Dinamo Nedir?

Dinamo, hareket enerjisini içindeki mıknatıs ve bobin sayesinde elektrik enerjisine dönüştüren bir araçtır. Doğru akım generatörleri (dinamolar) da akü ve piller gibi doğru akım (DC) verirler.

Piller ve akümülatörler kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine, dinamolar ise mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirirler. Dinamoda mıknatıs alanı içinde tutulan  bir kapalı devre hareket ettirilirse bir indüksiyon akım meydana gelir. Devreyi sürekli bir şekilde hareket ettirecek olursak sürekli olarak akım elde edilir. Verilen mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren doğru akım makinelerine dinamo denir.

Dinamoyu bulan kişi Micheal Faraday’ dır. Bir dinamoda DC akım üretimi, Faraday’ın elektromanyetik indüksiyon yasasına dayanır. Faraday buhar makinesiyle yaptığı bir deneyde bakır bir plakayı bir mıknatısın meydana getirdiği magnetik alan içinde döndürerek, elektrik enerjisini üretti. Dinamo, bir bisikletin ön tekerleğine monte edilmiş, bisiklet lambalarına (DC) enerji üreten bir makinadır. Bir bisiklet dinamosu, en basit jeneratörlerden biridir.

Dinamo ile elektrik üretme de gereken elektrik akımını elde edecek şekilde farklı büyüklükte dinamolar mevcuttur. Elektrik dinamosu alternatif akım (AC) üretir. Alternatif akım üreten dinamolar ve doğru akım dinamoları iki grupta toplanır. Dinamo içinde hareketli ve sabit iki ana parça vardır. Parçalardan biri magnetik alan oluşturur. Diğeri ise bu alan içinde bulunan bir bobindir. Hareketli parça rotor, sabit parça statordur.

Dinamo (Dynamo) dört kısımdan meydana gelir;

• Stator (Endüktör)
• Rotor (Endüvi)
• Kapaklar ve yataklar
• Kollektör ve fırçalar

Stator (Endüktör)

Dinamoda mıknatıs alanını meydana getiren sabit kısım adıdır. Kapalı devreyi indüklemeye yarar. Endüktör (inductor), küçük dinamolarda daimi mıknatıs, büyük dinamolarda ise elektromıknatıstır. Dinamolarda mıknatıs kısmına kutup adı da verilir. Bir dinamoda kutup sayısı 2,4,6,8….ve daha fazla olabilir. Stator imalatı ince silisli saclardan yapılır. Bu sacların etrafına makinanın cinsine göre (seri/ paralel) sargılar sarılır.

Rotor (Endüvi) 

Statorun meydana getirdiği mıknatıs alanı içinde dönen parçanın adıdır. Akım rotorda doğar. Mil, sac gövde, bobinler ve kollektörden meydana gelir. 0,35-0,5 mm kalınlığında, silisli dinamo saclarından imal edilir. Gövde üst üste saclardan oluşur. Sacların üzerinde kanallar açılmış kanallar yalıtıldıktan sonra kanallara bobinler yerleştirilmiştir. Rotordaki bobin uçları, araları yalıtılmış bakır dilimlerden meydana getirilmiş kollektöre lehimlenir. Akım kollektörden dış devreye alınır.

Kapak ve Yataklar

Kapaklar dökme demirdir. Milin yataklarını taşır. Yataklar ise sürtünmeli veya bilyeli seçilir.

Kollektör (collector) ve Fırçalar (brush)

Kollektördeki akımı, kollektör üzerine sürtünerek dış devreye almayı sağlayan kısımdır. Fırçalar veya bakır karbon karışımıdır. Piyasada “kömürler” diye anılır. Fırçalar, kapak üzerine yerleştirilmiş fırça yuvalarına yerleştirilir. İyice bakır dilimlere değmesi için bir yay ile arkadan itilir.

Dinamonun Çalışma Prensibi

Bir N-S mıknatıs alanı içerisinde iletken çerçeve (bobin) sürekli olarak döner ise telin sınırladığı yüzeyden geçen manyetik akı değişir. Kapalı iletkende, bu değişikliği dengeleyecek şekilde manyetik alan oluşturacak olan bir elektron hareketi başlar. Bu olaya indükleme adı  verilir.  Bu durumda elektrik akımı oluşur. Oluşan bu akıma indüksiyon akımı denir.

İndüksiyon akımı kollektörden fırçalar yardımıyla dış devreye alınır. Bu akım dış devrede her zaman bir yöndedir ve şiddeti de sabittir. Çünkü indüksiyon akımı, yön değiştirince  fırçalar da dilim değiştirir. Akım tek yönde meydana gelir. Yönü ve şiddeti belli olan bu akım doğru akımdır. Bu nedenle dinamolar birer doğru akım üreteci yani doğru akım “DC” dinamo jeneratörüdür. Bu akım yön değiştirdiğinde, bu akıma alternatif akım “AC” denir. Bu tür dinamolara alternatör de denir.

Statorun meydana getirdiği mıknatıs alanı ne kadar şiddetli olursa indüklenen gerilim o kadar büyük olur. Bundan başka gerilimin büyüklüğü, rotordaki bobinlerin sarım sayısı ve rotorun devir sayısı ile doğru orantılıdır. Dinamolarda bir çekirdek çevresine sarılmış bobinler vardır.

Manyetik alanı (magnetic field) oluşturan mıknatıs veya veya elektromıknatıs (electromagnet) stator olarak kullanılır. Sargı bobini rotordur. Kullanılacak elektrik akımı rotordan, kollektör ve fırçalarla çekilir.

Alternatif akım (AC) dinamolarında, akım alınan bobinler genelde stator olarak kullanılır. Rotor, stator içinde dönen bir mıknatıs tekerleğidir. Bu mıknatıs tekerleğe, doğru akım (DC) veren bir yardımcı dinamo ile mıknatıslıdır. Bu durumda alternatörün ürettiği akım statorun sabit uçlarından alınır. Statordaki ayrı sargı sistemleri sayısı, ayrı ayrı iki, üç gibi çoğaltıldığında elde edilen akımlara iki fazlı, üç fazlı alternatif akım (AC) denir.

Dinamo Çeşitleri

Stator kutuplarının mıknatıslık özelliği kazanması veya mıknatıs alanı şiddetinin arttırılması pratikte uyartım kelimesi ile belirlenir. Uyartım şekline göre elektrik üreten dinamo çeşitleri ikiye ayrılır;

1. Dışarıdan uyartımlı dinamolar
2. Kendinden uyartımlı dinamolar

Dışarıdan Uyartımlı Dinamolar: Dışarıdan uyartımlı dinamolar da stator kutupları, dışarda bulunan bir akü, bir pil bataryası gibi bir doğru akım kaynağına bağlıdır. Statorda N ve S kutuplarının meydana gelmesi böylece sağlanır. Burada dinamonun statoruna doğru akım verilmiş, rotordan yine doğru akım (DC) alınmıştır. Rotordan alınan gerilim genel olarak daha büyüktür.

Kendinden uyartımlı dinamolar: Kendinden uyartımlı dinamolar da çalışmadıkları zamanlarda bile stator saclarında çok az bir mıknatıslık kalır. Bu mıknatıslığa “artık mıknatisiyet” denir. 220 Voltluk gerilim üreten kendinden uyartımlı dinamoda rotor ilk döndüğü zaman devrede 5-7 volt gerilim doğar. Bu gerilimin stator devresinden geçireceği akım mıknatıs alanın şiddetini arttırır; biraz sonra dinamo normal gerilim üretmeye başlar. Kendinden uyartımlı dinamolar da rotor, stator ile üç şekilde bağlanır. Buna göre dinamolar şu isimleri alırlar.

• Seri dinamolar; rotoru, statora seri bağlanan dinamolardır.
• Şönt dinamolar; statoru, rotora paralel bağlanan dinamolardır.
• Kompunt dinamolar; statorda şönt ve seri sargı olmak üzere bağımsız iki sargı grubu vardır. Seri sargı, seri dinamolarda olduğu gibi rotora seri bağlanır. Şönt sargı ise şönt dinamoda olduğu gibi rotora paralel bağlanır.

Dinamo Nasıl Yapılır?

Bir elektrik jeneratörü yada dinamo yapmak için, sabit bir tel sarımı (stator) içinde dönen bir mıknatıs (rotor) yeterlidir.

Basit dinamo yapımı; bir bakır iletken tel sarımının (stator) içinde bir mıknatıs döndürülmesi gereklidir. Buradaki mıknatıs, kalıcı olarak manyetiklenmiş demir bir nüve olabilir. Ancak üzerinde bulunan bir başka sarımdan, var olan başka bir elektrik kaynağından sağlanan akımın geçirilmesi ile mıknatıslanan demir bir nüve (elektromıknatıs) da olabilir. Üretilen elektriğin gerilim ve akım düzeyi; bu mıknatısın gücü ve dönme hızı, dışındaki sarımın içinde kalan yüzey alanı, sarım şekli ve sarımdaki halka sayısı, kullanılan iletkenlerin özelliklerine bağlıdır. Rotor olarak kullandığımız mıknatısı döndürmek için; elle çevirmede olduğu gibi, mekanik enerji veya bir başka güç kaynağından beslenen bir motor kullanabiliriz.

Dinamo Nerelerde Kullanılır?

Günlük hayatta elektrik üretimi için dinamo her yerde kullanılmaktadır; otomobil, bisiklet gibi hareketli olan araçlardaki elektrik enerjisi ihtiyacını karşılamak için kullanılır. Bisikletlerde kullanılan  dinamo, enerjisini tekerleğin dönüşünden alan ve farlarında  kullanılan, bisiklet (bike) hareket edince 6Volt doğru akım (DC) elektrik üreten alettir. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte bisikletlerde kullanılan dinamo yerini led aydınlatmalı farlara bırakmıştır.

Hidroelektrik santrallerinde kullanılan dinamolar, su türbinlerine bağlıdır. Su, türbine çarpınca hareket enerjisi meydana getirir. Hareket enerjisi de dinamo yardımıyla elektrik enerjisine dönüştürülür.

Dinamolar ulaştırma araçlarında, galvanoplastide, şarj dinamosu (charger) ile akümülatör şarjında, laboratuvar çalışmalarında, haberleşme tesislerin de kullanılır. Ayrıca sanayide yüksek akım istenen yerlerde örneğin kaynak motoru gibi motorlarla akuple (coupled) olarak bağlanan dinamolarda kullanılabilir.

Bir elektrik motoru aynı zamanda bir dinamodur. Motora elektrik verildiğinde döner ve elektrik ürettir. Eğer iki elektrik motorunun dönen bölümleri birbirine bağlanırsa, birine elektrik verip dönmesi sağlanır, bu dönen motor diğer motoru döndürmeye başlar ve diğer motordan elektrik üretilir.

Piyasada dinamo imalatı yapan birçok firmalar vardır. Bu elektrik dinamo fiyatları, dinamonun özelliklerine ve firmalara göre değişmektedir.

Dinamo Kelimesinin İngilizcesi

[Dynamo] n. dynamo, generator, device for converting mechanical energy into electrical current
n. dynamo

n. dynamo, device for converting mechanical energy into electrical current

Köken: Fransızca