Newton Kanunu’na göre kuvvet (F) ile doğrusal ivmelenme (a) arasında nasıl bir ilişki vardır?
Cevap: F = m. a Burada m, cismin kütlesidir.
Doğrusal ivmelenmeyle açısal ivmelenmenin kaynağını (oluşum nedenini) karşılaştırınız.
Doğrusal ivmelenme, cisim veya sisteme etki eden net kuvvetle, açısal ivmelenme ise net momentle doğru orantılıdır.
Momentin birimi nedir?
Moment, kuvvetle mesafenin çarpımı olduğundan, birimi Newton-metre (N.m)’dir.
Moment, fiziksel anlamı bakımından nasıl tarif edilebilir?
Dönme kuvveti veya kuvvetin dönme oluşturma etkisi.
Elektrik motorları ve generatörlerinin çalışması ve performanslarıyla ilgili önemli veya belirleyici parametreler hangileridir?
Akım, gerilim, frekans, güç faktörü, hız, kuvvet, moment.
Elektrik motorları ve generatörlerinde ısıya dönüşen enerjinin kayıp olarak adlandırılmasının nedeni nedir?
Bu makinaların amacı, ısı enerjisi üretmek olmadığı için.
Kuvvet kolu ne şekilde tanımlanır?
Kuvvet kolu, kuvvetin uygulama doğrultusu ile eksen arasındaki en kısa mesafedir (Not: bir nokta ile doğru arasındaki en kısa mesafe, o noktadan doğruya çizilen dik doğrunun uzunluğu kadardır).
Transformatörler ne tür cihazlardır?
Girişindeki elektrik enerjisinin türünü değiştirmeyen, buna karşılık akım ve gerilim gibi bileşenlerini değiştiren hareketsiz makinalardır
Elektrik motorları ve generatörlerinde kayıp (ısıya dönüşen) enerjinin temel nedenleri hangileridir?
•Elektriksel kayıplar (Bakır+Demir kayıpları) • Mekanik kayıplar (Sürtünme+Vantilasyon kayıpları)
Enerjinin sakınımı prensibine göre, bir sisteme verilen enerji ne gibi süreçlere tabi olabilir?
(Kısmen veya tümüyle) sistem içinde depolanabilir, dönüşerek veya dönüşmeden sistem dışına çıkabilir. Özetle enerji, hiçbir şekilde yok olmaz veya yoktan var olmaz.
Girişinden elektrik enerjisi verilen bir elektrik motorunda meydana gelen enerji dönüşümleri hangileridir?
• Çıkıştan (makinanın milinden) alınan mekanik enerji. • Makinanın manyetik alanında depolanan enerji. • Makinada ısıya dönüşen enerji.
Elektrik generatörü nasıl tanımlanır?
Girişindeki dönme şeklindeki mekanik enerjiyi, elektrik enerjisine çeviren makinelere elektrik generatörü denir.
Girişinden mekanik enerji verilen bir elektrik generatöründe meydana gelen enerji dönüşümleri hangileridir?
• Çıkıştan alınan elektrik enerjisi. • Makinanın manyetik alanında depolanan enerji. • Makinada ısıya dönüşen enerji.
Enerji dönüşümlerini incelemek için hangi prensibin dikkate alınması gerekir?
Enerjinin sakınımı (korunumu) prensibi.
Michael Faraday’ın 1881 yılında elektrik ve mekanik enerjiler arasındaki ilişkiyi keşfine kadar elektrik enerjisi hangi yollarla elde ediliyordu?
Sadece kimyasal yollarla.
Elektromekanik sistemlerin aynı zamanda elektromanyetik sistemler olmasının nedeni nedir?
Mıknatıslığın elektrik akımıyla birlikte var olması.
Enerji dönüşümünü dönme hareketi ile gerçekleştiren transdüserler hangileridir?
Elektrik motorları ve generatörler
Elektrik motoru nasıl tanımlanır?
Girişindeki elektrik enerjisini, dönme şeklinde mekanik enerjiye çeviren makinelere elektrik motoru denir.
Manyetik alan içindeki bir iletken üzerinden akım geçerse ne olur?
İletkene bir kuvvet etki eder
Elektromekanik sistemlerde veya cihazların elektrik kısmı ile mekanik kısmı arasındaki bağlantı ve ilişki ne ile sağlanır?
Manyetik alan
Transdüser nedir?
Dönme, öteleme veya titreşim hareketi yaparak enerjiyi bir türünden diğer bir türüne dönüştüren cihazlara transdüser denir.
Moment neye göre tanımlanır ve nasıl hesaplanır?
Cevap: Moment bir eksene göre tanımlanır. Buna göre bir eksen etrafındaki moment veya dönme kuvveti (T), kuvvet ile kuvvet kolunun çarpımına eşittir. T= (Kuvvet)*(KuvvetKolu)
Elektrik motorları ve generatörleri dışında transdüser olarak adlandırılan cihazlara örnekler veriniz.
Cevap: Ölçme ve kontrol cihazları, küçük işaretlerle çalışan moment motorları, mikrofon, hoparlör, v.b.
Röleler ve elektromıknatıslar ne tür elektromekanik cihazlardır?
Öteleme hareketi ile bir kuvvetin oluşturulduğu ve devrelerin açma-kapama işlemlerinde kullanılan cihazlardır.
Yukarıdaki Newton Kanunu dönüş hareketine nasıl uygulanır?
Cevap: T= J. a . Burada T moment, J cismin veya sistemin eylemsizliği, Alfa ise açısal ivmelenmesidir
Bir cisim veya sistemin eylemsizliğini nasıl açıklayabiliriz?
Eylemsizlik, bir cisim veya sistemin hızını değiştirmeye karşı gösterdiği isteksizlik veya dirençtir. Bu direnç, doğrusal hareketlerde cismin kütlesiyle, dönüş hareketinde ise atalet (eylemsizlik) momentiyle orantılıdır. (Atalet momenti, kütle ile kütlenin dönüş eksenine mesafesinin karesinin çarpımından elde edilir).
Güç nasıl tanımlanır?
Cevap: Güç, birim zamanda yapılan iş miktarı olarak tanımlanır ve matematiksel olarak, P= dW/dt şeklinde gösterilir.
Gücün birimi nedir?
Uluslararası birim sisteminde gücün birimi watt’tır ve (W) simgesi ile gösterilir.
Üzerinden bir akım geçen bir tek sarımlı bir bobin, bir manyetik akı içine yerleştirilirse üzerine nasıl bir kuvvet etki eder?
Sargının manyetik alana dik kenarları üzerine bir kuvvet etki eder, manyetik alana paralel kenarları üzerine etki etmez.
Doğrusal ve dönüş hareketlerinde eylemsizliğin birimi nedir?
Doğrusal hareketlerde kilogram (kg), dönüş hareketlerinde kilogram-metre2 (kg.m2).
Vektörel çarpımın özelliği nedir?
Bir vektörel çarpımın sonucu, çarpılan her iki vektöre de dik bir vektördür.
Üzerinden I akımı geçen, l uzunluğu bir manyetik kutup çifti içinde kalan, r yarıçaplı, N sarımlı bir bobin üzerine etki eden momentin büyüklüğü nasıl hesaplanır?
T=2.B.N.l.İ.N.r (NM)
Bir vektörel çarpımın büyüklüğü nasıl hesaplanır?
Bir vektörel çarpımın büyüklüğü, her iki vektörün büyüklükleri ve aralarındaki açının sinüsünün çarpımına eşittir.
Güç biriminin iş birimi ile nasıl ilişkisi vardır?
W= J/san
Uluslararası birim sistemi dışında yaygın olarak kullanılan güç birimi hangisidir?
Uluslararası birim sistemi dışında yaygın olarak kullanılan bir diğer güç birimi, (HP) simgesiyle gösterilen beygirgücü (horse power)’dır.
l uzunluğu, r yarıçapı ve B’nin gerçek elektrik makinalarındaki karşılıkları nelerdir ?
l, makinanın aktif uzunluğu, r, endüvi veya rotor yarıçapı, B ise kutup başına elde edilen ortalama akı yoğunluğudur.
Üzerinden bir akım geçen çok tek sarımlı bir bobin, bir manyetik akı içine yerleştirilirse üzerine nasıl bir kuvvet etki eder?
Her bir sarım üzerine yukarıda olduğu gibi kuvvetler etki eder.
Elektrik makinalarının bobinleri, makine içine ne şekilde yerleştirilir?
Bobin parçalara bölünerek makine çevresine dağıtılır.
Bir iletken, hava aralığı dağılımı sinüzoidal kabul edilen N kutuplu bir elektrik makinasının içinde birkaç tur (360 derece)döndürülürse, iletken üzerinde endüklenen gerilim grafiği neye benzer?
Sinüzoidal bir dalgaya.
Elektrik makinaları neden çok sarımlı olarak imal edilirler?
Çünkü makinadan alınacak güce karşılık gelen manyeto motor kuvvet (Amper-sarım) değerini tek sarımla artırmak, konstrüksiyon anlamında zorluklar çıkarmaktadır.
Bir iletkeni kesen manyetik akının, iletkenin hareketi nedeniyle değişmesi durumunda da Faraday ve Lenz Kanunları geçerli midir?
Evet, aynen geçerlidir.
Elektrik makinalarından alınacak güç, makinanın hacmine bağlı mıdır?
Evet, elektrik makinalarından alınacak güç, makinanın hacmiyle birlikte makina üzerinden geçen akımla orantılıdır.
Endüvi ile kutup yüzeyleri arasındaki hava aralığının sabit olduğu generatörlerden fırça ve kolektör yardımıyla alınan akım veya gerilimin şekli nasıldır?
Kare dalga (veya oldukça benzeri) şeklinde.
Kolektör dilimleri endüvi ile birlikte dönerken, fırçaların sabit olması sorun yaratmamakta mıdır?
Hayır, çünkü fırçalar (genellikle karbon içerikli yapıları sayesinde), kollektör dilimleri üzerine yeterince temas sağlarken, kollektör dilimlerinin serbestçe dönmesine de izin vermektedir.
Lenz Kanunu nedir?
Lenz Kanunu, bir iletken üzerinde endüklenme yoluyla oluşan gerilimin, kendisini oluşturan nedene (manyetik akı değişimine) zıt yönde bir manyetik alanoluşturacak (örneğin, iletkeni kesen manyetik akıda bir azalma olmuşsa bu akıyı yeniden artıracak, artma olmuşsa yeniden azaltacak) şekilde bir akım geçirmeye çalışacağını (gerilim kutuplarının buna göre belirleneceğini) ifade eder
Faraday Kanunu nedir?
Faraday Kanunu, değişen bir manyetik alana maruz kalan iletkenler üzerinden bir gerilim endükleneceğini söyler.
Bölünerek makine çevresine dağıtılan bobinin her bir parçasının dışarıyla (harici sistemlerle) elektrik, bağlantısı nasıl sağlanır?
Her bir bobin parçasının iki ucundan her biri bir kolektör dilimine bağlanmıştır. Makinanın dış sistemlerle elektriki bağlantısı, bu kolektör dilimleri üzerine hafifçe bastıran ve fırça adı verilen elemanlarla sağlanır.
Fırçalar da kolektörler ile birlikte dönmekte midir?
Hayır, fırçalar sabittir.
Transformatörler hangi prensibe göre çalışır?
Faraday Kanunu’na göre.
3 fazlı alternatif akım (AA) makinalarında, sargıların (bobinlerin) stator oluklarına dağıtılmasında kullanılan belli başlı teknikler hangileridir?
1. Tek tabakalı sarımlar: a. El sarımı b. Yarım kalıp (yarım gabari, yarım Amerikan) sarımı 2. Çift tabakalı sarım (Tam kalıp sarım)
Bir faza ait iki bobin grubu arasında ne kadar faz farkı oluşur?
Oluk adımı (komşu iki oluk arasındaki açı) kadar.
Kutup çifti sayısı p=3 (6 kutuplu) bir elektrik makinası içinde bir tur dönen bir iltekenin kat ettiği mekanik yol ve elektriksel yol ne kadardır?
Cevap: Mekanik yol=360o , Elektriksel yol=3x360 derece =1080 derece
Bir iletken N kutuplu bir elektrik makinası içinde bir tam tur (360)döndürülürse, iletken üzerinde endüklenen gerilim kaç sefer maksimum ve kaç sefer minimum yapar?
n/2 sefer maksimum ve n/2 sefer minimum yapar
. 2p kutuplu (kutup çifti sayısı p olan) bir makinada toplam oluk sayısı S ise, bobin adımı (Y) nasıl hesaplanır?
Y=s/2.p
Bir iletken, kutup çifti sayısı p olan bir elektrik makinası içinde bir tur döndüğünde, üzerinde endüklenen sinüzoidal gerilim işareti kaç kez tekrarlanır?
Kutup çifti sayısı (p) kez.
65. Bir elektrik generatörünün harici sistemlerle elektrik bağlantısı kolektör dilimleri ve fırçalar yoluyla sağlanması durumunda elde edilen akım veya gerilimin şekli nasıldır?
Bu şekilde elde edilen akım veya gerilim, fırçaların sabit olması nedeniyle, alternatif işaretlerin (örneğin sinüs veya kare dalganın) doğrultulmuş hali şeklindedir. Akım ya da gerilimin tam şekli, endüvi ile kutup yüzeyleri arasındaki hava aralığının değişimine bağlı olarak çeşitlilik gösterebilmektedir.
Sinüzoidal bir işaretin şekil katsayısı kaçtır?
1,11
Gerçek makinalarda kutuplar, makine çevresine tam olarak yayılır mı?
Hayır, (sargıların rahatlıkla sarılabilmesi için) kutuplar arasında bir miktar boşluk bulunur
Elektrik makinalarında bobinler kendi aralarında nasıl bağlanırlar?
Paralel, seri veya her ikisinin bir kombinasyonu (bazı seri kolların paralel bağlanması) şeklinde bağlanabilirler.
Elektrik makinalarında iki komşu kutup arasındaki elektriksel yol ne kadardır?
Daima 180 derece
Elektrik makinalarında adım ne demektir?
Elektrik makinalarında adım, komşu kutuplar veya bir bobinin (aktif) kenarlarının, makina çevresine göre arasındaki açıdır.
Gerçek elektrik makinalarında endüvi ile kutup yüzeyleri arasındaki hava aralığı alan dağılımı nasıldır?
Sünizoidal.
Tam adımlı bobin ne demektir?
Bobin adımının, kutup adımına eşit (bobin adımının 180 derece
Elektrik makinalarında kutup adımları ve bobin adımları ne kadar olabilir?
Kutup adımları daima 180 derece ’dir, bobin adımları ise 180 derece veya daha küçük olabilirler.
3 fazlı alternatif akım (AA) makinalarında, bir faza ait bobin stator oluklarına nasıl yerleştirilir?
Birkaç bobin seri bağlanarak, stator oluklarına dağıtılır.
. Tam adımlı ve kısaltılmış (kesirsel) adımlı bobinlerde, her bir bobin kenarında endüklenen gerilimler arasında nasıl bir faz farkı vardır?
Tam adımlı (Y=180o) bobinlerin her iki kenarı, kutuplar (biri N kutbu diğeri S kutbu) önünden aynı anda geçer. Bu durumda her iki kenarda endüklenen gerilimler aynı fazda olur. Kısaltılmış (kesirsel) adımlı (Y<180o) bobinlerde ise ikinci kenar, bir kutbun (örneğin N kutbu) önünden geçtikten ancak ßo sonra geçmektedir. Dolayısıyla iki kenar arasında ß kadar faz farkı oluşur.
Bir AA makinasında, aynı faza ait bobin grupları nasıl ayırt edilir?
Yerleştirildikleri oluklar farklı renklerde boyanarak.
Bir faza ait bobin grubunda endüklenen toplam gerilim nasıl hesaplanır?
Her bir bobin grubu üzerinde endüklenen gerilimler vektörle gösterildikten sonra, bu vektörlerin toplamı alınır
Bobin dağıtım katsayısı (kd) nedir?
Farklı oluklara yerleştirilmiş bobinlerden oluşan bir bobin grubu üzerinde endüklenen gerilimin, aynı grubun bir tek oluğa yerleştirilmesi halinde üzerinde endüklenecek olan gerilime oranıdır.
Bir bobinin üzerinde endüklenen gerilim, her bir kenarı üzerinde endüklenen gerilimlerden nasıl elde edilir?
Bir bobin üzerinde endüklenen gerilim, her bir kenarı üzerinde endüklenen gerilimlerin vektörel toplamı şeklindedir
Transdüser nedir?
Enerjiyi bir türden diğer bir türe; dönme, öteleme veya titreşim hareketi yaparak dönüştüren cihazlara transdüser denir.
Elektrik motorları ve elektrik generatörleri nedir?
Enerji dönüşümünü dönme hareketi ile yaparak, girişindeki elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren makinalara elektrik motorları, girişindeki mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren makinalara da elektrik generatörleri denir.
Transformatör nedir?
Motor ve generatörlerden başka, hareket eden hiçbir parçası olmayan, girişindeki elektrik enerjisinin türünü değiştirmeyen, buna karşılık gerilim, akım gibi bileşenlerini değiştiren makinalar vardır. Bu makinalara da transformatör adı verilir.
Enerjinin sakınımı prensibini açıklayınız.
Dönme hareketi ile enerji dönüşümü yapan elektrik makinalarının giriş veya çıkışlarından birinde elektrik enerjisi ve diğerinde ise mekanik enerji vardır. Bu enerjilerin birbirine dönüştürülmesi olayını karakterize edebilmemiz için enerjinin sakınımı prensibini dikkate almamız gereklidir. Bu prensibe göre; sisteme verilen enerjinin bir kısmı kayıp enerji olarak sistemin elektrik ve mekanik kısımlarında ısı enerjisine dönüşecek, diğer bir kısmı mekanik ve elektriksel kısımlarda depo edilecek ve geri kalan kısmı da şekil değiştirerek sistem çıkışından faydalı enerji olarak alınacaktır.
Aynı fiziksel prensiplere göre elektromekanik enerji dönüşümü yapan, ancak işlevlerine bağlı olarak yapıları birbirinden farklı olan birçok cihaz söz konusudur. Bunlar nasıl gruplandırılabilir?
Aynı fiziksel prensiplere göre elektromekanik enerji dönüşümü yapan, ancak işlevlerine bağlı olarak yapıları birbirinden farklı olan birçok cihaz söz konusudur;
Elektromekanik sistemlerde konum açısı nedir? Açıklayınız.
Konum Açısı ?, dönme hareketi yapan elektromekanik sistemde keyfi olarak seçilen bir referansa göre hareketli kısmın konumunu belirleyen açıdır. Başka deyişle açısal olarak alınan yoldur. Konum açısı [rad] simgesi ile gösterilen radyan ya da [º] simgesi ile gösterilen derece ile ölçülür.
Elektromekanik sistemlerde açısal ve çizgisel hızı açıklayınız.
? açısal hızı, konum açısının zamana göre değişim hızıdır. Keyfi olarak seçilen hareket yönüne bağlı olarak pozitif ya da negatiftir. Genel olarak saat dönüş yönü referans alındığından bu yöndeki hareket için referans, pozitif olarak seçilir. Dönme hareketinde açısal hız, ? = d? / dt olup [rad/san] simgesi ile gösterilen radyan/saniye ile ölçülür. Öteleme hareketinde ise çizgisel hız, v = dx / dt ile tanımlanır. x ötelemesi, metre olarak ölçüldüğünde [m/san] simgesi ile gösterilen metre/saniye ile ölçülür.
Elektormekanik sistemlerde açısal ve çizgisel ivmelendirmeyi (hızlanma) açıklayınız.
Açısal ivmelendirme (hızlanma), açısal hızın zamana göre değişim hızıdır. Açısal ivmelendirme, açısal hız artıyorsa pozitif olarak tanımlanır. Matematiksel olarak dönme hareketinde açısal ivmelendirme,?
? = d? / dt
olup, [rad/ san2] simgesi ile gösterilen radyan / saniye2 ile ölçülür.
Öteleme hareketinde ise,
a = dv / dt
olarak tanımlanır ve [m/ san2 ] simgesi ile gösterilen metre / saniye2 ile ölçülür.
Moment nedir?
Bir cismin dönme kuvveti, moment olarak adlandırılır.
Newton Kanununa göre kuvvet nasıl tanımlanır?
Öteleme hareketi yapan bir cisme bir kuvvet etki ettiğinde, m cismin kütlesini ve a da uygulanan kuvvet sonucunda oluşan ivmeyi gösterirse kuvvet,
F = ma
olarak tanımlanır.
Bir cisim ya da sistem bir F kuvvetinin etkisi ile bir x ötelemesi yaptığında ortaya çıkan iş ne ile tanımlanır?
Bir cisim ya da sistem bir F kuvvetinin etkisi ile bir x ötelemesi yaptığında ortaya çıkan iş,
W = ? Fdx
ile tanımlanır.
Uygulanan kuvvetin sabit olması
durumunda iş nasıl tanımlanır?
W= Fx (2.9)
34
olur. C
Uygulanan kuvvetin sabit olması durumunda,
W= Fx
olur.
Cismin ya da sistemin dönme hareketi yapması durumunda iş nasıl tanımlanır?
Cismin ya da sistemin dönme hareketi yapması durumunda iş,
W = ? Td?
olarak tanımlanır.
Uygulanan momentin sabit olması durumunda iş nasıl tanımlanır?
Uygulanan momentin sabit olması durumunda,
W = T ?
ile tanımlanır.
Güç nedir ve matematiksel olarak nasıl tanımlanır?
Güç, işin zamana göre değişim hızı olarak tanımlanır. Matematiksel olarak,
P = dW / dt
denklemi ile tanımlanır.
Bir elektromekanik sistemde elde edilen akı yoğunluğu değeri 0.5 T, bobinin boyu 0.2 m, yarıçapı 0.05 m ve sarım sayısı 200’dür. Bobinde toplam 3 Nm’lik moment üretmek için gerekli akım değeri olmalıdır?
T = 2BNIlr
3 = 2 x 0.5 x 200 x I x 0.2 x 0.05
I = 3/2 = 1.5
Endüksiyon gerilimi nedir ve nasıl hesaplanır?
Hareketsiz duran bir iletken zamanla değişen bir manyetik alana maruz kalırsa, Faraday kanununa göre bu iletkende bir gerilim endüklenir. Endüklenen gerilim endüksiyon gerilimi olarak tanımlanır ve aşağıdaki eşitlik ile hesaplanır.
ei (t) = -(d? / dt)
Hareket gerilimi nedir?
İletkenin içinde bulunduğu manyetik alan zamanla değişmiyorsa (doğru akım makinalarında olduğu gibi) gerilim endüklenmesi için iletkenin veya alanın hareketli olması gerekir. Bu yolla endüklenen gerilim hareket gerilimi olarak isimlendirilir.
Manyeto motor kuvvet değeri nedir?
Manyeto motor kuvvet (Amper-sarım) değeri, makinadan alınacak güce karşılık gelir.
Alternatif akım (AA) makinası dendiğinde ilk akla gelen makinalar nelerdir ve bu
makinaların çalışma prensipleri nedir?
Alternatif akım (AA) makinası dendiğinde ilk akla gelen makinalar asenkron ve senkron makinalardır. Bu makinaların çalışma prensiplerinin temelinde döner alan kavramı vardır. Çok fazlı bir makinada statora açılmış oluklara dağıtılarak yerleştirilmiş faz sargılarına, aynı faz sayısında gerilimler uygulandığında döner bir manyetik alan meydana getirilir.
Dağıtılmış sargılar nedir?
3 fazlı AA makinalarında bir faza ait bobin, birkaç bobinin seri bağlanarak statordaki oluklara dağıtılarak yerleştirilirler. Bu sebeple bu sargılara dağıtılmış sargılar ismi de verilir.
Sargıların oluklardaki tabaka sayısına (bobin kenarı) göre kaç çeşidi bulunur ve bunlar nelerdir?
Sargıların oluklardaki tabaka sayısına (bobin kenarı) göre iki çeşidi bulunur. Bunlar:
olarak sınıflandırılırlar.
visibility 1820
visibility 1948
visibility 5933