ENDÜVİ REAKSİYONU VE KOMİTASYON

Transkript

1 1 ENDÜVİ REAKSİYONU VE KOMİTASYON

2 Doğru Akım Makinelerinde Endüvi Reaksiyonu ve Endüvi Reaksiyonu Endüvi sargılarında herhangi bir akım yok iken kutupların oluşturduğu manyetik akı, endüvi üzerinde düzgün bir dağılım yapar. Nötr bölgede bulunan bobinde indüklenen emk ı sıfır olduğundan, nötr bölge düzgün bir komitasyon için fırçaların yerleştirileceği yer olarak seçilir. Normal dağılımda kutup alanı ile endüvi alanı birbirine diktir. Endüvi yüklendiğinde her iki akı da aynı anda makine üzerinde gösterildiğinde oluşacak olan manyetik akı dağılımı bozulur. Endüvi manyetik akısının toplam manyetik akı dağılımına olan etkisine endüvi reaksiyonu denir. Endüvi reaksiyonundan dolayı kutup ayaklarının bir tarafında manyetik kuvvet çizgilerinde azalma görülür. Kutup ayağının bir tarafındaki manyetik akının azalması, kutbun diğer tarafındaki manyetik akının artışı tarafından karşılanamaz. Bu nedenle endüvi reaksiyonu toplam akıyı azaltacağından endüvide indüklenecek olan emk E = K. φ. n formülüne göre azalır. 2

3 Kutup manyetik alanı ile Endüvi Manyetik Alanı Kutup manyetik alanının bozulmuş hali 3

4 Nötr Ekseni Alan bozulma etkileri olmasaydı komitasyon düzleminin yeri merkezde Manyetik Eksen Nötr Ekseni Gerçek Nötr Ekseni Gerçek Manyetik Eksen Gerçek Manyetik Eksen Alan bozulmasının kompanzasyonu için komitasyonun mevcut durumu Öz indüksiyon için fırçaların kaydırılması 4

5 Endüvi reaksiyonundan dolayı nötr ekseninde bulunan fırçalarda ark(şerare) meydana gelir. Bu durum fırça ve kollektörlerin kısa zamanda aşınmasına neden olur. Bu yüzden fırçalar endüvinin dönüş yönünde bir miktar kaydırılır. Endüvi reaksiyonunun makine üzerindeki manyetik akıyı azaltıcı etkisinin önlenmesi amacıyla bazı tedbirler alınır. 1. Kutup Ayaklarını Tarak Şeklinde Yapmak 2. Kutup Ayaklarına Oyuklar Açmak 3. Yardımcı Kutup Kullanmak 4. Kompanzasyon Sargısı Kullanmak 5

6 Kutup Ayaklarını Tarak Şeklinde Yapmak: Kutupları oluşturan sacların bir kulakları kesilerek bir ters bir düz gelecek şekilde birbirine perçinlenmesiyle kutup ayağı oluşturulur. Kutup ayağının uç kısmındaki kesit yarıya indirildiğinden çok az bir manyetik akı artışında kutuplar doyuma ulaşır. Ana kutup alanı ve nötr ekseninde az bir kayma meydana getirilmiş olur. Bu yöntemle fırçaların kaydırılması önlenmiş olur ancak endüvi reaksiyonunun etkisi tam olarak ortadan kaldırılmamıştır. Kutup ayaklarının tarak şeklinde yapılması 6

7 Kutup Ayaklarına Oyuklar Açmak Ana kutuplar üzerine kutup ekseni paralel olacak şekilde oluklar açılarak endüvi alanının yolu ve dolayısıyla manyetik direnci arttırılmış olacağından endüvi akısının etkisi azaltılmış olur. Kutuplarına oyuklar açılacak makinelerde kutupların doyma sınırının yüksek olması gereklidir. Açılacak olan oyuklar ana manyetik akıyı azaltmayacak şekilde olmalıdır. Aksi halde endüvide indüklenen emk da bir azalma söz konusu olur. Yöntem endüvi reaksiyonunun etkisini tam olarak ortadan kaldırmaz. Sabit güçlü makinelerde kullanılmalıdır. 7

8 Yardımcı Kutup Kullanmak Endüvinin meydana getirdiği alan nötr ekseni doğrultusundadır. Eğer bu bölgedeki alana eşit ve zıt yönde bir alan meydana getirirsek, her iki alan birbirini yok edeceğinden endüvi alanının etkisi ortadan kalkar. Nötr eksenine yerleştirilen yardımcı kutuplar kullanılır. Yardımcı kutupların meydana getireceği 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 adlandırılır. Endüvi reaksiyonunun etkileri tam olarak önlenemez. Çünkü yardımcı kutbun alanı ana kutupların altındaki bölgede etkili olmaz. Yardımcı kutupların durumu 8

9 Kompanzasyon Sargısı Kullanmak Büyük güçlü makinelerde endüvi reaksiyonunun etkisi gidermede kullanılan yöntemdir. Kompanzasyon sargıları ana kutuplar altına açılan oyuklara yerleştirilir. Kompanzasyon sargılarından geçen akım endüvi sargılarından geçen akımın tersi yönündedir. Bu nedenle oluşacak olan manyetik alanlar birbirinin tersi yönünde olur. Oluşacak olan manyetik alanların birbirine eşit olması için endüvi sargılarından geçen akım kompanzasyon sargılarından da geçirilir. Böylece endüvi alanının etkisi ortadan kaldırılmış olur. 9

10 Rotorla birlikte hareket eden iletkenlerdeki akımın yönü, iletkenin bir kutbun altından diğer kutbun altına geçmesiyle yön değiştirmesi olayına komitasyon adı verilir. Endüvi hızla dönerken bobinden geçen akımın yön değiştirmesi çok ani olur. Bu nedenle bobin üzerinde Lenz Kanununa göre alanın azalmasını önleyecek şekilde küçük bir öz indüksiyon emk sı indüklenir. Bu gerilim komitaston esnasında fırçalar ve kollektör arasında ark meydana getirir. Arkın önlenmesi amacıyla komitasyonu kolaylaştırıcı bazı önlemler alınır. Fırçaları kaydırmak Yardımcı kutup kullanmak. 10

11 11

12 Fırçaları Kaydırmak Fırçalar, endüvinin dönüş yönünde bir miktar kaydırılırsa, üzerindeki akımın yön değiştir. Bobin zıt kutbun etkisi altına gireceğinden öz indüksiyon emk sının etkisi yok olur, akım kolaylıkla yön değiştirir ve yön değiştirme esnasında ark meydana gelmez. Akım hızlandırılmış komitasyon eğrisini izler. daki bobinde akım eğrileri u kolaylaştırmak için fırçaların kaydırılması 12

13 b) Yardımcı Kutup Kullanarak: Yardımcı kutup yöntemi, fırçaları nötr ekseninden kaydırmadan bobinin diğer kutbun etkisine girerken üzerinde oluşacak özindükleme emk sının yok edilmesi ve dolayısıyla fırçalarda ark meydana gelmesinin önlenmesi mantığına dayanır. Tam olarak nötr ekseni üzerine yerleştirilmiş olan yardımcı kutuplar, bobinin kurtulduğu kutbun zıttı olacak şekilde kutuplandırılır. Yardımcı kutuplardan endüvi akımı geçirildiğinden, yüke göre değişen endüvi manyetik alanına karşılık aynı oranda ve zıt yönde yardımcı kutbun değeri de herhangi bir ayarlamaya gerek kalmadan değişecektir. Yardımcı kutupları bulunan bir DA makinenin hem endüvi reaksiyonuna karşı hem de komitasyonu kolaylaştırıcı işlevini yardımcı kutuplar yapar. Yardımcı kutup kullanarak komitasyonu kolaylaştırmak 13

14 u Bozan Mekaniki Etkenler Endüvi kollektörünün tam yuvarlak olmaması ya da ısınınca yuvarlaklığını kaybetmesi Kollektör dilimleri arasındaki mikanın yüzeyden taşması Fırçanın fırça tutucusuna bağlanışındaki hatalar Fırçanın kollektöre olan basıncının uygun olmaması Fırçalar arasındaki mesafenin birbirine eşit olmaması Fırçaların iyi kalitede olmaması Endüvi ile kutuplar arasındaki mesafenin her yerde aynı olmaması 14

15 KAYNAKLAR OĞUZ, Necati; GÖKKAYA, Muhittin; Elektrik Makineleri I, MEB Yayınları, 1992 PEŞİNT, M.Adnan; ÜRKMEZ, Abdullah; Elektrik Makineleri II, MEB Yayınları, 1992 BAL, Güngör; Doğru Akım Makineleri ve Sürücüleri, Seçkin Yayıncılık, Ağustos 2001 ALTUNSAÇLI, Adem; Elektrik Makineleri I,