Senkron Makine Nedir? Çeşitleri Çalışma Prensibi

Senkron Makine: Kaynağın frekansına ve kutup sayılarına bağlı olarak her zaman senkron hızla dönen sabit hızlı makinelerdir. Manyetik alan rotordaki kutup sargılarının doğru akımla beslenmesi ile elde edilir. Senkron makinenin rotor sargıları (alan sargıları) dışarıdan fırça-bilezik sistemi üzerinden DC uyartım akımı verilir.

Senkron makineler, harici doğru akım kaynaktan beslenen alan sargılarına sahiptir (elektro mıknatıslı). Çok küçük güçlerde sabit mıknatıslı bir statör ile bir veya çok fazlı alternatif akım sargılı rotoru bulunan sabit senkron hızla döner. Motor ve generatör olarak çalışabilen alternatif akım makineleridir. Senkron, kelime olarak eşit zamanlı anlamına gelmektedir.

Rotor sargıları türbin kanatları tarafından mekaniksel olarak döndürülür. Alan sargıları tarafından üretilen döner manyetik alan stator sargılarında gerilim indükler. Statör sargılarında indüklenen gerilimin frekansı rotor hızı ile eş zamanlıdır. Makinenin motor olarak çalışması için şebekeden çekilen elektrik akımının stator sargılarında dönen manyetik alan oluşturmalıdır. Senkron generatörlerede ise uyartım akımı, ya senkron generatör miline bağlı bir dinamodan sağlanır. Yada ayrı bir doğru akım kaynağından serbest uyartım şeklinde sağlanır.

Senkron makineler, generatör ve motor olarak çalıştırılmak üzere imal edilir. Generatör olarak büyük enerji üretim merkezleri veya enerji santrallerinde kullanılırlar. Ayrıca şebekeye çok büyük dinamik kapasite gösterebilen güç katsayısını düzeltmek için motor olarak da kullanılabilirler. Rotor devri ile stator devri eşit olan makinalardır.

Senkron Makinelerin Özellikleri

• Sabit hıza sahiptirler
• Dünyanın elektrik üretim sistemlerinin birincil enerji dönüşüm makineleridir
• Hem generatör hem de motor uygulamalarında kullanılabilirler
• Kaynak sistemden geri yada ileri reaktif akım kompansatörü olarak kullanılabilirler.

1- Senkron makineler bir, iki ve üç fazlı olarak üretilirler, senkron hızda dönerler yani döner alan hızı ile makinenin dönüş hızı aynıdır. Ancak motor olarak direk devreye bağlandıklarında çalışmazlar. Yol alabilmeleri için özel yol verme yöntemleri kullanılır.

2- Alternatif akım sargılarını taşıyan kısmına endüvi, doğru akım sargılarını taşıyan kısmına endüktör denir.

3- Stator (endüvi) sargısı alternatif akım kaynağına, rotor (endüktör) sargısı ise doğru akım kaynağına bağlanır. Bu nedenle çift uyartımlı makineler grubuna girerler.

Senkron Makinelerin Yapılarına Göre Sınıflandırılması

Senkron makinalar stator ve rotor devrelerinin düzgün olup olmayışına göre iki çeşittir.

• Silindirik rotorlu (yuvarlak kutuplu yada turbo makineler)
• Çıkık rotorlu (çıkık kutuplu makineler)

Silindirik Rotorlu

Silindirik rotorlu senkron makinede, hava aralığı çevre boyunca sabittir. Dolayısıyla statör ve rotor sargılarının öz endüktansları rotorun dönme açısına bağlı değildir. Kutup sayıları küçüldükçe senkron makina silindirik rotorlu yapılır. Dolayısıyla silindirik rotorlu senkron makinelerde devir sayısı yüksektir. Hızı yüksek tutmak için silindirik rotorlu senkron makinelerin rotor çapları kısa eksenel boyları ise büyüktür.

Çıkık Rotorlu

Çıkık kutuplu senkron makinelerde hava aralığı çevre boyunca sabit olmadığından stator sargısı öz endüktansı motorun dönme açısına bağlıdır. Hava aralığında oluşan manyetik akı devamlı statöre uygulanan gerilime bağlı olur. Statöre uygulanan gerilim sabit olduğundan akının büyüklüğü sabit kalacaktır.

DC uyarma akımıyla sabit manyetik akı birbirini kilitler, moment oluşur ve rotor senkron hızda döner. Devir sayıları 1000 d/d nın altında ise senkron makina çıkık kutuplu olarak imal edilir. Çıkık kutuplu makinelerde, rotor çapı, silindirik rotorlulara göre daha büyüktür. Ancak hızı sınırlamak için eksenel boyları küçük yapılmaktadır.

Senkron Makinelerin Çalışma Prensibi

Statör de manyetik alan oluşturabilmek için rotordaki sargılara doğru akım uygulanması gerekir. Böylece elde edilen manyetik alanın dönme hızı ile içinden doğru akım akan rotor sargılarının dönme hızı eşitlenir. İki döner alan beraber hareket ederler. Bunun sonucunda elde edilen kuvvet rotorun sürekli senkron devir sayısında (n_s) kalmasını sağlar.

Sistemin kuvvet üretebilmesi için statör de döner alan frekansı üretilir. Bu frekans rotor hızına eşdeğer olan frekans ile rotor da akan akım frekansının toplamına eşit olması gerekir.

Döner alan hızı = n_s, rotor hızı = n_r, ile gösterilmiştir. Arada kala fark hız rotor sargısında indüklenen gerilimin frekansına eşit devir sayısıdır.

Bu durum için denklem yazılırsa,

Döner alan hızı; rotor hız ile fark hızın toplamıdır.

(2), (3), (4) eşitlikleri (1) eşitliğinde yerine yazılırsa aşağıdaki bağıntı bulunur.

                                                         f₁ = f_r + f₂

bu ifadede f₁ şebeke frekansıdır ve sabittir. f₂ rotor akımının frekansıdır ve rotor akımı doğru akım olduğu için sıfırdır. Buna göre ;

                                          f₁ = f₂ olur.

Rotorun hızı senkron hıza eşittir.

                                          n_s = n_r

Rotor, döner alan hızında döner. Bu iki hız daima eşit olduğundan makineye senkron makine denir.

Senkron Makinelerin Çeşitleri

Makine mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için kullanılıyorsa senkron alternatör denir. Elektrik enerjisi mekanik enerji dönüştürmek için kullanılıyorsa senkron motor olarak adlandırılır. Senkron makineler rotor yapısına göre ikiye ayrılırlar.

• Duran endüvili, dönen endüktörlü (Rotoru Kutup Sargılı)
• Duran endüktörlü, dönen endüvili (Statoru Kutup Sargılı)

Senkron Makinelerin Bir Faz Eşdeğer Devreleri

Senkron makinenin rotor devresi ise kutup sargılarını bulundurur. Kutup sargılarına doğru gerilim uygulanmaktadır. Rotor devresi analiz edildiğinde rotor kaçak reaktansı X_1f ve direnç R_f’ den oluştuğu görülür.

• E_s; Statör sargılarında indüklenen gerilim,
• E_f; Rotor sargılarında indüklenen gerilimin statör devresine aktarılmış eşdeğeri,
• X_1f; Rotor kaçak reaktansı,
• X_1f ; Rotor devresi kaçak reaktansının statör devresine aktarılmış eşdeğeri,
• R_f ; Rotor direnci,
• R_f; Rotor devresi direncinin statör devresine aktarılmış eşdeğeri,
• I_f ; Rotor devresinden geçen akımın statör devresine aktarılmış eşdeğeri olarak ifade edilir.

Senkron Makine Fiyatları

Senkron makina fiyatları ebatlarına göre değişir.

BENZER YAZILAR

Senkron Makina Çeşitleri

Endüvi Reaksiyonu ve Komütasyon

Endüvi Reaksiyonu: Doğru akım elektrik makinelerinde manyetik akı dağılımının bozulmasına endüvi reaksiyonu denir. Akımın yön değişikliğine ise komütasyon denir.

Ama diğer bölümde alan kuvvetlenmesi oluşur.  Bir tarafta oluşan alan zayıflaması kadar diğer tarafta oluşan alan kuvvetlenmesi aynı miktarda değildir. Çünkü manyetik alanın artışı kuvvet çizgilerinin kutbun bir yanına yığılması, o kısımda manyetik doyma meydana getirir.

Doymanın oluşması manyetik alanın daha fazla artmasına engel olur. Bundan dolayı kutupların meydana getirdiği toplam manyetik alan değerinde azalma olur. Doğru akım makinesinin kutupları arasındaki kuvvet çizgilerine dik olan eksene nötr ekseni denir. Normal de fırçalar, nötr ekseni üzerine konulur.

Şekil de görüldüğü gibi, kutuplar arasındaki nötr ekseninde bir kayma olmuştur. Oluşan bu kayma sonunda nötr ekseni üzerinde bulunan bobinlerde bir gerilim indüklenir. Bu gerilim, fırçaların bobini kısa devre ettiği an bir şerare oluşmasına neden olur.

Böylece fırçaların yeni nötr ekseni endüvi dönüş yönünde ( ∞) açısı kadar kaymıştır. Bu durum dinamo için geçerlidir. Motorlarda kayma, dönüş yönünün aksi yönünde olur. Endüvi akımı arttıkça fırçaların daha fazla kaydırılması gerekir.

Bu ise uygulamada çok zor olur. Bu bakımdan fırçalar, makine 2/3 yükte çalışırken kaydırılıp ayarlanır. 2/3 yük için çalışma normaldir. Daha fazla veya az yüklerde bir miktar ark oluşur.

Endüvi Reaksiyonuna Karşı Alınan Önlemler

Endüvi reaksiyonundan dolayı nötr ekseninde bulunan fırçalarda ark (şerare) oluşur. Bu durum fırça ve kollektörlerin kısa zamanda aşınmasına sebep olur. Bundan dolayı fırçalar endüvinin dönüş yönünde bir miktar kaydırılır. Endüvi reaksiyonunun makine üzerindeki manyetik akıyı azaltıcı etkisinin önlenmesi için bazı önlemler alınır.

• Kutup ayaklarını tarak şeklinde yapmak
• Kutup ayaklarına oyuklar açmak
• Yardımcı kutup kullanmak
• Kompanzasyon sargısı kullanmak

Kutup Ayaklarını Tarak Şeklinde Yapmak

Endüvi reaksiyonu için önlemlerden birisi endüvide kutup ayaklarını tarak şeklinde yapmaktır. Bunun için kullanılacak sac levhaların birer kulağı kesilir. Bu sac levhalar bir ters bir düz gelecek şekilde birbirine perçinlenir. Böylece kutup ayağı oluşturulur.

Bu şekilde kutup pabuçlarının yan kısımları bir tarağı andırır. Bu durumda kutupların yan kısmındaki demir kesiti yarıya düşürülmüş olur. Kutup ayağının uç kısmındaki kesit yarıya indirildiğinden çok az bir manyetik akı artışında kutuplar doyuma ulaşır.

Böylece kutbun bu bölümündeki alan artışı önlenir. Ana kutup alanı ve nötr ekseninde az bir kayma oluşur. Nötr eksenindeki kayma azalmış, ama ana alandaki zayıflama önlenememiştir. Bu yöntemle fırçaların kaydırılması önlenmiş olur. Ancak endüvi reaksiyonunun etkisi tam olarak ortadan kaldırılmamıştır. 

Kutup Ayaklarına Oyuklar Açmak

Ana kutuplar üzerine kutup ekseni paralel olacak şekilde oluklar açılır. Endüvi manyetik alanının yol uzunluğunun ve manyetik direncinin arttırılması sağlanır. Böylece endüvi kutuplarına oyuklar açılarak reaksiyonunun etkisi azaltılmış ve doyma sınırı yüksek olmuştur.

Oyuklar açılırken önemli bir konu oyuklar ana manyetik akıyı azaltmayacak şekilde olmalıdır. Yoksa endüvide indüklenen elektromotor kuvvet (EMK) te bir azalma olabilir. Ama bu yöntem de endüvi reaksiyonunun etkisini tamamen ortadan kaldırmaz. Bu sistem sabit güçlü makinelerde kullanılır.

Yardımcı Kutup Kullanmak

Endüvinin oluşturduğu alan nötr ekseni doğrultusundadır. Bu bölgedeki alana eşit ve zıt yönde bir alan meydana getirilirse, her iki alan birbirini yok eder.  Böylece endüvi reaksiyonun etkisi ortadan kalkar.

Yardımcı kutupların oluşturacağı alanın endüvi alanına eşit olması için endüvi akımı yardımcı kutup sargılarından da geçirilir. Endüvi dönüş yönüne göre ana kutuptan sonra gelen yardımcı kutuplar ana kutbun tersi olarak isimlendirilir.

Endüvi reaksiyonunun etkileri tamamen önlenemez. Çünkü yardımcı kutbun alanı ana kutupların altındaki bölgede etkili olmaz. Nötr eksende endüvinin oluşturacağı alana eşit büyüklükte ve zıt yönde bir alan oluşturarak, endüvi reaksiyonunun etkilerini sönümler.

Komütasyonda kullanılan yardımcı kutuplarla aynı kutuplardır. Yani yardımcı kutuplar kullanarak komütasyonu kolaylaştırma, hem de endüvi reaksiyonunu sönümleme fonksiyonları gerçekleştirilebilir.

Kompanzasyon Sargısı Kullanmak  

Büyük güçlü makinelerde endüvi reaksiyonunun etkisi gidermek için kullanılan bir yöntemdir. Kompanzasyon sargıları ana kutuplar altına açılan oyuklara yerleştirilir. Bu sargılarından geçen akım endüvi sargılarından geçen akımın tersi yönündedir. Bundan dolayı oluşacak olan manyetik alanlar birbirine zıt yönlü ve eşit büyüklükte olurlar.  Manyetik alanların birbirine eşit olması için endüvi sargılarından geçen akım kompanzasyon sargılarından da geçirilir. Böylece endüvi alanının etkisi kaldırılacak ve endüvi reaksiyonu sönümlenmiş olacaktır.

Komütasyon Nedir?

DA makinelerinde endüvideki bir bobinde, kolektör dilimleri ve fırçalar yardımıyla akımın yön değiştirmesine komütasyon denir.

Komütasyonu Bozan Etkenler  

Elektriki arızaların dışında mekaniki olarak da birçok arızalar meydana gelebilir.

• Dilimler arasındaki mikaların yüzeyden taşmış olması durumunda fırçalar kollektör yüzeyine iyi basamayacağı için  ark oluşur. Bu durumu önlemek için mikalar bakır yüzeyden 1 – 1,5 mm. aşağıda olmalıdır. 
• Kollektörün yuvarlak olmaması, ısı etkisi ile endüvinin bozulması. Bu durumu önlemek için kollektörler sık sık kontrol edilmelidir. 
• Fırçaların  bağlanışında bir hata olması, fırçaların kollektör yüzeyine uygun basınçla basmalıdır. Bu basınç normalde 150—250 gr/cm civarındadır ve bu baskı bir yay ile sağlanır. Yay basıncı sık olarak kontrol edilmelidir.
  
• Kömür ile fırça yuvası arasındaki boşluğun az veya fazla olması.  Ayrıca fırçalar arasındaki uzaklık eşit olmalıdır. Fırçaların düşük kalitede olması da arkın oluşumuna sebeptir. Komütasyonun zor olduğu durumlarda geçiş direnci yüksek olan fırçalar kullanılır. Bu sayede komütasyondaki bobinde akımın yön değiştirmesi çok kolaylaşır. Ayrıca, fırçalar kollektör yüzeyine uyacak şekilde alıştırılması sağlanmalıdır.

Komütasyonu kolaylaştırmak için; fırçaları kaydırma ve yardımcı kutup kullanma yöntemleri kullanılmaktadır.

Bir doğru akım (DC) elektrik makinesi, normal çalışırken indüklenen karşılıklı gerilimler aynı polariteye sahiptir. Endüvi sargılarından akım geçerken her kutbun altındaki iletkenlerden geçen akımın yönü, iletkenlerden geçen akım yönü ile aynıdır.

Rotorla hareket eden iletkenler, akımın yönü bir kutbun altından diğer kutbun altına geçmesiyle yön değişikliğine uğrar.  Bobin iletkenlerinden geçen akımın bu yön değiştirmesi olayına  komütasyon denir. 

Akım yön değiştirirken kollektörler ve fırçalar da yardımcı olur. Endüvi hızla dönerken bobinden geçen akımın yön değiştirmesi çok hızlıdır. Bundan dolayı bobin üzerinde Lenz Kanununa göre alanın azalmasını önleyecek şekilde küçük bir öz indüksiyon emk’sı indüklenir. Bu gerilim de komütasyon sırasında fırça ve kollektör arasında ısınma oluşturur ve elektriksel ark (şerare) meydana getirir.

Komütasyon durumu DC elektrik makinelerinde kaçınılmazdır. Komütasyon sebebiyle ark oluşumu fırça ve kollektör aşınmasına yol açar. Bu durum için bir takım önlemler vardır. Bu önlemler aynı zamanda komütasyonu kolaylaştırıcı etkiler de gösterir. 

Arkın Önlenmesi

Arkın önlenmesi için komitasyonu kolaylaştırıcı önlemler alınabilir. Bunlar;

• Fırçaları kaydırmak
• Yardımcı kutup kullanmak.

Fırçaları Kaydırmak

Endüvide bu yöntem fırçaların dönüş yönünde kaydırılması esasına dayanır. Bobin üzerinde meydana gelen gerilime karşı bir etki ile sönümleme mantığı  vardır. Bu durumda  kısa devre olan bobin, nötr eksen üzerinde değil de kutupların etkisinde olan bölgelere gelir. Böylece zıt kutbun etkisi ile bobin üzerindeki gerilime etki yapılarak negatif etki ortadan kaldırılır. Arkın meydana gelmesi engellenip komütasyonun daha kolay gerçekleşmesi sağlanır.

Fırçalar, endüvinin dönüş yönünde bir miktar kaydırıldığında, üzerindeki akımın yönü değişir. Bobin zıt kutbun etkisi altına gireceği için öz indüksiyon EMK’ sının etkisi yok olur. Akım kolay bir şekilde yön değiştirir ve yön değiştirme sırasında ark oluşmaz. Akım hızlandırılmış komütasyon eğrisini izler.

Endüvide Yardımcı Kutup 

Yardımcı kutup yönteminin mantığı, fırçaları nötr ekseninden kaydırmadan nötr eksende sabit tutar. Bobinin diğer kutbun etkisine girerken üzerinde oluşacak öz indükleme EMK’ sı yok edilmelidir. Bundan dolayı fırçalarda ark meydana gelmesinin önlenmesi gerçekleşir. Nötr ekseni üzerine yerleştirilen yardımcı kutuplar, bobinin kurtulduğu kutbun zıttı olacak şekilde kutuplandırılır. Bu yöntem genellikle modern DC elektrik makinelerinde tercih edilir.

Yardımcı kutuplardan endüvi akımı geçirilir. Böylece endüvi manyetik alanı yüke göre değişir. Buna karşılık endüvi manyetik alanı aynı oranda ve zıt yönde yardımcı kutbun değeri de herhangi bir ayarlamaya gerek kalmadan değişir. Yardımcı kutupları bulunan bir DA makinenin endüvi reaksiyonuna karşı, hem de komütasyonu kolaylaştırıcı görev yapar.

Rotor Nedir? Ne İşe Yarar?

Rotor nedir: Makinelerin dönen bölümlerine rotor denir. Rotor endüvi olarak ta bilinir. Genellikle bir aks veya mil etrafında yapılanmış başka mekanik düzenekleri anlatır. Asenkron motorlarda da yer alan ve dönen düzeneği oluşturan bir parçadır. Asenkron motorun dönen bölümü rotordur. Rotor elektrik motoru, jeneratör ve alternatör de elektromanyetik bir sistemin hareketli bileşenidir. Rotorun dönmesi, sargıların ve rotorun ekseni etrafında bir tork üreten manyetik alanlar arasındaki etkileşime bağlıdır.

Asenkron Motorun Rotoru

 Asenkron motorlarda, rotorun yapısına göre iki çeşit olarak karşımıza çıkmaktadır.

• Sargılı rotor (bilezikli rotor)
• Kısa devreli rotor (sincap kafesli rotor)

 Jeneratörler ve alternatörler de, rotor tasarımları belirgin kutup veya silindiriktir.

Sincap kafesli ve sargılı olarak görev yapar. Bu iki rotor türü, bir mil üzerine yerleştirilen silisli saçların oyulmasıyla oluşturulmuştur. Rotorlar manyetik ve bir senkron sonucu dönme işlemini gerçekleştirir. Bu nedenle rotorların dönme hızı arttıkça, kayma döngüsü ters orantıyla azalış gösterir.

Sincap Kafesli Rotor

Sincap kafesli asenkron motorun rotoru ve bilezikli asenkron motorun statörü aynı yapılmıştır. Yapısal olarak bir fark yoktur. Ancak bu iki tip motoru birbirinden ayıran özellik rotorlarının yapısal olarak farklı olmasıdır.

Sincap kafesli asenkron motorda, rotor sac paketinin dış yüzeyine oyuklar açılır. Bu oyukların içine pres döküm ile eritilmiş alüminyum veya bakır entegre edilir. Rotor çubukları kısa devre edilir.  Montaj kısmında ise bükülme olur. çubuklar manyetik hum ve slot harmoniklerini ve kilitleme eğilimini azaltmak için eğiktir.

Hum (uğultu, vızıltı) Slot (yiv, yuva)

Sanayi ve diğer pek çok farklı alanda yer alan sincap kafesli rotorun imalatı ve yapımı kolaydır. Dayanıklı, işletme güvenliği yüksek, bakımı az ve yaygın kullanılan elektrik motorlarıdır.

Sincap kafesli (kısa devre rotorlu) asenkron motorun dezavantajı kalkış momentinin nispeten küçük, kalkış akımının büyük olmasıdır. Kalkış akımları anma akımının 8-10 katı olabilmektedir. Bu dezavantajı gidermek için asenkron motorlarda kafes yüksek çubuklu, çift çubuklu gibi özel biçimlerde yapılır.

Geçit momenti; motorun yol almasından sonra ortaya çıkan en küçük moment. Bu momenti küçük tutmak amacıyla rotor çubukları yatık veya V basamakları halinde düzenlenir. Kendinden yol verme dirençli olan bu rotorlarda ilk devreye alma anında akım küçük ve döndürme momenti büyük olmaktadır. Bunun sonucu motor daha yumuşak yol alır. Motor yüksek devire ulaştığında rotor direnci kendiliğinden küçülür. Yüklenmeler karşısında devir sayısı değişikliklerini büyük ölçüde önler.

Sincap Kafesli Rotor Özellikleri

• Bu rotor, stator dönen manyetik alan veya senkron hızdan daha düşük bir hızda döner.
• Rotor kayma, motor torku için kaymaya orantılı olan rotor akımlarının gerekli indüksiyonunu sağlar.
• Rotor hızı arttıkça, kayma azalır.
• Kaymayı arttırmak motor akımını indükler ve rotor akımı artar ve yük taleplerini arttırmak için daha yüksek tork elde edilir.

Sargılı Rotor ( Bilezikli Rotor )

Sargılı asenkron motorlarda statör sargılarında olduğu gibi rotor oyuklarına sargılar yerleştirilir. Sargıların uçları üç bakır bileziğe bağlanır. Bileziklerle akım devresi arasındaki bağlantı kömür fırçalar ile sağlanır. Böylece sargı uçları dışarı taşınır. Rotor sac paketi üzerine açılmış oluklarda ki rotor sargılarında genellikle üç faz sargısı bulunmaktadır. Genel olarak bu sargılar yıldız bağlanırlar. Bazı durumlarda rotorda çift faz sargısına da rastlanmaktadır.

DC Motorda Rotor

Rotor (Endüvi) 

Rotor, iletkenleri taşıyan ve gerilim indüklenen bölümdür. Doğru akım motorlarının dönen kısmına endüvi (rotor) denir. Rotor milinden mekanik enerji alınır. Rotor mıknatıs alanında döner. Statör ile rotorun bir ortak yönü vardır. Her ikisinde de saç paket ve bobinler bulunur. Rotor, çelik bir mil üzerine preslenmiş rotor sac paketlerinden oluşur. Bu sac paketi oluklarına döşenmiş rotor sargılarından ve sargı uçlarının bağlandığı bir kolektörden oluşur. Rotor akımı, fırça denilen (yayların bastırdığı) kömür çubuklarla kolektör denilen bakır lamalardan meydana gelen kısımdan verilir.

Dinamo saçlarından yapılan rotorun kalınlığı 0,30-0,70 mm dir. İstenildiği biçimde ve ölçülerde presle kesilen dinamo saçları, tavlanır ve birer yüzeyleri yalıtılır. Yalıtma sırasında kağıt, lak kullanılarak bir oksit katman meydana getirilir. Rotorun üzerine iletkenlerin yerleşmesi için oluklar açılır. Rotor sargıları bandajları yapıldıktan sonra oluklara yerleştirilir. Açılan olukların sayıları ve biçimleri makineye bağlı olarak büyüklüğü, devir sayısı, sarım sayısı ve sarım biçimine göre farklılık gösterir. Oluklar açılırken küçük makinelerde oval ya da yuvarlak, büyük makinelerde ise tam açık olarak yapılmalıdır.

Yara Rotoru

Rotor üzerinde bobinler aracılığıyla bir akım geçirerek rotor manyetik alanda kurulan eş zamanlı elektrik makine türü. Kalıcı mıknatıslar kullanılarak manyetik alan oluşturmaktır. Rotor, 120° elektrik aralığında eşit aralıklarla yerleştirilir. Bir ‘Y’ konfigürasyonunda bağlanır. 3 fazlı sargıları telleri tutacak yuvalı çelik laminasyondan yapılmış silindirik bir göbektir. 

Rotor sargı terminalleri dışarı çıkarılır ve rotor milinde fırçalı üç makaralı halkaya tutturulur. Kayma halkalarındaki fırçalar, hız kontrolünü sağlamak için rotor sargılarına seri bağlanmış harici üç fazlı dirençleri sağlar. Harici dirençler motor çalıştırıldığında büyük bir tork üretmek için rotor devresinin bir parçası haline gelir. Motor hızlandığında, dirençler sıfıra indirilebilir.

Kutuplu Rotor

Rotor, rotor göbeğinden çıkıntı yapan çelik laminattan yapılmış kutuplu büyük bir mıknatıs. Kutuplar doğrudan akımla veya sabit mıknatıslarla manyetize edilir.  Üç fazlı sargıya sahip armatür, üzerine fırçalar sürülmüş ve şaft üzerine monte edilmiş üç kayma halkasına monte edilmiştir. Alan sargısı, manyetik alanı üreten rotor üzerine sarılır ve armatür sargısı, voltajın başlatıldığı statorda bulunur.

Harici bir uyarıcıdan veya rotor şaftına monte edilmiş bir diyot köprüsünden gelen doğru akım (DC), bir manyetik alan oluşturur. Böylece dönen alan sargılarına enerji verir. Alternatif akım da, armatür sargılarına aynı anda enerji verir. 

Kutup Rotor Özellikleri

• Bu rotor 1500 dev / dak altındaki bir devirde (dakikada devir) ve tahrik momenti torkunun% 40’ında uyarı olmadan çalışır.
• Geniş bir çapa ve kısa eksenel uzunluğa sahiptir.
• Hava boşluğu düzensizdir. 
• Rotorun düşük mekanik mukavemeti vardır.

Silindirik Rotorlar 

Silindirik biçimli rotor, yuvalara takılan lamine edilmiş bakır çubuklardan oluşur. Bu kamalarla sabitlenen rotorun alan sargılarını tutmak için, silindirin dış uzunluğu boyunca uzanır. Böylece yarıkları olan sağlam bir çelik milden imal edilmiştir. Yuvalar sargılardan izole edilmiştir ve kayma halkaları  rotorun ucuna tutturulmuştur. Harici  (DC) akım kaynağı,  fırçalarla birlikte monte edilen kayma halkalarına bağlanır. Fırçalar, dönen kayma halkaları ile elektrik teması sağlar. Alternatif akımı, doğru akıma dönüştüren makine şaftına monte edilmiş bir redresörün fırçasız uyarımı ile DC akım sağlanır.

Silindirik Rotor Özellikleri

• Rotor, 1500-3000 rpm arasında bir hızda çalışır.
• Güçlü mekanik mukavemete sahiptir.
• Hava boşluğu üniform (üniform; düzgün, muntazam)
• Çapı küçüktür ve büyük bir eksenel uzunluğa sahiptir ve belirgin kutup rotorundan daha yüksek bir tork gerektirir.

 Çalışma Prensibi 

3 fazlı bir indüksiyon makinesinde, sabit sargılara alternatif akım verilerek, dönen bir manyetik akı oluşur. Bu da enerjiye dönüştürür.  Akı, statör ile rotor arasındaki hava boşluğunda bir manyetik alan oluşturur. Böylece rotor çubukları boyunca akım üreten bir voltaj oluşturur. Rotor devresi kısa devre yapar ve rotor iletkenlerine akım akar.  Dönen akı ve akım motoru çalıştırmak harekete geçirmek için tork üreten bir kuvvet oluşturur.

Bir alternatör rotoru, bir demir çekirdeğinin etrafına sarılan bir tel sargıdan meydana gelir. Rotorun manyetik bileşeni, belirli şekil ve ebatlar çelik laminasyondan yapılır. Bobin teli boyunca akımlar çekirdeğin çevresinde, alan akımı olarak adlandırılan bir manyetik alan oluşturulur.  Alan akım gücü manyetik alanın güç seviyesini kontrol eder. Doğru akım (DC), alan akımını bir yönde yönlendirir ve bir dizi fırça ve kayma halkaları tarafından tel bobine iletilir. Herhangi bir mıknatıs gibi, üretilen manyetik alanın kuzey ve güney kutbu vardır. Motorun saat yönünde dönmesi için mıknatıslar takılır. Bu mıknatıslar manyetik alan meydana getirir. Böylece motorun tersine veya saatin ters yönünde hareket etmesini sağlar.

Stator Nedir Ne İşe Yarar DC Motor Statoru

Stator nedir: Stator (endüktör) döner elektromanyetik cihazların dış tarafında kalan dönmeyen duran statik parçasına denir.  Alternatör, elektrik motorları, biyolojik rotor, jeneratörler de dönmeyen kısımlara statör denir. Buhar türbininin sabit kanatlarını taşıyan gövdesine statör adı verilir.

Statör motorun iki temel bileşenden birini temsil eder. Diğeri ise rotor, makinenin çalışmasını sağlayan hareketli parçasıdır. Cihazın tasarımına bağlı olarak statör, cihazın armatürü veya alan sargısı gibi davranabilir. Her iki durumda da, rotor etrafında veya içinde döndüğünde sabit kalır.

Statör sacları silisyum kaplıdır. Bu silisyum kaplı saclar 0,4 – 0,8 mm kalınlığında tek tek kesilir. Bu sacların özel kalıplarda paketlenmesiyle statör üretilir. Statör, asenkron motorun duran parçasıdır. Bu parçanın iç kısmında izoleli bakır telden  bobin kangalları ile bobinaj yapılmış sarımlar bulunur. Sarımların görevi statöre alternatif gerilim uygulandığında manyetik alan oluşturmasıdır. Manyetik alan oluşturarak rotorun dönmesini sağlamaktır.

Elektrikli motorlar ve döner elektromanyetik makineler iki temel bileşenden oluşur. İki temel bileşen dönen bir rotor ve sabit bir statördür. Bir motorda rotor, makinenin üretmek üzere tasarlanmış çalışma hareketi sağlayan cihazın parçasıdır. 

Bir otomobilin alternatöründeki rotor, alternatörlerde olduğu gibi bir dış güç kaynağının çalışma hareketini sağlayan elemandır. Her iki durumda da statör, çalışma esnasında daima dönen rotora göre statik kalır. Örneğin; ilgili makine bir motor gibi, hareket çıkış cihazı veya bir jeneratör gibi elektrik gücü çıkış kaynağı olsun. Statör ve rotor iş çevriminde iki temel görevden birini yerine getirir.

Birincisi bir alan bobininin olmasıdır. Yani statör makinenin alan kısmı, kalıcı mıknatıs veya elektrikli bobin ile güçlü bir manyetik alan meydana getirir. İkincisi ise rotordur. Devrenin iş çevrimindeki görevi bir armatürün görevidir. Bu rotor, cihazın çıkışını sağlamak için manyetik alanın etkileşime girdiği makinenin parçasıdır. Birçok elektrik motorlarında statör ve rotor, alan bobini (statör) veya armatürün (rotor) rolünü yerine getirebilir.

DC Motor Statoru

Statör (endüktör) makinenin dış tarafında kalan, dönmeyen duran kısmıdır. Karkas üstüne yerleştirilen ana ve yardımcı kutuplar ve bunlar üstündeki sargılardan meydana gelir. Stator üzerinde oluklar açılmış ince saclar paket haline getirilmiştir. Statör bu oluklara sargılar sarılması ile elde edilmiştir

Stator Sargısı

Statör sargısı DA makinesinin gövdesinde bulunur ve vida veya somunlarla gövdeye tutturulur. Görevi manyetik alan meydana getirmektir. Mıknatıs alanını sağlar. Makinedeki sargılar doğru akımla beslenir. Doğru akım motorlarında manyetik alan statörde oluşur. Statöre aynı zamanda kutup da denir. Statör karkasına yerleştirilen kutuplar, demir sac levhaların paketlenmesiyle yapılmıştır. Orta ve büyük güçteki makinelerde ana kutuplar ve bunların arasına yerleştirilmiş yardımcı kutuplar vardır.

Stator Kutupları

Doğru akım motorlarında (DC motor) kutuplar, manyetik alanın oluştuğu kısımdır. Doğru akım makinesinin özelliğine göre endüktör sargısı yapısal değişiklikler gösterir. Makinenin çapına, büyüklüğüne ve devir sayısına göre doğru akım makineleri; 2, 4, 6, 8 veya çok kutuplu olabilirler. Statör kutupları mıknatıs veya elektromıknatıstır.

Küçük güçlü DA makinelerinde ve pilli oyuncak da daimi mıknatıs, statör olarak görev yapmaktadır. Çok küçük doğru akım makinelerinin kutupları sabit mıknatıslı da olabilmektedir.  Ancak genellikle elektromıknatıslı kutuplar kullanılır. Bunun için kutuplar üzerine gerekli manyetik akıyı oluşturacak sargılar yerleştirilir. Ana kutupların üzerindeki sargılara uyarma sargıları denir. Sargılar sarılmadan önce, kutup üzerine prespan kağıttan bir izolasyon geçirilir ve daha sonra sargılar sarılır.

Alternatif akım makinelerinde gerilim, hız ve indüklenen akımın frekansına bağlıdır. Oysa doğru akım motorlarında gerilim hız ve indüklenen akımın frekansına bağlı değildir. Kutup sayısı makinenin devir sayısına ve gücüne göre değişim gösterir.

Stator Fiyatları

Statör firmaları tarafından üretilen statör, makinenin gücüne çapına, büyüklüğüne göre yapılır. Ayrıca devir sayısına göre de 2, 4, 6, 8 veya daha çok kutuplu olarak imalatı yapılmaktadır. Statör fiyatları da üretilen makineye göre değişmektedir.

Varyak Nedir? Ne İşe Yarar? Oluşturan Parçalar

Varyak nedir: Tek sargılı bakır telin toroidal bir sac nüvesine sarılması ile varyak (variac) meydana gelir. Değişken kademeler, hareketli bir fırçanın 0 – 330° açıları arasında dönmesi ile istenilen voltaja getirilir. Varyak kontrolü genel olarak servo motor ile yapılır. Fakat el ile yapılan (manuel) modelleri de mevcuttur. Varyak’ ın diğer bir adı da ayarlı ototransformatördür.

Normal transformatörler de primer ve sekonder olmak üzere iki sargı bulunur. Ototransformatör, primer ve sekonder arasında elektriki izolasyon olmayan trafo çeşididir. Varyaklarda (Oto transformatörlerde) ise nüve üzerine sarılmış tek bir sargı vardır. Primer ve sekonder görevini yaparlar. Giriş gerilimi sargı uçlarına uygulanır. Çıkış voltajı ise sargı uçlarından birisi ile bobin sargısının  herhangi bir ara noktasından alınır. Sargı sayısı bir’e düşürüldüğünden kaçak reaktanslar azalmıştır.

Ara nokta bobinin herhangi bir noktasından alınabilir ve alınan nokta çıkış voltajını belirler. Eğer bobin sargıları zımparalanırsa bobin tellerinin birbiriyle kısa devre etmemesi gerekir. Böylece ara ucu (sekonder ucu) kolay bir şekilde istenilen yerden alınabilir. Varyak’ ta uç çıkarılmadığından potansiyometre gibi de kullanılabilir.

Varyaklarda ek olarak potansiyometrelerde oldugu gibi dönen bir kontak yapılmıştır. (Variac toroid gibi sarılarak sargıları da dairesel sarılmıştır.) Mil çevrildiği zaman döner kontak  toroid üzerinde gezinirken sekonder çıkış ucu da değişmiş olur. Variaclar genel olarak toroid tipindedir. Ancak doğrusal tipi de vardır. Doğrusal tipi reostaya çok benzer. Hareketli kontak da iyi bir temas için DC motorların fırçalarında olduğu gibi kömür kullanılır.

Varyak Ne İşe Yarar?

Ayarlı oto transformatör, tek sargısında sanki primer ve sekonder varmış gibi çalışır. Bunun yanında en az 3 adet bağlantıya sahiptirler. Varyaklar, 110Volt – 115Volt -120 Volt ile 220Volt – 230Volt – 240Volt aralıklarında çalışırlar. Bazı ülkelerde 230Volt girişten 110Volt ve 120Volt çıkış alan varyaklar kullanılır. Bu değerlerin çeşitliliği arttırılabilmektedir.

Varyak’ ı Oluşturan Parçalar

1. Bakır tel sarılı izole edilmiş saç paket
2. Kapak (elyaflı polyester)
3. Ön klemens (naylon 16)
4. Altlık (elyaflı polyester)
5. Anten (örgülü bakır)
6. Maşa (enjeksiyon)
7. Kömür pimi (sarı)
8. Yay
9. Mil (tranmisyon)
10. Kömür (elektro grafit)

Varyak Nasıl Çalışır? 

Ayarlı oto transformatörle de bir tek sargı ve 2 adet çıkış ucu bulunur. Ayrıca kademelerin sayısı değişkenlik gösterebilir. Karşılaşılan kademe sayısı genel olarak en az 3 uç şeklindedir. 2 adet çıkış ucundan birine giriş gerilimi (voltaj) uygulanırken diğer uçtan da istenen çıkış gerilimi alınır.
Akım doğrudan girişten çıkışa doğru bir yol izler. Bu aktarım ise endüktif bir şekilde gerçekleştirilir. Giriş kısmı voltaj kaynağına ya da genelde şebekeye bağlanırken, çıkış kısmı ise ya kullanıma hazır halde uçlara veya doğrudan yüke bağlanır. Bu iki çıkışın tek uçları ise ortak bir noktada birleştirilmiştir.

Düşürücü varyaklar da voltaj kaynağının kademesi sargı boyunda olurken, yükün kademesi sargının küçük bir kısmındadır. Yükseltici varyaklar da ise bu durum tam tersidir. Voltaj kaynağının kademesi, yükün kademesinden daha kısadır. Yani çıkış kademesinin sargısı büyük kalır.

Varyak’ ın Avantajları – Dezavantajları Nelerdir?

Diğer transformatörlerle karşılaştırıldığında

Varyak’ ın Avantajları;

• Tip gücü azaldıkça magnetik nüve kesiti küçülür daha az sac kullanılır ve demir kayıpları azalır. 
• Tek sargı olması nedeni ile daha az bakır kullanılır ve bakır kayıpları da azalır.
• Kaçak akılar  az olduğu için regülasyon yüzdesi diğer transformatörlere göre daha iyidir.
• İstenildiği zaman birçok uç dışarı çıkartılarak daha fazla sayıda gerilim değeri sağlanabilir. Varyak üreticileri tarafından yapılan varyak imalatı sırasında daha az malzeme kullanılır. Bundan dolayı diğer transformatörlere göre ekonomik, hafif ve daha verimlidir.

Varyak’ ın Dezavantajları;

• Varyakların elektriksel izolasyonları yoktur. Oysa bazı sistemlerde izolasyon çok daha önemli olabilmektedir. İzalasyon olmayan durumlarda varyak kullanımı pek tercih edilmemektedir. Çünkü izolasyonun çok önemli olduğu bir gerçektir. Bundan dolayı izolasyonu, kullanan kişi sağlamalıdır.
• Vartakta İzolasyonu yeterli derecede sağlanmalıdır. Yoksa varyak giriş voltajı ile çıkış voltajının aynı kalması bir sorun olur. bazı giriş – çıkış sargılarının ise ayrı ayrı sarılması da yükün durumunu değiştirebilecek bir diğer faktördür.
• Yapılan araştırmalar sonucu voltaj dönüşüm oranının 3:1 değerinden daha yüksek olduğu devrelerde varyak kullanmak dezavantajlıdır. Diğer trafolar, ekonomik olarak bu oranın üzerindeki değerlerde daha büyük avantaja sahiptirler.

Varyak’ ı Kullanmadan Önce Dikkat Edilmesi Gerekenler

Varyakta elektrik bağlantısı varken kesinlikle dokunulmamalıdır. Parçaları yetkili tekniker olmadan sökülmemeli montajı; yetkili personel tarafından yapılmalıdır. Arıza olduğunda üretici firma ile iletişime geçilmelidir. Gezer ucu (örgülü bakırı) girişte kullanılmamalıdır. Temizliği yapılırken kullanılan bez kuru ve nemli olmalı, kimyasal madde kullanılmamalıdır. Varyak önerilen gerilimlerde çalıştırılmalıdır. Koruma sigortası varyak’ giriş kısmına bağlanmalıdır. Bulunduğu ortamdaki nem oranı %80 den yüksek olmamalıdır (RH olmamalı).

Varyak Uygulamaları

Güç Transferi ve Dağıtımı:

Farklı voltaj değerlerindeki güç devrelerini birleştirmek için varyaklar kullanılabilir.  Örnek: 138 kVolt – 66 kVolt arasında

Ses Uygulamaları:

Genelde bazı güçlü kulaklık ve hoparlörlerde ses dağıtım sisteminin voltaj değerine uyum sağlamak için kullanılabilirler. Bunun yanında düşük empedanslı mikrofon çıkışı ve yüksek empedanslı amfi girişi arasında da kullanılabilirler.

Raylı Sistemler:

Raylı sistemlerde 25 kV AC bulunur. Her 10 km’de bir raylı sistemlerin enerji hattının kabloları geçiş yapmaktadır. Bu geçişlerin bazılarında da varyaklar kullanılmaktadır.

Varyak Fiyatları

Üretimi yapılan çeşitli varyak markaları vardır. Üretim sırasında kullanılan malzeme kalitesine ve özelliklerine göre varyak fiyatları değişmektedir.

Frenleme Direnci Nedir? Fren Direnci

Frenleme Direnci Nedir: Elektrik motorlarının durması veya normal hıza inmesi istenir. İnverterin fren tertibatına uygun omik ve watt değerde direnç bağlanır. Motor tarafından üretilen enerji inverter de doğru akıma çevrilip frenleme direnci üzerinden ısıya dönüştürülür.

Asenkron motor tarafından üretilen enerji inverter de doğru akıma çevrilir. Frenleme direnci üzerinden ısıya dönüştürülür. Frenleme direnci hız kontrol cihazında DC bara voltajının yükselmesini önlemek için kullanılan omik bir yüktür.

AC motorların inverter ile kontrolünde kısa süre içinde durmasını sağlamak için frenleme direnci  kullanılır. İnverterin gücüne ve kullanım yerine uygun olarak çeşitli güçlerde (watt) ve değerde (ohm) üretimi yapılır. Alüminyum dış kılıfı sayesinde kolay ve hızlı ısı dağılımı sağlar. Elektrikli oda ısıtıcısı , fırınlardaki rezistans, ütü rezistansı omik yük için birer örnektir. Daha uzun ömürlü, özel yapılı dinamik rezistanslar da vardır. Üretici firmalar tarafından istenilen watt ve ohm değerlerinde direnç imal edilebilmektedir.

Neden Frenleme Direnci Kullanılmalıdır?

Enerjisi kesilen motorun ataleti fazlaysa kinetik enerji sayesinde motor dönmesine devam eder. Motor dönmeyi sürdürdüğü için motor bir generatör gibi çalışarak şebekeyi besler.

Generatör gibi çalışma süresinin kısa tutulması ve ters yönde üretilen bu enerjinin ısıya dönüştürülmesi gerekir. İnverter motorun enerjisini keser. Generatör gibi çalışan bu enerjiyi DC’ ye çevirir. Frenleme direnci terminallerine bağlı olan, uygun güç ve ohm daki frenleme direncine aktarır. Bu duruma “Jeneratif mod” denilebilir.

Bu durumda dikkat edilmesi gereken iki önemli konu  vardır. Frenleme direncinin ohm’ u, inverterin kataloğunda yazılan değerden az olmamalıdır. Yazılan katalog değerinden fazla olur ise frenleme zamanı uzar. Frenleme direncinin gücü, motorun kullanıldığı uygulamaya göre değişebilir. Bir motor kendi gücünden daha fazla enerji üretemeyeceği için, direncin gücünün de en fazla motor gücüne eşit olacağı da açıktır. İnverterler de DC bara voltajı yükseldiği zaman yüksek DC bara hatası verir.

Örneğin bir asansör uygulamasında, kabin aşağıya doğru yüklü giderken ağırlıkta aşağı doğru gider. Motorun çalıştığı yönde artı bir yardımcı kuvvet olacağı için Jeneratif modda çalışacaktır. Bu durumda inverterin DC bara voltajı yükselecektir. İnverter  yükselen Bu DC bara voltajını direnç üzerine yollar ve direnç üzerinde tüketilmesini sağlar. Böylece DC bara voltajı yükselmez.

Her marka inverterin kendine has ayrı direnç değerleri vardır. Örneğin “x” markasının 7.5 kw sürücüsüne takılacak değer 60 ohm. “y” markasının aynı güçteki sürücüsüne takılacak değer 120 ohm olabilir.  Yalnız ohm değeri değil, Watt cinsinden dirençlerin güçleri de önemlidir. Dirençler de ise ağır şartlarda çalışma ve hafif şartlarda çalışma kavramı vardır. Bir matkap motoruna takılan direnç gücü ile (ohm olarak aynı olsa dahi) bir vinç motoruna bağlanan direnç gücü aynı olamaz.

İnverter firmalarının kullanım kılavuzunda, kullanılacak fren direnç değerleri ile ilgili açıklayıcı bir bölümü vardır.

Frenleme Direnci Nasıl Yapılır?

Frenleme direnci yapımı;

CrAl veya CrNi iletken tel uygun formlarda seramik malzeme üzerine izole edilerek yapılır. Uygun metal kutuların içerisine yerleştirilir. Metal kutuların içinde ısı oluşacağı için havalandırma delikleri açılır. Ya da alüminyum tel soğutma özelliğine sahip olduğu için kapalı tip dirençlerde yapılabilir.

Krom Nikel telden elde edilen frenleme direnci, ısı yayılımına uygun, soğutuculu alüminyum şeklinde imal edilir. Yüksek ısıya dayanıklı magnezyum oksit kullanılarak kasa arası ısı transferi geçişi sağlanmaktadır. Alüminyum kapalı tip dirençler açık hava koşulları, toz ve suya karşı dayanıklıdır.

Çalışma ve Montaj

Frenleme direnci kullanımı esnasında oldukça ısınırlar. Aşırı kullanım sırasında tehlikeli sıcaklıklar (300-400 derece gibi) oluşabilir.  Bu nedenle montajı yapılacak olan  yerin ısıdan çok fazla etkilenmeyeceği bir yer olması gerekir. Mesela ahşap, plastik gibi yanıcı bir yüzeye monte edilirse yangın tehlikesi meydana getirebilir. Bu çok önemli bir husustur. Frenleme direnci ısındığında tehlike oluşturmayacak  şekilde montajı yapılmalıdır.

Kumanda panosunun üzerine frenleme direnci montelendiğinde pano lüzumsuz yere ısınabilir. Bu nedenle pano içerisinde çalışan elektronik parçalar zarar görebilir. Parçalar zarar görmese bile   verimlilik düşebilir .

Soru: Frenleme Direnci Niçin Sürücünün İçinde Değilde Opsiyonel?

Ac drive sistemleri bir çok farklı uygulamalara göre standart üretilir. Frenleme dirençleri ise hacim olarak yerine göre sürücü kadar yer kaplamaktadır. Tam kapasite frenleme direnci sürücünün içine yerleştirilecek olursa sürücüler en az 2 kat daha büyük üretilmek zorunda kalır.

Not: Her marka invertörün kendine göre ayrı direnç değerleri vardır. “x” markasının 7.5 kw sürücüsüne takılacak değer 50 ohm ise “y” markasının aynı güçteki sürücüsüne takılacak değer  100 ohm olmaktadır. Sadece omh değeri üzerinden değil Watt cinsinden dirençlerin gücü de önemlidir.

Soru: Fren Dirençleri Isınır mı? 

Fren dirençleri inverterlerden daha fazla ısınır. Bu nedenle frenleme direnci imalatı yapılırken açık veya kapalı olarak imal edilir. Hızlı ve devamlı çalışan frenleme direnci seçimi yapılırken  soğutmalı veya
ızgara korumalı seçilmelidir. Elektrik sobasında olduğu gibi kızarabilir. Direnç çok ısınıyorsa fan takılarak soğutulabilir. İnverterden gerek duyulmadıkça fren parametreleri çok fazla açılmamalıdır. Parametreler çok fazla açılırsa direncin aşırı ısıtmasına neden olur.

Önemli Not: 

Fren direnci üzerinde  şebeke voltajının 1.7  katı kadar DC gerilim olur. Montaj sırasında düzgün yalıtılmış kablolama ve özellikle nem, rutubet vb gibi  hususlar değerlendirilir. Buna göre montaj yeri tespit edilmelidir. Direnç üzerinde veya kabloların da meydan gelebilecek kısa devre veya toprak kaçağı sürücünün bozulmasına neden olabilir.

Frenleme Direnç Fiyatları

Frenleme direnç fiyatları markaya ve imalatçı firmalara göre değişmektedir.

DC Frenleme DC Motorlarda Ani Frenleme

DC Frenleme: DC motorlarında ani olarak durdurulmasında ani durdurma anahtarı veya röleleri kullanılır. Ani durdurmada, rotor (endüvi) da indüklenen gerilim (zıt E.M.K) şebeke gerilimine eklenir. Bu nedenle motor şebekeden yol alma akımının iki katına yakın akım çeker.

Bu akımı sınırlandırmak için, devrede (Rf) ani durdurma direnci kullanılır. (Rf) ani durdurma direncinin değeri yaklaşık olarak (Ry) yol verme direncini iki katına eşittir. Ani durdurmayı otomatik olarak gerçekleştirmek için, devrede otomatik çalışan bir anahtar kullanılır. (A) harfi ile işaretlenmiş bu anahtar, mildeki sürtünme kuvvetiyle veya merkezkaç kuvvetiyle çalışır.

Yol verme momentinin yüksek olmasını sağlamak için devrede şönt sargı devamlı olarak şebekeye bağlı olarak tutulur. Bu devrede başlatma butonuna basıldığı zaman, (M) kontaktörü enerjilenir. Kapanan (M) kontağı başlatma butonunu mühürler ve devamlı çalışmayı sağlar. Güç devresinde (M) kontakları kapanır. Rotor şebekeye bağlanır. Rotordan yukarıdan aşağıya doğru bir akım geçer. Motor şekilde gösterilen yönde döner. Mildeki sürtünme veya merkezkaç kuvveti sebebiyle, (A) ani durdurma anahtarı kapanır. Normalde kapalı (M) kontağı önceden açıldığı için, bu durumda (G) kontaktörü enerjilenmez. Motor çalışması durdurma butonuna basılıncaya kadar sürer.

Durdurma butonuna basıldığı zaman, (M) kontaktörünün akımı kesilir ve rotor şebekeden ayrılır. Önceden açılmış olan (M) kontağı kapanır. Ataleti sebebiyle rotor dönmekte olduğu için, (A) ani durdurma anahtarı kapalı kalır. Bu sebeple (G) kontaktörü enerjilenir. (G) kontakları kapanır. Rotor tekrar şebekeye bağlanır. Bu durumda rotordan aşağıdan yukarıya doğru bir akım geçer. Bu akım ters yönde bir döndürme momenti meydana getirir. Ok yönünde dönen rotorun devir sayısı hızla düşer. Devir sayısı sıfır olduğu zaman, (A) ani durdurma anahtarı açılır. (G) kontaktörünün enerjisi kesilir. (G) kontakları açılır ve rotor şebekeden ayrılır. Motor ters yönde dönmeden, çok kısa bir zaman içinde durdurulmuş olur.

DC Motorlarda Dinamik Frenleme

DC motorların dinamik frenlenmesi; AC motorların frenlenmesi ile aynıdır. Fakat burada frenleme direnci kullanılarak frenleme akımının belli bir değerin üstüne çıkması engellenir. Bu durumda fırçaların, kolektörün ve sargıların zarar görmesi engellenmiş olur. AC motorlar da rotor çubuklarından geçecek olan büyük değerli akımlara dayandığından bir sakınca yoktur.

Bir DC motorun rotor akımı kesildikten sonra stator (endüktör) akımı devam ettirilirse DC motor generatör gibi çalışır. Rotor uçları arasına bir yük (direnç) bağlanırsa bu yükten geçen akıma bağlı olarak motorun devir sayısı hızla azalacak ve frenlenecektir.

Ani Durdurma Frenleme

Ani durdurma: Motorların ani devir yönü değiştirilir. Bu prensibe göre yapılan elektriksel frenlemeye ani frenleme denir. Ya da ters akımla frenleme denir. Ani durdurma elektrik kumanda teknikleri ve frenleme tekniklerinden biridir.

Ani durdurma, döndürme momentini ters yönde çevirerek motorun miline, ters döndürme momenti uygulamaktır. Frenleme zamanını en kısa sürede olmasını sağlayan sistem ani frenleme yöntemidir. Bir motora ani durdurma işlemi uygulanmadan motorun yol alma karakteristik durumu incelenmelidir.

Ani durdurma sistemi güçlükle yol alan ve büyük güçteki motorlarda pek uygulanmaz. Aksi halde motor şebekeden aşırı akım çeker.  Döndürdüğü yükte sakıncalı mekanik gerilimler meydana getirir. Bu da birçok sorunlara yol açmaktadır. Mekanik sorunlar  meydana gelmesi bunların başında gelir.

Önemli olan milin ya da bu mile bağlı diğer hareketli parçaların bu ani fren karşısında bir eğilmesi göz önünde bulundurulmalıdır. Motor yere iyice bağlanmış olmalıdır. Aksi halde ani fren karşısında motoru yere sabitlemek için kullandığımız cıvataların kopabilir. Bu durumda statorun dönmesi bile söz konusu olabilir.

Bir diğer mekanik sorun ise motorun bağlı olduğu sistemdir. Sistem bu ani frenlemeye izin vermelidir. Şayet bir bant sisteminde kullanılan bir motor ise;

ve ani durdurma sonucunda bant üzerindeki malzemeyi üzerinden fırlatıp atar. Bu durumda ani frenleme sakıncalıdır.

Alınması gereken diğer bir önlem ise elektriksel önlemdir. Durdurma için motora ters döndürme momenti uygulandığı için motor durma sırasında sonra ters yönde dönmek isteyecektir.  Herhangi bir önlem alınmazsa motor durduktan sonra ters dönmeye başlar. Burada bazı algılayıcılarla bu anı belirleyerek durma anında motorun enerjisi kesilmelidir. Gerekiyorsa durma anında mekanik bir kilitleme ile milin dönmesi engellenmelidir.

Ani durdurulacak olan motor önce şebekeden ayrılır. Sonra ters yönde dönecek şekilde tekrar şebekeye bağlanır. Bu esnada motorda ters yönde bir döndürme momenti oluşur. Devir sayısı hızla düşer. Belirli bir zaman sonra da motor tamamen durur. O andan sonra motorun ters yönde dönmesine imkan verilmez. Hemen motor devreden çıkarılır.

3 Fazlı Asenkron Motorların Çalıştırılması

Şekildeki devrede 3 fazlı asenkron motorun çalıştırılması ve ani durdurulması gösterilmiştir. Çalışma sırasında stop butonuna basılır. Bu durumda iki fazın yerinin değiştirilir. Tekrar şebekeye bağlanır. Motorda meydana getirilen ters döndürme momenti, rotorun devir sayısını hızlı bir şekilde düşürür. Devir sayısı sıfır olduğunda ani durdurma anahtarı açılır. Artık motorun bağlantısı şebekeden tamamen ayrılmış olur. Bu durumda motor ters dönmeden ani olarak durdurulmuş devre dışı bırakılmış olur.

3 Fazlı Asenkron Motorların Ani Frenlemesi

Bu devrede ileri butonuna basıldığı zaman (I) kontaktörü enerjilenir. Normalde kapalı (I) kontağı açılır, normalde açık (I) kontakları kapanır. Motor ileri yönde dönmeye başlar. (A) ani durdurma anahtarının ileri dönüş yönündeki kontağı kapanır. Normalde kapalı olan (I) kontağı açıldığı için (G) kontaktörü enerjilenmez. (R) fazından gelen akım (A) ani durdurma anahtarının ileri dönüş yönündeki kontağından, geri butonu üst kontaklarından ve normalde kapalı (G) kontağından geçer. Böylece (I) kontaktörünü sürekli olarak çalıştırır. Bu durumda motor ileri yönde devamlı olarak döner. Motorun ileri yöndeki dönüşü, durdurma butonuna basılıncaya kadar devam eder.

Durdurma butonuna basıldığı zaman (I) kontaktörünün enerjisi kesilir. Güç devresinde (I) kontakları açılır. Motor şebekeden ayrılır. Kumanda devresinde açılmış olan (I) kontağı kapanır. Rotor ileri yönde dönmekte olduğu için (A) ani durdurma anahtarının ileri dönüş yönündeki kontağı kapalı kalır. Bu kontak ve normalde kapalı (I) kontağı üzerinden geçen akım (G) kontaktörünü enerjilendirir.

Güç devresinde (G) kontakları kapanır. İki fazın yeri değişmiş olduğundan motor tekrar şebekeye bağlanır. Rotoru ileri yönde dönmekte olan motorda, ters yönde bir döndürme momenti oluşur. Devir sayısı hızla düşerek sıfır olur. Bu durumda ani durdurma anahtarı normal konumuna döner. (G) kontaktörünün enerjisi kesilir. Motor şebekeden ayrılır. Ters yönde dönmeye başlamadan motor ani olarak durmuş olur.

Dinamik Frenleme Nedir?

Dinamik frenleme: AA (AC motor) motorlarını durdurmak için şebeke enerjisi kesilir. Sonra statör  sargılarına doğru gerilim uygulanır. Bu yapılan frenleme sistemine dinamik frenleme denir. Frenleme tekniklerinden biri olan bu frenlemeye aynı zamanda elektriksel frenleme de denir. Dinamik frenleme özellikle torna tezgahlarında zaman kaybını önlemede yardımcıdır.

Durdurma butonuna basıldığında statör sargılarından alternatif gerilim kesilir ve doğru gerilim uygulanır. Daha önce değişken döner manyetik alanın oluştuğu stator sargılarında bu defa, düzgün ve sabit bir manyetik alan oluşur. Sincap kafesli rotor sabit manyetik alan içinde kendi ataleti ile dönmeye devam eder. Bundan dolayı rotor çubuklarında bir EMK (elektromotor kuvvet) indüklenir.

Geçen kısa devre akımından dolayı NS kutupları meydana gelir. İşte, rotor kutupları ile stator kutuplarının birbirini etkilemesinden dolayı rotor kısa süre içinde durur. Durdurma butonuna alt kontaklar kapanmayacak şekilde hafifçe basılmamalıdır. Eğer basılırsa dinamik frenleme bobini enerjilenemediği için motor frenlemesiz olarak durur.

Frenleme bobinine uygulanacak DC gerilimin değeri, motor gücüne ve stator sargılarından geçecek akıma göre değişir. Büyük güçlü motorlar büyük ebatlı olduğu için rotorun ataletinden dolayı durma süresi uzun olur. Oysa küçük güçlü motorların kendiliğinden durma süresi daha kısadır. Bundan dolayı frenleme bobinine uygulanan DC gerilim büyük güçlü motorlarda daha fazla, küçük güçlü motorlarda daha az olur.

Diğer taraftan frenleme sırasında stator sargıları, geçen doğru akıma sadece omik direnç etkisi gösterir. Bu sebeple frenleme esnasında sargılardan geçen akımın, motorun normal çalışma akımını geçmemesine dikkat edilmelidir. Yoksa stator sargıları yanabilir. Sargılara uygulanan doğru gerilim arttıkça frenleme süresi kısalır, gerilim azaldıkça frenleme süresi uzar.

DİNAMİK FRENLEME HESABI

Frenleme Gerilimi ve Direnç Hesabı

Frenleme gerilimi hesabı yapılırken önce frenlenecek motorun bir faz sargısı omik direnci ölçülür. Motorun bağlantı şekline göre hesap yapılır.

• Motor yıldız bağlı ise

Yıldız bağlı stator sargılarının omik dirençlerini yukarıdaki şekildeki gibi çizersek toplam direnç “a“’daki gibi olur. Dengeli sargılarda her üç faz sargısının da omik direnci birbirine eşit olduğu için formül “c”’deki gibi olur.

Rf= Motorun bir faz sargısı omik direnci (W)

R _T = Motor üç faz sargısı toplam (eş değer) direnci (W)

U _DA = Motora uygulanacak doğru gerilimin değeri (V)

I _DA = Motor sargılarından geçecek doğru akım değeri (A)

P _DA = Doğru akım kaynağının gücü (W)

• Motor üçgen bağlı ise

Not: R ₃ direnci, kısa devre olduğundan işleme konulmamıştır.

Stator sargılarına uygulanacak doğru gerilimin değeri: U _DA = 2. I _DA . R _T

NOT : Frenleme akımı sargılara zarar vermeyecek değerde olmalıdır. Frenlemenin daha kuvvetli olması isteniyorsa, frenleme akımı olarak yıldız akımı seçilmelidir. Frenleme süresi kısa olduğu için sargılar zarar görmez.

Örnek Soru:

Etiket değerleri 3,3 kW, Δ 380 V,  7,5 A,  Cosφ= 0,83, 2850 d/d, 50 Hz. Olan 3 fazlı asenkron motorun bir faz sargısı omik direnci 3,9 Ω olarak ölçülmüştür. Motora uygulanacak doğru gerilimin değerini ve doğru akım kaynağının gücünü bulunuz?

DİNAMİK FRENLEME KONTROL DEVRESİ

• Buton Kontrollü Dinamik Frenleme Devresi

Aşağıda şekildeki devrede b2 (Başlatma) butonuna basıldığı zaman C kontaktörü enerjilenir. Güç devresindeki kontaklarını kapatarak motorun çalışmasını sağlar. Motoru durdurmak için b1 (durdurma-fren) butonuna basılır. C kontaktörünün enerjisi kesilerek motor devresini açar. Aynı zamanda DF (dinamik frenleme) kontaktörü enerjilenirken trafo da şebekeye bağlanır. DF kontaktörünün kontakları kapanınca köprü diyot çıkışları da motor uçlarına bağlanır. Yukarıda anlatılan durumlara göre motor kilitlenerek durur. b1 butonundan elimizi çektiğimizde DF kontaktörünün ve transformatörün enerjisi kesilir.

• Düz Zaman Röleli Dinamik Frenleme Devresi

Şekildeki devrede çalışan motoru durdurmak için b1 durdurma butonuna basılır. Zaman rölesi ve DF dinamik frenleme kontaktörü enerjilenir. Kumanda devresindeki normalde açık d kontağı, b1 butonunu mühürler. normalde kapalı DF kontağı açılarak C kontaktörünün enerjisi kesilir.

Kapanan DF kontağı ile trafoya şebeke gerilimi uygulanır. Böylece sekonder gerilimi köprü doğrultmaç ile doğrultulur. Güç devresinde ise C kontakları açılarak motor şebekeden ayrılır. Bu durumda DF kontakları kapanarak statör sargılarına doğru gerilim uygulanır. Frenleme süresi sonunda (motor durduğunda), zaman rölesinin kumanda devresindeki d kontağı açılır. DF kontaktörü ve d zaman rölesinin enerjisi kesilir. Böylece motor, frenlemeli olarak durmuş olur.

• Ters Zaman Röleli Dinamik Frenleme Devresi

Şekildeki devrede başlatma butonuna basıldığı zaman C kontaktörü ile d zaman rölesi enerjilenir. d zaman rölesi önce normalde kapalı ani açılan kontağını açar, sonra normalde açık gecikmeli açılan kontağını kapatır. Böylece motor çalışmaya başladığı zaman DF kontaktörü enerjilenmez. b1 durdurma butonuna basıldığı zaman C kontaktörü ile d zaman rölesinin enerjisi kesilir. Güç devresinde motor şebekeden ayrılır.

Kumanda devresindeki C kontağı ile ani kapanan d kontağı kapanır ve DF kontaktörü enerjilenir. Güç devresinde motor sargılarına doğru gerilim uygulanarak motor frenlenir. Frenleme süresi sonunda zaman rölesinin normalde açık gecikmeli açılan kontağı açılır. DF kontaktörünün enerjisi kesilir ve devre normal konumuna döner.

İki Yönde Çalışan Motorun Dinamik Frenleme Devresi 

• Düz Zaman Rölesi Devresi İle

Şekildeki devrede ileri butonuna (b2) basıldığı zaman motor ileri yönde, geri butonuna (b3) basıldığı zaman motor geri yönde döner. İleri veya geri yönde çalışan motoru durdurmak için b1 durdurma butonuna basıldığında zaman rölesi ve DF kontaktörü enerjilenir. Kumanda devresinde DF kontağı, b1 durdurma butonuna mühürler. Güç devresinde şebekeden ayrılan motora doğru gerilim uygulanır. Frenleme süresi sonunda zaman rölesi, kumanda devresindeki gecikmeli açılan kontağını açar. Böylece DF kontaktörünü ve zaman rölesini devreden çıkartır. Bu durumda frenleme süresi sona erer.

• Ters Zaman Rölesi Devresi İle

• Yıldız-üçgen Yol Verilen Motorun Dinamik Frenleme Devresi

Şekilde yıldız üçgen kumanda devresi ve güç devresi verilmiştir.

Frenleme Teknikleri Nelerdir?

Frenleme teknikleri; Elektrik motorlarında frenleme teknikleri, frenleme nedir? Asenkron motorların frenlenmesi, ani olarak durdurulması:

Asenkron motorlarda yükü hareket ettirecek momenti oluşturarak sistemin çalışmasını sağlar. Fren motorlarının görevi; tahrik sistemini hızlı, güvenli bir şekilde daha kısa sürede durdurmaktır. Ayrıca belli bir konumda tutmak ve güvenli frenlemeyi sağlamaktır.

Frenlemede kullanılan yöntemlerden biri mekanik frenlemedir. Mekanik fren sistemleri ile motor devreden ayrıldıktan sonra balata düzeneğiyle yavaşlatılır. Hızlı durdurma yöntemi ile tahrik düzeninin boşta çalışma ve ölü zaman bölgelerinin azaltılması ile sistem verimi daha da artırılır. Asenkron motorlarda mekanik frenlemenin dışında elektriksel frenleme de kullanılmaktadır.

Frenleme Önemi 

Frenleme teknikleri önemlidir. Motorların enerjisi kesilince bile rotor kendi ataletinden dolayı bir süre daha dönüşünü devam ettirir. Yani motorun durması için durdurma butonuna basıldığında motor durmaz. Bir süre daha azalan bir hızla dönmeye devam eder ve sonra durur. Büyük güçlü motorların ebatları da büyük olduğu için, durma süreleri uzundur. Özellikle seri imalat yapılırken motorların durma süresi oldukça önemlidir.

Çünkü seri imalat sırasındaki tezgâhta durdurma butonuna basıldıktan sonra parçayı değiştirmek için motorun durması beklenir. Bu durum zaman kaybına ve de bazı iş kazalarına sebep olur. Oysa  motor kısa sürede durdurulursa zamandan kazanılır ve daha çok iş yapılır. AC motorun durdurma butonuna basıldığında hemen durması için yapılan uygulamaya frenleme denir. Motoru daha kısa zamanda durdurmak için elektriksel frenleme yapılır. Ayrıca yükün yer çekimi sebebiyle motor devrinin artmasına sebep olduğu anlarda da elektriksel frenleme yapılır.

Frenleme Çeşitleri

Frenleme teknikleri çeşitleri aşağıda verilmiştir.

Elektriksel frenleme:

• Balatalı frenleme (Mekanik frenleme)
• Dinamik frenleme
• Ani durdurma

Balatalı Frenleme

İki adet balata yardımı ile motor kasnağının bir yay yardımıyla sıkılarak durdurulmasına balatalı frenleme veya mekanik frenleme denir.

Genel olarak balatalı frenleme vinç fren ve asansör fren sistemlerinde kullanılır.  Balatalı frende bulunan elektromıknatıs enerjilendiğinde balataları açar. Bu durumda motor kasnağını serbest bırakır. Balatalı frenin ( A ) bobini frenleyeceği motorun uçlarına bağlanır. Motor çalışmaya başladığı zaman elektromıknatısın bobini enerjilenir. Balatalar motor kasnağından ayrılır. Bu sırada motor şebekeye bağlandığı için yol alarak normal çalışmasına başlar. Durdurulmak istendiği zaman ise motor elektriksel olarak şebekeden ayrılır. Aynı anda (A) fren bobininin de enerjisi kesilir.

Mekanik frenlemede balataya sürtünmeden dolayı toz ve koku oluşur. Bundan dolayı genel olarak insansız ortamlarda kullanılır. Asansör veya vinç gibi sistemlerde motorların kapalı alanda frenlenmesi için tercih edilir. Balatalı fren bobinleri alternatif akımla kullanılabilse de, genel olarak doğru akımda kullanılırlar.

Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi “Y” yayının etkisiyle balatalar motor kasnağını sıkar. Motor kasnağı ile balatalar arasındaki mekanik sürtünme kuvveti, motoru çok kısa bir zaman içinde durmasını sağlar. Mekanik frenlemede balataya sürtünmeden dolayı toz ve koku meydana gelir. Bundan dolayı genellikle insansız ortamlarda kullanılır. Balatalı frenler vinç ve asansör sistemleri gibi düzeneklerde motorların frenlenmesi için kullanılır. Balatalı fren bobinleri alternatif akımla kullanılabilse de, genel olarak doğru akımda kullanılırlar.

Stator ve rotor normal bir asenkron motorlardaki gibi yapılır. Buna mekanik bir frenleme düzeneği eklenir. Elektrik ile beslenen frenleme bobini ile çalışan frenleme düzeneği motordan ayrıdır. Bu çeşit motorlar dış yüzeyden soğutmalıdır.

Balatalı Frenleme Yapısı

3 fazlı asenkron motorlar standart parçalardan yapılır. Kuru tipte çalışan bir fren düzeni, elektromanyetik bir cihazdır. Bobinden akım geçince meydana gelen manyetik alanın çekim kuvveti, yay kuvvetini yener ve fren bırakılır. Fren düzeneği havalandırıcının bulunduğu arka kapak kısmına yerleştirilir. Sabit kısım fren yanındaki motor kapağına, hareketli kısım ise motor miline bağlanır.

Balatalar, motorun aşınmaya dayanıklı şekilde yapılan motor yatak kapaklarına sürtünerek frenleme yapılır. Sabit kısımda bulunan çekim tepsisi cıvatalar üzerinden kapağa sabitlenir. Sınırlı eksenel hareket yapabilir. Ayrıca dönemez ve arasında elektromıknatısın boyuna göre 0,2 ~ 0,5 mm mesafe vardır. Motor akımı kesildiği zaman elektromıknatıs bobininden de akım geçmez. Baskı yayları çekim tepsisi üzerinden frenleme tepsisini yatak kapağı üzerine bastırır. Bu durumda bir fren momenti oluşur ve mil frenlenir.

Sistemde elektromıknatısın akımı ayarlanır. Ayrıca baskı balatasının ve frenleme tepsinin birbirine karşı uyguladıkları kuvvette ayarlanır. Böylece fren momenti de ayarlanabilir. Fren bobini genel olarak doğru akımla beslenir. Bunun nedeni ise alternatif akımdaki sıfır “(0)” geçiş anlarındaki momentin de o anlarda sıfır olmasıdır. Bu ise istenen ayar fren momentinin de darbeli ve vuruntulu çalışmasına neden olur.

Eğer fren momentine sadece açma kapama yaptırılacaksa elektromıknatıs bobinine alternatif akım da uygulanır. Ama yine de açma kapama yaptırılacak olsa bile elektriksel bakımdan iyi bir frenleme  alternatif akımla yapılamaz. Çünkü alternatif akımda açma kapama süresi doğru akıma nazaran üç katı artar. Frenleme momenti akımsız durumda ve yay kuvvetiyle sağlandığı için tepsi fren aynı zamanda bir güvenlik frenidir. Çünkü motor çalışırken şebekeden elektrik enerjisi kesilse bile fren kendi kedini kilitler. Bu durumda düzenek durur. Fren momenti motor momentinin yaklaşık iki katıdır. My=2.Mn

Balatalı Frenlemenin Çalışması

Şekildeki devrede “b2” butonuna basıldığı zaman, “C” kontaktörü enerjilenir. Mühürleme kontağı ve transformatöre seri bağlı kontak kapanır. Motorun frenleme bobinini enerjilenir. Nüvenin enerjilenmesi ile motor kasnağını sıkan balatalar, kasnağı serbest bırakır. Motor yıldız bağlı olarak çalışır. Bir süre sonra “d” zaman rölesi “Y” kontaktörünün enerjisini keserek “Δ” kontaktörünü enerjiler. Motor “Δ” olarak çalışmasını sürdürür. Motor durdurulmak istenirse “b1” butonuna basılır ve motorun enerjisi kesilir. Aynı zamanda fren bobini de enerjisiz kalır ve balatalar yay yardımıyla sıkılır. Motor balataların motor kasnağını sıkması ile frenleme gerçekleşir.

• Frenli Motorlar

Mekanik ve elektriksel özellikleri QS tip motorları ile aynıdır. Frenli motorların kasnak tarafı aksı motor kapağı pik dökümüdür. Frenli motorlarda 100Volt standart olarak, DC gerilim ile çalışır. Bu motorlarda elektromanyetik fren mekanizması kullanılır. Özel uygulamalar için fren voltajı değiştirilebilir.

Enerji kesildiğinde  hareketli disk yay kuvveti ile fren balatasını sıkıştırır. Bu hareketli disk otomatik olarak frenlemeyi sağlar. Yeniden enerji verildiği zaman manyetik olarak geri çekilen disk fren balatasının serbest kalmasını sağlar. Milin hareketine olanak verir. Fren balatası asbestsiz malzemeden yapılır. Bundan dolayı uzun ömürlüdür. Ayar halkası vasıtasıyla fren momenti değiştirilebilir. Fren motorları vasıtasıyla iş makinelerinin zorlanmadan ve ısınmadan frenlemesi sağlanır.

Not: Qs= Step motorun adım açısını tanımlar.

Fren motorlarında aranan başlıca özellikler:

Fren balatası az aşınması ve az bakım gerektirmesidir. Küçük yer tutması, basit ve korozyona dayanıklı olmasıdır. Tüksek işletme güvenliği sağlaması, büyük savurma kütlelerini frenleyebilmesidir. Durma sırasında fren kuvvetini sürekli koruyabilmesi, minimum gürültü ile çalışmasıdır. Fren kuvvetinin mekanik veya elektriksel olarak ayarlanabilmesi çok sık devreye girip çıkabilmesidir. Genel  olarak fren motorlarında bir asenkron motor ve bir fren donanımı ile birleştirilerek kullanılır.

• Yay Baskılı Elektromanyetik Frenler

Elektromanyetik frenler çok geniş bir uygulama alanına sahiptir. Elektrik motorlarında hassas ve kararlı frenleme yapar. DC ve AC gerilimler ile çalışırlar. Genel olarak DC gerilim ile çalışır.

Elektromanyetik frenlerin uygulama alanları;

Vinç, makineler, metal işleme makineleri, ağaç işleme makineleri,

crane, ambalaj makineleri sanayi, konveyör sanayi, bant, değişik endüstriyel uygulamalardır.

• Çalışma Prensibi

BENZER YAZILAR

Dinamik Frenleme

Ani Durdurma