Mühendislikte Malzeme Seçiminin Önemi (Elektrik Mühendisliği Uyglamaları)

binbaşı

Onursal Üye
Onursal Üye
Katılım
1 Eyl 2011
Mesajlar
6,197
Puanları
3,256
Konum
BURSA
Merhaba.

Elektrik mühendisliğinde uygulamada kullanılan elektrik malzemelerinin seçiminde iletkenlik,sağlamlık ve ekonomiklik gibi kriterler göz önüne alınır.

Yüksek gerilim hatlarında hem sağlamlık,hem de iletkenlik özelliği birleştirilir.çelik teller çekirdekte kullanılır,çünkü rüzgar,fırtına,vb. doğal etkilere dayanıklıdır,üzerleri alüminyumla galvanizlenir,böylece hem çekme dayanımı iyi malzeme,hem de üzeri alüminyumla kaplanarak elektrik özellikleri iyileştirilmiş halde kullanılmış olur.

İnşaat mühendisliğinde,yapılarda betonun içine depremlere,dış etkilere,vb.sağlamlığını artırmak için beton içine gömülü olarak inşaat demiri kullanılır,ama çekilmiş bakırı burada tercih de etmeyiz,çünkü bakırın sadece ısı ve elektrik iletkenliğinin iyi olduğu,mekanik mukavemetinin çok iyi olmadığını malzeme biliminden bilmekteyiz.

Elektrik mühendisliğinde mekanik,alüminyum diskli elektrik sayaçlarında,numaratörü çeviren alüminyum disk (Bir asenkron motordaki sincap kafesli bir rotorun yerini alan hareketli parça) kullanılır,demirden,çelikten bir disk kullansak sayaçtan verim alamayız,primer ve sekonder sargılar arasında oluşan mağnetik akının diskten geçerken,diskte oluşan foucault (eddy-current ) akımları,çelik veya demir disk elektrik olarak bakır veya alüminyum kadar iyi olmadığından verimli çalışarak geçen gücü etkili olarak ölçebilmesi mümkün olmayabilir.

Elektrik mühendisliğinde elektrik jeneratörlerinde (Dinamo,alternatör) mağnetik ve elektrik iletkenliği özelliği olarak,2 farklı özelliği 2 ayrı malzemede bulabilir ve onları kullanırız.Demir ferromağnetik bir malzemedir (Demir,nikel,kobalt gibi malzemeler ferromağnetik malzemedir) mıknatıs veya elektromıknatıslar tarafından çekilebilir,üzerine bobin sarıldığında bobininden geçen elektrik akımıyla içinde oluşan mağnetik enerjiyi,eğer bu bobinin içinde yer alıyorsa elektromknatıs durumuna geçer ve ayrıca bu bobinden geçen elektrik akımıyla oluşan mağnetik akıyı (Değişken veya sabit akıyı) kuvvetlendirir,kendi içinde yoğunlaştırır,bir tür amfi gibi kuvvetlendirici etki yapar.

Bu nedenle motor veya jeneratörde elektrik iletkenliği iyi olan bakır,alüminyum (Asenkron motorda rotorda kısa devre çubukları olarak alüminyum tercih edilir) elektriğin üretilmesinde iletken bobin olarak veya elektriğin kullanılmasında yine iletken bobinler şeklinde kullanılması tercih edilir.Mağnetik özelliklerindeki avantajları ve ayrıcalıkları nedeniyle,demir ferromağnetik malzeme olarak,az karbonlu silisyumlu saç paketleri halinde (Eddy-current akımı kayıplarını azaltmak için saç dilimleri şeklinde yapılır) bakır bobinlerde oluşan mağnetik akıyı iyileştirmek,bobinlerde oluşan mağnetik akı verimini artırmak için nüve (Çekirdek) olarak kullanılması yoluna gidilir.

İndüksiyon (Rumkorf) bobininde,sekonder sarımda oluşacak yüksek gerilimin verimini arttırmak,primer bobinde platinle kesilen elektrik akımının oluşturduğu mağnetik akıyı kendi içinden geçirip yükseltme etkisinde bulunabilmesi için,bobinin göbeğinde ince silisyumlu saç paketleri kullanılır.(Otomobillerdeki ateşleme bobini de ayni şekildedir)Bu saç paketleri elektrik akımı geçtiği anda hızla elektromıknatıs olur,akım aniden bir kesici ile (Platin kontakla) kesildiğinde ise,bu mıknatısiyet aniden kaybolur.Mıknatısiyetin çabuk oluşup,çabuk kaybolması da yine silisyum saçlarının malzeme özelliğinden (Histerezis) dolayı kolayca da oluşmaktadır.

Aniden bu mıknatisiyetin kaybolması demek,sabit ve çok kuvvetli bir mıknatısın,bu bobin içinden hızla hareket ederek geçmesiyle de eşdeğer olacağından,sekonder sarımda bu mağnetik akı değişimi (Şok etki) indüksiyon akımını,bobin içinde e.m.k.’lerini ortaya çıkarır ve biz bu ikincil yüksek gerilimli akımı,çok değişik yerlerde ve uygulamalarda da kullanırız.(Otomobilde buji ateşlemede,set üstü ocakta,şohbende,kombide,brülörlerdeki yanıcı gazı ateşlemede,vb.çok değişik uygulamalarda)

Alternatörlerde,dinamolarda bakır sargılar yerine demirden yapılmış sargılar kullanmış olsak,bobinlerde oluşan bu elektrik akımı,bizim kullanmamız için tam sargı uçlarından alınamdan,kendi içinde joule etkisiyle harcanıp ısı şeklinde kaybolur,yani dış elektrik devresine faydalı olacak verimde bu akımı sağlayamamış oluruz.Akım ziyan olmuş olur.Trafolarda da keza ayni şekilde.

Ancak iki levhayı nokta (Direnç) kaynağı ile puntalarken veya dikiş kaynağını yaparken ise,tam tersine elektrik iletkenliği iyi olmayan,elektrik akımına direnç etkisi gösteren malzeme yapısındaki levhaları bu amaç için kullanırız.İnce çelik veya saçtan yapılmış parçalar,punta kaynağında basınçla temas ettirilen yüzey ve iç kısımlarından yüksek şiddetteki akımları geçirirken,malzeme yapısından kaynaklanan elektriksel direnç özelliği sayesinde,ısınıp yüksek derecelere,erime nokatsına gelir.Punta baskı uçarlından uygulanan bastırma gücünün de etkisiyle,bu çelik veya saç levhalar kolayca da kaynayarak birleştirilmiş olur.Ayni işlemi bakır levhalar için yapmak istesek,bakırın elektrik iletkenliğinin yüksek olması (Elektriğe karşı birim direnç değerinin demire göre daha düşüktür) nedeniyle,bu nokta (Puntalama) kaynağını yapmak da mümkün olmayacaktır.

Rezistans teli olarak kullanılan nikel-krom alaşımlı veya diğer 3-4 metalin beraberce bir alaşım olarak da kullanıldığı diğer rezistans tellerini,biz ancak elektriğe karşı gösterebildikleri bu yüksek direnç özellikleri nedeniyle,ısıtma işlemlerinde,elektronik devrelerde taş direnç öğesi,vb.olarak da kullanabiliriz.Ama ayni teli bir jeneratör veya elektrik motorunda kullandığımızı düşündüğümüzde,jeneratörden gerekli gücü verimli olarak almada veya elektrik motorlarına gerekli elektrik gücünü tam olarak verip de iletmede büyük verimsizlik yaşarız.Keza direnç teli öğesi yerine demirden yapılmış bobinlerin de jeneratörler,elektrik motorları,trafolar veya indüksiyon bobinlerinde kullanımı da yine ayni olumsuz etkiyi yapacaktır.

Kolay gelsin.Saygılarımla.
 
Zaman rölesi bir diğer ifade ile zaman saati adı verilen sistem süresi belli olan bir aralıkta araya girmesi veya çıkması amaçlanan elektrik sisteminin kontrol edilmesinde kullanılmak için tasarlanmıştır.
Elektrik tesisatlarında seçilecek kablo kesiti genellikle kullanılacak güce göre çekilecek akımın hesaplanması ile belirlenmelidir.

Forum istatistikleri

Konular
127,962
Mesajlar
913,925
Kullanıcılar
449,609
Son üye
cherrywine

Yeni konular

Geri
Üst