Doğru Akım Şönt Motorlarının Çalışma Prensibi

  • Konbuyu başlatan Klavyeah
  • Başlangıç tarihi

Klavyeah

Üye
Katılım
28 Ağu 2006
Mesajlar
274
Puanları
3
Yaş
36
DOĞRU AKIM ŞÖNT MOTORLARININ ÇALIŞMA PRENSİBİ

A- ŞÖNT MOTORLAR

a- Yapısı:

Şönt dinamoda olduğu gibi, şönt motorda da uyartım sargısı endüviye paralel bağlanmıştır. Motorun kutup sargıları çok sarımlı ve ince kesitli iletkenden yapılmıştır.
Motorun endüvi uçları yine A-B, uyartım sargı uçları da D-C harfleri ile belirtilir. Motorda yardımcı kutup varsa, endüviye seri bağlana yardımcı kutup sargısının çıkış ucu H harfi ile gösterilir.

Motora yol vermek için kullanılan yol verme direnci (yol verme reostası) L, M, R uçları ile belirtilir. L ucu şebekeye, R ucu endüvinin A ucuna, M ucu da uyartım sargısının C ucuna bağlanır.


b-Şönt motorlara yol vermek:

Genel olarak bir motorun kısa zamanda hız alarak normal devrine erişmesi istenir. Bunun sağlanabilmesi için, yol alma anındaki momentin yüksek olması gerekir. M=Km. .Iaolduğuna göre, momentin yüksek olması ve Ia nın yüksek değerde olmasına bağlıdır.

Moment formülüne göre nin yüksek olmsaı için, motora yol verirken, uyartım sargısındaki direnç tamamen devre dışı bırakılır. Böylece kutuplardan geçen akım en yüksek değerini alacağından kutuplarda oluşan manyetik alan fazla olacaktır.

Küçük güçlü motorlar devreye doğrudan doğruya bağlanarak çalıştırılırlar. Doğru akım motorları yol alırken devreden fazla akım çektiklerinden, endüvi akımı Ia büyük, dolayısıyla moment de büyük olur.

Güçleri bir beygir gücünden büyük motorlara doğrudan doğruya devreye bağlanarak yol vermek, gerek şebeke gerekse motor için çok tehlikelidir.

Bir doğru akım motorunun yol alma anında devreden fazla akım çekmesinin nedeni, motora yol vermek için devre anahtarını kapadığımız an, endüvi henüz hareket etmemiş olduğundan, endüvi sargılarında zıt e.m.k in meydana gelmemiş olmasıdır.

Zıt e.m.k. formülü Eb=Km . .n eşitliğinde; n = 0 için Eb = 0 olur.

Normal çalışmada endüvi akımı:

Ia= formülünde, Eb =0 olunca, yol alma akımı:


Iay= olacaktır.

Genel olarak motorlarda endüvi devresi direnci çok küçüktür. Bu nedenle yol alma anında motor devreden çok yüksek akım geçer. Fakat motor yol aldıkça zıt e.m.k meydana geleceğinden yol alma akımı azalır ve sonunda normal değerini alır.


Örnek problem: 1

Endüvi direnci 0,1 ohm olan bir şönt motorun normal çalışma gerilimi 110 V. tam yükte endüvi akımı 50 A. dir. Motorun yol alma anında ve normal devrinin yarısına eriştiğinde yol alma akım-ını bulalım.

Yol alma anında akım:

Iay= =

Bu değer normal akımın 22 katına eşit olup, gerek şebekede gerekse motorda büyük hasarlara yol açar.

Normal endüvi akımı 50 A. de zıt e.m.k :
Eb=U-Ia . Ra=110 – 50 x 0,1 = 105 V.

Bulunan bu değer motorun normal devir sayısı içindir. Motor devir sayısı normal devir sayısının yarısına çıktığında, Km ve sabit, n yarı değerde olduğundan, Eb de normal devirdeki değerinin yarı değerinde olur. Şu halde:

Eb1= V.

Bu andaki akım:

Ia1= == = A.

Bu değer de normal akımın 11,5 katı olup yine tehlikelidir.

Bu nedenle; motor harekete geçerken devreden çekeceği yüksek yol alma akımına engel olmak gerekir.
Motorun yol alma anında çektiği akım; Iay= formülüne göre ya U gerilimi düşürülmeli veya Ra direnci arttırılmalıdır. Ra direnci değiştirilemeyeceğine göre, U gerilimi değiştirilir. Bunun için iki yol vardır.

1- Motoru besleyen üretecin gerilimini düşürerek motora yol vermek. Bu işlem özel tertipleri gerektirdiğinden pahalı ve kullanışsızdır. Bu konu ileride tekrar ele alınacaktır.

2- Yol akma anında endüvi devresi gerilimini düşürerek motora yol vermek. Bunun için endüvi devresini seri olarak bir direnç eklenir. Endüvi devresine eklenen bu direnç aslında endüvi direncinin sun'i olarak arttırılması şeklinde de düşünülebilir. Doğru akım motorlarına yol vermede genellikle bu metot kullanılır.

Motorun yol alması anında endüvi devresine eklenen yol verme direnci, endüvi gerilimini düşürerek motorun devreden fazla akım çekmesine engel olur.

Motorun dirençsiz yol almada devreden çektiği akım:

Iay= idi.

Endüviye seri olarak Ry direnci eklendiğinde endüvi akımı:

Iy= olur.

Buradan Iy, yol alma anında motorun devreden çekmesine izin verilen en yüksek yol alma akımıdır. Ry de bu akımı sınırlamak için endüvi devresine seri olarak bağlanması gereken yol verme direncidir.

Yukarıdaki formülden:

Ry= bulunur.




Bu formül şönt motorlar içindir. Seri ve kompunt otorlarda endüvi devresine Rs seri uyartım sargısının direnci eklendiğinden bu motorlar için yol verme direncinin değeri:
Ry= olur.

Motorlar genellikle yük altında yol almak zorundadır. Motor yüksüz de olsa, kütlesi ve yatak sürtünmeleri makinenin kolaylıkla hareket etmesine engel olur. Bütün bu kuvvetlerin yenilmesi için M=Km . .Ia formülüne göre, önce de değinildiği gibi en yüksek değerde tutulur. Iy yol alma akımı ise, genellikle motor yük akımından büyük alınır. Iy, motor normal akımının % 50 si ile % 200 ü arasında değişir. Herhangi bir ön şart olmaması halinde Iy, I nın 1,25 katı alınır.

Iy yol alma akımı her ne kadar devreden çekilen akımsa da, endüviden geçen akım olarak alınabilir. Çünkü uyartım devresine ayrılan akım Im çok küçüktür.

Örnek problem: 2

Çalışma gerilimi 220 V. olan şönt motorun tam yük akımı 80 A. ve endüvi direnci 0,15 ohm dur. Yol alma akımı normal akımın 1,5 katı olduğuna göre yol verme direncinin değerini bulalım.

Çözüm:

Iy=1,5 . In =1,5 x 80 =120 A.
Ry== =

Örneğe göre yol verme direncinin değeri 1,68 ohm olmalıdır. Yol verme anında bu direnç üzerinde:

Ur v=Iy . Rv =120 x 1,68 =201,6 V. gerilim düşer. Böylece motor endüvisnde çok küçük bir gerilim kalır.

Motorun yol alması anında yol verme direnci üzerinde çok büyük bir güç kaybı olur. Verilen örnekte bu kayıp ilk an için:

I2y . Ry=Ur y . Iy = 201,6 x 120 =24192 Watt’tır.

Sık sık yol verilmeyen hallerde bu değer pek önemli değildir.

Yol verme direncinin tamamı yol alma süresince devrede bırakılmaz. Çünkü motor hızlandıkça endüvi sargılarında meydana gelen zıt e.m.k. endüvi akımının çok düşmesine neden olur.
 

Ekli dosyalar

  • da-sont-motorlari.zip
    53.2 KB · Görüntüleme: 25
Konu Sah

Klavyeah

Üye
Katılım
28 Ağu 2006
Mesajlar
274
Puanları
3
Yaş
36
örnek problemde normal devrin yarısına erişildiğinde Eb1: (burada Ia = I alınarak)

Eb=U-Ia . Ra=220 – 80 x 0,15 = 208 V.

Eb1== olur.

Yarı devirde akım:

Ia1= = A .

Yarı devirde yolalma akımı 63 A. e düşer ki bu kalkınma momentinin yarıya düşmesine neden olur. Bu moment belki motorun daha fazla hız almasını sağlayamayacaktır. Bu anda yol verme direncini devreden çıkarırsak, motor yine çok yüksek akım çeker. Bu nedenle yol verme dirençleri kademeli yapılır ve motor yol aldıkça direnç kademe kademe devreden çıkarılır.

Yol verme direnci devreden yavaş yavaş çıkarılmalıdır. Hızlı direnç çıkarılmalarında motorun devri yükselmemiş olabileceğinden zıt e.m.k. normal değerini alamaz. Bu durumda motor devreden yine yüksek değerde akım çeker.


c- Yol verme direnci basamak hesabı:

Bir şönt motora yol vermek için gerekli yol verme direnci kademeli yapılır. Her kademede o şekilde seçilir ki, motor yol aldıkça devreden çıkarılan kademe dirençler ile yol alma akımı, belirli değerler arasında kalır.

Yol alma anında akımın değişimi, devir sayısının artışına göre

Eğriden görülebileceği gibi motor şalteri kapatıldığı an (bütün yol verme direnci devrededir) akım I1 değerine çıkmaktadır. I1 akımı, motordan geçmesine izin verilen en yüksek akımdır.

Motor dönmeye başladığı için zıt e.m.k. meydana gelir ve akım düşmeye başlar. b noktasına gelindiğinde, devir sayısı değerine yükselmiş ve yol alma akımı I2 ye düşmüştür.

Motorun rahatça yol alabilmesi için akımın I2 den aşağı düşmemesi isteniyorsa; bu an yol verme direncinin bir kısmı devreden çıkarılmalıdır. Yalnız çıkan direnç o değerde olmalıdır ki, direnç azalmasından dolayı akımın artışı I1 değerini aşmasın. Böylece c noktasına gelinir. Motor devri, dolayısıyla zıt e.m.k Eb yükselirken akım yine düşmeye başlar ve d noktasına gelinir. d noktasında direncin bir kısmı yine çıkarılarak yol vermeye devam edilir. Nihayet h noktasına gelindiğinde yol verme direncinin tümü bitmiş, devir ve akım normal değerlerine erişmiştir. Böylece motor, yol alma akımı I1 den fazla ve en az akım I2 den az değerler almadan yol almıştır.

Motor yol almaya başladığında devrede Ry nin tümü, ayrıca Ra endüvi direnci vardır.

Ry= r1+r2+r3+.......+rn basamak dirençlerinin toplamıdır. Devredeki toplam direnci R1 olarak belirtirsek:

R1=Ry+Ra= r1+r2+r3+.......+rn + Ra olur.

Motor yol alıp b noktasına geldiğinde, n1 devir sayısı için Eb1 zıt e.m.k. i ne sahiptir. Bu anda geçen akım I2:

I2= dir. b noktasında yol verme direncinin ilk basamağı devreden çıkarıldığından akım hemen I1 değerine yükselir ve c noktasına gelinir. Bu andaki zıt e.m.k in değeri, devir hemen yükselmiş olmayacağından yine Eb1 dir. Devre direnci ise, R2 olup:

R2=R1 – r1 olur. Devre akımı I1:

I1= bulunur.

Son iki formülü birbirine oranlarsak:
bulunur.

Aynı şekilde d noktasına gelindiğinde devir sayısı n2 ye, zıt e.m.k Eb2 ye yükselir ve akım :

I2= olur.

Bu anda devreden r2 kademe direnci çıkarılırsa toplam direnç;
R3=R2 – r2 ve akım :

I1= bulunur.

Son iki formül yine oranlanırsa:

bağıntısı elde edilir. Bu şekilde devam edilirse:

bulunur.

Formüllere dikkat edilirse, her basamak değişiminde I1 ile I2 arasındaki oran sabit kalmaktadır. Değişmeyen bu değere k dersek:

olur.

Doğru akım motorlarında k değeri, motorun çalışma koşullarına göre 1,20 ile 1,50 arasında değişir. Tam yük ve ağır yük altında yol almada k değeri küçük, hafif yüklerde ve boşta yol almada büyük seçilir.

Yukarıda yazılan eşitliklerden:



bulunur. çarpıma dikkat edilirse, R1 ve Ra dışındaki değerler birbirini götüreceğinden:

kn= ve buradan

k= bulunur.

Formülde n basamak sayısıdır. şayet k değeri seçilmişse basamak sayısını bulmak için her iki tarafın logaritması alınır.
n . log k = log
ve
n=
bulunur.

örnek problem:1

çalışma gerilimi 110 V., yol alma akımı 27,5 A. olan bir şönt motorun endüvi devresi direnci 0,25ohm dur. Motor hafif yük altında yol aldığına göre; toplam yol verme direncini ve ayrı ayrı basamak dirençlerini hesaplayalım.

çözüm:

Motor hafif yük altında yol aldığına göre k = 1,5 alınabilir.
Yol verme direncinin tümü:

Ry=

R1=Ra+Ry = 0,25 + 3,75 = 4

Kademe sayısı:

N=


(Logaritma cetvelinden log 16= 1,204, log 1,5 = 0,1761 dir).

n= olur. Kademe sayısı tam sayı olacağı için n=7 alınır. Bu değer için k yeniden hesaplanırsa 1,486 değeri bulunur. şu halde k = 1,5 değil 1,486 alınacaktır. Buna göre kademe dirençleri bulunursa:

k= buradan R2=

R2=R1 – r1 den r1 = R1 – R2 = 4 – 2,691 = 1,309

k= R3= =

R3=R2 – r2 den r2 = R2 – R3 = 2,691 – 1,81 =0,880

Aynı şekilde devam edilirse:

R4 = r3 = R3 – R4 = 1,721 – 1,219 = 0,592
ve


olur. Kademe dirençleri toplanırsa 3,75 ohm olduğu görülür.


örnek problem:2

220 V. 40 A. lik bir motorun endüvi direnci 0,4 ohm dur.Yol akımı normal akımın 1,25 katı ve yol verme basamak sayısı 10 olduğuna göre, yol verme direnci ile basamak dirençlerini bulalım.

U = 220 V., In = 40 A ., Iy =1,25 . In= 1,25 x 40 = 50 A.

Rv =
 

soylu80

Üye
Katılım
28 May 2007
Mesajlar
94
Puanları
1
Yaş
33
bilgilendirme için teşşekkürle r
 

cheeta

Üye
Katılım
7 Tem 2012
Mesajlar
1
Puanları
1
Şönt motor boşta çalışırken uyartım akımını değiştirirsek devir sayısı değişir mi
 

Benzer Konular

Forum istatistikleri

Konular
116,681
Mesajlar
821,623
Kullanıcılar
425,347
Son üye
corcio6

Yeni konular

Çevrimiçi üyeler

Üst