|
|
Elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren aygıtlara
elektrikmotorları denir.Her elektrik makinası biri sabit (Stator) ve
diğerikendi çevresinde dönen (Rotor ya da Endüvi) iki ana parçadan
oluşur. Buana parçalar: elektrik akımını ileten parçalar (örneğin:
sargılar),manyetik akıyı ileten parçalar ve konstrüksiyon parçaları
(örneğin:vidalar, yataklar) olmak üzere tekrar kısımlara ayrılır.
Alternatifakım ile çalışan elektrik makinalarında rotor ve statorun
manyetikakıyı ileten kısımları fuko akımlarından kaçınmak
amacıylatabakalandırılmış saçlardan yapılır. Rotor ve Stator saç
paketlerininyapılması için 0,35 - 1,5 mm kalınlığında, tek ya da çift
taraflıyalıtılmış saç levhalar makas tezgahlarında şeritler halinde
kesilir.Bu şekilde oluşturulan saç şeritler şerit çekirdekli trafoların
vemakinaların yapımında başka bir işleme gereksinilmeden
derhalkullanılabilmektedir. Makastan çıkan saç şeritler çok seri -
çalışankalıp - kesme presine verilir. Dakikada 300 - 500 kesme yapan
500 000kp’lık presler stator ve rotor saç profillerini bir dizi -
kesmehalinde arka arkaya çıkartır.
Rotor ve stator saç profilleri birbirinin boşluğunu dolduracakşekilde
kesildiğinden (kalıpla), üretim sonu kırpıntı parça miktarı çokazdır.
Büyük çaplı rotor ve stator saç paketleri genellikle tek -kesmede
çıkartılır. Bunun için, önceden hazırlanmış disk şekildekisaçlar
üstüste gelecek şekilde yerleştirilir. Bu şekilde yerleştirilmişsaç
tabakaları kalıp - kesme presinde tek bir hamlede kesilir.Sargıların
yerleştirilmesi için gerekli oluklar makinelerde açılır.İşlem görecek
parça miktarı fazla değil ise oluk açma otomatındaoluklar tek tek
açılır. Büyük sayıdaki parça miktarları ve büyük çaplısaçlar için her
seferinde 5-6 oluk açabilen otomatlardanyararlanılmaktadır. Oluk açma
otomatlarından gelen saçlar özel sayıcıterazilerde tartılır, istif
makinesinde üst üste tabakalandırılır ve 5- 10 kp/cm2 lik bir basınç
altında saç paketi halinde birleştirilir.
Stator ve rotor sargı oluklarına uygulamada genellikle
kartondöşenmektedir. Yalıtmak amacıyla döşenen kartonun görevi: Oluk
içindekipürüzleri örtmek ve sargı tellerini hasarlardan korumaktır.
Karton ileyalıtılan oluklara sargılar döşenir. Stator ve rotor
sargıları tek katya da çift kat sarımlı yapılırlar. Tek katlı
sargılarda her oluk içindeher bir sargının yalnız bir kenarı, buna
karşın çift katlı sargılardaçift sayıda bobin kenarı (genellikle iki)
bulunur. Stator Sargıları:Tek katlı sargılarda, önceden bir sargı
makinasında hazırlanmış veizole edilmiş sargı paketleri açık oluklara
tek tek yerleştirilir(Şekil 1-1 a). Büyük gerilimli statorlarda açık
oluklu saç paketlerikullanılır. Yarı açık oluklara (Şekil 1-1 b)
sargılar özel kalıp ya daşablonlar yardımıyla tek tek döşenmektedir.
Tam kapalı oluklar içine,teller statorun alın tarafından başlayarak,
ipliğin iğneye geçirildiğigibi tek tek geçirilir. Sonra bu teller sargı
haline getirilir (Şekil1-1 c). Oldukça uğraşılı bu tür sarım yerine
özel sargı paketleri dekullanılmaktadır. Bu sargı paketlerindeki
iletkenler sadece dahaönceden hazırlanmış taraflarından oluklara
sokulur. Bu şekildeolukların diğer tarafından dışarı çıkan sargı
başları birbirleriylesert lehim ya da kaynak suretiyle birleştirilir.
Elektrik Motorları - (AC Motorlar,DC Motorlar ve çeşitleri) electronics
Şekil 1-1 Çeşitli türdeki sargı olukları
Şayet oluklara az sayıda ve büyük kesitli iletkenler sokulacaksa,çubuk
şeklindeki iletkenler kullanılır.Bunlar sonradan kendi
aralarındavidalarla ya da lehimlemek suretiyle birleştirilir.Tahta ya
da fiberdenyapılmış oluk kamaları ( ya da takozları ) oluk ağızlarını
kapatmayayarar. Oluklardan dışarı çıkan sargı başları pamuk ya da cam
pamuğu ilesıkıca sarılarak yalıtılır. Sargıların devre bağlantıları
sağlandıktansonra stator bir fırın içinde 100 0C civarında kurutulur ve
sonrayalıtkan vernik emdirilir. Vernik emdirme işlemi havasız bir
ortamiçinde yapılır. Bunun için önce stator bir vakum kabı
içineyerleştirilir ve kap sıkıca kapatılarak havası çekilir. Sonra
kabınüstünde bulunan vernik musluğu açılarak içeriye vernik
gönderilir.Ortam havasız olduğundan içeriye gönderilen vernik
sargıların en küçükaralıklarına dahi nüfuz eder. Vernik emdirme
işleminden sonra statortekrar kurutma fırınına sokulur ve burada son
kurutma işlemi yapılır.Rotor sargıları elde ya da makinede sarılır.
Bunun dışında uygulanacakbütün işlemler stator sargılarında olduğu
gibidir.
1.2. ELEKTRİK MOTOR ÇEŞİTLERİ
Alternatif akım motorları
Asenkron (indüksiyon) motorları
Tek fazlı asenkron motorlar
Yardımcı sargılı motorlar
Kondansatörlü motorlar
Kondansatör başlatmalı
Daimi kondansatörlü
Çift kondansatörlü
Yardımcı direnç sargısı olan tek fazlı motorlar
Gölge kutuplu motorlar
Üç fazlı asenkron motorlar
Döner bilezik-rotorlu motor (sargılı rotorlu motor)
Kısa devre-rotorlu motor (sincap kafes motor)
Senkron motorlar
Tek / çok fazlı motorlar
Alan sargılı
Sabit mıknatıslı
Relüktans
Histeresis
Değişebilir hızlı kutup anahtarlamalı
Doğru akımla çalışan motorlar
Şönt motor (paralel sarımlı motor)
Seri motor (seri sarımlı motor)
Alternatif / doğru akım
Split alan
Sabit mıknatıslı (dıştan uyarmalı motor)
Geleneksel konstrüksiyonlu motorlar
Top (sepet) sargılı motorlar
Oynar bobin motorlar
Doğru akım tork motorlar
Seri / şönt motorlar (compound motorlar = bileşke alanlı motorlar)
Hibrit motorlar
Step motorlar
Küçük açılı
Sabit mıknatıslı
Relüktans
Sabit mıknatıslı
Relüktans
Fırçasız doğru akım motorları
Değişken frekanslı motorlar
Senkron motorlar
Sargılı rotorlu
Sabit mıknatıslı
İndüksiyon motorlar
Senkron faz kilitlemeli motorlar
ALTERNATİF AKIM MOTORLARI
Alternatif akım ile çalışan elektrik makinalarında manyetik
döneralanlar oluşur. Şayet rotorun dakikada yapmış olduğu devir
sayısıstator-döner alanının dakikada yaptığı devir sayısı ile aynı ise,
böylebir makineye senkron makine denilir. Rotorun devir sayısı döner
alandevir sayısından küçük ya da büyük ise, bu tür makine asenkron
makineolarak anılır (senkron eşlemeli; asenkron =eşlemesiz).
ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTORLARI
BİR FAZLI ASENKRON MOTORLAR
Bir fazlı asenkron motorlar, üç fazlı asenkron motorlar gibi statorve
rotor olmak üzere iki ana kısımdan oluşur.Bir fazlı asenkronmotorlar
kendi aralarında yardımcı sargılı ve gölge kutuplu motorlarolmak üzere
iki gruba ayrılırlar.
BİR FAZLI YARDIMCI SARGILI MOTORLAR
Bir fazlı yardımcı sargılı motorlarda, stator sargıları bir anasargı
(çalışma sargısı) ile yardımcı (yol verme) sargıdan oluşur. Anasargı;
omik direncinin küçük olması için kalın kesitli iletkenlerdenyapılır.
Ayrıca reaktansının büyük değerde olması için de hem alt
katayerleştirilir, hem de sarım sayısı yardımcı sargıdan daha
fazladır.Yardımcı sargı ise; ince kesitli olup omik direnci ana sargıya
göredaha fazladır ve üst kata yerleştirilir.
Motor yol aldıktan sonra yardımcı sargıyı ana sargıdan ya dadevreden
çıkarmak için genellikle rotorun üzerinde merkez kaç kuvvetiile çalışan
anahtar sistemi bulunur. Bu sistemi olmayan motorlardayardımcı sargıyı
ayırma işlemi manyetik röle ile ya da özel yol almaşalterleri ile
yapılır.
Bir fazlı yardımcı sargılı asenkron motorlarda ana sargı veyardımcı
sargıları aralarında 90° elektrik faz farkı bulunacak şekildestatora
yerleştirilir. Bir fazlı asenkron motorlar indüksiyonprensibine göre
çalışır.
Özel Yol Verme:
Start şalteri (motora hem yol vermek, hem de motoru devamlıçalıştırmak
için kullanılan şalter) Şekil 1-2 a da görüldüğü gibi üçkutuplu ve üç
konumludur. O durumunda iken kontakların hepsi açıktır.Motoru
çalıştırmak için şalterin kolu tamamen sağa çevrilip start (yolverme)
durumuna getirilir ( Şekil 1-2 b) Bu anda kontakların hepsikapanır. Ana
ve yardımcı sargı devreye girdiğinden motor yol almayabaşlar. Devir
sayısı yükseldiğinde şalter kolu bırakılır. Yay etkisiile kol I
konumuna gelir Şekil 1-2 c de görüldüğü gibi, yardımcısargıyı bağlayan
kontak ayrılır ve yardımcı sargı devre dışı edilir.Diğer kontaklar
kapalı kaldığından motor yalnız ana sargı ile dönmesinedevam eder.
Elektrik Motorları - (AC Motorlar,DC Motorlar ve çeşitleri) electronics
Şekil 1-2 Özel yol verme start şalteri ile a) açık b) yol verme c) çalıştırma konumları
Bir Fazlı Yardımcı Sargılı Motorların Devir Yönünün Değiştirilmesi:
Motorun devir yönünü değiştirmek için ya yardımcı sargı uçlarınınyeri
veya ana sargı uçlarının yeri değiştirilir. Şekil 1-3 a dakibağlantıda,
her iki sargıdan geçen akım yönü aynıdır( Örneğin,motorsağa dönüyor).
Şekil 1-3 b de yardımcı sargı uçları değiştirildiğindeyardımcı sargı
akım yönü, ana sargı akım yönüne ters olacağından döneralanın yönü
değişir ve motor bu sefer sola döner.
Elektrik Motorları - (AC Motorlar,DC Motorlar ve çeşitleri) electronics
Şekil 1-3 Bir fazlı yardımcı sargılı motorların devir yönünün değiştirilmesi
KONDANSATÖRLÜ MOTORLAR
Sargı yastıklarının üçünde de farklı gerilimler oluştuğu için üçfazlı
bir motorun tek fazlı akım şebekesinde işletilmesi sakıncalıolmaktadır.
Bundan dolayı tek fazlı akım şebekesi için çift sargısıbulunan
kondansatörlü motorlar geliştirilmiştir.
Elektrik Motorları - (AC Motorlar,DC Motorlar ve çeşitleri) electronics
Şekil 1-4 Kondansatörlü motorun sargı planı
Elektrik Motorları - (AC Motorlar,DC Motorlar ve çeşitleri) electronics
Şekil 1-5 Kondansatörlü motorun sargıları
Kondansatörlü motorlarda stator üzerinde bir UV ana sargısı ve birWZ
yardımcı sargısı bulunur. Ana sargı yol vermeli motorda olduğu
gibistator oluklarının 2/3’üne döşenmiştir. Geri kalan 1/3’lük
oluklarayardımcı sargı sarılır (Şekil 1-4 ve 1-5). Yardımcı sargı tek
parçahalinde ise kondansatör sargıdan önce (Şekil 1-6); çift parça
halindeise sargılar arasına bağlanır. Rotorun dönme yönünü değiştirmek
içinyardımcı sargı üzerindeki akım yönü çevrilir. Kondansatör ile
yardımcısargı bir seri - salınım devresi oluşturduğundan, kondansatör
uçlarındabulunan gerilim şebeke gerilimlerinden büyük olur ve bu
gerilim motorunboşta dönmesi anında en büyük değerine ulaşır.
Kondansatörlü birmotorun kondansatörü ortaya çıkacak en büyük gerilime
göredeğerlendirilmiş olmalıdır.
Kondansatör kapasitesi ne kadar büyük olursa, kondansatörlü
motorunçekme momenti o kadar büyük olur. Diğer bir yönden, kapasitenin
büyükolması yardımcı sargının daha çok akım çekmesine ve ısınmasına
nedenolmaktadır. Bu nedenle bu tür motorların bir çoğunda özel yol
vermekondansatörleri kullanılır. Motor devir aldıktan sonra yol
vermekondansatörü ya el ile ya da merkezkaç kuvveti ile çalışan bir
şalterüzerinden akım devresinden çıkarılmaktadır. Motor anma gücünün
kW’ıbaşına yol verme kondansatörünün 4 kvar’lık bir tepkin güç
çekmesizorunludur. Buna karşın işletme kondansatörleri sürekli devrede
kalır.İşletme kondansatörlerinin çekmeye zorunlu olduğu tepkin güç,
motoranma gücünün kW’ı başına, 1,3 kvar kadardır. Kondansatörlü
motorlarda,ya bir işletme kondansatörü, ya bir yol verme kondansatörü
ya da herikisi birden bulunabilir. Kondansatörlü motorlar uygulamada
santrifujluçamaşır sıkıcılarda, brülörlerde, mutfak makinelerinde, bazı
elektriklialetlerde ve teyplerde (ses kart aygıtı) kullanılmaktadır.
Elektrik Motorları - (AC Motorlar,DC Motorlar ve çeşitleri) electronics
Şekil 1-6 Yardımcı sargısı tek Şekil olan tek fazlı bir motor devresi
Elektrik Motorları - (AC Motorlar,DC Motorlar ve çeşitleri) electronics
1-7 Yardımcı direnç sargısı parçalı bir kondansatörlü motor
Kondansatörlü motorlar da kendi aralarında farklı türlere ayrılırlar:
1. Kondansatör Başlatmalı Motorlar
Kondansatör sadece kalkış sırasında devreye girer. Kalkış sonu merkezkaç şalteri ile devreden çıkarılır.
3 Hp değerine kadar, genel amaçlar için üretilir.
Monofaz sanayi motoru olarak bilinen motorlardır.
2. Daimi Kondansatörlü Motorlar
Kondansatör kalkışta ve çalışmada yardımcı sargıyı sürekli devrede tutar.
Kondansatör değeri, kondansatör başlatmalıya göre onda bir kadardır.
Genellikle bir Hp’den küçük ev aleti, çamaşır makinesi, havalandırma fanı, vantilatör motorları bu tiptir.
3. Çift Kondansatörlü Motorlar
Önceki iki tipin birleşmesi gibidir. Kalkıştan sonra büyükdeğerli
kondansatör merkezkaç şalteri devreden çıkar, daimi kondansatördevrede
kalır.
Monofaz motorların daha yüksek güçte olanları bu tiptir.
YARDIMCI DİRENÇ SARGISI OLAN TEK FAZLI MOTORLAR
Bir kondansatörlü motorun kondansatörü, örneğin 10 ohmluk birdirenç ile
değiştirilip, motor tek fazlı bir akım şebekesine bağlanırsarotorun
döndüğü görülecektir. Nitekim, motora direnç üzerinden verilenakım ile
direkt verilen akım arasında bir faz farkı oluşmaktadır.
Tıpkıkondansatörlü motorda olduğu gibi bu motorda da eliptik bir döner
alanortaya çıkar. Ana sargısı ve yardımcı sargısı kondansatörlü
motorlardaolduğu gibi tertiplenmiş olup (Şekil 1-4) direnç elemanı
yardımcı sargıiçine yerleştirilmiştir. Bugün uygulamada, bu tür
motorların yardımcısargıları direnç telinden sarılmaktadır. Bu amaç
için genellikleBifilar yardımcı sargı yöntemi kullanılır.Bifilar sarma
yöntemindeyardımcı sargının 2/3'lük miktarı bir yönde ve geri kalan
1/3’lükmiktarı ise aksi yönde sarılır. Bifilar yardımcı sargı içinde
manyetiketkinin bir kısmı yok olur, ancak sargının etkin direnci
değişmezkalır. İçinde yardımcı direnç sargısı bulunan
motorlar,terminallerinden direkt olarak akım şebekesine bağlanabilir
(Şekil1-7). Bunlar kondansatörlü motorlardan daha ucuzdur, ancak
verimleridaha düşüktür. Bu motorlar kondansatörlü motorlar gibi aynı
amaçlarlave özellikle buzdolaplarında kullanılmaktadır.
GÖLGE KUTUPLU MOTORLAR
Gölge kutuplu bir motorun statorunda son derece düzgün profili
vedışarıdan fark edilemeyen kutuplar bulunur. Bu kutuplardan küçük
birkısmına içe doğru yarıklar açılmış ve bu yarıkların iç
kısımlarınakısa-devre bilezikleri oturtulmuştur. Bu kısadevre
bilezikleri (ya dasargıları) stator sargıları ile birlikte sekonderi
kısadevre edilmişbir transformator gibi düşünülürse, bu tür bir motorun
çalışmasıkolayca anlaşılır. Stator sargısından akım geçmesiyle oluşan
manyetikalan çizgilerinin bir kısmı yarıklarda bulunan bilezikler
içinden degeçer. Bilezikler kısadevre durumunda olduğu için stator
üzerindeki akıkaçakları büyük olur.
Elektrik Motorları - (AC Motorlar,DC Motorlar ve çeşitleri) electronics
Şekil 1-8 Gölge-kutuplu motor
Bunun sonucu stator sargısından geçen akım ile kısadevrebileziklerinden
geçen akım arasında bir faz farkı ortaya çıkar.Birbirine göre faz
farklı bu iki akım, birbiri ardından hareketlikutupları olan bir
manyetik alan üretir. Simetrik olmayan bu değin birdöner alan bir
kısadevre - rotorunu döndürür . Kısadevre rotorumanyetik sert bir
malzemeden yapılmış ise (Histerisis rotoru), bu haldebu motor yol
aldıktan sonra bir senkron motor gibi dönüşüne devam eder.
Gölge kutuplu motorlarda dönüş yönü daima ana kutuptan, yarık
kutbadoğrudur. Dönüş yönü değiştirilmek istendiğinde, yatak burçları
verotor çıkartılır ve değişik yönde tekrar yerlerine takılır. Dönüş
yönüsürekli olarak bir şalter ile ayarlanmak isteniyorsa, ikinci
birkısadevre sargısının daha bulunması zorunludur. Gölge
kutuplumotorların verimleri düşüktür. 1 W - 250W arasında küçük güçler
içinyapılırlar ve pikaplarda, teyplerde, ısıtıcı vantilatörlerinde ve
meyvesıkıcılarda çok sık kullanılırlar. |
|
Ana Sayfa
