AC Senkron Motor Nedir

AC Senkron Motor Nedir
Senkron motor, indüksiyon motoru ile temelde aynı yapıda olmasına rağmen rotorunda az bir farklılık vardır. Rotor yapısı bu motor milinin statorun manyetik alanı ile aynı hızda (eş zamanlı, senkron) dönmesi sağlar. Rotor çevresinde oyuk ve dişler vardır. Oyukların sayısı stator kutup sayıları ile prantılıdır. Çoğu zaman oyuk ya da dişlere çıkıntılı kutup olarak anılır. Bu çıkıntılar manyetik alan kısa bir yol oluşturarak rotorun stator ile hemen aynı hizaya gelmesini ve manyetik alanla aynı hızda dönmesini sağlar.

Read the rest of this entry »

AC İndüksiyon Motorlar Nedir

AC İndüksiyon Motorlar Nedir

Elektrik motor tasarımı manyetik alan içindeki iletkenlerin yerleşimine dayanır. Motor sargısı birçok iletkenden meydana gelir. Sargı tarafından oluşturulan kuvvet sargıdan geçen akıma ve manyetik alan şiddetine bağlıdır. Sargıdan ne kadar çok akım geçerse o kadar çok kuvvet(tork) elde edilir. Aslında iki manyetik alanın etkileşimi harekete sebep olur.
İndüksiyon motoru, döner bri transformatör olarak kabul edilebilirse anlaşılması daha kolay olacaktır. Transformatörün birincil sargısına gerilim uygulanırsa sargılardan bir akım akar ve ikincil sargıda bir gerilim indüklenir. Birincil sargı indüksiyon motorunun statoru, ikincil sargısı ise rotorudur. Bir manyetik alan statorda meydana getirilir ve ikinci manyetik alan rotorda indüklenir. Bu iki manyetik alanın etkileşimi hareket olarak görünür.

Read the rest of this entry »

AC SERVOMOTORLAR NEDİR

AC SERVOMOTORLAR NEDİR
Motor kontrol, otomasyon sistemlerinin en önemli konularından birisidir. Üretim ya da taşıma, kaldırma gibi işlemler süresince belirli özel noktalar arasında çeşitli hareketlere ihtiyaç duyulur. Bu hareketler hidrolik, pnömatik ya da elektrik motorları ile sağlanır.
AC servomotorala ya tek fazlı ya da üç fazlıdır. Küçük işlerde kullanılan motorlar tek fazlıdır. Yani tek bir sinüs dalgası ile sürülürler. Üç faz, birbirinden 120 faz farklı ardışık üç sinus dalgası ile sürülürler ve yüksek güç gerektiren ve dönmede düzgünlük aranan yerlerde kullanılır.
Genel kullanım olarak 2 çeşit servomotor kullanılmaktadır. Bunlardan birisi senkron motor (SM), diğeri indüksiyonlu motordur (IM).

Fırçasız dc motorun Mikroişlemci ile Kontrolü

Fırçasız dc motorun Mikroişlemci ile Kontrolü
Şekil  te görülen devrede transistorlerin nasıl sürüleceği anlatılmadı. Hall sensöründen gelen bit desenine göre ilgili transistörler, ya FDC kontrolü için imal edilen Panasonic’in AN826, Hitachi’nin HA13412 gibi entegreler ile ya da mikrodenetleyiciler ile sürülür. Küçük uygulamalar için mikrodenetleyiciler, bünyesibde kısıtlı da olsa ROM, RAM ve I/O portu barındırdığı için mikroişlemcilerin yerine geçmişlerdir.

Read the rest of this entry »

FDC Motorun Sürülmesi nasıldır

FDC Motorun Sürülmesi nasıldır
Üç fazlı fırçasız DC motorun sürülmesi anlamak için   takip edeceğiz. Burada anlamayı kolaylaştırmak bakımından rotor konumunu tesbit için optik metot kullanılmıştır. Hall sensörlü algılama yöntemini akabinde vereceğiz.

Read the rest of this entry »

Hall sensörünün rotor konumunu nasıl algılar

Hall sensörünün rotor konumunu nasıl algılar
(a), her birinde bir sargı olan iki stator kutbunu, rotoru ve bu rotora yakın bir yere yerleştirilen bir Hall sensörünü,   (b), ise W1 ve W2 sargılarındaki akımı anahtarlayan ik transistör ve Hall sensörü arasındaki bağlantıyı göstermektedir.
Bu durumda Hall sensörü rotorun kuzey kutbunu algılar.W2 enerjilenerek stator kutbunda S kutbu oluşur ve rotoru satin tersi yönünde döndürür.

Bu konumda Hall sensörüne manyetik alan etkimediğinden iki transistör de OFF durumundadır ve W1 ve W2’den akım geçmez.

Hall sensörü rotorun S kutbunu algılar ve W1 enerjilendirilir. W1’in bağlı olduğu statorda S kutbu oluşturulurarak rotorun N kutbunu çekmesi sağlanır. Bu da saatin tersi yönünde bir dönme sağlar.

Bu ardışık ardımlar takip edilerek motor milinin daimi olarak dönmesi sağlar.
Böyle bir yapı ile bir sıkıntı, motor miline ağır bir yük bağlı ise hareket (b) durumunda durabilir. Bu yüzden birçok fırçasız DC motor, iki ya da daha fazla Hall sensörlü ve üç ya da daha fazla sargılı yapılmaktadır.

Alan Etkili Sensör (Hall effect sensör)

Alan Etkili Sensör (Hall effect sensör)
Fırçalı DC motordan farklı olarak FDC motorun anahtarlanması elektronik olarak yapılmaktadır. Motor milini döndürmek için stator sargıları doğru sırada anahtarlanmalıdır. Bu noktada bir sargıya enerji verildikten sonra bir sonra enerji verilecek sargının tesbit edilmesi önemlidir. Rotorun konumu, statora gömülü alan etkili sensörlerle öğrenilmektedir.
Alan etkili sensörler, manyetik alanın varlığını algılar. Alan etkisi ilk defa 1879 yılında Dr. Edwin Hall tarafından keşfedildi. Yaptığı deneylerde içinden akım geçen altından yapılmış ince bir altın plakanın bir yüzüne, manyetik alanı dik olacak şekilde bir mıknatıs yerleştirilirse, altın plakanın diğer ucunda bir potansiyel farkı meydana geldiğini buldu. Bu gerilim farkı, iletkenden geçen akımla ve iletkende oluşan manyetik akı ile orantılıdır.
Hall etkisini göstermektedir. İçinden akım geçen ince bir plakanın çıkış uçları, akıma dik olacak şekilde bağlanmıştır. Herhangi bir manyetik alan olmadığı durumda bir potansiyel fark yoktur
Plakaya dik bir manyetik alan olduğunda, Lorentz kuvveti denen etki plaka üzerindeki akımın dağılımını bozmaktadır. Bu da plakaya dik bağlanan çıkışlarda bir potansiyel fark oluşturmaktadır. Bu potansiyel farka Hall gerilimi adı verilmektedir.
Lorentz kuvveti sonucu elektronlar Fleming’in sol el kuralınca sola doğru yönlenir. Bu da sol tarfta negatif polarma, sağ tarafta ise pozitif polarma oluşturur.
Hall gerilimi 30 mV değerinde bir gerilim olduğundan bir yükselteç ile yükseltilmelidir. Günümüzde Hall sensörü, gerilim düzenleyici ve Schmitt tetikleyici ile beraber tek bir kılıf içinde sunulmaktadır.
Bazı Hall sensörler tek çıkışlı olarak imal edilirken bazı sensörler iki çıkışlı yapılır. Tek çıkışlı Hall sensörü motor dönerken N kutbundan S kutbuna geçişi algıladığında sinyal verir. Diğeri S kutbundan N kutbuna geçişinde de sinyal verir.
motor içine sabit olarak yerleştirilen alan etkili sensörleri göstermektedir. Burada manyetik akı rotorun mıknatısından sağlanmaktadır. Bazı motorlarda ise motor miline bağlanan yardımcı bir mıknatıstan sağlanır.

Fırçasız DC(FDC) motorun yapısı,

Motor Yapısı
Fırçasız DC(FDC) motorun yapısı, AC senkron motoruna benzemektedir. Rotor tarafından sağlanan manyetik alan ile stator tarafından sağlanan manyetik alan aynı frekansta döner. Harddisk, CD sürücüler gibi elektronik aygıtlarda kullanılan FDC motolar, üç fazlıdırlar. Yani statoru 3 ayrı sargıdan oluşmaktadır. Mikroişlemci soğutma fanlarında kullanılan motorlar ise 2 fazlıdır. Stator sargıları çok fazlı AC motorlarda olduğu gibi sarılır. AC motorlarından farkı, sargıları sürmek için rotor konumlarının algılanması gerekir. Bu da optik sensör ya da Hall sensörü adı verilen alan etkili sensörlerle sağlanmaktadır.
Rotor, FDC motorlarda statorun içinde olduğu gibi statorun dışına da yerleştirilir. Şekil 1.6’da bir CD sürücüden çıkarılan motorun yapısı görülmektedir. Dâhilî rotor haricî stator yapılı motorlar daha düşük atalet momentine sahiptir.

Stator, birbirine sıkıştırılmış ince çelik plakaların oluşturduğu yarıklara sarılan sargılardan oluşur. Bir ya da daha fazla bobin birbirini dik kesecek şekilde bağlanarak stator çevresine dağıtılmaktadır.
Statora sargılar iki şekilde sarılmaktadır. Üçgen (delta) ve yıldız (Y). Üçgen sarım, üç ayrı sargıyı bir üçgen oluşturacak şekilde birbirine bağlamaktır. Gerilim her bir birleşim noktasına verilir. Yıldız bağlantısı, her üç sargıyı tek bir merkeze bağlar ve gerilim sargıların açıkta kalan uçlarına verilir.
FDC motorlar, birinci sargıya pozitif, ikinci sargıya negatif (GND) enerji verilerek çalıştırılır. Üçüncü sargı bu esnada boşta yani enerjisizdir. Bu prensibe göre yıldız ve üçgen bağlantıların özelliklerini açıklayalım.

Y bağlantısında daima iki sargı seri olarak kullanıldığından manyetik alan daha şiddetlidir. Bu da daha fazla tork, daha düşük hız demektir. Buna karşın gerilim yüksek akım düşüktür.
Delta bağlantısında ise tek bir sargı kullanıldığından düşük gerilimde yüksek akım elde edilir. Bu da beraberinde yüksek hız, düşük tork getirir.
Mikroişlemci fanı gibi iki fazlı motorlarda stator, dört kutuplu olduğu gibi bazı türlerde manyetik akının ölü noktalarını azaltmak için gölge (yardımcı) kutuplar kullanılmaktadır.

Sabit mıknatıslı olan rotorun kutup sayısı iki-sekiz arasında değişmektedir. Rotorda istenen manyetik akı yoğunluğuna bağlı oalrak uygun malzeme seçilir. Çoğunlukla ferritten yapılan mıknatıslar, alaşımlı mıknatıs malzemelere göre ucuz olmasına rağmen daha az manyetik yoğunluk sağlamaktadır. Bugün Neodmiyum(Nd), Samarium-Cobalt (SmCo) ve Neodmiyum-Ferrit-Boron (NdFeB) alaşımından mıkantıslar yapılmaktadır.
Sabit mıknatıslar rotor nüvesine;

Dairesel nüvenin çevresine

Dairesel nüvenin içine dikdörtgen kütükler hâlinde gömülerek

Dairesel nüvenin içine dikdörtgen kütükler hâlinde sokularak
olmak üzere üç şekilde yerleştirilmektedir

Fırçasız DC Motor

Geleneksel DC motor, kullanım kolaylığı ve özellikleri itibarıyla geniş bir kullanım alanı bulsa da komütatöre ve fırçaya bağımlı oluşu bazı yerlerde kullanımına sınırlama getirmektedir. Fırçaların aşınmaya müsait olması zaman içinde bakımını gerektirmektedir. Böyle bakıma muhtaç bir motorun disket ya da CD sürücü gibi sabit dönme sayısı istenen yerde kullanılırsa, ilerleyen zamanlarda dönme sayısında bir değişiklik olacaktır. Komütatör ve fırçanın yerini yarı iletken anahtar alırsa fırçasız DC motorlar elde edilir.

Özel Servo Motorlar Nelerdir

Servomotorlar, AC ve DC motorların özel bir hâlidir. Klasik motorlarda hız ve konum kontrolü yapılmak istensin. Hız ve konum bilgilerini sağlayan geribesleme ünitelerinin (encoder, takometre) motor miline haricî olarak bağlanması ve motordan alınan sinyallerin işlenmesi gerekir. Servomotorlarda ise geribesleme üniteleri motor gövdesi ile tümleşiktir. Buna göre servomotorlar hız ve konum kontrolü için gerekli donanımı üzerinde barındıran AC ya da DC motorlardır.
Hassas konumlama ve hız ayarının olması istenen otomasyon sistemlerinde kullanılması zorunludur. Bunu sağlamak için servomotorlar:

Read the rest of this entry »