bağlantısından, düzenli ve düzensiz bakımından sorumludurlar. Ciddiyaralanmalar veya hasarlar, düzensiz kullanım, yanlış kurulma, koruma önlemi azlığı, takılıolmayan koruma araçları, doğru yapılmayan kontroller, uygunsuz bağlamalardan veemniyetsiz montajdan meydana gelmektedir.

Tehlikeler

Motorun milini asla motoru kaldırmak için kullanmayınız. Bazı motorlarımızdabulunan kaldırma halkaları, sadece bu iş için yapılmıştır. Depolanma esnasında alanın kapalı,temiz, kuru, titreşimsiz olmasına dikkat edilmelidir. Daima motorunuzu nemden koruyunuz.Yapılan ölçümler esnasında motora enerji taşıyan bağlantı elemanlarına dokunmayınız.

Rulmanları kontrol ediniz. Eğer gürültülü çalışmaya sebep oluyorsa değiştiriniz. Kurulmastandart motorların soğutma devresi pervane tarafında sabit bir hava akışına ihtiyaç duyar.Ortam ve motor sıcaklığının etkilenmemesi için motorların duvarlara, diğer makinelere ve ısıkaynaklarına yakın yerlerde kurulmaması gerekir. Mümkün olduğu kadar motoru güneşışınlarından ve yağmurdan koruyunuz. Fan tarafı üstte olan dikey motorlar için yağmurkoruması daima gereklidir. Kontrol ve bakım için motorların daima kolay erişilebilinir biryerde konuşlandırılması gerekir.

Makineye bağlantı

Sabitlemeden önce eşleme yüzeylerini temizleyiniz ve yapışmaya karşı yağlayınız.Takma ve sökme işlemini, gergi çubukları ve çektirmeler yardımı ile yapınız. Rulmanlaraciddi bir zarar vermesini önlemek için çarpma ve şoklardan kaçınınız. Bu yüzden de aslaçekiç kullanmayınız.

Doğrudan bağlama

Dikkatlice motoru dönen makinenin hizasına getiriniz çünkü iki eksen arasındakiküçük farklılıklar bile rulmanlarda hızla zarara yol açar.

Kayışla bağlama

Makine eksenini motor eksenine paralel şekilde ayarlayınız. Seçtiğiniz kasnak çapı vekayış gerginliği çok önemlidir. Kayış, çok gergin olmamalıdır (rulmanların ve hatta motormilinin zarar görmemesi için) ve çok da gevşek olmamalıdır (kasnaktan kaymayı engellemekiçin).

Motor elektrik bağlantıları

Ülkenizin yönetmeliklerini takip ediniz ve motor tanıtım etiketinde belirtilenelektriksel özelliklerin şebeke elektriğine uygun olduğunu kontrol ediniz. Şebekenin gerçekgerilimi bazen anma gerilimi değerinden farklı olabilir. Aşırı ısınmalardan ve/veya motorklemensinde meydana gelen gerilimdeki aşırı düşümlerinden kaçınmak için uygun tip vekesitte kablo seçilmelidir.

Dönme yönü

Motor mil ucuna bakıldığında, motorun dönüş yönünün saat yönünde olması gerekir.Dönüş yönünde bir aksilik varsa sargı bağlantılarında bir hata oluşmuş demektir. Dönüşyönü, istenen yönün tersi olursa operatöre ve makineye zarar verebilir. Bu yüzden dönüşyönünü kontrol etmek gerekir. Çok dikkatli olunmalıdır. Gerekli olduğu takdirde faklı birdönme yönü tercih ediniz. Trifaze motorda klemenslerdeki herhangi iki trifaze ucun yerinideğiştiriniz (Örneğin, L1 ve L2’nin yerlerini değiştiriniz.).

Topraklama

Normal şartlarda elektrik bağlantısı olmayan metal parçalar, klemens kutusunun içindeolan toprak terminalini kullanarak topraklanmalıdır. Uygun kesitte bakır tel kullanılmalıdır.

Etkisiz topraklama, insan hayatı için tehlikelidir ve akımın insan bedeni üzerinden akmasıriskini taşır.

Elektrik korumaları

Motorlar kısa devrelerin, aşırı yüklerin, iki faza kalmanın, aşırı gerilimyükselmelerinin etkilerine karşı daima korunmalıdır. Bazı koruma çeşitleri şunlardır:Sigortalar, minimum gerilim ve maksimum akım koruyucularıdır. Eğer aşırı yükler çok uzunzaman periyotlarında devam ederse ya da motorda bir sıkışıklık tehlikesi belirirse elektroniktork sınırlayıcıları ya da diğer benzeri devreler yardımı ile durdurulmalıdır. Yük altında sıkkalkışların fazla sayıda bulunduğu çalışma rejimlerinde motor, dâhili tip yarı iletken sıcaklıkhissediciler vasıtası ile korunur. Bir manyetik termik anahtarı, motor anma akımı değerindendaha yüksek bir eşik değerine ayarlanması gerektiği için uygun değildir. Anma gerilimitoleransı, ± 10%’dur.

Motoru çalıştırmadan önce

Kılavuzdaki talimatlara uygun olarak motorun mekanik ve elektrikli bağlantılarıdikkatlice yapıldıktan sonra motoru çalıştırmaya başlamadan önce şunlar yapılmalıdır:

Tüm elektrik bağlantılarının sıkılığı kontrol edilmelidir. Klemens kapağıcontasını ayarlayarak klemens kutusu kapağını düzgünce kapatınız vetüm tespit vidalarını sıkıştırınız. Su damlamasının söz konusu olduğuyerlerde, motorun klemens kutusunun ve kablo çıkış kanalının bazımacun contalar ile sızdırmazlığının sağlanması gerekir.

Kaplin ve sabitleme sistemlerinin sıkılığı kontrol edilmelidir. Koruma araçları kontrol edilmelidir. Dış çevre sıcaklığı kontrol

edilmelidir. Eğer -15 +40 ºC sınırları içinde değilse teknikdepartmanımızla bağlantı kurunuz.

Düzenli motor bakımı

(Tamamen güvenli koşullarda uygulayınız. Motorlar enerjiye bağlı olmamalı ve kapalıkonumda olmalıdır.)

Normal çalışma rejimi boyunca çoğunlukla normal soğutma rejiminindüzensiz çalışması sonucu oluşan aşırı ısınmayı önlemek için motorunsoğutma sistemini (gövde ve hava girişini) tozdan, yağdan koruyunuz veeksik parça ile çalıştırmayınız.

Motorun titreşimsiz ve yabancı ses gelmeden çalıştığını kontrol ediniz.Eğer titreşim varsa motorun kurulumunu ve bağlantılı makinenindengelemesini kontrol ediniz.

Kayışların gerginliğini kontrol ediniz. Rulmanlar, IM 63...132 tip motorlar kapaklı rulmana sahiptir. Rulmanlar

yağlanmış yataklıdır ve bakım gerektirmez. Rulmanların ömrü büyükölçüde yükün tipine, yol verme şekline ve iş ortamının sıcaklığı venemine bağlıdır. Standart çalışma koşulları ve şekilleri için rulmanların20.000 saatlik ya da 2-5 senelik çalışma süresinden sonra değiştirilmeleri

tavsiye edilmektedir. Bu süre dolmadan rulmanların dönerken çok sesçıkarmaları da değişimi zorunlu kılan diğer bir etmendir. Yeni birmotorda rulmanlar gürültülü bir biçimde çalışıyor ise öncelikle kaplinikontrol ediniz ve ekseni düzeltiniz. Daha sonra hâlâ rulmanların gürültülüçalışıyor olması, rulmanların zarar gördüğü ve değiştirilmelerinin zorunluolduğu anlamına gelir. Rulman değişimi esnasında ve statordan mil-rotorbirimini çıkartırken motorun sargılarına zarar vermemek için çok dikkatliolunuz. Rulmanları monte etmek için uygun bir çakma aparatı ile preskullanınız veya rulmanın iç bileziğini önceden yaklaşık 80 ºC’ ye kadarısıtınız ve yuvasına yerleştiriniz. İç bileziklerin mil kanalına tam olarakoturmuş olduğunu kontrol ediniz.

Mil üzerindeki keçelerin dönen parçalar üzerinde sıkı bir şekildeçalıştığını ve kolayca çıkarılabilmesini sık sık kontrol ediniz. Değiştirmesırasında sürtünme yüzeyine bir miktar gres sürünüz.

Periyodik olarak bütün elektrik ve mekanik bağlantıların sıkılığının en azmontaj ve sabitleme elemanları kadar iyi olduğunu kontrol ediniz.

1. Marka2. Faz sayısı3. Gövde tipi4. İşletme türü5. Kuruluş biçimi6. Mekanik koruma sınıfı7. Yalıtım sınıfı8. Anma gerilimi9. Anma frekansı10. Anma akımı11. Anma çıkış gücü12. Güç kat sayısı13. Anma hızı14.Uluslararası elektrik motorları standardı15. CE uygunluk işareti16. Motorun seri numarası17. Kondansatör değeri ( bir fazlı motorlar için)

UYGULAMA FAALİYETİ 1 fazlı AC motorların montaj ve bakım işlemlerini yapınız.

İşlem Basamakları Öneriler Bakımı yapılacak motorun etiket

bilgilerini kaydediniz. Motorun cinsini belirleyiniz. Bakımı yapılacak motorun elektriki ve

mekanik kontrollerini yapınız. Uygun motor seçimine özen gösteriniz. Motor montajında dönüş yönüne dikkat

ediniz.

Motor uçlarını sökerken dikkatli olunuz. Motor bağlantı şemasını her ihtimale

karşı bir yere not ediniz. Motor enerjisini kesmeden işlem

yapmayınız. Kontrol yapılırken dikkatli olunuz. Motorlarda topraklama bağlantısı

olmasına dikkat ediniz.

47

KONTROL LİSTESİ


Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır1. Motorun etiket bilgilerini doğru kaydedebildiniz mi?2. Motorun cinsini belirlediniz mi?3. Motorun elektriğini ve mekanik kontrollerini yaptınız mı?4. Uygun motor seçimini yapabildiniz mi?5. Motorun montajını yaparken devir yönüne dikkat ettiniz mi?6. Motor bağlantı noktalarını kontrol ettiniz mi?7. Rotor yataklarını kontrol ettiniz mi?

DEĞERLENDİRME

Değerlendirme sonunda “Hayır” şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz.Kendinizi yeterli görmüyorsanız, öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız“Evet” ise “Ölçme ve Değerlendirme’ye geçiniz

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRMEAşağıdaki cümlelerin başında boş bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen

bilgiler doğru ise D, yanlış ise Y yazınız.

1. ( ) Ana sargı uçları klemens tablosunda U1-U2 klemenslerine bağlanır.

2. ( ) Yardımcı sargı uçları klemens tablosunda Z1-Z2 klemenslerine bağlanır.

3. ( ) Motor gücü küçük seçilirse iş verimi artar.

4. ( ) Motorun bütün elektrik ve mekanik bağlantıların sıkılığı periyodik olarak kontrol

edilmelidir.

5. ( ) Motorlar kısa devrelerin, aşırı yüklerin, iki faza kalmanın, aşırı gerilim

yükselmelerinin etkilerine karşı daima korunmalıdır.

DEĞERLENDİRME

Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karşılaştırınız. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevapverirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız.Cevaplarınızın tümü doğru ise “Modül Değerlendirme”ye geçiniz.

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Aşağıdaki sorulardaki boşlukları doğru sözcüklerle doldurunuz.

1. ……….. oluklarına 90° faz farklı olarak ana sargı ve yardımcı sargılar yerleştirilmiştir.2. Bir fazlı asenkron motorlarda yalnız bir sargı ile ……………… elde edilmez.3. …………………… motor kalkınırken yardımcı sargıyı devrede tutan, motor normal

devrin %75’ine ulaştığında devreden çıkaran bir anahtardır.4. Yardımcı sargılı ve …………………… motorlar yüksek başlama momenti

gerektiren yerlerde kullanılır.5. Motorun dönüş yönünü değiştirmek için ………………… sargıdan herhangi birinin

uçları yer değiştirilir.6. Yardımcı sargılı motorların devir sayıları, …………………… ve şebeke frekansına

bağlıdır.7. ……………… üniversal motorlarda manyetik alanın meydana geldiği kısımdır.8. Üniversal motorlarda kolektör, ……………….. D.C gerilim uygulanmasını sağlar.

Aşağıdaki ifadeleri dikkatli okuyunuz; doğru olan ifadenin yanına “D” yanlışolanın yanına “Y” yazarak bilgilerinizi değerlendiriniz.

9. ( ) Ana sargı uçları klemens tablosunda U1-U2 klemenslerine bağlanır.

10. ( ) Yardımcı sargı uçları klemens tablosunda Z1-Z2 klemenslerine bağlanır.

11. ( ) Motor gücü küçük seçilirse iş verimi artar.

12. ( ) Motorun bütün elektrik ve mekanik bağlantıların sıkılığı periyodik olarak kontrol

edilmelidir.

13. ( ) Motorlar kısa devrelerin, aşırı yüklerin, iki faza kalmanın, aşırı gerilim

yükselmelerinin etkilerine karşı daima korunmalıdır.

Documents

Elektrik Mak