Doğru Akım Motorları 2 |
Elektrikport Akademi

Önceki yazımızda doğru akım motorlarının çalışma prensiplerini ve konstrüksiyonu hakkında bilgiler vermiştik. Bu yazımızda ise motorda oluşan kayıplar ve güç dengesi, endüvi reaksiyonu ve komutasyonun makineye olan etkileri ve motora yol verme işlemi incelenecektir.

A- A+

30.01.2014 tarihli yazı 35309 kez okunmuştur.

Motorların plakalarında her daim çıkış gücü yazar. Çıkış gücüde mekanik güçtür. Eğer makine generatör olarak çalışıyor ise giriş güçleri mekanik güç, plakalarında yazan çıkış güçleri de elektriksel güçtür.

Doğru akım motorları çok yüksek güçte kullanılmaz. Çünkü bunun için girişine DC yüksek güç verilmelidir ki doğru akımda bu çok tehlikeli olabilir. Doğru akım makinalarının genelde üretebileceği ortalama olarak en fazla güç 3-4 Megawatt civarındadır. Hele doğru akım motorları için üretilecek çıkış gücü bu değerin daha da altında olabilir. Ayrıca bir doğru akım makinasını uyarmak için çıkış gücünün % 5 ‘i kadar güce ihtiyaç vardır.

► Şekil 1 : Makinelerin Güç Dengesi ve Verim Formülleri

Doğru Akım Motorunda Kayıplar

Doğru akım motorlarında malzemeden dolayı bakır kayıpları, demir kayıpları, mekanik kayıplar ve fırça kayıpları oluşur.

► Bakır Kayıpları: Makinanın sargılarında bakır iletkenler kullanıldığından sargı dirençlerinden ötürü meydana gelen ısıl kayıplardır. İletkenin de akıma karşı gösterdiği bir direnç vardır. Akımın karesi ile iletkenin direncinin çarpılmasıyla hesaplanır.

► Demir Kayıpları: Makinede endüvide meydana gelen alternatif akımın yarattığı değişken manyetik alan etkisine maruz kalan demir parçalarında meydana gelir. Histerisiz kayıpları ve Fuko kayıpları olmak üzere iki kısımdan oluşurlar.

► Mekanik Kayıplar: Makinede rulmandaki mekanik sürtünme ve endüvinin hava aralığı ile sürtünmesinden dolayı meydana gelen kayıplardır. Ayrıca sürtünmenin yanında vantilasyon kayıpları da bu gruba girer.

► Fırça Kayıpları: Fırçaların kollektöre temasından dolayı burada temas direnci diye adlandırabileceğimiz oluşumdan dolayı bir gerilim düşümü meydana gelir. Bu nedenle oluşan kayıplara da fırça kayıpları denir.

Doğru Akım Motorlarında Endüvi Reaksiyonu ve Komutasyon

Endüvi sargısının oluşturduğu manyetik alanın, uyarma sargısının oluşturduğu manyetik alanı bozmasına endüvi reaksiyonu denir. Olması istenmez ve engellenmesi veya önlem alınması gereken bir durumdur.

Uyarma alanı bobin düzleminden yani endüviden dik olarak geçer. Hem uyarmada hem de endüvide manyetik alanın oluşmasıyla birlikte bu iki alanın bileşke vektörleri dikeylikten uzaklaşır. Geometrik nötr ekseninden belli bir açı kadar sapar. Böylece endüviye daha az akı çizgileri gelmiş olur ve endüvide endüklenen gerilim küçülür. Bu açı sapması ile ayrıca kutup ayak arka uçlarında akı çizgilerinin artmasına neden olur. Kutupların ayak ön uçlarında ise akı seyrelmesi olur. Yani akı makineye düzgün dağılmaz. Bunun için birçok önemli önlemler alınır.

► Şekil 2: Uyarma Sargılarının Oluşturduğu Manyetik Alan

► Şekil 3: Endüvi Reaksiyonu Sonucu Oluşan Yeni Manyetik Alan

Komutasyon: Fırça ve kollektör dilimlerinde akımın yön değiştirmesi olayıdır. Çok kısa bir süre içerisinde oluşur. Ark ve kıvılcım oluşturur. Bunlar içinde yine önlemler alınmalıdır.

Doğru Akım Makinelerinde Endüvi Reaksiyonu ve Komutasyon ile İlgili Daha Detaylı Bilgiler Almak İçin Tıklayın.

Doğru Akım Motorlarında Yol Verme İşlemi

Doğru akım motorlarında yol verme işlemi rotor hızının sıfırdan, sürekli çalışma hızına ulaşması için yapılan işlemdir. Sürekli çalışma hızı, makineye bağlanan iş makinesi ve şebeke koşullarına göre belirlenir. Yani yol verme işlemi geçici bir eylem olduğu gibi hızın sonradan değiştirilmesi veya bu hızda sürekli çalıştırılması ile karıştırılmaması gereken bir konudur.

Rotorun hızı sıfır iken stator sargılarına doğru gerilim uygulandığı anda rotor hareketsiz olduğu için endüklenen zıt EMK sıfırdır. Yani ilk eşdeğer devresi kısa devre durumundadır. Kısa devre akımı sargılar için zararlı olduğundan motorun anma akımına yakın bir değere ayar edilmesi gerekir.

Bunun için bir çok yöntem vardır. Bunlara örnek verecek olursak:

► Endüvi direncini değiştirerek yol verme
► Endüvi gerilimini değiştirerek yol verme

► Şekil 4: Şönt Uyarmalı Bir Doğru Akım Motora Seri Endüvi Direnci İle Yol Verme

Yol verme sırasında şebekeden çekilen akımın büyük olması tüketicileri besleyen şebekenin dalgalanmasına neden olabilir. Bunun yanı sıra motor yüksek akım çekeceğinden sargılarında büyük kayıplar meydana getirir ve sargı sıcaklığının da yükselmesine neden olur. Dolayısıyla yol verme işlemini yaparken şebekeden çekilecek akımın minimum derecede küçük olmasına ve kısa süre içerisinde yol verme işlemi tamamlanmasına dikkat edilmelidir.