ElektrikMakineleriLab12

8/3/2019 ElektrikMakineleriLab12

1/57

ELMAK.LAB.DENEYFY_V1.1

1

EELLEEKKTTRR

KKMMAAKK

NN

EELLEERRVV

EETTAASS..LL

AABB..

DDEENNEEYY FFYY

Yrd.Do.Dr.MustafaTURAN

Ar.Gr.Bar CEVHER

Ar.Gr.BanuTABAK

Ar.Gr.A. GkhanYETGN


2/57


1

TALMAT

Dnem Banda

1) Grubunu oluturup Laboratuvar grup kaydn ol.

2) Tantm ve deney anlatm sunularna katl.

Haftalklem Dngs

3) Laboratuvardaki davrannzn, tantm sunusunda anlatld (web sayfasndaki ynergede de mevcut)ekilde olmas gerektiini unutma.

4) Deney grubunuzun ilgili haftada hangi deneyi yapacan denetle

5) Bireysel hazrlanm nalma Raporunu hazrlayp (tantm sunusunda aklanmakta), beraberinde deneyegetir.

6) Deney ncesi szl snav yaplacaktr, hazrlkl ol.

7) Deneyde kullanlan makinelerin etiket deerlerini kaydet, deney tezgahn incele.

8) Deney kurulumunu yap

9) Deney Asistanna kontrol ettir

10) Devreye enerji verip, ilem basamaklarn takip edip, gzlem notlarn al, gzlem tablolarn doldur

11) Bir nsha gzlem tablosunu deney asistanna teslim et, kendindeki kopyay raporunda kullanmak zere

onaylat

12) Deney Raporunu grup halinde hazrla (tantm sunusunda aklanmakta). Raporda, bu kitapkta verilmisorular yantlamay unutma.

13) Gruba ilikin Deney Raporunu sonraki hafta teslim et. Rapor kapa web sayfasnda mevcuttur, tm bilgileridoldurmay unutma.

DENEYLER

DENEY 1: Bir Fazl Transformatr Deneyleri

DENEY 2: Fazl Transformatr Deneyleri

DENEY 3: D.A. Jeneratr Deneyleri

DENEY 4: D.A. Motor Deneyleri

DENEY 5: Asenkron Makine Deneyleri

DENEY 6: Senkron Makine Deneyleri


3/57


2

NDEKLER

1. BR FAZLI TRANSFORMATR DENEYLER..................................................... 5

1.1. Genel Bilgi ................................................................................................................... 5

1.2. Bota alma Deneyi ................................................................................................. 7

1.2.1. Ama .................................................................................................................... 7

1.2.2. Deneyin yapl.................................................................................................... 7

1.3. Ksa Devre Deneyi ..................................................................................................... 10

1.3.1. Ama .................................................................................................................. 10

1.3.2. Deneyin yapl.................................................................................................. 10

1.4. Ykl alma Deneyi ............................................................................................... 11

1.4.1. Ama .................................................................................................................. 11

1.4.2. Deneyin yapl.................................................................................................. 11

1.5. Bota alma ve Ksa Devre Deneyleri Yardmyla Trafonun EdeerParametrelerinin Bulunmas ................................................................................................. 13

1.6. Reglasyon ................................................................................................................ 14

1.7. Rapor Tesliminde stenilenler ................................................................................... 15

1.7.1. izilecek grafikler .............................................................................................. 15

1.7.2. Cevaplandrlacak sorular ................................................................................... 15

2. FAZLI TRANSFORMATR DENEYLER.................................................... 17

2.1. Genel Bilgi ................................................................................................................. 17

2.2. Balama Gruplar ...................................................................................................... 19

2.3. Deneyin Yapl ........................................................................................................ 21

2.4. Rapor Tesliminde stenilenler ................................................................................... 22

2.4.1. izilecek grafikler .............................................................................................. 22

2.4.2. Cevaplandrlacak sorular ................................................................................... 22

3. D.A. JENERATR DENEYLER ....................................................................... 24


4/57


3

3.1. Serbest uyartml Jeneratrn Bota alma Karakteristii ..................................... 24

3.1.1. Ama .................................................................................................................. 24

3.1.2. Deneyin Yap

l

................................................................................................. 243.1.3. izilecek Grafikler ............................................................................................. 27

3.2. nt Jeneratrn Kendi Kendini Uyarmas ............................................................... 27

3.3. nt Jeneratrn D Karakteristii ........................................................................... 29

3.3.1. Ama .................................................................................................................. 29

3.3.2. Deneyin yapl.................................................................................................. 29

3.3.3. izilecek Grafikler ............................................................................................. 31

3.4. Raporda Cevaplandrlacak Sorular ........................................................................... 31

4. D.A. MOTOR DENEYLER ................................................................................. 34

4.1.1.2 Ama ..................................................................................................................... 34

4.1.1.3. Deneyin yapl ................................................................................................... 35

4.1.1.4. Hesaplamalar ........................................................................................................ 36

4.1.1.5. izilecek grafikler .......................................................................................... 37

4.1.2. D.A. nt uyartml motorun bota almas ........................................................ 37

4.1.2.1. Ama ............................................................................................................... 37

4.1.2.2. Deneyin yapl ................................................................................................... 38

4.1.2.3. Hesaplamalar ........................................................................................................ 38

4.2.1. Seri uyartml motorun d karakteristii ............................................................... 39

4.2.1.2. Ama ............................................................................................................... 39

4.2.1.3. Deneyin yapl .............................................................................................. 39

4.2.1.4. izilecek grafikler ................................................................................................ 41

5. ASENKRON MOTOR DENEYLER .................................................................. 43

5.1.1 Sincap Kafesli Asenkron Makinenin Edeer Devre ParametrelerininBelirlenmesi .......................................................................................................................... 43

5.1.2. Ama .................................................................................................................. 43


5/57


4

5.1.3. Giri .................................................................................................................... 43

5.2. Bota alma Deneyi ............................................................................................... 43

5.3. K

sa Devre / Kilitli Rotor Deneyi .............................................................................. 445.4. Rotoru Sargl Asenkron Motorun D Karakteristii ............................................... 45

5.4.2. Ama .................................................................................................................. 45

5.4.3. Deneyin yapl.................................................................................................. 45

5.5. Cevaplandrlacak Sorular ......................................................................................... 46

6. SENKRON MAKNA DENEYLER ................................................................... 48

6.1. Senkron Jeneratr Deneyleri ..................................................................................... 48

6.2. Tahrik Motoruna Yolverilmesi .................................................................................. 48

6.2.2. Senkron Jeneratrn Bota alma Karakteristii ............................................ 49

6.2.3. Senkron Jeneratrn D Karakteristikleri ......................................................... 50

6.2.4. Senkron Jeneratrn Ayar Karakteristikleri ....................................................... 51

6.3. Senkron Motor Deneyleri .......................................................................................... 52

6.3.2. Senkron motora yolverme .................................................................................. 52

6.3.3. Senkron motorun V erileri................................................................................ 52

6.4. Senkron Makine Deneyleri ile lgili Cevaplandrlacak Sorular ............................... 54


6/57


5

1. BR FAZLI TRANSFORMATR DENEYLER

Transformatr Etiket Deerleri:

G: 2 kVA, Gerilim: 220 V, Akm: 4 A, Frekans: 50 Hz

1.1. Genel Bilgi

Transformatrler verilen alternatif bir gerilimi ayn frekansta dier bir gerilime evirmeye

yarayan; ayrca aktif ve reaktif gc besleyen ebekeden beslenen ebekeye geirirler. Bir

transformatr, sa paketinden yaplm demir ekirdek ile genel olarak iki sargdan oluur.

Sarglardan birine st gerilim, dierine alt gerilim sargs denir. Beslenen sarg primer, dier

sargya sekonder denir. Bazen, dengesiz yklerde bacaklardaki magnetik dengenin

bozulmamasn salamak amac ile ilaveten gen balanm nc bir sarg da (tersiyer)

kullanlr.

Transformatrler st gerilim ebekesinden alt gerilim ebekesine g aktarmak amac ile

kullanlyorsa, bunlara g transformatrleri denir. Byle deil de gerilimi ve akm lmek

amacyla kullanlyorsa, bunlara l transformatrleri denir. l trafolarnn gerilim ve

akm transformatrleri olmak zere iki eidi vardr. Mesela, alaltc trafolarda st gerilim

sargs sabit gerilimli bir alternatif akm ebekesine balanr ve primer sargdan

mknatslanma ilevi yapan bir alternatif akm geer. Bu akm magnetik ekirdekte alternatif

bir magnetik ak indkler. Bu magnetik ak primer ve sekonder sargda sarm adetleri ile

orantl olan e.m.k. ler indkler. Primer sargda indklenen e.m.k. ebeke gerilimine kar

tesir ederek mknatslanma akmn snrlar.

Alt gerilim sargs bir alcya uygulanacak olursa, buradan alternatif olan bir yk akm akar.

Bu akmn magnetik etkisi (amper-sarm), ebekeden st gerilim sargsna akan akmn

magnetik etkisini (amper-sarmn) ortadan kaldrr. Bylece bota almadan ksa devreye

kadar yalnz mknatslanma akmnn mknatslayc etkisi kalr.


7/57


6

ekil 1.1 Basit transformatr yaps

Transformatr deneylerinde kullanlan semboller aada verilmitir:

V1, V2 st ve alt gerilim sarg ularndaki gerilimler,

E1, E2 st ve alt gerilim sarglarnda indklenen e.m.k. ler,

P1, P2 st ve alt gerilim sarglarna verilen ve alnan aktif gler,

S Grnr g,

I0, I, IFe Bota alma, mknatslanma ve demir kayb akmlar,

I1, I2, Ik st ve alt gerilim sarglar yk akmlar ve ksa devre akm,

N1, N2 st ve alt gerilim sarglar sarm says,

f Frekans,

= 2..f Asal hz,

m Magnetik aknn maksimum deeri,

PFe, Pcu Demir ve bakr kayplar.

Transformatr iin aadaki ifadeler yazlabilir:

E f N m1 14 44= . (1)

E f N m2 24 44= . (2)

E

E

N

N1

2

1

2= (3)

2

1

210 I.N

NII &&& += (4)


8/57


7

1.2. Bota alma Deneyi

1.2.1. Ama

Bu deneyden ama primer sargs bir alternatif akm kaynana bal transformatrn

sekonder sargs yklenmemi durumda iken, bota alma kayplar, mknatslama akm,

demir kayb akm, demir as ve transformatrn botaki deitirme orann tayin etmektir.

llen deerlerden, transformatr parametrelerinden demir direnci ve mknatslama

reaktans hesaplanr.

1.2.2. Deneyin yapl

ekil 1.2 Bir fazl transformatrn bota alma balantemas

ekil 1.3 Deney seti zerinde test trafolarnn ular

(i) ve (ii) balantlar bota alma, ksa devre ve ykl alma deneylerinin hepsi iin

test trafolarnn ular olarak kullanlacaktr. (i) ve (ii) balantlarnda a3-a4 ve A3-A5

ular ksa devre edilir.

Yukardaki balant yapldktan sonra i) alak gerilim tarafndan

ii) yksek gerilim tarafndan

(i) seilerek, transformatr yksz durumda ebekeye balanr. Gerilim, akm ve g

deerleri okunur. Transformatrn primerine uygulanan gerilim deitirilerek W1


9/57


8

wattmetresinden bota alma kayplar (P10) okunur. Transformatrn anma gerilim

deerinin 1.1 kat almamaldr.

Bota alma akmnn ok kk olmas sebebiyle bu akmn primer sargda meydana

getirecei jul kayplar ihmal edilecek kadar kktr. O halde toplam bota alma kayb P0

n transformatrn toplam demir kayb Pfe yi karlad kabul edilir. Okunan deerlerden

P10 = f(V1) erisi izilir. Primer gerilimin fonksiyonu olarak bir transformatrn bota alma

kayplarekil 1.4 te verilmitir.

ekil 1.4 Trafonun bota almada ektii aktif gcn primer gerilimine gre deiimi

Bilindii gibi bota alma esnasnda primer ebekeden ekilen I10 akm, transformatrn

mknatslanmasn salad gibi demir kayplarn karlar. Dolaysyla I10 akmnn

mknatslanmay salayan Im reaktif bileeni ile demir kayplarn karlayan Ic aktif bileeni

vardr. I10 ile Im arasnda asna demir as denir. Bu a transformatrde kullanlan

salarn kalitesini gsterir. Bu ay bulmak iin transformatr bota iken W1 wattmetresinin

gerilim ular trafonun sekonder ularna balanlarak P12 gc bulunur. ekil 1.5 te demir

as tayini iin balantemas verilmitir.

ekil 1.5 Demir as tayini iin balantekli


10/57


9

Aadaki formlden Sin ve dolaysyla as hesap edilir.

2010

12

.VIPSin = (5)

Transformatrn bota alma fazr diyagramekil 1.6' da verilmitir.

ekil 1.6 Transformatrn bota alma fazr diyagram

Deneyde yaplan lmler ile Tablo 1.1 oluturulur.

Tablo 1.1 Trafonun bota alma deneyi iin oluturulacak gzlem tablosu

V1 [V]

P10 [W]

I10 [A]

V20 [V]

Cos 0


11/57


10

1.3. Ksa Devre Deneyi

1.3.1. Ama

Bu deneyde ama; sekonderi ksa devre edilmi transformatrn ebekeden ektii gle

akmlarn primer gerilime bal olarak lmektedir, transformatrn ksa devre reaktans ve

ksa devre direncini bulmaktr.

1.3.2. Deneyin yapl

ekil 1.7 Bir fazl transformatrn ksa devre deneyi balantemas

Yukardaki balantlar yapldktan sonra gerilim sfrdan yava ve dikkatli birekilde kk

deer aralklar ile transformatr primer akmn nominal deerine kadar artrlr. Bu esnada

gzler mutlak suretle A2 Ampermetresinde olmaldr. Byk ksa devre akmlarnn

gemesine msaade edilmemelidir. Akm kaynann gerilimi, yani trafonun Vk ksa devre

akm gerilimi deitirilir ve her defasnda akm ve g okunur. Bu sonular ile Tablo 1.2 yi

oluturunuz ve ekil 1.8 i elde ediniz.

Tablo 1.2 Transformatrn ksa devre deneyinde oluturulacak gzlem tablosu

V1k[V]

P1k[V]

I1k[A]

Cos k

Buraya kadar yaptmz iki alma sonularyla (demir ve bakr kayplar) verim hesabyaplabilir.


12/57


11

ekil 1.8 Primer gerilime bal olarak ksa devre akm ve ksa devre gcnn gsterilmesi

1.4. Ykl alma Deneyi

1.4.1.

Ama

Bu deneyde ama; sabit primer gerilimi ile beslenmekte olan transformatrn sekonderini

farkl omik yklerle ykleyerek transformatr veriminin yke gre deiiminin

belirlenmesidir.

ekil 1.9 Bir fazl transformatrn ykl alma deney balantemas

1.4.2. Deneyin yapl

Ayarl transformatr yardmyla V1 gerilimi transformatrn nominal deerine ayar edilir.

Ryk yk direnci ayar edilerek I2 akm en kk deerden nominal akmn 1.25 katna kadar

deer almas salanlarak Tablo 1.3 teki okumalar yaplr. ekil 1.10' da transformatrn tam

edeer devre fazr diyagram verilmitir. ekil 1.11' de ise transformatrn % yk

deerlerine karlk verim, demir kayb ve bakr kaybnn deiim grafikleri verilmitir.


13/57


12

ekil 1.10 Transformatrn tam edeer devre fazr diyagram

ekil 1.11 Yk deerlerine gre verim, demir ve bakr kayplar deiimi


14/57


13

Tablo 1.3 Transformatrn ykl alma deneyine ilikin gzlem tablosu

1/4 Yk 2/4 Yk 3/4 Yk 4/4 Yk

V1 [V]V2 [V]

P1 [W]

P2 [W]

I1 [A]

I2 [A]

Cos 1

1.5. Bota alma ve Ksa Devre Deneyleri Yardmyla Trafonun Edeer

Parametrelerinin Bulunmas

ekil 1.12 Transformatrn T edeer devresi

Bota alma deneyinden;

RE

P

V

Pc Fe1

12

1

12

10

= (6)

XE

I

V

IM m1 m11

1 1= veya XE

I

V

IM11

10

1

10

= (7)

bulunur.


15/57


14

Ksa devre deneyinden

R R Req1 1 2= + ' tanm ile (8)

R PIeq

cu

K1

1

12= ve buradan R R

Req1 2

1

2 ' bulunur (9)

Ayrca; Z R Xeq eq eq1 12

12= + Z

V

IeqK

K1

1

1

= dr. (10)

Dier taraftan;

X X Xeq1 1 2= +l l' (11)

X Z Req eq eq1 12

12

= buradan X XXeq

l l1 2

1

2 ' (12)

olarak hesaplanr.

1.6. Reglasyon

Eer trafonun edeer devresini ekil 1.13. deki gibi tanzim edersek

ekil 1.13 Primeri sekondere indirgenmi yakla

k edeer devre

Yukardaki devre yardm ile;

=

1

21.100Re%V

VVlasyong (13)

bantsndan transformatrn tam yk iin hesaplanacaktr.


16/57


15

1.7. Rapor Tesliminde stenilenler

1.7.1. izilecek grafikler

1. Primere indirgenmi tam fazr diyagramn tam yk iin iziniz.

2. P10 = f (V1)

3. P1K= f (V1k) ve I1K= f (V1k)

4. Ykl alma deneyi gzlemleri ile = f (%P1) ; %P1=P1/Pn

1.7.2. Cevaplandrlacak sorular

1.Ne zaman P0 = Pk(veya PFe = Pcu) olur? Pratikte bu durumdan yararlanmak mmknmdr?

2. Bota alma ve ksa devre deneylerinde primerdeki wattmetrede okunan gler hangikayplar kapsar? Aklaynz.

3. Bota alma ve ksa devre deneylerinden elde edilen sonulara gre transformatrn

primere indirgenmi edeer devre parametrelerini hesaplay

p edeer devre zerindegsteriniz.

4. Tam ykn zerinde bir yklenme sz konusu olursa verim nasl deiir? Neden?

5. Tam omik yk iin reglsyonu hesap ediniz.


17/57


16

Deney Sorumlusuna Teslim Edilecek Tablolar

Deney grubu:

Tarih:

Deney sorumlusu:

Onay:


V1 [V]

P10 [W]

I10 [A]

V2 [V]

Cos 0


V1k[V]

P1k[V]

I1k[A]

Cos k


1/4 Yk 2/4 Yk 3/4 Yk 4/4 Yk

V1 [V]

V2 [V]

P1 [W]

P2 [W]

I1 [A]

I2 [A]

Cos 1


18/57


17

2. FAZLI TRANSFORMATR DENEYLER

2.1. Genel Bilgi

Bu deneyde ama fazl transformatr sarglarnn balama gruplarn incelemektir. Deney

1 de konu edilen genel bilgi, bota alma, ksa devre alma ve ykl alma teorileri

ile deneylerin yapl biimleri fazl transformatr deneyleri iinde geerlidir. Genel

aklamalar dahilin de bu konulara deinilmeyecektir.

Burada ayrntl olarak -fazl sarglarn balant metotlar zerinde durulup NE9044 seti iin

geerli olan (i balantlar) trafo deneyleri gereklenecektir.

fazl trafolar genellikle tane bir fazl trafo veya ortak magnetik yap zerine fazl

sarglar konarak oluturulurlar. Primer ve sekonder sarglar deiik ekillerde balanabilir.

ekil 2.1 de sarglarn ekilleri gsterilmitir. Bunlar;

* Yldz ( Y )

* Delta ( )

* Zig-zag ( Z )

olup, oluturulabilecek balantlar;

Y - Y

-

- Y

Y -

Y - Z

olup, Z tipi sarg balants yksek gerilim tarafnda uygulanmaz.


19/57


18

Yldz Balant:

YX Z

WU V

ekil 2.1 Yldz balantda akm, gerilim ve g ilikileri

Dengeli ykte,

IR= IS = IT = I ; UR= US = UT

URS = 3. UR= U ; S = 3. UR. IR

S = 3. URS. IR= 3. U. I

gen Balant

:

YX Z

WU V

ekil 2.2 gen balantda akm, gerilim ve g ilikileri

Dengeli ykte,

URS = UST = UTR=U ; ITR= IRS = IST

IR= IS = IT = 3. IRS = IS = 3. URS .IRS = 3 .URS .IR= 3 . U. I


20/57


19

Zig-Zag Balant:

ekil 2.3 Zig-Zag balant

Y-Y Balants mknatslama akm ve indklenen gerilimler harmonikleri yznden az

kullanlr.

- Balantsnn amac yedeklemeli almay temin edebilmesidir. Bir taraf bakmaalndnda, geriye kalan ksm toplam gcn %58 ini verebilir. Bu sistem ak DELTA veya

V-balants olarak anlr.

-Y Balants gerilimi ykseltmek iin kullanlr (jeneratr knda).Y- Balants yksek gerilimi alak gerilime dntrmek iin kullanlr. Yksek gerilimsarglarnn ortak noktas genelde topraklanr.

2.2. Balama Gruplar

2.2.1. Yldz-Yldz balants (Yy0)

ekil 2.4 Yy0 balants


21/57


20

2.2.2. gen-gen balants (Dd0)

ekil 2.5 Dd0 balants

ekil 2.6 gen-gen balant2.2.3. gen-Yldz balants (Dy11)

ekil 2.7 Dy11 balants


22/57


21

2.3. Deneyin Yapl

Ayrntl birekilde verilen 3 ekilden biri seilerek ve seilen balantya hem primere hem

de sekondere V, Ave W konarak fazl bota, ksa devre ve ykl alma deneyleri yaplr.

Deneyler sonucunda elde edilen veriler aadaki tablolara yazlmaldr.


V1 [V]

P10 [W]

I10 [A]

V2 [V]

Cos 0


V1k[V]

P1k[V]

I1k[A]

Cos k


1/4 Yk 2/4 Yk 3/4 Yk 4/4 Yk

V1 [V]

V2 [V]

P1 [W]

P2 [W]

I1 [A]

I2 [A]

Cos 1


23/57


22

2.4. Rapor Tesliminde stenilenler

2.4.1. izilecek grafikler

1- Transformatrn sekondere indirgenmi tam fazr diyagramn iziniz.

2- P10 = f (V1)

3- P1K= f (V1k) ve I1K= f (V1k)

4- Ykl alma deneyi gzlemleri ile = f (%P1) ; %P1=P1/Pn

2.4.2. Cevaplandrlacak sorular

1- 380 V ve 60 Hz iin hesap edilmi bir transformatr 380 V ve 50 Hz lik bir ebekeye

balanrsa, transformatr mknatslanma akm, indksiyonu, indklenen gerilimleri ve

kayplarnda ne gibi deiiklikler olur?

2- Bulduunuz teorik ve deneysel verim sonularn karlatrnz. Trafolarn verimlerinin

yksek olmamas durumunda ne gibi problemlerle kar karya kalnr? Aklaynz.

3- Fazr diyagramlarndan pratikte nasl faydalanyoruz? Aklaynz.


24/57


23


Deney grubu:

Tarih:

Deney sorumlusu:

Onay:


V1 [V]

P10 [W]

I10 [A]

V2 [V]

Cos 0


V1k[V]

P1k[V]

I1k[A]

Cos k


1/4 Yk 2/4 Yk 3/4 Yk 4/4 Yk

V1 [V]

V2 [V]

P1 [W]

P2 [W]

I1 [A]

I2 [A]

Cos 1


25/57


24

3. D.A. JENERATR DENEYLER

3.1. Serbest uyartml Jeneratrn Bota alma Karakteristii

3.1.1. Ama

Bu deneyin amac; sabit devir says ile tahrik edilen D.A. Serbest uyartml Jeneratrn,

uyarma akm ile endvisinde indklenen e.m.k. arasndaki ilikiyi aratrmaktr. Bu

karakteristie botaki mknatslanma ya da histerezis karakteristii de denilir.

Serbest uyartml jeneratrn bota alma ve ortalama bota alma karakteristii

Bota almada endviden akm akmad iin endvi reaksiyonu ve endvi gerilim

dmleri sfrdr. Bu nedenle makine sadece kutuplarda retilen uyarma alannn etkisinde

kalr. Mknatslanma akm sfrken endvi ular arasndan okunan gerilim remenans gerilimi

olarak tanmlanr.

3.1.2. Deneyin Yap

l

Bu deneyde FH2 MkIV test seti kullanlacaktr. Bu set zerindeki sol blmeye tahrik

makinesi, sa blmeye ise testi yaplacak makine monte edilecektir. Orta blmeye ise setin

sabit donanm olan ve deney sresince moment ve devir says bilgilerini paneldeki

gstergelere aktarmaya yarayan dinamometre ve takometre bulunmaktadr. Deneyin

yaplabilmesi iin aadaki ilem basamaklarn uygulaynz;


26/57


25

ekil 3.1 D.A. Serbest uyartml jeneratrn bota alma karakteristiinin elde edilmesi iin gerekli balamaemas

Tahrik motoru olarak D.A. Kompund Makineyi (FH50) set stndeki sol blmeye, sa

blmeye ise Serbest Uyartml Jeneratr olarak kullanlmak zere yine standart D.A.

Kompund Makineyi (FH50; serbest uyartml jeneratrn elde edilmesi iin uyarma sargs

olarak sadece nt uyarma sargs farkl bir kaynaa balanarak (serbest uyartm iin)

kullanlacak, seri uyarma sargs ular ak braklacaktr) montajlaynz. Makine

terminallerinin set stndeki panele alnabilmesi iin, makinelere ilikin oklu fileri ilgiliyuvalarna taknz.

Testi yaplacak nt jeneratrn ilk kez kullanldn varsayarak, kutuplarda artk

mknatslanma olumas iin, jeneratrn nt uyarma ular olan C-D terminallerine birka

saniye 110V doru gerilim uygulaynz (nt uyartml jeneratr kullanldnda ).

n paneldeki tahrik makinesi, test makinesi, besleme kaynaklarna ilikin terminaller ile

dardan balanacak l aletleri ve reostalarn ularn ekil 3.1deki balama emasna

gre birletiriniz. Jeneratrn uyarmasnn sfr olmasn temin etmek iin Rfg potansiyometresinin

konumuna, tahrik motoru uyarma reostasnn Rfmnin minimum deerde ve tahrik makinesine

yumuak bir ekilde yolvere bilmek iin motor endvi devresi reostasnn Ryvnin

konumunda olmasn salaynz. Her bir yolverme ileminden nce motor endvi reostasnn

(Ryv) konumuna getirilmesi gerektii unutulmamaldr. Motor besleme gerilimini deitiren

potansiyometreyi, nominal gerilim olan 110Va ilikin izgiye getiriniz.

l aletleri kademelerinin balangta byk kademede olmasn salaynz. Deney


27/57


26

esnasnda kk deerleri okumak iin kademeleri uygun kk seenee getiriniz.

Yaplan montaj ve n ayarlar ilgili retim elemanna kontrol ettirdikten sonra aadaki

basamaklara geiniz.

Deney setinin sol yan ksmndaki ana kompakt alteri, paneldeki aktif l aletleri ve

dinamometreyi besleyen sol n ksmdaki anahtar kapatnz. Tahrik motorunu enerji verecek

besleme kaynan balatmak iin panelin orta sandaki start butonuna basnz. Besleme

gerilimini deitiren potansiyometre ile voltmetrede okunulan gerilimin 110V olmasn

salaynz.

Motor endvi reostasn (yolverme reostas) saat ibresi ynnde yava yava evirerek

motorun yumuak yol almasn salaynz. Bu reostann ayarlanmas ile makinelerin devir

saysn 1500 d/dak ya getiriniz ve deney sresince reostay ayarlayarak devir saysnn sabit

kalmasn salaynz. Gerektiinde dm olabilecek devir saysn arttrmak iin motor

uyarma reostasnn deerini bytebilirsiniz ( Bu yntemde devir artn ncelikle motor

endvi reostasnn deerini sfra getirdikten sonra uygulaynz. Aksi halde devrede bulunan

yolverme reostas zerinde jul kayb olumaya devam eder) .

Sfr uyarma akmnda jeneratr u gerilimini (indklenen e.m.k.) Tablo 3.1aya

kaydediniz.

Rfg potansiyometresini maksimumdan minimuma adm adm getirerek, her bir admdaki

jeneratr uyarma akm ve u gerilimini Tablo 3.1a ya kaydediniz. Rfgnin adm azaltlnn

hep ayn ynde (uyarma akmn arttrma yn) olmasn ve devir saysn 1500 d/dakda

olmasn salaynz. Aksi halde izilecek karakteristik eriler (histerezis fonksiyonu gerei)

hassas olarak elde edilemez. Bylelikle mknatslanma erisinin k yrngesine ilikin

lmler yaplm olur. imdi mknatslanma erisinin ini yrngesini elde etmek iin

dikkatlice aadaki basamaklar takip ediniz.

Jeneratr u gerilimi VT (terminal gerilimi) az nce 110V olana dek uyarma akmarttrlm ve lmler kaydedilmiti. imdi, Bu nominal uyarma akmndan balay p, Rfg

potansiyometresini adm adm maksimuma doru gtrnz. Her bir admda jeneratr uyarma

akm ve u gerilimini Tablo 3.1b ye kaydediniz. Yine k erisinde olduu gibi Rfg

potansiyometresini tek ynde hareket ettirmeye ve devir saysn 1500 d/dak da tutmaya zen

gsteriniz, aksi halde elde edilecek grafikler gerekten uzaklar.

Stop butonuna basp almay durdurunuz ve motor yolverme reostasn a terk etmeyi

unutmaynz, bylelikle sonradan yaplabilecek unutkanlk nlenmi olur.


28/57


27

Tablo 3.1 Serbest uyartml jeneratr bota alma karakteristii iin gzlem tablosu

a) Arttrlan uyarma akm iin b) Azaltlan uyarma akm iin

3.1.3. izilecek Grafikler

Deneyde gzlenilen Tablo 3.1a ve Tablo 3.1b ye ilikin verileri iin k ve ini erilerini

ayn grafie izerek Ef=f(If) mknatslanma erisini elde ediniz.

3.2. nt Jeneratrn Kendi Kendini Uyarmas

Bilindii zere magnetik alan olmakszn elektrik makinelerinde e.m.k. indklenemez.

Yukarda deneyde kullanlan jeneratrn deneye balarken 110V luk kaynaktan uyartlarak

kutuplar mknatslanmt. Byle bir kutup sargsnda uyarma kaldrldnda dahi, ayn

dorultuda (N-S) ynlenmi toplamn % 5-10 u kadar magnetik domen ayn ynde kalr. Bu

ise makinede az da olsa kalc bir mknatsiyetin olumas anlamna gelir. Bu mknatsiyetin

makinede aktaca magnetik akya r ; remenans aks denir. Bu ise n 0 hznda tahrik

edilen birnt jeneratrn E k nr e r= kadar bir e.m.k. retmesine neden olur. nt sargn

bu e.m.k. ya paralel olduundan, retilen Er gerilimi uyarma devresinden bir akm

dolatracaktr. Belirli bir uyarma akm deeri aldnda kutuplarda retilen ak; r

olacak

ve bu durum zincirleme birekilde nt jeneratrn kendi kendini uyarmasn salayacaktr

Jeneratruyarma akm

If[mA]

Jeneratrdeindklenen

e.m.k. E [V]

Jeneratruyarma akm

If[mA]

Jeneratrdeindklenen

e.m.k. E [V]0 160

160 0


29/57


28

( artar, E yi arttrr. E artar yi arttrr. Bu makine magnetik devresi lineer olmad iin

belirli bir noktada kalr). ayet uyarma devresine seri bir reosta varsa, kendi kendini uyarma

sreci ancak ve ancak belirli bir kritik reosta direncinden daha kk diren deerlerinde

balar.

Kendi kendini uyarma iin endvide indklenen e.m.k.nn ynnn, dolays ile Ifnin

retecei alann r yi destekleyici yne olmas gerekir. Aksi halde Ifnin retecei rye zt

alan, rnin kaybolmasna neden olacaktr. Haliyle kutuplarnda artk mknatsiyet kalmam

bir jeneratrn gerilim retmesi ve kendi kendini uyarmas sz konusu olamayacaktr. Bu

durum ile iki ekilde karlalabilir: biri; balantlar ayn kalmak zere jeneratrn tahrik

yn deitirilirse, dieri ise devir yn ayn kalmak zere uyarma akmnn yn

deitirilirse (nt uyarmaya ilikin C D ularnn balantlar aksedilirse).

Dzenek alyorsa durdurunuz.

imdi jeneratrn nt sarg ularn kendi aralarnda deitiriniz.

Tahrik makinesine yukardaki gibi yolvererek, jeneratrn gerilim retmediini

gzlemleyiniz.

Stop butonuna basp almay durdurunuz ve motor yolverme reostasn a getiriniz.

nt sarg ularn endvi paralelinden ayrarak 110 V luk kaynaa balaynz.

Start butonuna birka saniye kadar basarak kutuplarn mknatslanmasn salaynz. Bu

ilemi yaparken C D ularndaki gerilimin, kendi kendini uyard durumdaki polarite ile ayn

ynde olmasna dikkat ediniz.

Stop butonuna basarak sistemi yeniden durdurduktan sonra, nt sarg ularn nceki

durumdaki gibi endviye paralel balaynz.

Tahrik makinesi ile jeneratre yeniden yolverip, jeneratrn gerilim retip retmediini

kontrol ediniz. Eer retmiyorsa, C D ularn yer deitirerek yukardaki 4 deney basaman

tekrarlaynz ve gerilim retilmesini/kendi kendine uyartm gzlemleyiniz.


30/57


29

3.3. nt Jeneratrn D Karakteristii

3.3.1. Ama

Bu deneyin amac, sabit devir saysnda tahrik edilen bir jeneratrn d byklkleri olan u

gerimi ile yk akm arasndaki ilikiyi aratrmaktr. Bilindii zere u gerilimi; Endvi

akm, uyarma akm, endvi i direnci, endvi reaksiyonu ve doyma gibi etkiler ile

deimektedir.

nt jeneratre ait elde edilmesi gereken d karakteristik erileri

3.3.2. Deneyin yapl

Devre balantsnekil 3.2deki gibi yapnz.

Kaynak gerilimi potansiyometresini 110 V izgisine getiriniz.

Motor yolverme (endvi devresi reostas) reostasn konumuna, motor alan reostasn

minimuma getiriniz.

Deney balangcnda yk akmnn sfr olmas iin yk reostas Radjyi konumuna

getiriniz. Deney sresince Radjyi konumundan sfr konumuna deitirerek jeneratrn

yklenmesi salanarak d karakteristik erisini kartnz.

Bu deneyde ekil 3.2de de grld zere uyarma sargs zerinde herhangi bir

reostann bal olmadn gzlemleyiniz.


31/57


30

ekil 3.2 nt jeneratrn d karakteristiine ilikin balama emas

Yaplan almay ilgili retim elemanna kontrol ettiriniz.

alterleri kapattktan sonra start butonuna basnz. Tahrik motorunun yolverme reostasn

konumundan yava yava saat ibresi ynnde hareket ettirerek motora yumuak yolveriniz.

Motor hzn ncelikle yolverme reostas ve gerekirse motor alan reostasn ayarlayarak 1500

d/dak a getiriniz. Ayn teknikleri kullanarak motor devrinin deney sresince 1500 d/dak da

sabit kalmasn salaynz.

Yk akmn ILyi hassas okuyabilmek iin 500 mAlik A2 ampermetresi kullanlmaldr.

Yk direnci Radjyi dan kademe kademe sfra doru deitirerek IL yk akmn

arttrnz. Sonularn tutarllnn yksek olmas iin jeneratre bal reostalarda yaplan

deiikliklerin srekli ayn ynde (artma ya da azalma) yaplmasna dikkat edilmelidir. Her

bir admda jeneratre ilikin u gerilimini, yk akmn ve uyarma akmn Tablo 3.2ye

kaydediniz.

Deneyi jeneratr gerilimi devrilme noktasna gelene dek srdrnz ( mAIL 420 ).

Stop butonuna basp sistemi durdunuz. Ana alterleri atktan sonra nt jeneratr endvi

ularn aarak bir ohmmetre yardm ile endvi i direncini lnz. Bu lm d

karakteristikteki gerilim dmne endvi i direncinin katksn deerlendirmek iin

kullanlacaktr.


32/57


31

Tablo 3.2 nt jeneratrn d karakteristiine ilikin gzlem tablosu

Yk Akm

[mA]

U Gerilimi

[V]

Uyarma Akm

[mA]

0 114 160

420 56 75

3.3.3. izilecek Grafikler

Tablo 3.2de gzlenen sonular ile jeneratr u geriliminin yk akmna gre deiimini

iziniz. Endvi i direnci ve dier etkenlerin neden olduu gerilim dmn grafikte

belirtiniz.

3.4. Raporda Cevaplandrlacak Sorular

1) Serbest uyartml jeneratrn bota alma deneyi sonunda izilen grafikte k ve ini

yrngelerinin farkl olmasnn sebebini aklaynz. Gzlem yaparken uyarma reostas

tek ynde ayarlanmaz ise ne gibi hatalar oluabilir?

2) Seri uyartml jeneratrn bota alma karakteristii karlabilirimi? Neden?

Aklaynz.

3) Kendinden uyartml jeneratrler hangileridir? Bir jeneratrn kendi kendini uyarmas

aklaynz

4) nt jeneratrn baraya verdii gerilimin polaritesini nasl deitirmeyi dnrsnz?

ayet bu ama iin endvi ular aksedilirse nasl bir durumla kar karya kalnr?


33/57


32

5) Uyarma devresinde bir Rkr reosta deerinin bal olduunu varsayarak, deneyde

kullanlan nt jeneratrn kendi kendini uyarabilmesi iin bu Rkr deerinin hangi

deerden kk olmas gerektiini belirleyiniz.

6) D karakteristik erisinde, yk akmnn belirli bir deerinden sonra gerilimin

kmesinin sebepleri nelerdir? Maddeler halinde sralayarak aklaynz

7) D karakteristik erisinde gerilim ktkten sonra meydana gelen durumu aklaynz.

8) nt jeneratrde gerilimim ktkten sonra akan ksa devre akmnn sebebi nedir?

9) Endvi reaksiyonu nedir? Etkilerini azalmak iin ne gibi nlemler alnr? Aklaynz

10) D.A. Jeneratrlerin kullanldklar yere birer rnek veriniz.


34/57


33


Deney grubu:

Tarih:

Deney sorumlusu:

Deney sorumlusunun onay:

Tablo 3.1 Serbest uyartml jeneratr bota alma karakteristii iin gzlem tablosua) Arttrlan uyarma akm iin b) Azaltlan uyarma akm iin

Jeneratruyarma akm

If[mA]

Jeneratrdeindklenen

e.m.k. E [V]

Jeneratruyarma akm

If[mA]

Jeneratrdeindklenen

e.m.k. E [V]0 160

160 0

Tablo 3.2 nt jeneratrn d karakteristiine ilikin gzlem tablosuYk Akm

[mA]U Gerilimi

[V]Uyarma Akm

[mA]

0 114 160

420 56 75


35/57


34

4. D.A. MOTOR DENEYLER

4.1. D.A. nt Uyartml Motor Deneyleri

nt uyartml motorlarda uyarma sargs, endviye paralel olarak balanmtr. Bu motorda

devir ayar yol verme direnci ve alan ayarlayc diren yardmyla yaplr. nt uyartml

motorlarda, yksz durumda devir kendiliinden ykselmez. Devir saylar yk altnda ok az

deiir. Fakat yol alma momentleri fazla yksek deildir. nt motorlar bu zelliklerinden

dolay yksek kalk momenti istenmeyen ve devir saysnn sabit kalmas istenen yerlerde

kullanlr.

D.A nt motorlarnda, d karakteristik ve bota alma deneyi olmak zere 2 adet deney

yaplacaktr.

4.1.1. D.A. nt uyartml motorun d karakteristii

4.1.1.2 Ama

Bu deneyde ama; D.A. nt uyartml motor tarafndan retilen moment, verim, k gc

ve hz arasndaki ilikiyi ortaya koymaktr.

nt uyartml Motor Moment Karakteristii nt uyartml motor d karakteristik erisi


36/57


35

4.1.1.3. Deneyin yapl

Balang ayarlar: Ortalama hz: 1800 d/dak,

Besleme gerilimi: D.G. 110V,

altrma modu: Start/Stop/Run

Run OK,

Endvi reostas da,

Moment anahtar INT konumunda,

Fren Moment Kontrol minimumda olacak.

Kullanlacak makine: FH50; D.A. Kompund Makine

Kullanlacak l aletleri: Voltmetre: 150V kademesinde,

Ampermetre: 1.5 A kademesinde,

500mA kademesinde.

Balantemas:

ekil 4.1 nt uyartml motorun ykte altrlmas

Ana alter ile test dzeneine enerji verilerek yeil ON butonu aktif hale getirilir.

Start butonuna basldktan sonra, endvi reostas yava yava sfra doru evrilerek

motora yol verilir ve moment kontrol potansiyometresinin ayarlanmas ile moment 0.5

Nmye getirilerek motor bir sre stlr.

Motor besleme gerilimi 110Va ayarlanr ve deney sresince bu deerde sabit tutulur.


37/57


36

Motor miline uygulanan fren momenti moment kontrol ile kademe kademe arttrlr

ve her bir admdaki moment, hz, akm ve gerilimler okunup Tablo 4.1 oluturulur.

Deney esnasnda endvi akmn len ampermetre ve moment l aletinin uygun

kademede olduuna dikkat edilmelidir. Nominal deerler almamaldr.( Ia endvi

akm 1.5Ai amamaldr)

Devre enerjisiz brakldktan sonra endvi i direnci (Ra), endvi ular (AB) arasna

balanan bir ohmmetre ile llr.

Ra=............

Tablo 4.1 nt uyartml motorun d karakteristiine ilikin gzlem tablosu

Momen

t; M[Nm]

Hz; n

[d/dak]

Ia

[A]

If

[A]

U

Gerilimi;V [V]

Pcua

[W]

Pcuf

[W]

P1

[W]

P2

[W]

Verim;

4.1.1.4. Hesaplamalar

Endvi gc, uyarma gc, k gc ve verim aralarndaki bantlar aadaki gibidir. Bu

bantlar ile Tablo 4.1 in sa taraf doldurulacaktr.

k gc : P Mn

2

2

60=

Uyarma gc : P V Icuf f =

Endvi gc : P V Ia a=

Toplam giri gc : P V I I P Pa f a cuf 1 = + = +( )

Endvi sarglarnda oluan jul kayb : P I Rcua a a= 2


38/57


37

Endvide endklenen mekanik g : P P Pi a cua=

Verim : =P

P2

1

4.1.1.5. izilecek grafikler

Endvi akm, verim ve hzn, momente gre deiimlerini iziniz.

4.1.2. D.A. nt uyartml motorun bota almas

4.1.2.1. Ama

Bu deneyde ama makinenin sabit kayplarn bulmaktr.

Bir elektrik makinesindeki kayplar; bakr kayplar, demir kayplar, srtnme ve vantilasyon

kayplarndan oluur.

Bakr kayplar; doru akm makinelerinin eitli ksmlarndaki sarglarda akm geiinden

dolays aa kar. Meydana gelen s hibir ie yaramadndan makine iin bir kayptr.

Bu kayplar sabit kayplardandr.

Demir kayplar; endvinin uyarma alan iindeki hareketi nedeniyle makinenin hareket eden

ksmlarnda ve ularnda kayplar meydana gelir. Demir kayplar histerizis ve fuko kayplar

olarak ikiye ayrlr. Demir kayplar sabit kay plar olarak kabul edilse de ykle bir miktar

deime gsterirler.

Srtnme ve vantilasyon kayplar; doru akm makinelerinde meydana gelen srtnme ve

vantilasyondan dolay bir enerji kayb olur. Bu kayp; fra, yatak ve endvinin dnerken hava

ile srtnmesi ve makineyi soutmak iin kullanlan vantilatrn meydana getirdii

kayplarn tmdr. Rzgar ve srtnme kayplar da sabit kayplardandr.


39/57


38

4.1.2.2.Deneyin yapl

Bu deneyde yine bir nceki deneydeki (4.1) deney seti, balama emas, l aletleri ve

balang ayarlar kullanlmaktadr. Fark; dinamometre (fren makinesi) mekanik olarak FH50

makinesinden ayrlr ve 30V ile beslenen fren sargs devre d braklr.

Sisteme enerji verildikten sonra motor u gerilimi 110Va getirilip, endvi (yol verme)

reostas konumundan yava yava sfra gtrlerek motora yol verilip motorun 1800

rpmde dnmesi temin edilir.

Motor bir sre altktan sonra u gerilimi, endvi akm ve uyarma akm kaydedilir.

lmler: Endvi akm Ia=........mA

U gerilimi V=........V

Uyarma akm If=........mA

Endvi gc Pa=VIa

Uyarma (bakr) kayb Pcuf=VIf

Bu iki gcn toplam, motorun bota almada kaynaktan ekilen gc (P0) verecektir.

a2acua RIP =

Bota almadaki Endvi bakr kayb hesaplandktan sonra, demir kayplar ihmal edilirse,

geriye kalan kayp g srtnme ve vantilasyonda (Pstv) harcanmtr;

P P Pstv a cua=

Bota almadaki g dengesi ise;

P P P Pcua cuf stv0 = + +

olur.

4.1.2.3. Hesaplamalar

Bota alan nt motor iin g dengesi bantsndaki bileenleri hesaplaynz.


40/57


39

4.1. D.A. Seri Uyartml Motor Deneyi

Seri motorlarda uyarma sargs endviye seri balanmtr. Endvi akmnn tm uyarma

sargsndan geer. Bu nedenle endvi akm ykseldike uyarma akm ykselir. Bu durum

yol alma annda momentin yksek olmasn salar. Seri motorlarn kalk momentleri dier

motorlardan daha byktr. Seri motor yklendike, endvi akm ve buna bal olarak

uyarma akm ykselir. Uyarma akmnn ykselmesi sonucu dndrme momenti artarken

devir says der. Motor yksz olarak altrldnda endvi akm yani uyarma akm

kk olacandan devir says giderek ykselir.

4.2.1. Seri uyartml motorun d karakteristii

4.2.1.2. Ama

Bu deneyin amac; d.a. seri motor tarafndan retilen moment, verim, k gc ve hz

arasndaki ilikiyi ortaya koymaktr.

4.2.1.3. Deneyin yapl

Deneyde yine ayn dzenek ve makine kullanlacak olup, bu kez FH50 makinasekil 4.2

deki gibi seri olarak balanlacaktr.

ekil 4.2 Seri uyartml motorun ykte altrlmas


41/57


40

Balang ayarlar deney 4.1 ile ayndr. Ryv nin en byk deerine getirilmesi

unutulmamaldr. Motor besleme gerilimi 110Va ayarlanr ve deney sresince bu deerde

sabit tutulur.

Dinamo frenin moment kontrol bir miktar arttrdktan sonra, Ryv yava yava azaltlarak

motora yol verilir. Seri motorun yksz altrlmas durumunda devir saysnn sonsuza

gidecei ve makinenin zarar grecei unutulmamaldr. Gerektii durumda mildeki fren

momenti arttrlarak devir saysnn 3000 rpmnin zerine kmamas salanmaldr.

Motor miline uygulanan fren momenti moment kontrol ile kademe kademe arttrlr ve her

bir admdaki moment, hz, akm ve gerilimler okunup Tablo 4.2 oluturulur. Deney esnasndaendvi akmn len ampermetre ve moment l aletinin uygun kademede olduuna dikkat

edilmelidir. Deney esnasnda nominal deerler almamaldr.

Devre enerjisiz brakldktan sonra seri uyarma sargs direnci (Rs), seri sarg ular (EF)

arasna balanan bir ohmmetre ile llr.

Rs=............

Tablo 4.2 Seri uyartml motorun d karakteristiine ilikin gzlem tablosu

Moment; M[Nm]

Hz; n[d/dak]

Ia[A]

If[A]

UGerilimi;

V [V]

Pcua[W]

Pcuf[W]

P1[W]

P2[W]

Verim;

Burada alan sargsnn jul kayb;

P I Rcuf a s

= 2

bants ile hesaplanacaktr.


42/57


41

4.2.1.4.izilecek grafikler

Endvi akm, verim ve hzn, momente gre deiimlerini iziniz.

4.3. Raporda Cevaplandrlacak Sorular

1. Doru akm makinelerinde meydana gelen kayplar nelerdir ve nerelerde oluurlar?

2. D.A. nt ve seri motorlarn kullanm alanlar nerelerdir?

3. D.A. seri motorun bota altrlmamasnn sebebini ispatlayarak aklaynz.

4. D.A. motoruna nasl yol verilir? Yol verme balang annda, yol verme reostasnn

konumunda olmasnn sebebi nedir?

5. D.A nt ve seri motorlar d karakteristiklerini gz nne alarak aralarndaki farklar ve

benzerlikleri belirtiniz.

6. D.A. serbest uyartml motorun bota alma karakteristii ile D.A. seri uyartml motor

d karakteristiklerini, aralarndaki farklar ve benzerlikleri belirterek karlatrnz.


43/57


42


Deney grubu:

Tarih:

Deney sorumlusu:


Tablo4.1 ntuyartmlmotorund karakteristiineilikingzlemtablosu

Moment; M[Nm]

Hz; n[d/dak]

Ia[A]

If[A]

UGerilimi;

V [V]

Pcua[W]

Pcuf[W]

P1[W]

P2[W]

Verim;

D.A. nt Motor Bota alma DeneyiEndvi akm Ia =........mA

U gerilimi V =........V

Uyarma akm If =........mA

Tablo 4.2 Seri uyartml motorun d karakteristiine ilikin gzlem tablosu

Moment; M[Nm]

Hz; n[d/dak]

Ia[A]

If[A]

UGerilimi;

V [V]

Pcua[W]

Pcuf[W]

P1[W]

P2[W]

Verim;


44/57


43

5. ASENKRON MOTOR DENEYLER

5.1.1 Sincap Kafesli Asenkron Makinenin Edeer Devre Parametrelerinin

Belirlenmesi

5.1.2. Ama

Bu deneyin amac; sincap kafesli asenkron makinenin performans hesaplarnda kullandmz

yaklak edeer devredeki parametrelerin deneysel olarak belirlenmesidir. Bu parametrelerin

belirlenmesi ile makinenin eitli iletme artlarndaki analizi/simlasyonu yaplabilir

olacaktr.

5.1.3. Giri

Asenkron makine parametrelerinin bulunmas iin makina motor olarak altrlp, yaplacak

bota alma deneyinden edeer devre parametrelerinden Rfe ve Xm , yaplacak ksa devre

deneyinden ise Rkve Xk(yaklak olarak R1, R2, X1, X

2 ) bulunacaktr.

Edeer devre parametrelerinin belirlenmesi TQ marka deney seti kullanlacak olup, prensip

itibar ile ekil 5.1deki balama emas kullanlacaktr.

5.2. Bota alma Deneyi

Motora yksz yol verip aadaki lmleri yapnz:

Tablo 5.1. Sincap kafesli asenkron motor bota alma deneyi gzlem tablosu

V10 : I10 : P10 : Cos 0:

Bu lmler ile yaklak edeer devre parametrelerinden Rfe ve Xm i hesaplaynz.


45/57


44

ekil 5.1a Asenkron motorun bota alma deneyi ekil 5.2b Asenkron motorun ksa devre deneyi

balama emas balama emas

5.3. Ksa Devre / Kilitli Rotor Deneyi

Balant emas ekil 5.1bdeki gibidir. Bu deneyde asenkron motor oto-trafo zerinden

beslenilecektir. Dikkat edilmelidir ki, V1k < V1n dr. Motor rotoru disk fren ile bloke

edildikten sonra, sisteme enerji verilerek, oto-trafo k gerilimi V1k deerine gelene kadar

arttrlr. V1k; rotor bloke iken stator sarglarndan nominal akm aktan akmdr. Deneye

balarken oto-trafo ayar kolunun minimumda olmasna dikkat ediniz, zira ksa devre deneyi

nominal gerilimden ok daha kk bir gerilimde icra edilmektedir. Aksi halde makine

sarglarn tahrip edebilecek byklkte akmlara maruz kalnabilinir.

Deneyde aadaki lmleri alnz:

Tablo 5.2 Sincap kafesli asenkron motor ksa devre alma deneyi gzlem tablosu

V1k: I1k = I1n : P1k: Cos k:

Bu lmler ile yaklak edeer devre parametrelerinden Rk ve Xk y hesaplaynz. Ayrca

R1 R2 Rk/ 2 , X1 X2 Xk / 2 kabul ile, R1, R2, X1, X2 y da hesaplaynz.


46/57


45

5.4. Rotoru Sargl Asenkron Motorun D Karakteristii

5.4.2. Ama

Bu deneyde ama; motor devir saysnn motor milindeki yk momentine bal olarak

incelenmesidir. Motor yklendike dier deikenler de deimektedir. Bu nedenle deneyde

yk momenti ile stator sarg akm, motor k gc, g faktr ve verimi arasndaki iliki

de aratrlacaktr.

5.4.3.

Deneyin yap

l

Bu deney FH2 Test dzenei ile yaplacaktr. Motor (FH100 makinesi) ebekeye Sekil 5.1b

dekine benzer olarak balanr. Stator ve rotor balantlarekil 5.2deki gibi dzenlenip,

motor miline yk momentini tekil etmek iin, 4. Deneydeki gibi dinamo-fren balanr.

Rotor yolverme direnci en byk konumuna alndktan sonra, sisteme enerji verilir. Yava

yava yolverme direnci (starter) minimuma getirilerek yolverme ilemi tamamlan

r. Motor,dinamo-fren ile kademe kademe yklenerek Tablo 5.3deki lmler alnr. Yklemede

nominal deerleri amaynz.

ekil 5.2 Rororu sargl asenkron motor sarglarnn balants

Dk momentte bir watmetredeki sapma ters olabilir, bu durumda balant ters evrilmeli(akm veya gerilim sargs) veya negatif olarak okunmaldr.


47/57


46

Deneyden alnan sonular ve deney sonunda yaplacak hesaplamalar ile ayn grafik zerine, n,

I1, P1, P2, S, Q, Cos, parametrelerinin yk momentine (M) gre deiimlerini iziniz.

Hesaplamalar iin asenkron makineler kitapna baklabilir.

Tablo 5.3 Asenkron motorun d karakteristik deneyi iin gzlem tablosuM [Nm] N

[rpm]I1

[A]P1

[W]V1[V]

S[VA]

Q[Var]

Cos 0

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

5.5. Cevaplandrlacak Sorular

1. Artan yk momenti ile g faktrnn deimesinin nedeni nedir?2. Bota alma deneyinden demir asn hesaplaynz. Demir as ile demir kayb

arasndaki ilikiyi gsteriniz.

3. Motor artan gerilim nedeni ile doyuma giderse, g faktr iin neler sylenilebilir?

4. Uygulanan gerilimin efektif deeri sabit kal p, frekans azalsa makinede hangi

parametreler nasl deiir?

5. Asenkron motorlarn yksek kaymada altrlmasnn arzulanmamasnn nedeni nedir?


48/57


47


Deney grubu:

Tarih:

Deney sorumlusu:


Tablo 5.1 Sincap kafesli asenkron motor bota alma deneyi gzlem tablosu

V10 : I10 : P10 : Cos 0:

Tablo 5.2 Sincap kafesli asenkron motor ksa devre alma deneyi gzlem tablosuV1k: I1k = I1n : P1k: Cos k:

Tablo 5.3 Asenkron motorun d karakteristik deneyi iin gzlem tablosu

M [Nm] N[rpm]

I1[A]

P1[W]

V1[V]

S[VA]

Q[Var]

Cos 0

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40


49/57


48

6. SENKRON MAKNA DENEYLER

6.1.

Senkron Jeneratr Deneyleri

Deneylerde kullanlacak balama emas aada verilmitir.

ekil 6.1 fazl bir senkron jeneratrn karakteristiklerinin kartlmas iin balama emas

6.2. Tahrik Motoruna Yolverilmesi

Deneyde tahrik motoru olarak serbest uyartml bir DA Motoru kullanlmtr. Motora yol

verilmeden nce magnetik aks oluturulmaldr. Bu nedenle, btn anahtarlar ak iken, 0-

220 V ayarl gerilim kayna olan uyarma besleme kayna (0-220V DC EXCITATION)

varya %0 konumuna alnr ve S1 kapatlr. Motorun uyarma reostas en kk konumuna

aln p uyarma varya ile uyarma gerilimi 130 V a ayarlanlr. Daha sonra endvi besleme

kaynan (DC SUPPLY) 220V a ayarlaynz. Ryv (STARTER) yolverme reostasn saat

ynnde evirerek, deerini klterek tahrik motoruna yol veriniz. Rfm; motor ikaz

reostasn ayarlayarak devir saysn senkron jeneratrn senkron devir says olan 1500


50/57


49

dev/daka getiriniz. Deneyler esnasnda devir saysnda olabilecek deiiklikleri Rfm reostasn

ayarlayarak dzeltiniz.

6.2.2. Senkron Jeneratrn Bota alma Karakteristii

n n sabit I artlarnda E f Is f f= = = =, ( )1 0

ilikisinin elde edilmesidir. Ama; senkron jeneratrn botaki mknatslanma erisinin elde

edilmesidir. Rfg reostas en byk konuma alndktan sonra, S3 anahtar kapatlr. Rfg

reostasnn deeri azaltlarak, uyarma akm If ; 0 dan Ifn ye kadar arttrp k erisi iin

alnan deerler gzlem tablosuna (Tablo 6.1) kaydedilir. Daha sonra If; Ifn dan 0 a kadar

azaltlarak (Rfg ayarlanlarak) dn erisi iin deerler alnr ve gzlem tablosuna kaydedilir.

k erisinin elde edilmesinde uyarma akm hep arttrma ynnde deitirilmeli, dn

erisinin elde edilmesi iin ise uyarma akm hep azalma ynnde deitirilmeli, geri dn

yaplmamaldr. aksi karakteristik uygun ekilde elde edilemez.

Tablo 6.1 Senkron Jeneratr Bota alma karakteristii iin gzlem tablosu

k Erisi Dn ErisiIf (A) Ef (V) If(A) Ef(V)

0 8

8 0

Alnan deerler (k ve dn deerleri) ayn grafik zerine izilerek, bota almakarakteristii elde edilir.


51/57


50

6.2.3. Senkron Jeneratrn D Karakteristikleri

n n sabit Cos sabit I I artlarnda V f Is f fo= = = = =, , ( ) 1 1

ilikisinin elde edilmesidir. D karakteristik deneyinin yaplmasnn amac; eitli yk akm

deerlerinde, farkl g faktrleri iin (1; omik, 0; endktif, 0; kapasitif), senkron jeneratrn

terminal geriliminin deiimini aratrmaktr. Bylelikle endvi reaksiyonu ve gerilim

dm hakknda bilgi edinilmi olunur.

Deneyde yk olarak 4 er kademeli omik, endktif ve kapasitif yk bankalar kullanlacaktr.

nce makina yksz iken (S4-6 ak), S3 kapatlp Rfg ayarlanlarak, faz-ntr gerilimi 127 V

a getirilir. Bu deeri salayan If deeri If0 dr. Daha sonra S4 n kademeleri kapatlarak

makina adm adm omik olarak yklenir. Her ykleme admnda devir saysnn 1500

dev/dak da sabit kalmas salanlmaldr. Her bir yklenme deerinde V1 ve I1 okunup

gzlem tablosuna kaydedilir. Deney, omik ykn 4 kademesi de devreye alndktan sonra

(omik yk iin) tamamlanlm olunur. S4 n kademeleri aldktan sonra (OFF), saf endktif

(S5 in kademeleri) ve saf kapasitif (S5 in kademeleri alp, S6 nn kademeleri kapatlarak)

yklenme iin deney tekrarlanlarak Tablo 6.2 doldurulur.

Tablo 6.2 Senkron Jeneratr D karakteristik iin gzlem tablosuOmik Yklenme Kapasitif Yklenme Endktif Yklenme

V1 (V) I1 (A) V1 (V) I1 (A) V1 (V) I1 (A)

127 0 127 0 127 0

Tablo 6.2 deki okumalar ile, V1=f(I1) tekil edecekekilde 3 ayr (omik, endktif ve kapasitifyklenme) d karakteristik erisi ayn grafik zerine izilir.


52/57


51

6.2.4. Senkron Jeneratrn Ayar Karakteristikleri

Normal devir saysnda sabit bir hz ile tahrik edilen senkron jeneratrn, sabit cos de ve

deiik yk akmlarnda terminal gerilimini nominal deerinde sabit tutmak iin yk akm ile

uyarma akm arasndaki banty veren eriye ayar karakteristii denir.

Omik, endktif ve kapasitif yk hallerine karlk gelen bir ok cos 'ler bulunabileceinden

sonsuz sayda ayar karakteristikleri olabilirse de, deneyde sadece cos=1 omik, cos=0

endktif ve cos=0 kapasitif alma artlar deerlendirilecektir. u halde deney:

n n sabits= = , )Cos = sabit ve V = V = sabit artlarnda I = f(I1 1n f 1

ifadeleri ile zetlenilebilir. Deneyde; senkron jeneratrn eitli yk artlarnda endvi

reaksiyonunun etkilerini ve gerilim dmlerini telafi etmek iin uyarma sargsndan gemesi

gereken akmn bulunmas hedeflenmektedir.

D karakteristik deneyinde olduu gibi, nce S3 kapatlp Rfg reostas ayarlanlarak bota

almada 1 faz terminal gerilimi 127 Va getirilir. Sonra, senkron jeneratr s rasyla omik

(S4 kademeleri kapatlarak), saf endktif (S4 al p, S5 kademeleri kapatlarak) ve saf

kapasitif (S5 alp, S6 kademeleri kapatlarak) ykler iin kademe kademe yklenilir. Her

yklenme deerinde ns=1500 dev/dak da sabit tutularak 1 faz terminal gerilimini 127 V a

getiren Ifakm tespit edilerek Tablo 6.3 doldurulur.

Tablo 6.3 Senkron Jeneratr ayar karakteristii iin gzlem tablosuOmik Yklenme Kapasitif Yklenme Endktif Yklenme

I1 (A) If (A) I1 (A) If(A) I1 (A) If (A)

0 0 0


53/57


52

6.3. Senkron Motor Deneyleri

(a)

(b)

S0

ekil 6.2 a) Rotoru sargl asenkron makine rotorunun yuvarlak rotorlu senkron makine uyarma sargsnadntrlmesi, b) Senkron motorun V erileri deneyi iin balama emas

6.3.2. Senkron motora yolverme

Ryv nin maksimumda, Rfm nin minimumda olmasn saladktan sonra, S0 ve S1 kapatlarak

sistemin 1500 rpm de (ns) dnmesi salanlr (Gerekirse besleme gerilimi veya Rfm reostas

ayarlanlr). Rfsm nin deeri ve tahrik momentinde hassas ayarlar yapl p, senkronizasyon

koullar salandktan sonra S2 anahtar kapatlarak senkron makina ebekeye paralel hale

getirilir (Senkronizasyon koullar iin EM2 Senkron Makinalar Kitapna baknz).

Bylelikle senkron motora yolverilmi olunur.

6.3.3. Senkron motorun V erileri

Bu deney;

n n sabits= = , )P = sabit ve V = V = sabit, artlarnda I = f(I1 1n 1 f 2

nin incelenmesi anlamna gelir.


54/57


53

Motor ebekeye senkronlandktan sonra, yolverici tahrik dzeni (D.A. nt motor) S0

anahtar alarak devre d braklr. Artk motor kendi bana senkron hzda dnmektedir. P2

; k gcn sabit tutmak iin motor milindeki dinamo-frenin momenti sabit tutulacaktr.

Ayarlanlan her yk momenti iin I1 akmnn If akmna bal olarak deiimi Tablo 6.4e

kaydedilecektir. Elde edilen lmler ile I1=f(If) erileri ayn diyagram zerine izilip V

erileri elde edilecektir. V erileri senkron makinann eitli yklenme durumlarndaki kararl

alma aralklarn vermektedir.

Tablo 6.4 Senkron motorun V erileri deneyi iin gzlem tablosu

If

[A]

M=0,10Nm

iken

I1 [A]

M=0,15Nm

iken

I1 [A]

M=0,20Nm

iken

I1 [A]

M=0,25Nm

iken

I1 [A]


55/57


54

6.4. Senkron Makine Deneyleri ile lgili Cevaplandrlacak Sorular

1. Yk arttka cos=1 e karlk gelen minimum noktalar niin saa doru kaymaktadr?

Yani etkin g arttka omik alma iin neden daha fazla uyarma akmna ihtiya vardr?

2. Senkron motor belirli bir ebeke geriliminde omik olarak alrken, herhangi bir sebeple

ebeke gerilimi dse, veya artsa, aktif ve reaktif glerde ne gibi deimeler olur?

3. V karakteristiini karttnz senkron motorun asenkron olarak nasl yol alabileceini izah

ediniz.

4. Bota alma deneyinde u gerilimi artnn uyarma akmnn belirli bir deerinden sonra

azalmasnn sebebi nedir?

5. V>E hali senkron jeneratrn hangi yk durumuna tekabl eder? Sebebini fazr

diyagramlar kullanarak aklaynz.

6. Kapasitif ykte, uyarma akmnn sfra dmesine ramen kutuplarnda okuduumuz

gerilim iin gerekli amper sarm nasl salanr?

Kaynaklar

[ ]1 . BODUROLU, T., "Elektrik Makinalar Deneyleri", .T.. Ktphanesi Say 1255,

stanbul, 1983


56/57


55


Deney grubu:

Tarih:

Deney sorumlusu:


Tablo 6.1 Senkron Jeneratr Bota alma karakteristii iin gzlem tablosuk Erisi Dn Erisi

If (A) Ef (V) If(A) Ef(V)

0 8

8 0

Tablo 6.2 Senkron Jeneratr D karakteristik iin gzlem tablosuOmik Yklenme Kapasitif Yklenme Endktif Yklenme

V1 (V) I1 (A) V1 (V) I1 (A) V1 (V) I1 (A)

127 0 127 0 127 0


57/57


56


Deney grubu:

Tarih:

Deney sorumlusu:


Tablo 6.3 Senkron Jeneratr ayar karakteristii iin gzlem tablosuOmik Yklenme Kapasitif Yklenme Endktif Yklenme

I1 (A) If (A) I1 (A) If(A) I1 (A) If (A)

0 0 0

Tablo 6.4 Senkron motorun V erileri deneyi iin gzlem tablosuIf

[A]

M=0,10Nm

iken

I1 [A]

M=0,15Nm

iken

I1 [A]

M=0,20Nm

iken

I1 [A]

M=0,25Nm

iken

I1 [A]

ElektrikMakineleriLab12

Documents