This action might not be possible to undo. Are you sure you want to continue?
BİR FAZLI ASENKRON MOTORLAR
Bir fazlı yardımcı sargılı motorlar Üniversal motorlar Yardımcı Kutuplu (Gölge Kutuplu) motorlar.
1.1. Bir fazlı yardımcı sargılı motorlar 1.1.1. Bir Fazlı Yardımcı Sargılı Motorların Yapıları
çok kullanılan tipidir.
Bir fazlı endüksiyon motorlarının en Stator, rotor, gövde ve kapaklardan oluşur.
Stator: İnce silisli sacların iç yüzeylerine presle oluklar açılıp paketlenmesiyle meydana gelmiştir. Stator oluklarına 90° faz farklı olarak ana sargı ve yardımcı sargılar yerleştirilmiştir. Ana sargı, kalın telden fazla sarımlı olarak sarılmış ve stator oluklarının 2/3’ünü kaplar. Stator oluklarının geri kalan 1/3’üne de ince telden az sarımlı olarak sarılmış olan yardımcı sargı yerleştirilmiştir. Yardımcı sargının görevi: Bir fazlı asenkron motorlarda yalnız bir sargı ile döner alan elde edilmez. Bu nedenle ana sargının dışında yardımcı sargıya ihtiyaç vardır. Ana sargı ile yardımcı sargı, birbirine paralel bağlanır. 90° açı farklı oluklara yerleştirilirler. Bu sargılara bir fazlı gerilim uygulandığında sargılara uygulanan gerilim, aynı fazlı olduğundan oluşan manyetik 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 sargı statora yerleştirilir. Yardımcı sargı akımı ile ana sargı akımı arasında suni bir faz farkı oluşturulur. Böylece iki fazlı bir sistem oluşturularak bir döner alan oluşturulur. Ana sargı ile yardımcı sargı akımları arasındaki 90°’ye yakın faz farkı üç yöntemle oluşturulabilir. Yardımcı sargı devresine seri olarak: 1 - Omik direnç 2 - Kapasitör 3 - Endüktans bobini bağlanabilir. Rotor: Bir fazlı asenkron makinelerin rotoru, genel olarak sincap kafesi biçiminde kısa devre çubuklarından oluşur. Bu çubuklar genellikle alüminyumdan yapılmıştır. Çubuk yerine sargı da kullanılabilir. Gövde ve Kapaklar: Küçük güçlü motorlarda gövde, düz yüzeyli; orta güçlü motorlarda ise ısıyı havaya aktarmak amacıyla gövde, çıkıntılı
yüzeyli olarak yapılır. Kapaklar gövdeye saplamalarla Kapaklardaki oyuklar rulmanlar aracılığıyla rotora taşınır
monte
edilir.
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 geçen akım, düzgün bir döner alan meydana getirmez. Yardımcı sargıların motorların kısa devreli rotorlarının dönebilmesi için, stator sargılardan geçen akımların düzgün bir döner alan meydana 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 bobini yerleştirdiğimizde iki kutuplu, iki fazlı en basit sargı elde edilmiş olur.
Şekil 1.1: İki fazlı alternatif akımın değişim eğrileri ve iki fazlı döner alan oluşumu Stator sargılarına iki fazlı alternatif akımı uyguladığımızda: Şekil 1. 1. a: 1 numaralı bobinden akım geçmektedir. II numaralı bobinde ise akımın değeri 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 manyetik alan, 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 aşağıdan yukarı doğru olur. Şekil 1. 1. d: (180° de) II faz sıfır, I faz (-) maksimum değerdedir ve alan yönü soldan sağa doğru olur. Şekil 1. 1. e: (270° de) I faz sıfır, II faz (-) değerdedir ve alan yönü yukarıdan aşağıya doğru olur. maksimum
Şekil 1.1’de gördüğümüz gibi; stator alanı, alternatif akımın alanına uyarak dönmektedir. Bu bakımdan bu alana iki fazlı döner alan adı verilir. Sonuç olarak iki alternatif akımlar düzgün fazlı stator sargılarından geçen iki fazlı bir döner alan meydana getirir. Bu, üç fazlı
alternatif akımın üç fazlı stator sargılarından geçince meydana getirdiği döner alana benzer. Statorun ortasındaki sincap kafesi (kısa devreli) rotor döner alanın etkisi ile dönmeye başlar. Döner alan rotorun kısa devre çubuklarını keserek çubuklarda EMK'ler indükler. Kısa devre çubuklardan indükleme akımları geçer ve rotorda manyetik alan meydana gelir. Rotor kutupları, stator döner alanın kutupları tarafından çekilir ve rotor, döner alanın yönünde dönmeye başlar. Not: Yalnız ana sargısı bulunan bir fazlı motorun yol alabilmesi için ilk hareketin verilmesi gerekir.
1.1.3. Ayırma Nedenleri
Yardımcı
Sargıyı
Devreden
Motorun ilk kalkınması anında yardımcı sargı, ana sargının manyetik alanını destekleyecek yöndedir. Fakat rotor devri, normal devrine yaklaştıkça bu kez yardımcı sargı hem ana sargı hem de rotor sargısı üzerinde ters etki yapar. Motorun normal çalışmasını engellemesi nedeniyle yardımcı sargı devreden çıkartılır. Eğer motor, normal devrine ulaştığı hâlde yardımcı sargı devreden çıkartılmazsa, ince kesitli yardımcı sargıdan fazla akım geçeceğinden sargılar ısınır ve bir süre sonra da yanar. Yardımcı sargıyı devreden çıkarma yöntemleri şunlardır.
Yardımcı Sargıyı Merkezkaç Anahtarı İle Devreden Çıkarma
Motor kalkınırken yardımcı sargıyı devrede tutan, motor normal devrin %75’ine ulaştığında devreden çıkaran bir anahtardır. Merkezkaç kuvvet özelliğinden yararlanılarak yapılmıştır. İki kısımdan meydana gelen santrifüj anahtarın duran kısmı kapak içerisine, hareketli kısmı ise rotor miline monte edilir. Duran kısımda bulunan iki kontak, motor alışmazken kapalı durumdadır ve yardımcı sargıyı devreye sokar. Motor normal devrinin %75’ine ulaştığında ise hareketli kısım, merkezkaç kuvvetin etkisi ile dışarı doğru çekilerek kontak üzerindeki basıncı kaldırır. Bu sırada kontak açılarak yardımcı sargı devreden çıkar. Motor durduğunda ise bir yay vasıtası ile tekrar eski konumuna gelerek kontağı kapatır. Şekil 1. 2'de merkezkaç anahtarın resmi, şekil 1.3'te ise yapısı verilmiştir.
Yardımcı sargı devrede iken motor yol alır.3: Merkezkaç (santrifüj) anahtarın çalışması (motor dururken ve çalışırken) Yardımcı sargının yol devreden çıkarılması verme paket şalteri ile Start konumunda bir fazlı motorun ana ve yardımcı sargısı paralel bağlanır. Elimizi mandaldan çektiğimizde yardımcı sargı devresindeki kontak açılacağından yardımcı sargı devre dışı kalır. kullanılırken .Şekil 1.2: Rotor milindeki merkezkaç anahtarın görünüşü Şekil 1. Bu şalter.
Yardımcı Sargının Manyetik (Yol Verme) Röle ile Devreden Çıkarılması Kapalı tip soğutma cihazlarında merkezkaç anahtarın tamiri için kompresörün açılması gerekir. kapalı kalacağından enerji tekrar geldiğinde alıcılar kontrolsüz çalışır. · Paket şalter devrelerine motor koruma röleleri bağlanamaz.4'te görüldüğü gibi manyetik röle ile yapılabilir.4: Manyetik röle ve motora bağlanması Motor dururken manyetik röle kontakları açıktır. Şekil 1. · Yardıma sargıyı devreden çıkarma zamanı kişinin insiyatifinde olduğundan ideal bir çalışma gerçekleşmez. Paket şalter şunlardır: ile yol vermenin bazı sakıncaları · Paket şalter bulunan devrede enerji kesildiğinde devre. Ana sargıya seri bağlı olan röle bobininden geçen bu akım rölenin hareketli kontağını yardımcı . · Paket şalter ile birden fazla yerde kumanda yapılamaz. mandal çevrilerek start konumuna girildiğinde elin mandaldan hemen çekilip şalterin (1) konumuna getirilmesidir. Bu yerlerde yardımcı sargının devreden ayrılması işlemi. Yol verme anında yalnız ana sargı devreye girdiğinde motor dönemez ve fazla akım çekmek zorunda kalır. Manyetik röle motorun dışında olduğu için bozulduğunda değiştirilmesi kolaydır. şekil 1.dikkat edilecek husus.
Rotor dönmeyince ana sargının çektiği akım yükselir. Ayarlı direncin geriliminin yükselmesi. Akımın yükselmesi. Ancak motorun rotoru dönemez. 5: Triyaklı yol verme düzeni Triyaklı Devreyle Çıkarılması Yardımcı Sargının Devreden Devreye A.sargının bağlı olduğu sabit kontakla birleştiriniz. triyakı kesime sokar ve yardımcı sargı devreden çıkar. Şekil 1.C. Ana sargının çektiği akım normal düzeyine iner. Bundan sonra motor yalnız ana sargı ile çalışmasına devam eder. Ana sargının akımının normal düzeye inmesi. uygulanınca ilk önce ana sargıdan akım geçer. hareketli kontak sabit kontaklardan ayrılarak yardımcı sargıyı devreden çıkarır. triyakın geytinin tetiklenmesine neden olarak yardımcı sargıdan akım geçmesini sağlar. P'nin geriliminin düşmesi. ana sargıya seri bağlı durumdaki ayarlı direnç (P) üzerinde oluşan gerilimi yükseltir. . İşte bu sırada rotor döner. Böylece yardımcı sargı devreye girer. Motor yol aldıktan sonra röle bobinin akımı azalacağından. pot üzerindeki gerilimin düşmesine yol açar.
1. çamaşır makinesi. aspiratör. Yardımcı Sargılı Motorların Çeşitleri Yardımcı Sargılı Bir Fazlı Motorlar Şekil 1. Yardımcı Sargılı ve Kalkış Kondansatörlü Bir Fazlı Motorlar .6: Merkezkaç anahtarlı yardımcı sargılı motor Şekil 1. küçük uygulamalar bu motorun başlıca kullanım alanlarıdır.6’da yardımcı sargılı bir fazlı asenkron motorun yol alma sırasındaki ana sargı (esas sargı) veya yardımcı sargı çalıştırıldığında momentin düşük olduğu ve esas sargı ile yardımcı sargının beraber çalıştırıldığında ise momentin yüksek olduğu görülecektir. El aletleri. buzdolabı. brülör.4. 1. genel olarak 0. ana sargının gücüne yakın değerde seçilir.33 HP aralığında güç momenti gerektiren çok sık başlatma-durdurma gerektirmeyen ve yol alma momenti düşük olan yüklerde kullanılır. pompa vb. kurutucu.05 – 0. Bu yöntem uygulamada yaygın değildir. Kullanıldığı Yerler: Bu motorlar.Not: Devrede ana sargıya seri bağlı olarak kullanılan ayarlı direncin gücü.
yardımcı sargıdan geçen akım kondansatörün etkisi ile gerilimden ileride olur. Motor. . pompalar ve yüksek ataletli yükler başlıca kullanım alanlarıdır. Yardımcı sargının devreden çıkmasıyla moment bir miktar düşerek kararlı duruma geçer.5 KW aralığındaki güç değerlerinde imal edilir. yüksek başlama momenti gerektiren uygulamalarda tercih edilir ve 120 W ile 7. Yardımcı sargıya bir kondansatör seri olarak bağlanırsa.7’de prensip şeması verilen yardımcı sargılı ve kalkış kondansatörlü 1 Fazlı Asenkron motorun bağlantı şeması görülmektedir. yeterli hıza ulaştıktan sonra merkezkaç anahtarı açılarak yardımcı sargı ve kondansatör devre dışı bırakılır.7: Yardımcı sargılı ve kalkış kondansatörlü bir fazlı asenkron motorun prensip şeması Bir fazlı yardımcı sargılı motorun kondansatörlü olanıdır. Kalkınma süresince ana ve yardımcı sargı birlikte çok yüksek başlama momenti üretir. moment üretmeye devam eder. Kompresörler. Bu tip motorlar. Şekil 1. bir fazlı yardımcı sargılı motorun yardımcı sargısına bir kondansatörün seri bağlanmasıyla oluşur. Kullanıldığı Yerler: Bu motorlar. Bu aşamadan sonra sadece ana sargı. büyük vantilatörler.Şekil 1.
Kompresörler. Burada kullanılan kondansatör hem alma momentini biraz yükseltir hem de çalışma anında güç kat sayısını l’ e yaklaştırır. büyük vantilatörler. brülörlerde ve sessiz çalışmanın arzu edildiği yerlerde bu motorlar kullanılır.8: Yardımcı sargılı ve daimi kondansatörlü bir fazlı asenkron motorun prensip şeması Şekil 1.Kalkış ve Daimi Kondansatörlü Bir Fazlı Motorlar . Santrifüj anahtarın olamamasından dolayı daha az bakıma ihtiyaç gösterir.8’de prensip şeması verilen yardımcı sargılı ve daimi kondansatörlü bir fazlı asenkron motorun şekli görülmektedir. Kullanıldığı Yerler: Bu motorlar yüksek başlama momenti gerektiren uygulamalarda tercih edilir ve 120 W ile 3 KW aralığındaki güç değerlerinde imal edilir. çok düzgün ve sessiz çalışır. Yardımcı Sargılı . Genellikle vantilatör. Yardımcı Sargılı ve Daimi Kondansatörlü Bir Fazlı Motorlar Şekil 1. pompalar ve yüksek ataletli yükler başlıca kullanım alanlarıdır. tam yük momenti civarındadır. Bu motorlarda santrifüj anahtar yoktur. İlk kalkınma momenti. Daimi kondansatörlü motor. aspiratör.
5. fabrikaların sessiz çalışılması gereken bölümleri gibi sessiz çalışmanın gerekli olduğu uygulamalarda bu motor tercih edilir.1. Kalkınma momentleri düşüktür ve güç kat sayısı yüksektir. Şekil 1.9: Yardımcı sargılıkalkış ve daimi kondansatörlü bir fazlı asenkron prensip şeması Şekil 1. Dolayısıyla merkezkaç anahtarı kullanılmaz. . Devir Yönünün Değiştirilmesi Motorun dönüş yönünü değiştirmek için ana veya yardımcı sargıdan herhangi birinin uçları yer değiştirilir. Kullanıldığı Yerler: Hastane. motorun çalıştığı süre içerisinde sürekli devrede kalır. 1. normal yük momentinin yüksek olduğu yerlerde kullanılır. devre dışı kaldıktan sonra moment düşmektedir.75 HP aralığındaki güçlerde üretilir. 10'da yardımcı sargılı motorlarda yardımcı sargı uçlarını değiştirerek devir yönünün değiştirilmesi görülmektedir. stüdyo.001 HP ile 0. 0. Bu motorun en önemli özelliği sessiz çalışmasıdır.Şekil 1. Bu tip motorlarda yardımcı sargı ve ona seri bağlı kondansatör. özel amaçlı yerlerde kalkınma momentinin düşük. Bu motorlar. Bu sargıların herhangi birinin uçlarının yer değiştirmesiyle stator alanının dönüş yönü ters çevrilir. Ayrıca kalkış kondansatörü. Sonuç olarak da rotorun dönüş yönü değiştirilir. 9'da prensip şeması verilen yardımcı sargılı-kalkış ve daimi kondansatörlü bir fazlı asenkron motorun senkron hız-moment karakteristiğinde sadece devamlı kondansatörlü çalıştırıldığında momentin düşük olduğu ve yol alma kondansatörü ile beraber çalıştırıldığında ise kalkış momentinin yüksek olduğu görülür.
Ancak Md = KxU2 formülünden de görüleceği gibi motorun momenti gerilimin karesi ile doğru orantılıdır. Bir Fazlı Motorlarda Devir Ayarı Yardımcı sargılı motorların devir sayıları. Devamlı sağa ve sola çalışan tezgâhlarda. Ayrıca gerilimi değiştirerek devir ayarı yapılabilir. santrifüj anahtara bağlanır. Gerilim azaltılırsa . daima bir yönde dönerler.Şekil 1. kompresör. Devir yönü sık sık değiştirilen motorlarda ise klemens tablosuna dört uç çıkartılır. küçük çamaşır makinesi gibi motorlar.11'deki gibi devir yönü değiştirme şalteri kullanılır. vantilatör. motorun devir yönünü değiştirmek için şekil 1. stator içinde bağlanarak dışarıya üç uç çıkartılır. Şekil 1. Uçlardan ikisi ana sargı.11: Devir yönü değiştirme 1. diğeri ise yardımcı sargı ucudur ve bu uç. kutup sayılarına ve şebeke frekansına bağlıdır. Bu nedenle sargı uçları.6.1.10: Yardımcı sargılı motorların devir yönünün değiştirilmesi Aspiratör.
uygulanan gerilimin karesine bağlı olarak azalacaktır. küçük güçlü olarak yapıldıklarından devir ayarı problemi üç fazlı olan motorlara göre daha az olmasına rağmen frekans değiştirici ile bir fazlı motor devir ayarı masraflıdır. Bu nedenle bu tür devir ayarı kullanılmamaktadır. Bir fazlı motorlar. 5 ile %5 arasında değişir. Bunun için üç fazlı asenkron motorlarda olduğu gibi. Uygulanan Gerilimin Düşürülmesi: Yük altında çalışan bir yardımcı sargılı motora uygulanan gerilim düşürülürse motorun döndürme momenti. Bu nedenle bir fazlı motorlarda frekans değiştirici ile devir ayarı kullanılmamaktadır. bu motorların da devirleri sabittir.moment de azalır.1. motorun devrinin düşmesine. kaymanın büyümesine neden olur. Frekans Değiştirici ile Bir Fazlı Motorun Devir Ayarı Bir fazlı motorlar 0 ile 650 Hz arasındaki frekanslarda çalıştırılarak geniş aralıklı bir devir ayarı imkânı vardır. Böylece İki değişik devir elde edilir. 2 kutuplu ana ve yardımcı sargılar yerleştirilir. Momentin düşmesinde uygulamalarda bu yöntem kullanılabilir. Döndürme momentinin azalması. 1. statora 4 kutuplu ana ve yardımcı sargılar yerleştirildikten sonra. Yardımcı Sargılı Motorlarda Devir Ayarı Ön Dirençlerle Devir Sargısının Değiştirilmesi: Çok küçük güçteki bit fazlı motorlarda bazen statora seri bağlanan dirençle devir sayısı yapılır. Örneğin. Kaymanın . Ancak yaklaşık olarak düşen gerilimin karesi İle motorun devrilme ve kalkış momenti düşer. sakınca olmayan Yardımcı sargılı motorların boştaki devir sayıları ile tam yük altındaki devir sayıları %2.6.1. Kutup Sayısının Değiştirilmesi İki devirli yardımcı sargılı motor elde edebilmek için iki ayrı ana sargıya ve iki ayrı yardımcı sargıya ihtiyaç vardır.
rotordaki bakır kayıplarının artmasına sebep olduğu hâlde. buzdolabı.1. küçük motorlarda bu kayıp ihmal edilebilir (rotor bakır kaybı önemsenmeyecek bir değerdedir).6. . bulaşık makinesi gibi düşük veya orta dereceli yol alma momenti gereken yerler. Yardımcı sargılı motor çeşitlerine göre kullanım alanları şunlardır Yardımcı sargılı motorların kullanım alanları: Aspiratörler.1. vinç.2 Hp gücündedir. Bir fazlı motorlar içinde en büyük güçlü olarak bu motorlar yapılır. Resim. En büyük yardımcı sargılı motor 1.2: Aspiratör ve üfleyici motorları Yardımcı sargılı ve kakış kondansatörlü motorların kullanım alanları: Kompresör. üfleyici. 5 .artması. çamaşır makinesi gibi yol alması zor olan yerler. pompa. 1. Bu da motorun devrinin düşmesine neden olur. Yardımcı Sargılı Motorların Kullanma Alanları Yardımcı sargılı motorların çok geniş bir kullanma alanı vardır.
pompa.Resim. pompa gibi az gürültülü yerler.3 Klima ve buzdolaplarında kullanılan kompresör motoru Yardımcı sargılı ve daimi kondansatörlü motorların kullanım alanları: Aspiratör.1. üfleyici. üfleyici gibi az gürültü ve yüksek moment gerekli yerler. . Kalkış ve daimi kondansatörlü motorların kullanım alanları: Kompresör.
. statoru çıkıntılı kutuplu yapılarak kutup sargılan sarılması ve rotorunda aynen endüvide olduğu gibi sargıların bulunması nedeniyle doğru akım seri motorlarına benzer.Resim 1.2 Üniversal (Seri) Motorların Yapısı ve Çalışma Prensibi Üniversal motorlar.4: Buzdolabı kompresör motoru ve motor devre şemaları 1.
Üniversal motorların diğer motorlardan farkı devirleridir. endüvi reaksiyonunun hava aralığındaki manyetik akıyı azaltması nedeniyle devir sayısının yükselmesine sebep olur./Dak. Bu sırada iki ucundan yataklanan endüvi döner. Motorun yük akımı arttıkça. "İçerisinden akım geçen bir iletken. Motor yük akımı arttıkça. Kutuplarda meydana gelen alan içerisinde bulunan endüvi iletkenlerinin içerisinden akım geçince.15000 18000-20000 Dev.A. devir sayısının düşmesine sebep olur . devir sayısının düşmesine sebep olur.Şekil:181'de prensip şeması görülen üniversal motora bir fazlı alternatif gerilim uygulandığında. Geçen bu A. kutup sargılarında manyetik alan meydana getirir. Bunun yanısıra. Boştaki devir sayıları 11000 . kutup ve endüvi sargılarında düşen gerilimlerin artması. Motorun yük akımı arttıkça. kutup ve endüvi sargılarındaki reaktif gerilim düşümü endüviye uygulanan gerilimi azalttığından. manyetik alan içerisine sokulduğunda alanın dışına doğru itilir" prensibine göre iletkenler kutupların dışına itilir. kutup ve endüvi sargılarından alternatif akım geçer. gibi oldukça yüksektir.
mikserlerde. üniversal motorlann kutup veya endüvi sargısında birisinin uçları değiştirildiğinde o sargıdan geçen akımın yönü değişir.Kullanıldığı Yerler: Devir sayılarının yüksek olması nedeniyle üniversal motorlar. Ayrıca. daha çok elektrik süpürgelerinde. dikiş makinaları. motora uygulanan gerilimi değiştirerek ayarlanır. saç kurutma makinaları ve traş makinalarında kullanılır. Böylece manyetik alanın yönü değişeceğinden. motor devir yönü değişmis olur. Bunun dışında devir sayıları. kahve değirmenlerinde. .
1.A.3 Yardımcı Kutuplu (Gölge Kutuplu) Motorların Yapısı ve Çalışma Asenkron Prensibi: Daha çok küçük güçlü olarak yapılan ve sessiz çalışmaları nedeniyle tercih edilen bu motorların yapımları kolay ve ucuzdur. Yardımcı Kutup veya Gölge Kutup denir. . A. aynen üç fazlı asenkron motorlarda olduğu gibi sincap kafeslidir. Kutup sargılarının bir fazlı A. her an değişir. kutupların bir ucundan diğer ucuna doğru kayar. Kutup ayaklan üzerinde açılan ve yarıkla ayrılan kısma yerleştirilen bakır halkaya. Bu nedenle bu tip motorlarda moment. sıfırdan maksimum değere doğru arttıkça değişken bir manyetik akı meydana getirir. D. Bu değişkin manyetik alan içerisinde kalan bakır halka üzerinde bir gerilim endüklenir ve kısadevre edildiğinden.A. ile beslendiği bu motorlarda rotor. Üç fazlı motorlardaki gibi döner alan prensibine göre çalışan bu motorlarda döner alan statorun çevresinde dönmeyip. makinalarındaki gibi kutup ayakları vardır ve kutbun bir ucundan 1/3 uzaklıkta bulunan yarık içerisine uçları kısadevre edilen bakır halka geçirilmiştir. Kutup sargılarına bir fazlı A. uygulandığında bobinden geçen sinüsoidal akım. Kutbun diğer 2/3'lük kısmına ise kutup sargısı sarılmıştır (Şekil: 183).
yardımcı kutba doğru kayar. Dolayısıyla yardımcı kutup üzerinde alan zayıflaması olur ve kutup sargısının meydana getirdiği alan. A.üzerinden kısadevre akımı geçer. Repülsiyon motorlarda da.Maliyetleri ucuzdur. Repülsiyon motorların stator sargılarına alternatif gerilim uygulandığında sargılarda. 3. Döner alana benzeyen bu manyetik alan. el tipi olarak sarılmıştır. merkezkaç düzeneği bulunur. Yardımcı kutuplu motorların olumlu yönleri: 1.Kalkınma momentleri düşüktür. kısadevre akımı. 2.Verimleri düşüktür. motora uygulanan gerilim bazı yöntemlerle değiştirilerek yapılır. Bu motorlarda bir de fırça düzeneği vardır.Yapıları basittir. Sargılar. yönü ve şiddeti her an değişen bir manyetik alan meydana gelir.Aşırı yüklerde dururlar.4 Repülsiyon Motorların Yapısı ve Çalışma Prensibi: Bu motorların statorları. Bu . Lenz Kanununa göre. kendisini meydana getiren manyetik alanın yönüne zıt yönde bir manyetik alan meydana getirir. 1. Bu motorlarda devir sayısı ayarı. Yukarıda anlatıldığı gibi bir fazlı yardımcı kutuplu motorlarda manyetik alan. rotorun dönmesini sağlar. ana kutuptan yardımcı kutba doğru devamlı olarak kayma gösterir. yataklar. A makinasının endüvisi gibi kollektöre üstten basar. stator içerisinde ters çevrilir.Çok sessiz çalışırlar.A yön değiştirdiğinde bu kez kutupların ismi değişir (N iken S olur) ve yine alanın kayma yönü aynı kalır. Bir fazlı yardımcı kutuplu asenkron motorlar daima aynı yönde dönerler. Yardımcı kutuplu motorların olumsuz yönleri: 1. Eğer fırçalar mil üzerine monte edilmişse fırçalar kollektöre alın kısmından basar. 3. Fırçalar kapak üzerine monte edilmişse D. 2. Rotorları ise doğru akım makinasının endüvisi gibi olup sargı uçları kollektör dilimlerine irtibatlandırılmıştır. Devir yönünü değiştirmek için rotor. bir fazlı asenkron motorlarda olduğu gibi kapaklar. yalnızca ana sargısı bulunan bir fazlı asenkron motorun statoruna benzer.
. Bu nedenle rotor dönmez.değişken alanın içerisinde kalan endüvi sargılarında ise bir gerilim indüklenir. hava aralığının az olduğu kısımda manyetik akının geçişine gösterilen direnç küçüktür. Bu nedenle endüvi sargılarından kısa devre akımları geçerek manyetik alan oluşturur . gölge kutuplu motorlara benzerler. Repülsiyon motorlarda fırçalar sağa doğru kaydırılırsa motor sağa. fırça sola kaydırılırsa motor sola doğru döner. diğer yarısından ters yönde alcım geçer. Fırçalan kutup ekseninin bir tarafına doğru a açısı kadar kaydırdığımızda sargılardan ve fırçalardan akım geçişi olur. Dolayısıyla meydana gelen toplam manyetik alan sıfır olduğundan gerilim indüklenmez ve fırçalardan akım geçmez. Böylece hava aralığının fazla olduğu kısımda manyetik akının geçişine gösterilen direnç büyük.5 Relüktans motorların yapısı ve çalışma prensibi Relüktans motorlar.Eğer fırçalar kutup eksenine konulmuşsa sargıların yarısından bir yönde. Repülsiyon motorların fırçaları kısa devre edilmiştir. 1. Böylece rotor üzerinde oluşan manyetik alan kutupları ile stator manyetik alan kutuplarının birbirini itmesi ve çekmesi nedeniyle döndürme momenti meydana gelir ve rotor döner. bakır halka yerine şekil:185'de görüldüğü gibi kutup ayaklarının bir kısmındaki hava boşluğu artırılmıştır. Ancak.
6 Küçük Senkron Motorların Yapısı Ve Çalışma Prensibi: Küçük senkron motorlar. Histerezis senkron motorların statoru. Küçük ebatlı yapılan bu motorların kalkınma momentleri küçük olduğundan kullanım alanları azdır. 1.İşte bu tip motorlara. yardımcı kutuplu motorların statoru gibidir ve kutuplara bakır halkalar yerleştirilmiştir. büyük hava aralığı olan kısımdan küçük hava aralığı olan kısma doğrudur. küçük manyetik direnç (Relüktans) gösterilen hava aralığının az olduğu kısımda yoğunlaşır. Bu motorlarda devir sayısı. Kayan bu alan. statora ters takılarak değiştirilebilir. uygulanan gerilim değeri değiştirilerek ayarlanır. Devir yönü ise sabittir. manyetik direnç anlamına geldiği için Relüktans motor denilir. isminden de anlaşılacağı gibi çok küçük güçlerde ve iki tipte yapılırlar: 1-Histerezis senkron motorlar. kısadevre çubuklu rotoru da etkileyerek dönmesini sağlar. Stator bobinine alternatif gerilim uyguladığında bakır halkalardan dolayı rotor dönmeye başlar. Bu sırada stator bobininde meydana gelen manyetik alan. 2. Gösterilen büyük değerdeki manyetik direnç (Relüktans) nedeniyle manyetik akı geçişi.Relüktans senkron motorlar. rotordan manyetik akılar geçirdiğinden . Rotor ise histerezis kaybının büyük olması için disk seklindeki çelik saclardan yapılmıştır. Yani kutup yüzeyinde bir taraftan diğer tarafa doğru alan kayması meydana gelir. Rotorun dönüş yönü. Ancak rotor.
S kutuplan meydana getirir. Bu farklar rotorların çeşitli yapılarda olmasından ileri gelmektedir. zaman saatlerinde ve otomatik kumanda sistemlerinde kullanılır. Relüktans senkron motorlarda stator çok kutuplu olarak demir saçtan. senkron hızla döner. Sincap kafesli motorların rotor sargısı. Stator bobinine alternatif gerilim uygulandığında meydana gelen manyetik alandan dolayı kutuplaşma olur. Bilezikli motorlarda ise rotorda . büyük histerezis kaybından dolay) N . ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLAR Üç fazlı akım ile çalışan asenkron motorlar kendi aralarında farklı türlere ayrılır. Küçük senkron motorlar. çubuklardan oluşan sincap kafesi biçiminde bir sargıdır. 2. 3 ile 10 W güçlerinde yapılırlar. . Rotorun daimi mıknatıslı olması ve rotor ile stator arasındaki değişik hava aralığı nedeni ile döndürme momenti meydana gelir ve rotor. Dış devreye hiçbir uç çıkarılmamıştır. rotor ise daimi mıknatıstan çıkıntılı kutuplu olarak yapılmıştır.rotorda. senkron hızla döner. Devir sayıları sabit olduğundan Zaman rölelerinde. Döner bilezik-rotorlu motor (sargılı rotorlu motor) Kısa devre-rotorlu motorlar (sincap kafes motorlar) Asenkron motorlar ister bilezikli ister sincap kafesli olsun statorları ile bunun taşıdığı stator sargıları genellikle aynı özellikte yapılır. Yıldız noktası içeride izole olarak bırakılır. yalıtılmış 3 fazlı yıldız bağlı bir alternatif akım sargısı vardır ve bu sargının uçları bilezik-fırça sistemi ile makine dışına alınmıştır. Böylece rotor.
Rotor bileziklerine yol alma direnci bağlanarak. Kayma formüllerde döner alan devir sayısının yüzdesi (%) halinde verilir ve kullanılır. Rotorun üç fazlı sargısının giriş uçları bu bileziklere bağlanır. Yol-verme dirençlerinin üzerinden geçen akım nedeni ısı kayıplarının ortaya çıkması istenmeyen bir oluşumdur. Bu gibi durumlarda fırça kaldırma sustaları çalışarak fırçaları döner bileziklerden ayırır. Çok yüksek devirler sonucu döner bilezikler arası dolarak kısadevreler ortaya çıkar. Çünkü bobin üzerinde endüktans nedeni ile oluşan faz farkı motordaki faz farkını büyültmekte ve bunun sonucu yol . kömür fırçalar üzerinden rotor akımı geçerken. Ayrıca rotora . Bu nedenle sakıncalarına rağmen dirençlerin kullanılması zorunlu olmaktadır Bir asenkron motor yüklendiğinde. 20 kW gücün üstündeki motorlarda genellikle fırça kaldırma sustaları vardır. ns = döner alan devir sayısı (1/dak) f = Besleme gerilimin fekenası p = çift kutup sayısı ( kutup sayısı /2) . Sargılar yalıtılarak rotor oluklarına yerleştirilir. rotorun devir sayısında düşme görülür. güç kayıpları oluşur. Dirençler yerine bobinlerin yol verme devresinde kullanılması daha büyük sorunlar getirir. Bilezikler üzerinde sabit duran fırçalar yardımıyla rotor sargı sistemine. Üç fazlı rotor sargısı yıldız olarak bağlanır ve yıldız noktası dışarıya çıkarılmaz.1 Döner Bilezik-Rotorlu Motor (Sargılı Rotorlu Motor) Bilezikli asenkron motorların rotorlarında genellikle üç fazlı sargılar bulunur. rotor ile birlikte döner. dış kaynaktan genliği yada frekansı değiştirilebilen gerilim uygulanabilir.alma momenti düşmektedir. Mil üzerine bağlı ve milden yalıtılmış üç bilezik . tristörler veya diğer uygun düzenekler yardımıyla frekansı ve genliği ayarlanabilen bir gerilim uygulanarak hız ve güç kontrolü yapılabilir. Fırçalar bilezikler üzerinde çoğunlukla sürekli olarak temas halindedir. Döner bilezik rotorlu-motorlarda.2. Döner alanın devir sayısına göre rotor devir sayısının düşmesi sürçme ya da kayma olarak anılır. yol alma akımı sınırlanır ve yol alma momenti büyütülür. Ayrıca kömür fırçalar ve döner bilezikler devamlı aşınır.
Ayrıca devir sayıları ayarlanabildiğinden ayarlı makine tezgahlarında sık sık kullanılmaktadır.60/3=1000 dev. Kaymasını bulunuz.60/p=50. Döner bilezik-rotorunun ilk döndürme momenti çok büyük olduğundan.2 Kısa devre-rotorlu motorlar (sincap kafes motorlar) . büyük su pompaları taş kırma makineleri ve büyük takım tezgahları gibi yüksek güç gereksinen makinelerin işletmesinde kullanılır. / dak. 2. bu motorlar. ns/100= 50. örneğin. büyük vinçler gibi çok kuvvetli yükler altında devamlı çalışacak makinaların kuvvet üreten kesimlerinde bu motorlardan yararlanılmaktadır.100/1000= %5 fr=fs. Rotor frekansını hesaplayınız.5 Hz Uygulamalar : Döner bilezik-rotorlu motorlarının ilk akım çekişleri anma akımlarından çok büyük olmadığından. ns= fs.100/ ns =(1000 – 950). S=( ns – n).s = kayma (%) ns = döner alan devir sayısı (1/dak) n = rotor devir sayısı (1/dak) Örnek: 50 Hz’de çalışan bir altı kutuplu asenkron makina dakikada 950 devir yapmaktadır.5/100=2.
Bazı kafes-rotorlu motorların rotorları ilk devre bağlama anında yüksek bir etkin direnç ve motor yüksek devire geldikten sonra küçük bir etkin direnç gösterir. hem de yol-verme kafesinin çubukları üzerinden alternatif akımlar geçer. Sac paketi . Her bir çubuğun manyetik alanı hem kendisine hem de komşu çubuğa etkiyerek çubuk dirençlerinin. Bunun sonucu motor daha yumuşak yol alır. Ülkemizde bir benzetme nedeni ile kafes . Bu nedenle . rotor çubukları rotor sac paketinden yalıtılmaz.Kısa devre-rotorlu motorlar üç fazlı motorların en önemlilerinden olup kısadevre . İlk devre bağlama anında hem işletme kafesinin. Motor milinde oluşacak titreşim momentlerini azaltmak için. Bu tür otomatik direnç ayarlı bir rotor Skin efekti prensibine göre çalışır ve bunlara bu nedenle Skin efektli rotor da denir. Kısadevre rotorunun yol alma momenti daha küçük ve yol alma akımı çekişi daha büyüktür. rotor sargılarını taşır ve manyetik yoldan endüklenen momenti mile iletir. sincap kafes çubuk iletkenleri çoğu kez eğik yapılır. Bu çubuklar her iki ucundan kısadevre bilezikleriyle elektriksel olarak kısadevre edilmiştir.yükselmesine neden olur (Skin efekti ve Proximity efekti).çekirdekli motorlar ve kafes-rotorlu motorlar olarak da anılmaktadır. Bir tür kendinden yol-verme dirençli olan bu rotorlarda ilk devre bağlama anında akım çekişi küçük ve yol alma momenti büyük olmaktadır. Alttaki kafes işletme kafesi. Normal çalışma koşulları altında . Skin efektli rotorların saç paketi üzerinde alt alta iki sincap kafesi bulunur. Üzerinden akım geçiren çubuklar çevresinde manyetik alanlar oluşur. rotor çubuklarında endüklenen gerilim 10 voltun altındadır. Kısadevre-rotorlu motorlar işletme anında bilezikleri kısadevre edilmiş döner bilezik-rotorlu motorlarla hemen hemen aynı özellikleri gösterir. Buna karşın rotor saç paketi oluklarında sargılar yerine alüminyum ya da bakırdan yuvarlak veya kanatçık şeklinde çubuklar bulunur. İşletme kafesinin çubukları altta bulunduğundan.rotorlu motorlarda olduğu gibi yapılmıştır. bunların alan çizgileri daha çok demir üzerinden . üstteki kafes yol-verme kafesi olarak anılmaktadır. Bu motorların statoru döner bilezik . Motor yüksek devire ulaştığında rotor direnci kendiliğinden küçülür ve yüklenmeler karşısında devir sayısı değişikliklerini büyük ölçüde önler.rotorlarına sincap kafesi deyimi yakıştırılmıştır.
Rotor devir sayısı arttıkça. Skin-efektli rotorların yol alma momentleri (MA) büyük ve yol alma akımları küçüktür. güç faktörü ve verimi küçük olmaktadır. Bu nedenle bunlarda akı kaçakları büyük. Bunların en büyük sakıncalı tarafı. yani bir deyimle hava aralıklarının oldukça büyük olmasıdır. rotor frekansı düşer ve skin efekti akım frekansı ile doğru orantılı olduğundan çubukların direnci küçülür.geçmekte ve manyetik akının büyük olmasından dolayı dirençleri büyük olmaktadır. yani parazit . Daha hafif ve ucuz olan kafes-rotorlu motorlar çok az bir bakıma gereksinim duyarlar ve fırçaları olmadığından kıvılcım. oluk kesitlerinin.
kaldırma düzenlerinde ve tarım. Kafes . özel tasarlanmış alternatif akım sargısı yerleştirilir.rotorlu motorlardan. . Asenkron makinenin statoruna. elektriksel olarak birbirinden 120'şer derece ötelenmiş. örneğin: iş makinalarında. Bu üstünlüklerinden dolayı döner bilezik rotorlu motorlara göre daha çok tercih edilirler.oluşturmazlar. makinalarında yararlanılmaktadır.
Şalterler komuta organı olarak kullanıldığı takdirde motorun direkt olarak akım şebekesine bağlanması olanaklıdır.3.verici aygıtlar kullanılarak motorlar akım şebekesine bir kaç basamakta bağlanır.3 Aenkron Motorların Devreye Bağlanması Bir motoru sükunet durumundan işler duruma getirmek için. motoru akım devresine bağlamak. 2. motorların ilk bağlanma anında akım çekişleri çok yüksek olmaktadır. Bu nedenle yol . Ancak bilindiği gibi. 2. Döner Bilezik-Rotorlu Motorlar İçin Yol Vericiler: Bu tür yol-vericiler “el-komutalı” ve “otomatik. Bunlar içinde bir dizi direnç bulunur. Komuta etmek için şalterler ve yol .1 Döner Bilezik-Rotorlu Motorlar İçin Yol Vericiler .komuta olmak üzere iki şekilde yapılırlar. Yol . Asenkron makinenin çalışması için mutlaka döner alana ihtiyaç vardır. 120'şer derece ötelenmiş 3 fazlı alternatif akım uygulandığında.vericiler gibi bir takım komuta organlarına gereksinme vardır.vericilerin yapısı son derece basittir.Bu sargıya. yani komuta etmek gereklidir. stator sacında döner bir alan oluşur. Bu dirençler motor akım devresine bir şalter ya da kontaktör üzerinden seri sokularak ilk akım çekişinin çok büyük olması önlenir.
Asenkron motorlara direk yol vermede motorun yüksüz. yol almasını sağlamak için. yol alma akımları ise büyük değerdedir. Bu durum. matkap. motor yüksüz olarak yol alır. Böylece motora boşta yol verilmiş olur. yol-verici ile motor arasındaki kablolar olabildiği kadar kısa ve yeterli kesitlerde olmalıdır. gerek çalışma yerleri gerekse santraller için elverişli değildir. Fakat bir asansör veya vinç motoru yüklü olarak yol almak zorundadır.2 Kısa Devre Rotorlu Motorlara Yol Verme Şekilleri Direk yol verme: Kısa devre rotorlu motorların kalkınma anındaki yol alma momentleri düşük. Motor belirli bir devir sayısına çıktıktan sonra santrifüj kaplin aracılığı ile iş makinesi bağlanır. Çoğu zaman yol-verici kablosunun motor kablosundan daha büyük kesitli olması gerekir. freze gibi iş tezgahlarında. . Torna.3.Rotor içinden çok kuvvetli akımlar geçtiğinden. 2. Büyük güçlü kısa devre rotorlu motorlara yol vermede bazı özel koşulların yerine getirilmesi gerekir. motor miline santrifüj kaplin konabilir. Çünkü rotor akımı stator akımından daha yüksektir. ilk anda talaş verilmediğinden.
Direnç veya reaktörle yol verme: Motorları düşük gerilimle başlatmada kullanılan yöntemlerden biri de dirençle veya reaktörle yol vermedir. elektronik devreleri. çok kısa bir süre için fazla akım çeker. → Tam gerilimli yol verme şebekede önemli arızalara neden olacaksa (Örneğin.). Aşağıdaki durumlarda yol alma akımını sınırlamak gerekir: → Güç sisteminin kapasitesi tam gerilimle yol verme için yeterli değilse. Şekil 2-1-b’ de ise santrifüj kaplinle yol almada. aydınlatma devreleri. Fakat hemen normal devrine eriştiği için yol alma akımı düşer. Dirençle veya reaktörle yol vermede temel ilke gerilimin bir kısmının yol verme direncinde veya reaktöründe düşürmek geriye kalanını motora uygulamaktır. Böylece devreden uzun süre yüksek akım çekilmemiş olur. motor boşta yol aldığından. daha geç yol almakta ve uzun süre devreden yüksek akım çekmektedir.Şekil 2-1.a Direk yol verme Şekil 2-1.b Kaplinle yol verme Şekil 2-1-a ’da iş makinesine direk bağlanmış bir motor. çok sayıda motorun eşzamanlı yol alması ya da motorun kaynaktan uzak olması şebekedeki dalgalanmalardan etkilenebilir. Oto transformatörü ile yol verme: .
Bu .Bu tip yol vericilerde motorun yol verme gerilimini düşürmek için motorla besleme hatları arasında oto transformatörleri kullanılır. Yol verme transformatörleri endüktif yüklerdir ve bu nedenle güç katsayısını etkilerler. Bu yol vericiler yol alma süresi uzun olan makinalar için uygundur. Yıldız-üçgen yol verme: Asenkron motorların üçgen çalıştırılması: Bilindiği gibi asenkron motorun statorunda sarım tekniğine uygun olarak üç adet sargı yerleştirilmiştir.
Aynı motor sargılarıyıldız bağlandığında. Yıldız bağlantı akımı ile üçgen bağlantı akımına oranlarsak.58 Uh ise her sargıdan geçen akım olur. Üçgen çalışan bir motorun sargılarında Uh gerilimi tatbik edilirse sargıdan geçen akım. Bu motorların üçgen çalışabilmesi için. motorun her bir sargısına gerilimi uygulanır.sargılar 120o faz farkı yaratacak şekilde yerleştirilmiştir. motor üçgen bağlandığında şebekeden I I = akımı çeken motor yıldız bağlantıda akımı çeker. . O halde. bağıntıda görüldüğü gibi bir asenkron motor yıldız çalıştığında üçgen bağlantıda çekeceği akımın 1/3’ ü (üçte biri ) kadar akım çeker. şekilde görüldüğü gibi motorun her sargısına şebeke gerilimi (Uh) uygulanacağından motorun her bir sargısı şebeke geriliminde çalışacak şekilde hesaplanır ve sarılır. Motor sargısına uygulanan gerilim 0.
3. Asenkron motorlarda stator’e alternatif akımın uygulanması ile döner bir manyetik alan oluşmakta bu manyetik alan .4 Üç Fazlı Asenkron Motorların Devir Yönünün Değiştirilmesi: Mekanik Kilitleme: Mekanik kilitlemeden amaç ileri ve geri çalışan bir asenkron motorun devir yönünü değiştiren iki kontaktörün aynı anda çalışmasının mekanik olarak önleme esasına dayanır. Böylece faz karşılaşması dolayısıyla da kısa devrenin oluşması önlenmiş olur. Kontaktörlerin aynı anda çalışmasının önlenmesi mekaniği kilitleme yönteminden başka.2. Bu iki kontaktör mekanik olarak birbirine bağlı olup ileri dönüş yapan kontaktör kapalıyken diğer kontaktör açık devre durumundadır. ÜÇ FAZ AC SENKRON MOTORLAR Senkron motorların çalışma prensibi asenkron(indüksiyon) motorlarından farklıdır. butonlar ve yardımcı kontaklarla da sağlanır.
N kutbu olan daima N kutbu S kutbu olanda daima S kutbu olarak kalır. Örneğin senkron motor önce asenkron motor olarak çalıştırılıp daha sonra rotor kutuplarına dc gerilim uygulandığında rotor kutupları ile döner alan kutupları birbiri ile kilitlenerek senkronize çalışmaya başlar Kullanılabilecek diğer bazı yöntemleri de şöyle sıralayabiliriz: • Yardımcı bir döndürme makinesı ile senkronize çalışmayı başlatmak • Şebeke ile senkronize ederek çalışmayı başlatmak . Senkron motorların çalışma prensibi ise rotorun devir sayısı ile döner manyetik alanın devir sayısının birbiri ile senkronize olması temeline dayanır.Stator’e uygulanan 3 fazlı akım bu sargılarda bir döner alan oluşturur ancak statörün döner alan kutupları ile rotorun sabit kutupları rotorun ataletinden dolayı kilitlenemez ve bu sebeple motor dönmez.Fakat asenkron motorların çalışma prensiplerini anlatırken belirttiğimiz gibi rotorun devir sayısı daima döner alanın devir sayısından küçük olmak zorunda idi.Bu sebeple rotora dışarıdan yardımcı bir kuvvetle hareket verildiği anda rotorun dc gerilim verilen kutupları ile ac gerilim verilen statorun oluşturduğu kutuplar birbiri ile kilitlenir ve senkronize bir dönme işlemi başlar.Bu itme çekme sonucu rotor başlangıç pozisyonu ne ise o durumda kalır.rotordaki iletken çubukları indükleyerek ikinci bir manyetik alanın oluşmasına sebep olmakta ve bu iki manyetik alanın etkisi ile rotor döner manyetik alanla aynı yönde dönmekte idi. Rotor ve statör kutupları birbirleri ile zıt kutuplar karşılıklı geldiklerinde birbirlerini iterler aynı kutuplar karşılıklı geldiklerinde ise birbirlerini çekerler.Senkron motorları harekete geçirmenin farklı yöntemleri vardır.Doğru akım yön değiştiren bir akım olmadığından kutuplar çalışma süresince özelliklerini aynen korurlar. Bu senkronizasyon şu şekilde sağlanır: Senkron motorlarda da asenkron motorlarda olduğu gibi stator’e 3 fazlı alternatif akım uygulanarak döner manyetik alan oluşturulur fakat asenkron motorlardan farklı olarak bu kez rotordaki kutuplara doğru akım uygulanır. Sonuç olarak senkronize motorlarda asenkron motorlarda meydana gelen rotor devri ve döner manyetik alan arasındaki kayma olmaz.Başlangıç anında duran bir motor hep durur dönen bir rotor ise hep döner.
rotor çarkının kutupları ile döner alanın kutupları arasındaki mesafe büyür. yani. kendi yüksüz haldeki durumundan geri kalır . Bu durumda rotor çarkı yük açısı kadar döner alandan.• Uyartım dinamosu ile çalışmayı başlatmak Senkron motorlar yol aldıktan sonra döner alanın devir sayısında dönüşüne devam eder. Motor yüklendiği zaman.
bu tür motorlar tekstil makinalarında kullanılmaktadır. Şekil 1-43’de ise sabit mıknatıslı doğru akım motorlarının iç yapısı ve parçaları verilmiştir. kutup çarkını çekecek. Şekil 1-42’ de elektromıknatıslı doğru akım motorlarının iç yapısı ve parçaları. döndürme momenti en büyük değerine ulaşır. Statorun iki kutbu arasında rotor kutup çarkının karşılaşacağı kuvvet çok büyüktür. kutup çarkını itecektir. Çünkü.Endüktör 2 . Bu ikisi arasında endüktör haricinde yapı bakımından aynı özellikleri gösterirler. 4.Yük açısı ne denli büyük olursa. . Doğru akım motorlarının yapısı. örneğin: yüksek fırınlardaki kompresörlerin ve büyük pompaların döndürülmesinde kullanılırlar.Kollektör 4 . DOĞRU AKIM MOTORLARI Genel Yapıları: Doğru akım motorları endüktörün yapısına bağlı olarak elektromıknatıslı ve sabit mıknatıslı olmak üzere iki şekilde imal edilirler. döndürme momenti o değin büyük olur. dönüş yönüne göre önde duran kutup.Fırçalar 5 . Bu en büyük döndürme momenti devrilme momenti olarak da anılır.Yataklar ve diğerleri olarak incelenecektir. Doğru akım uyarılı ve üç fazlı akımla çalıştırılan senkron motorlar. buna karşın geride duran kutup. Doğru akım uyarıları olmayan üç fazlı senkron motorlarda bir devamlı mıknatıs rotoru bulunur. 1 . Çift kutuplu bir makinede yük açısı 90 derece iken.Endüvi 3 .
Endüktöre kutup da denilmektedir.Endüktör (Kutup): Doğru akım motorlarında manyetik alanın meydana geldiği kısımdır. Kutup uzunluğu yaklaşık olarak endüvi .
Endüvi: Gerilim indüklenen ve iletkenleri taşıyan kısma endüvi denir. çapına) ve devir sayısına göre 2. kalınlığı 0.70 mm arasında değişen dinamo saclarından yapılır. Endüktörler tabii mıknatıslarla yapıldığı gibi. Endüktör.30. bu sargıların enerjilendirilmesiyle mıknatıslık özelliği kazandırılmış elektro. Endüvi. Şekil 1-45’de 4 ve 2 kutuplu doğru akım motorlarının kesitleri görülmektedir.mıknatıslardan da yapılabilir. 4. Dinamo sacları istenen şekil ve ölçüde preslerle kesildikten sonra tavlanır . Şekil l-44’de kutup ve sargısı görülmektedir. Fakat genellikle elektromıknatıs kutuplar kullanılmaktadır. 6. Doğru akım motorlarında kutup sayısı alternatif akım makinelerinde olduğu gibi hız.uzunluğuna eşittir. indüklenen gerilim ve akımın frekansına bağlı değildir.0. kutuplara sargılar sarılarak. Çok küçük doğru akım motorlarında kutuplar (tabii mıknatıslı) sabit mıknatıslıdır. makinenin gücüne (büyüklüğüne. Burada kutup sayısı makinenin gücüne ve devir sayısına göre değişir. 8 veya daha çok kutuplu olur.
Kollektör dilimleri ile bunlara temas eden fırçalar bağlama elemanlarını teşkil ederler. haddeden geçirilmiş sert bakırdan pres edilerek yapılır. Fırçalar makinenin akım şiddeti ve gerilimine göre sert. Bu nedenle kollektör dilimleri özenle yapılır ve dilimler arası gerilim farkı 15 voltu geçmeyecek şekilde ayarlanır. Fırçalar: Doğru akım motorlarında dış devredeki akımı endüviye iletebilmek için fırçalar kullanılır. Doğru akım makinelerinde aşınma ve iyi komütasyon elde etmek için saf bakır fırça kullanılmaz.mil görülmektedir. Kollektör. lak kullanılır ve oksit tabakası oluşturulur.ve birer yüzeyleri yalıtılır. Yalıtma işleminde kağıt. doğru akım motorlarının en önemli ve en çok arıza yapan parçasıdır. Bu kalınlık kolektörün çapına ve komşu dilimler arasındaki gerilim farkına göre değişir. Kollektör dilimleri. Bakır dilimleri arasına 0.5-1. Şekil 1-46’da endüvi-kolektör. orta sert ve yumuşak karbon veya karbon . Kollektör: Doğru akım motorlarında endüviye uygulanacak gerilimin iletilmesini kollektörler sağlar.5 mm kalınlığında mika veya mikanit yalıtkan konur (Şekil 1-48).
K indüklenir ve bu E. den dolayı devreden bir akım geçer. Yani. manyetik alan içinde bulunan bir iletkenden akım geçerse tel manytik alan dışına itilir. Sol el. Şekil l-49’da fırça çeşitlerinden dik ve yatay fırçalar ayrıca küçük güçlü makinede fırça montajı gösterilmiştir.M.(Şekil 1-52) . Büyük güçlü motorlarda ise fırça yuvaları sac veya dökümden yapılmış olup fırça tutucularına monte edilir. baş parmak iletkenin hareket yönünü göstermektedir.K. Mümkün olduğu kadar bir motorda aynı cins fırçalar kullanılmalı ve fırça boyları da eşit olmalıdır.alaşımından yapılır. Çok küçük güçlü motorlarda fırçalar kapak üzerine açılmış ve yalıtılmış yuvalara konulur. Genel olarak küçük güçteki (10 kW’a kadar ) doğru akım motorlarında bütün fırça çeşitleri ile iyi çalışabilir.M. dört parmak birbirine birleştirilerek açılır. Fırçalar dik ve yatay olarak yapılırlar. Sol el kuvvet çizgileri avuç içinden gidecek ve bitişik dört parmak iletkenden geçen akımın yönünü gösterecek şekilde tutulursa. Şimdi bu durumun tersini inceleyelim. Çalışma Prensibi: 1-İçinden akım geçen bir iletkenin manyetik alan içerisindeki durumu ve sol el kuralı: Manyetik alan içinde hareket eden bir iletken üzerinde E. iletkenin içinden geçen akımın ve manyetik alanın yönüne bağlıdır.İletkenin hareket yönü. sol el kuralı ile bulunur. Manyetik alan içindeki iletkenin itilme yönü.
dolayısıyla endüviye uygulanan U gerilimi ile endüvide indüklenen E.’ne zıt E.K. indüklenir. Endüviden geçen akımla. Manyetik alanın etkisiyle endüvi sola doğru hareket eder.K.K.K. endüviye uygulanan gerilime (U) göre ters yönde olduğundan. S kutbunun üstündeki iletkenlerde diğer yönde akım geçer.M.: Şekil 1-54a’da görüldüğü gibi doğru akım motoruna gerilim uyguladığımızda endüvinin N kutbunun altındaki iletkenlerde pozitif yönde akım geçerken. Manyetik alan içinde dönen ve iletkenleri kuvvet çizgileri tarafından kesilen endüvi üzerinde E.K denir. Endüvide indüklenen zıt E.M.K.M. U geriliminin endüviden geçirmek istediği akımı .M. Endüviye uygulanan gerilime ters yönde oluşan bu E.’nin yönleri birbirine terstir (Şekil 1-54b).Zıt E.M.M.
K.M.K. Zıt E. Türbünün devir sayısında hafif bir düşme olacak ve makineye buhar gönderen valf regülatör aracılığı ile daha fazla açılarak buhar miktarını arttıracaktır. Makinenin yükü azalacak olursa. Örneğin makinenin yükünde meydana gelecek bir artma devir sayısını düşürür. Eb=K. Doğru akım motorlarında ise. Artan buhar.Ø.Ra dır.azaltmak ister.’nın Görevi: Zıt E.n veya Eb = U-Ia .M. doğru akım makinelerinde.Ø. Örneğin buhar türbününde yükün arttığını düşünelim.K.n formülüne göre zıt E. makinenin yüküne göre akımı ayarlamaktadır. Buhar türbinleri gibi makinelerde gerekli buhar özel düzeneklerle ayar edilir.K. iki gerilimin farkından dolayı geçen akımdır. yapar. . Doğru akım motorlarında bu işi zıt E. valf kapanarak makineye giden buhar miktarını azaltır ve makinenin verdiği güç azalmış olur. makinenin yüküne göre geçen akımı ayarlayacak ayrı bir düzeneğe gerek yoktur. Yani endüviden geçen akım. Devir sayısının düşmesi.M. Eb=K.’in azalmasına neden olacaktır.M. makinenin gücünü arttırır.
M. Motorun tam yükte endüvisinde indüklenen zıt E. Motorun yarı yükte endüviden geçen akımı hesaplayınız. Motor. d.’i hesaplayınız.Örnek:110 V. 4.M.1 Doğru Akım Motorları Çeşitleri ve Bağlantı Şekilleri 4. c. b. 40 A'lik bir şönt motorunun endüvi direnci 0. Yaygın olarak kullanılan kaynak gerilimi 24 volttur. Böylece ark olayı önlenmiş olur.1 ohm. Hassas hız kontrolü. Motorun yarı yükte endüvisinde indüklenen zıt E. uyartım devresi direnci 50 ohmdur.K.’i hesaplayınız.1 Fırçasız Doğru Akım Motorları Bu motorlarda elektrik gücü iletimi.1. Motorun tam yük ve yarı yükte a. Kaynak gerilimleri düşüktür. yüksek verim ve uzun ömürlü olması bu motoru yaygın olarak . fırça ve kolektör yerine elektronik anahtarlar ile sağlanır. yüksek hızlara ulaşabilir. Motorun tam yükte endüviden geçen akımı hesaplayınız.K.
hız ve moment gibi faktörler dikkate alındığında alternatif akım motorlarına göre üstünlükler gösterir. Küçük boyutlarda üretilebilir. Uygun sürücüler yardımıyla hız. Büro aletleri. yazıcılar ve teyp sürücüleri gibi birçok kullanım alanına sahiptir. En önemli dezavantajı. Kullanıldığı yerler: Günümüzde elektronikteki ilerlemelere paralel olarak bu motorların kullanım alanı oldukça artmıştır. Ayrıca iş makinelerinde. Böylece motorun maliyeti artmaktadır. ekstradan yarı iletken malzeme ve sensörler gerektirmesidir. fan ve üfleyiciler. su-hava-kimyasal pompalar. moment ve devir yönü kontrol edilebilir. büyük havalandırma sistemlerinde. optik tarayıcılarda ve tıp aletlerinde de kullanılır. . fotokopi makineleri. tarayıcılar. Verim.kullanılır hâle getirmektedir.
gemi pervaneleri. 4. yük ile çok fazla değişmez. Motor boşta çalıştığında Ø değeri oldukça küçük bir değer alır. dokuma tezgâhları. tehlikeli bir şekilde yükselebilir. kaynak gerilimi veya endüvi akımı ile kontrol edilebilir. Motor. Yol alma anındaki momentleri düşüktür. Kullanıldığı yerler: Yüksek kalkınma momenti ve sabit devir sayısı istenen uygulamalarda kullanılır. . matbaa makineleri ve asansörler bu motorun kullanım alanlarındandır. yüklendikçe devir sayısı hızla düşer. Motorun üreteceği moment. aspiratör ve tulumbalar. Seri Motorlar Uyartım sargısı endüvi sargısının birbirine seri olarak bağlandığı doğru akım motoru çeşididir. 1. Şönt motorun devir sayısı. Motorun devir sayısı. Vantilatör.Ø.2. Motorun maksimum verimde çalışması için motorun sabit kayıplarının endüvi kayıplarına eşit olması gerekir. Motor boşta çalışırken de devir sayısı normal değerdedir.3. Dolayısıyla devir sayısı. kâğıt fabrikaları. Şönt Motorlar Uyartım sargısının endüvi sargısına paralel olarak bağlandığı doğru akım motorlarıdır. Seri motorun yol alma momenti oldukça yüksektir.1. Bunun nedeni.n formülüne göre manyetik akı arttığında devir sayısı da düşecektir. yük akımının aynı zamanda uyartım akımı olmasıdır. endüvi akımıyla doğru orantılı olarak artar. Bu yüzden seri motor boşta çalıştırılmamalıdır. Akım arttığında manyetik akı Ø’ de artacaktır ve E=K.4.
seri motora benzer bir özellik gösterir. Eklemeli kompunt motorda yol alma momenti oldukça yüksektir. Kullanıldığı yerler: Eklemeli kompunt motorlar. küçük de olsa bir akım çeker ve bir Ø manyetik akısı oluşur. 4. tramvay. Kompunt motor. Bu nedenle seri motorun kullanıldığı yerlerde . Ters kompunt motorda devir sayısı. troleybüs. Buna karşın ters kompunt motorda yol alma momenti düşüktür. vinç ve asansör gibi ağır işlerde kullanılır. başlangıçta n gibi bir devir sayısına sahiptir.4. Çünkü motorda bulunan şönt sargı.Kullanıldığı yerler: Seri motor. Bağlantı şekillerine göre ters kompunt ve eklemeli kompunt gibi çeşitleri vardır. yüklendikçe artarken eklemeli kompunt motorda yüklendikçe devir sayısı azalır. Kompunt Motorlar Seri ve şönt motorun karışımından oluşan bir motor çeşididir. kalkınma momentinin çok yüksek olması istenen tren.1.
kullanılabilmektedir. Örnekler: . Özellikle vinç. televizyon anten yönlendiricilerinde. Ters kompunt motorlar ise fazla yol alma momenti istemeyen. fakat yük ile devir sayısının değişmemesi gereken sinema makinelerinde. asansör ve hadde makinelerinde yaygın olarak kullanılır. dokuma tezgâhlarında ve buna benzer uygulamalarda kullanılır.