Zıt EMK Emk Nasıl Oluşur?

Zıt EMK: Bir devreden yük akışını sağlayan bir kaynağın uçları arasındaki potansiyel farka elektromotor kuvveti denir. Elektromotor kuvvet, kısaca EMK şeklinde ifade edilir ve E ile gösterilir.

Emk Nasıl Oluşur?

Emk, dinamo, akü, alternatör, pil vb. elektrik enerjisi kaynakları ile elde edilir.

Bir doğru akım motoruna gerilim uyguladığında rotorun N kutbunun altındaki iletkenlerde pozitif yönde akım geçer. S kutbunun üzerindeki iletkenlerde diğer yönde akım geçer. Manyetik alanın etkisi ile rotor (endüvi) sola doğru hareket eder. Manyetik alan içinde dönen rotor, iletkenlerin oluşturduğu kuvvet çizgileri tarafından kesilir. Böylece rotor üzerinde EMK indüklenir. Rotordan geçen akım, rotora uygulanan U gerilimi ve rotorda indüklenen EMK’ nin yönleri birbirine terstir. Rotora uygulanan gerilime ters yönde meydana gelen bu EMK’ ye zıt EMK (elektromotor kuvvet) denir.

Bir İletkende İndüklenen EMK Nedir?

Doğru akım motorları (DC motor) ve generatörlerde ise makinenin kutupları doğru akım ile uyartılır. Doğru akım motorunda rotor dönerken rotordaki iletkenler manyetik alan içinde hareket eder. Bu durumda rotor manyetik alanın kuvvet çizgileri tarafından kesilir.

Manyetik alan içerisinde hareket eden iletkende bir EMK oluşur. Bu EMK, doğru akım generatörlerindeki gibi doğru akım motorunda da vardır. Rotor manyetik alanın içinde döndüğü için rotor üzerinde bir EMK indüklenir. Rotorda indüklenen bu emk, kendini oluşturan kuvvete ters yöndedir. Bu ters yön durumuna da zıt emk denir.

Zıt EMK’ nın değeri motorun açısal hızına ve kutupların manyetik akısına bağlıdır. Motorun ilk çalışma anında rotor da herhangi bir hareket olmadığı için açısal hız sıfıra eşittir. Bundan dolayı da zıt EMK’ nın değeri sıfırdır. Rotordan akım geçmeye başlayınca rotor dönmeye başlar. Böylece zıt EMK oluşur.

Motorun güç kaynağından çektiği akım zıt EMK’ ya, zıt EMK da devir sayısına bağlıdır. Devir sayısı ise motorun aldığı yüke bağlıdır. Motorda yük azalınca devir artar, yük artınca devir azalır. Devir sayısını da zıt EMK sayesinde dengelenebilir bir duruma getirmek mümkün olur.

İletkende İndüklenen EMK Nasıl Hesaplanır?

Rotorda indüklenen zıt EMK (elektromotor kuvvet), rotora uygulanan gerilime (U) göre ters yönde olduğu için U geriliminin rotordan geçirmek istediği akımı azaltmak ister. Yani rotordan geçen akım, iki gerilimin farkından dolayı geçen akımdır.

Rotordan geçen akım:

U = E + I_a (R_a) ; I = (U – E) / (R_a) formülü ile hesaplanır.

Zıt EMK’nin Görevi

Zıt EMK’ nın doğru akım makinelerindeki görevi; makinenin aldığı yüke göre akımı ayarlamaktır. Yükün artması ile devir sayısının düşmesinden dolayı zıt EMK azalacak ve bu sayede makinenin gücü artacaktır. Yükün azalması ile devir sayısının artmasından dolayı zıt EMK artacak ve böylece makinenin gücü azalacaktır.

Benzinli motor, dizel motor, buhar türbinleri gibi makineler özel düzenekler ile ayarlanır. Örneğin buhar türbininde yükün arttığını varsayalım. Türbinin devir sayısında bir düşme olur. Makineye buhar gönderen valf, regülatör aracılığı ile daha fazla açılarak buhar miktarını artıracaktır. Artan buhar, makinenin gücünü artırır. Makinenin yükü azalırsa valf, kapanarak makineye giden buhar miktarını azaltır ve makinenin verdiği güç azalmış olur.

Bu görev sayesinde doğru akım motorlarında geçen akımı ayarlayacak ayrı bir düzeneğe ihtiyaç yoktur. Doğru akım motorlarında bu işi zıt EMK yapar. Bundan dolayı enerji tasarrufu sağlanmış olur.

Zıt EMK Formülü

E_b = K . Ø . n veya E_b = U – I_a . R_a dır.

Formülde :

• E_b: Motor rotorunda (endüvisinde) indüklenen zıt emk.
• ø: Kutuplardaki manyetik akı (Maxvel).
• n: Motorun dakikadaki devir sayısı.
• U: Rotora uygulanan gerilim
• I_a: Rotordan geçen akım
• R_a: Rotor devresi direnci
• K: Sabit değer

Örnek: Makinenin yükünde oluşacak bir artış, devir sayısını düşürür. Devir sayısının düşmesi,

E_b = K . Ø . n formülüne göre zıt EMK’nin azalmasına sebep olur.

E_b azalınca:

E_b = U – I_a . R_a ise Akım; I_a = (U – E_b) / R_a

formülüne göre U ve R_a sabit olduğu için I_a akımı artar. Artan I_a akımı, motorun yükünü karşılar. Motorun yükünde oluşacak azalma ise devir sayısını yükseltir.

Devir sayısının yükselmesi, E_b = K . Ø . n formülüne göre zıt EMK’nin yükselmesine sebep olacaktır.

E_b yükselince:

I_a = (U – E_b) / R_a formülüne göre U ve R_a sabit olduğundan I_a akımını azaltır.