KE - Özer Şenyurt

ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DERS – 03
Özer ŞENYURT
Mart 10
1
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARININ ELEKTRĐK DEVRE MODELLERĐ VE KARAKTERĐSTĐKLERĐ
ENDÜVĐ DEVRESĐ MODELĐ
Endüviye uygulanan gerilim (Va), zıt emk (Ec), endüvi sargı direnci (Ra) ile temsil edilir.
Zıt emk; alan akısı ve endüvi
açısal hızı ω veya devir sayısı n ile
değişir.
Ec = K1.φ f .ω
Va = Ec + I a .Ra
K1 sabiti; endüvideki iletken
sayısı, kutup sayısı gibi makine
parametrelerine bağlıdır.
Motor dururken, motor devir sayısının ω=0 ve böylece yol alma başlangıcında motor zıt
emk’nın Ec=0 olduğu görülür.
Özer ŞENYURT
Mart 10
2
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
ENDÜVĐ DEVRESĐ MODELĐ
Endüvi devresine giren güç;
Endüvide üretilen güç Pa;
Pai = Va I a
Endüvi güç kayıplarını
endüvi gücünü karşılar.
Pa = Ec .I a
ve
2
Net çıkış gücü motor
milinden elde edilen güçtür.
Newton metre olarak çıkış
momenti
Pai = I a Ra + Pa
Net çıkış gücü (Pa) ise endüvi
gücünden döner kayıpların (Prot)
çıkarılması sonucu elde edilir.
To =
Po = Pa − Prot
Burada
Mart 10
Özer ŞENYURT
Po
ω
ω açısal hızdır.
3
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
UYARTIM DEVRESĐ MODELĐ
Uyartım devresi bir DA kaynağı (Vf) ve alan sargısını temsil eden bir direnç (Rf) ile modellenir.
Ec = K1.φ f .ω
φ f = K 2 .I f
Ec = K1.K 2 .I f .ω
Burada If uyartım akımı, φf ise kutup akısıdır.
Doğru akım seri motorda alan sargısı endüvi sargısına seri olarak bağlanır. Şönt motorda
ise alan sargısı endüvi sargısına paralel bağlanır. Bu iki bağlantının birleşiminden DA
kompunt motor elde edilir.
Özer ŞENYURT
Mart 10
4
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DOĞRU AKIM SERĐ MOTOR
DA seri motorlarda endüvi sargısı ile alan sargısı seri bağlıdır. Alan sargısı direnci Rs ile
gösterilir.
IL = Ia = Is = I f
Endüvi akımı,
uyartım akımı ve
yük akımı aynıdır.
VT = Ea + I a .Rs
VT = Ec + I a .( Ra + Rs )
Uç gerilimi (VT) ise endüvi uç gerilimi ile uyartım direncinde düşen gerilimlerin toplamına
eşittir.
Mart 10
Özer ŞENYURT
5
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DOĞRU AKIM SERĐ MOTOR
VT = Ec + I a .( Ra + Rs )
Moment hız karakteristiği
Ta =
Pa
ω
Ec = K1.K 2 .I a .ω
Pa = Ec .I a
Endüvide üretilen moment;
Ta = K1.K 2 .I a
2
VT = K1.K 2 .I a .ω + I a .( Ra + Rs )
Endüvi akımı terimleri ile açısal hız
ω=
Nüvenin doymadığı bölgede moment
endüvi akımının karesi ile değişirken
doyum bölgesinde ise moment akımla
doğrusal olarak artar.
Özer ŞENYURT
VT
R + Rs
− a
K 1 .K 2 .I a K 1 .K 2
Endüvi akımının küçük bir değerinde bile motorun
çok yüksek devir yapabildiğini gösterir. Bu
sebepten motor yüksüz iken çalıştırılırsa motor
devir sayısı çok aşırı yükselir ve tehlikeli
durumlar meydana gelebilir.
Bu sakıncaya meydan vermemek için DA seri
motorlar hep motor miline bağlı olduğu
uygulamalarda kullanılır.
Mart 10
6
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DOĞRU AKIM SERĐ MOTOR
Doğru akım seri motorun endüvi akım-hız ilişkisi
ω=
VT
R + Rs
− a
K1.K 2 .I a K1.K 2
Ia =
VT
K1.K 2 .ω + ( Ra + Rs )
Ta = K1.K 2 .I a
2
2
VT
Ta = K1.K 2 .
[K1.K 2 .ω + ( Ra + Rs )]2
DA seri motorun moment-hız karakteristiği
Özer ŞENYURT
Mart 10
7
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DOĞRU AKIM SERĐ MOTOR
Yol Alma
Motor dururken, motor devir sayısının ve zıt emk’nın sıfır olduğu açıktır. Endüvi
devresine sabit kaynak geriliminin uygulanması çok yüksek akım ile sonuçlanacaktır.
VT = Ec + I a .( Ra + Rs )
Ec = 0
Başlama akımını sınırlamak için iki tedbir alınır.
Ia =
VT
Ra + Rs
Birincisi; motora ayarlı DA gerilim kaynağından azaltılmış gerilim uygulamaktır.
Đkincisi; akım değerini kabul edilebilir sınırda tutacak yol verme direnci Rst kullanmaktır.
Bu direnç ayarlı olup motor devir sayısı arttıkça devreden çıkarılarak sıfır yapılır. Motor
yol aldıktan sonra eğer motor direnci devrede bırakılırsa motor düşük devir ile
çalışacaktır.
Seri motor yüksek yol alma momenti karakteristiğine sahiptir.
Özer ŞENYURT
Mart 10
8
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DOĞRU AKIM ŞÖNT MOTOR
Şönt motorda alan sargısı ile endüvi sargısı paralel bağlıdır. Uyartım sargısı direnci Rf ile
gösterilir.
Hat akımı veya yük
akımı IL, endüvi
akımı Ia ile uyartım
akımının If
toplamına eşittir.
IL = Ia + I f
VT = Va = V f
Endüvi uç gerilimi Va
uyartım gerilimi Vf
ve uygulanan kaynak
gerilimi veya terminal
gerilimi VT aynıdır.
If =
VT
Rf
VT = Va = Ec + I a .Ra
Ec = K1.K 2 .I f .ω
Ec = K1.K 2 .
K sh = K1.K 2 .
VT
.ω
Rf
VT
Rf
Ec = K sh .ω
Mart 10
Özer ŞENYURT
9
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DOĞRU AKIM ŞÖNT MOTOR
Moment hız karakteristiği
Endüvide üretilen moment;
Ta =
Pa = Ec .I a
Pa
ω
Ec = K1.K 2 .I a .ω
Ec = K sh .ω
Ta = K sh .I a
DA şönt motorda endüvi iç momentinin endüvi akımı ile doğru orantılı olarak değiştiği
çok açıktır.
Đhmal edilir
ω=
ω0 =
VT
K sh
Özer ŞENYURT
VT − I a .Ra
K sh
ω = ω0 −
Ra
.I a
K sh
Yüksüz durumda Ia = 0 olduğundan açısal hız,
Mart 10
10
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DOĞRU AKIM ŞÖNT MOTOR
Endüvi momenti;
Moment hız değişimi;
2
K
Ta = sh (ω0 − ω )
Ra
K
Ta = sh (VT − K sh .ω )
Ra
Motor hızının moment ile değişimi;
ω=
VT Ta .Ra
−
K sh K sh 2
ω = ω0 −
Ta .Ra
2
K sh
Mart 10
Özer ŞENYURT
11
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARINDA YÜK SEÇĐMĐ
DA motorların moment hız karakteristiği motor bağlantılarına bağlıdır.
Seri motor Moment hız karakteristiği
2
K1.K 2 .VT
Ta =
[K1.K 2 .ω + ( Ra + Rs )]2
Ec = K1.K 2 .I a .ω
Şönt motor Moment hız karakteristiği
2
Ta =
K sh
(ω0 − ω )
Ra
ω0 =
VT
K sh
Ec = K sh .ω
Artırmalı kompunt motor
2

(
VT − K1.K 3 .I sh .ω ) 
VT − K1.K 3 .I sh .ω
+ K4.
Ta = K1. K 3 .I sh .
Ra + Rs + K1.K 4 .ω
(Ra + Rs + K1.K 4 .ω )2 

Ec = K1.(K 3 .I sh + K 4 .I a ).ω
Özer ŞENYURT
Mart 10
12
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARINDA YÜK SEÇĐMĐ
DA veya AA elektrik motoru tarafından döndürülen yük kendisine ait moment hız
karakteristiğine sahiptir. Mekanik yüklerin moment hız karakteristikleri deney ile
belirlenir ve şöyle sınıflandırılabilir:
Sabit momentli yük:
Çalışma hızı aralığınca momenti değişmeyen yüklerdir. Konveyör (taşıyıcı), öğütücü,
haddehane ve vinç asansör uygulamaları sabit momentli yüklerdir.
Hızla orantılı olarak değişen yük:
Bu tip yüke örnek olarak silindirler arasından kâğıt ve kumaşların geçirilerek
perdahlanması veya düzeltilmesinde kullanılan makineler verilebilir.
Sabit güçlü yük:
Momenti, çalışma hızı ile ters orantılı olarak değişen yüklerdir. Dairesel testereler ve
torna motorlar bu tip yüklerdendir.
Momenti hızın karesiyle orantılı olarak değişen yük:
Moment isteği hızın karesiyle artan yüklerdir. Santrifüj vantilatör, kompresör ve
üfleyicilerin yanı sıra ısıtmada, vantilasyonda ve klimalarda kullanılan bütün hava ile
ilgili fanlar bu tip yüklerdendir.
Genel olarak yükün moment hız karakteristiği
Özer ŞENYURT
TL = f L .ω
Mart 10
13
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARINDA YÜK SEÇĐMĐ
Yük ve motorun moment hız karakteristiklerinin kesiştiği nokta, motor ve
yükün uyumlu olarak çalışabilecekleri moment T* ve karşılığı olan hız ω*
değerlerini verir.
Özer ŞENYURT
Mart 10
14
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARININ HIZ KONTROLÜ VE SÜRÜCÜLERĐ
Birçok uygulamada DA motor devir sayısının geniş sınırlar içerisinde ayarlanması
gerekir. Bunun için birkaç yöntem vardır. Genel kontrol prensipleri ise temel
ilişkilerden elde edilmektedir. Zıt emk ve motor açısal hızı,
Ec = Va − I a .Ra
Ec = K1.φ f .ω
ω=
Va − I a .Ra
K1.φ f
Endüviye uygulanan gerilim değişirse motor hızı da değişir. Ayrıca alan akısındaki değişiklik
de motor hızının değişmesine sebep olur. Bu iki değişkeni ayarlamak için ayarlı DA gerilim
kaynağı ve ayarlanabilir direnç kullanılabilir.
SERĐ MOTORLARIN HIZ KONTROLÜ
ŞÖNT MOTORLARIN HIZ KONTROLÜ
AYARLANABĐLĐR HIZLI DOĞRU AKIM MOTOR SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARI ĐÇĐN AA-DA SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTOR SÜRÜCÜSÜNÜN KAPALI DEVRE HIZ KONTROLÜ
Özer ŞENYURT
Mart 10
15
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
SERĐ MOTORLARIN HIZ KONTROLÜ
DA seri motorların hızını ayarlamak için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir.
Seri dirençle endüvi gerilim kontrolü
Şönt dirençle alan akımı kontrolü
Seri dirençlerle endüvi ve alan akımlarının kontrolü
Seri alan sargısına şönt direnç bağlamak
Ayarlı gerilim kaynaklar
Özer ŞENYURT
Mart 10
16
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
SERĐ MOTORLARIN HIZ KONTROLÜ
Seri dirençle endüvi gerilim kontrolü
Burada seri direnç gerilim bölücü olarak görev yapmakta ve direnç değeri ayarlanarak
istenen gerilim motora uygulanmaktadır. Seri direncin (Rb) etkisi moment hız eğrisinden
görülebilir.
Rb direncine bağlı değilken moment denklemi
2
Ta =
K1.K 2 .VT
[K1.K 2 .ω A + ( Ra + Rs )]2
Rb direncine bağlı iken moment denklemi
2
K1.K 2 .VT
Ta =
[K1.K 2 .ωB + ( Ra + Rs + Rb )]2
Rb değerinin artması ile moment hız karakteristiği kötüleşmektedir. Aynı moment için hız,
K1.K 2 .ω A + ( Ra + Rs ) = K1.K 2 .ω B + ( Ra + Rs + Rb )
Özer ŞENYURT
Mart 10
ωB = ω A −
Rb
K1.K 2
17
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
ŞÖNT MOTORLARIN HIZ KONTROLÜ
DA şönt motorların hız kontrolü için birçok
yöntem vardır.
Seri dirençle alan akımı kontrolü
Seri dirençle endüvi ve alan akımlarının
kontrolü
Ayarlı gerilim kaynaklar
Özer ŞENYURT
Mart 10
18
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
ŞÖNT MOTORLARIN HIZ KONTROLÜ
Seri dirençle alan akımı kontrolü
Alan sargısına ayarlı bir direnç (Rc) seri bağlanarak alan direnci artırılır ve böylece alan
akımı azaltılır. Bu işlem sonucunda elde edilen moment hız karakteristiği düz bir hat
şeklindedir. Đlave Rc direncinin etkisi moment sıfır iken hızı artırır ve ayrıca anma
yükünde de motor hızı daha yüksektir.
Özer ŞENYURT
Mart 10
19
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
ŞÖNT MOTORLARIN HIZ KONTROLÜ
Seri dirençlerle endüvi ve alan akımlarının kontrolü
Ayarlı dirençler şönt sargıya ve endüvi devresine seri bağlanırlar. Bu yöntemde hem
alan devresi direnci hem de endüvi devresi direnci ayarlanabilmektedir. Şönt motorun
hız ayarına ayarlı Rb direncinin etkisi; Eğer Rb direnci sürekli devrede kalırsa moment
hız karakteristiği kötüleşir.
Özer ŞENYURT
Mart 10
2
0
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
AYARLANABĐLĐR HIZLI DOĞRU AKIM MOTOR SÜRÜCÜLERĐ
Yabancı uyartımlı DA motoru çift
uyartımlı bir makinedir. Hem
endüvi devresi hem de alan devresi
tarafından kontrol edilebilir.
Mevcut gerilim kaynağına göre kontrol işlemi;
kontrollü doğrultucunun kullanıldığı AA-DA
sürücü ile veya kıyıcı kullanılarak DA-DA
sürücü ile yapılabilir.
Küçük güçlü AA-DA sürücüde bir fazlı AA
gerilim kaynağı kullanılabilir.
Özer ŞENYURT
Mart 10
21
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
AYARLANABĐLĐR HIZLI DOĞRU AKIM MOTOR SÜRÜCÜLERĐ
DA motorları kontrol etmek için pratikte
uygulanan strateji ilgilenilen hız aralığını iki
bölgeye ayırmaktadır.
Şekilde gösterildiği üzere motor anma hızı,
iki bölgeyi birbirinden ayırmaktadır. Đlk
bölgede alan uyartımı anma değerine
sabitlenirken hız ayarı endüvi güç devresinin
tetikleme
açısı
kontrol
edilerek
gerçekleştirilir. Birinci bölge sabit moment
veya endüvi gerilim kontrol bölgesi olarak
adlandırılır. Anma hızının üstündeki hız
bölgesinde alan zayıflatma işlemi uygulanır ve
bu bölge alan kontrol veya sabit güç bölgesi
(ikinci bölge) olarak adlandırılır. Đkinci bölge
normal olarak anma hızının iki katına kadar
genişletilir.
Özer ŞENYURT
Mart 10
2
2
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
Birinci bölge (sabit moment bölgesi)
Bu bölgede çıkış momentinin sıfır ile anma hızı ωb aralığında
tutulması istenir. Anma motor hızı, anma endüvi gerilimi ve
anma alan akısı tarafından belirlenir. Bu aralık boyunca alan
akısı anma değerinde sabit tutulur. Bu şartlar altında sabit
moment isteğini karşılamak için endüvi akımı da sabit
tutulmalıdır.
Pa = Ec .I a
Ia =
T0 =
Va − Ec
Ra
P0
ω
Çıkış Momenti
T0 = K1.φ f .I a
Ec = K1.φ f .ω
Endüvi gerilimi ve gücü
Va = K1.φ f .ω +
T0
.Ra
K1.φ f
Pa = K1.φ f .I a .ω
Birinci bölgede çıkış gücü motor hızına orantılı olarak artar. Bu
bölgede endüvi akımı sabittir. Çıkış momenti, Anma değerinde
sabittir. Çünkü alan akısı ve endüvi akımı sabittir. Başka bir
ifade ile gücün açısal hıza oranı sabittir.
T0 = K1.φ f .I a
Özer ŞENYURT
Mart 10
23
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
Đkinci bölge (Sabit güç bölgesi)
Motor hızının anma ya da temel hız değerini aştığı
hız bölgesinde artık endüvi gerilim kontrolü
yapılamaz. Çünkü endüvi uçlarına anma değerinde
bir gerilim uygulanmıştır, gerilim daha fazla
arttırılamaz. Bu durumda endüvi gerilimi anma
değerinde sabit tutulur ve alan akısı kontrolü
yapılır.
Alan
sargısına
uygulanan
gerilim,
dolayısıyla akım azaltılarak alan zayıflatılır.
Böylece hız artarken moment azalır ve çıkış gücü
sabit tutulur. Çıkış gücünü sabit tutmak için alan
akısı ile hız çarpımının sabit bir değerde tutulması
gerekir.
φ f .ω =
Pa
K1 . I a
Đkinci bölgede, hız istenen değerde arttırılırken
alan zayıflatılır, endüvi akımı sabit tutulurken zıt
emk anma değerinde tutulur.
Özer ŞENYURT
Mart 10
24
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARI ĐÇĐN AA-DA SÜRÜCÜLERĐ
DA motorlar değiştirilebilir karakteristiklere sahiptirler ve ayarlanabilir hız uygulamalarında yaygın
olarak kullanılırlar.
Hızlı taşımacılık, elektrik trenleri, elektrikli taşıtlar, elektrikli vinçler gibi uygulamalarda elektrik
motorlarını beslemek için ayarlı DA kaynağı kullanılır.
DA motorlar yüksek kalkınma momenti sağlarken geniş bir aralıkta hız kontrolünü mümkün kılarlar.
AA sürücüler ile kıyaslandığında DA hız kontrol yöntemleri hem basit hem de ucuzdur.
Modern endüstriyel sürücülerde DA motorlar önemli rol oynarlar.
Genellikle hem yabancı uyartımlı hem de seri motorlar ayarlanabilir hızlı sürücülerde kullanılırlar.
Seri motorlar çekme, cer gibi uygulamalarında geleneksel olarak kullanılmaktadırlar.
DA motorlarda özellikle kollektör yüksek hızlarda çalışmaya uygun değildir ve AA motorlara göre çok
daha fazla bakım gerektirir.
Güç elektroniğindeki, mikroişlemcilerdeki ve kontrol tekniklerindeki gelişmeler AA motor sürücüleri DA
sürücülere ciddi rakip durumuna getirmiştir.
Günümüzdeki eğilim her ne kadar AA sürücülere doğru olsa da, DA sürücüler halen birçok endüstriyel
uygulamalarda kullanılmaktadır.
DA motorlarında endüvi ve alan sargılarına DA gerilim sağlamak için kullanılan DA sürücüler genel bir
sınıflamaya göre üç tipte ayrılabilir.
Bir fazlı sürücüler
Üç fazlı sürücüler
Kıyıcılar
DA sürücülerde dikkat edilmesi gereken önemli bir etken doğrultucu çıkış gerilimindeki
dalgalanmadır.
Özer ŞENYURT
Mart 10
25
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARI ĐÇĐN AA-DA SÜRÜCÜLERĐ
Kontrollü doğrultucular ile endüvi gerilim kontrolü
Bir fazlı yarım dalga doğrultucu çıkışı, kaynak saykılının sadece birisini sağlar ve
böylece doğrultucu çıkış gerilimi harmonik bakımından çok zengin olur. Yüksek
harmonikler aşırı ısınma ve moment dalgalanmasına neden olurlar. 50Hz çalışma
frekansındaki yarım dalga doğrultmada 1 saniyede 50 saykıl yarım dalga varken,
tam dalga doğrultmada saykıl sayısı 100’e çıkmaktadır. Bunun sonucu tam dalga
doğrultucu çıkışı daha az dalgalıdır. 5HP ve daha düşük güçlü motorlarda bir
fazlı doğrultucular kullanılır. Çünkü bir fazlı doğrultucular ucuz ve basittir.
Daha büyük güçlü motorlarda ise üç fazlı doğrultucular kullanılır. Çünkü 3 fazlı
doğrultucular bir saniyede 360 saykıla sahiptirler ve harmonik bileşenleri daha
zayıftır. Gerilimin dalga şekli düz doğruya daha yakındır.
Sadece AA gerilim kaynağı mevcut ise endüvi devresine kontrollü gerilim
sağlamak için kontrollü doğrultucu devreler kullanılır. Kontrol işlemi tristörlerin
tetikleme açılarının kontrolü ile yapılır.
Özer ŞENYURT
Mart 10
26
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARI ĐÇĐN AA-DA SÜRÜCÜLERĐ
Bir fazlı AA kaynağı:
Motor endüvi devresine uygulanan ortalama
gerilim tristörlerin α tetikleme açısının bir
fonksiyonudur.
Ia =
Ortalama endüvi akımı,
2Vm . cos α Ec
−
π .R
R
α tristör tetikleme açısıdır. Akım denkleminden
zıt emk değeri,
Ec =
2Vm . cos α
π
− I a .Ra
DA motor eşdeğer devresi terimleri ile endüvi
gerilimi
2
Va =
π
Vm . cos α
Alternatif bir ifadeyle kaynak geriliminin etkin
değeri V kullanılarak endüvi gerilimi yazılabilir
Va =
2 2
π
V . cos α
Mart 10
Özer ŞENYURT
27
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
Üç fazlı AA kaynağı:
Endüviye uygulanan gerilimin ortalama
değeri
Va =
3
π
Vm . cos α
Kaynak hat geriliminin etkin değeri VLL kullanılarak endüvi gerilimi
Va =
Özer ŞENYURT
3 2
π
VLL . cos α
Mart 10
28
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARI ĐÇĐN AA-DA SÜRÜCÜLERĐ
Kontrollü doğrultucu ile alan akımı kontrolü
Alan sargısına değiştirilebilir bir DA gerilim sağlamak için ayarlı doğrultucu kullanılır. Bir faz yarım
dalga doğrultucu için alan sargısı akımı
If =
Vm
cos α
π .R f
Bir fazlı tam dalga doğrultucu için alan
sargısı akımı
If =
Üç fazlı tam dalga doğrultucu kullanıldığı durumda
alan sargısı ortalama gerilimi ve akımı
2Vm
cos α
π .R f
If =
3Vm
cos α
π .R f
Vf =
3.Vm
π
cos α
Burada Vm hat geriliminin tepe değeridir. Alan akımı ortalama değerinin α tetikleme açısının bir
fonksiyonu olduğu açıktır. Bu ilişki
I f = I fb cos α
Temel alan akımı Ifb anma alan akısının karşılığıdır ve
bir fazlı tam dalga doğrultucu geriliminin etkin değeri V
ile tanımlanır.
I fb =
Üç fazlı tam dalga doğrultucu için temel
alan akımı
2 2
V
π .R f
I fb =
3 2
V
π .R f LL
Mart 10
Özer ŞENYURT
29
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTORLARI ĐÇĐN AA-DA SÜRÜCÜLERĐ
Hız tetikleme açısı ilişkisi
Birinci bölge (sabit moment bölgesi)
Endüvi devresi gerilimini tetikleme açısı αa’nın bir fonksiyonu olarak yazmak uygun olacaktır.
Va = K a . cos α a
Üç fazlı tam dalga doğrultucu için Ka değeri
Bir fazlı tam dalga doğrultucu için Ka değeri
Ka =
2 2
π
V
Motor hızı ile tetikleme açısı ilişkisi
Ka =
ω=
1
K1.φ f


 K a . cos α a − Ra T0 

K1.φ f 

3 2
π
VLL
Sabit moment bölgesinde αa tetikleme açısındaki artışın motor hızında düşüşe neden olacağı açık bir
şekilde görülmektedir. Tetikleme açısı büyürse gerilimin etkin değeri azalır ve dolayısıyla motor hızı da
azalır.
Đkinci bölge (Sabit güç bölgesi)
Motor hızı
ω=
Pa
K1.K 2 .I a .I fb . cos α f
Özer ŞENYURT
Burada αf alan sargısı tetikleme açısıdır. Sabit güç bölgesinde
αf alan sargısı tetikleme açısındaki artışın motor hızını
arttıracağı açıkça görülmektedir. Çünkü αf tetikleme açısının
artması ile (alan sargısı gerilimi, akımı ve alan akısı azalacak)
hız azalacaktır.
Mart 10
30
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
DA MOTOR SÜRÜCÜSÜNÜN KAPALI DEVRE HIZ KONTROLÜ
DA motor sürücü için kapalı devre hız kontrolü blok şeması şekilde verilmiştir. Hız ve
uyartım akımını kontrol etmek için iki ayrı kapalı devre kullanılmıştır. Dış döngüde referans
hız ile takojeneratör tarafından ölçülen gerçek hız arasındaki farka göre endüvi devresine
uygulanan gerilim ayarlanmaktadır. Đç döngüde ise referans zıt emk ile gerçek zıt emk
karşılaştırılmakta ve elde edilen fark denklemine göre uyartım gerilimi dolayısıyla uyartım
akımı ayarlanmaktadır. Gerçek zıt emk değeri ise ölçülen endüvi çıkış geriliminden endüvi
direncinde düşen gerilim çıkarılarak elde edilir.
Özer ŞENYURT
Mart 10
31
ELEKTRĐK MOTORLARI ve SÜRÜCÜLERĐ
Özer ŞENYURT
Mart 10
32