ELEKTRK L ALETLER

Elektrik enerjisinin, tesislere ve kullananlara zararl isteimize uygun ve ekonomik olarak kullanlabilmesi iin elektrik deerleri kesin olarak bilinmelidir. Bu amala elektrik devrelerine L ALETLER balanr. Bu balantlar yapacak olan teknisyenlerin de bu konuda yetitirilmeleri gerekmektedir. lc aletleri; elektriki deerleri, kendi deerleri ve birimleri ile karlatran,gs teren, yazan veya sayan aralardr. lmeler, l aletlerinin devreye direkt veya yardmc aralda birlikte balanmas ile salanr. zellikle bir ok l aletlerinde, yardmc aralar kullanaak ayn l aleti ile D.A ve A.A enerjileride llebilir.

L ALETLERNN BALANTILARI

Doru ye Alternatif akm enerjilerinde kullanlan l aletlerinin devreye balanlar direkt veya yardmc aralarla salanr. n ve nt diren, Akm ve Gerilim Transformatrleri, Komitator, Sigorta, Topraklama balantlarna dikkat edilmesi gerekir. AMPERMETRE: Devreye SER balanr. VOLTMETRE: Devreye PARALEL balanr. FREKANSMETRE: Devreye PARALEL balanr. COS F METRE: Devreye, akm bobini SER, gerilim bobini PARALEL balanr. WATTMETRE: Devreye, akm bobini SER gerilim bobini PARALEL balanr, SAYA: Devreye, akm bobini SER, gerilim bobini PARALEL olarak balanr. AKIM TRANSFORMATR : Devreye SER balanr. GERLM TRANSFORMATR : Devreye PARALEL balanr.

BAST ELEKTRK DEVRELER Bir elektrik donanmn oluturan balantlar ve bileenleri topluca belirten terim. Elektrik devresi elektrik akmna (elektrik ykl akna) yol salamak iin biri birine balanm bileenlerden oluur. Elektrik ou kez k, ses ya da s gibi farkl bir enerji tr retmekte kullanlr. DEVRENN BLMLER Elektrik devrelerinin ounda drt ana blm vardr; (1) kimyasal pil, rete ya da gne pili gibi bir elektrik enerjisi kayna; (2) lamba, motor ya da hoparlr gibi bir yk (yada kt aygt); (3) elektrik enerjisi kaynaktan yke tamak iin bakr yada alminyum tel gibi iletkenler ;(4) enerjinin yke akn denetlemek iin rle,anahtar ya da termostat gibi denetim aygt. A B

11/2 V pil 3 V ampul 11/2 V pil -

+

Basit bir elektrik devresi,elektriksel bileenlerin izimlerini kapsayan resimsel bir ekille (A) ya da elektrikilerin belirli bileenleri tanmlamakta kullandklar balantl standart simgelerden oluan bir izimle (B) gsterilebilir. Gerek DA (yn deimeyen doru akm),gerek AA (yn periyodik olarak terselen dalgal akm yada alternatif akm) olabilen kaynak, devreye bir elektromotor kuvvet (emk) uygular. Bu emk ,volt(V) olarak llr ve basnca benzer; belli bir devreden geecek (amper olarak llen ) akm miktarn belirler. Dnyann eitli lkelerinde kullanlan normal voltajlar genellikle, 50 60 hertz frekansta 110 ya da 220 V dur.

Devreler,seri,paralel,seri-paralel ve karmak olarak drt genel tipe ayrlabilir. Bunlarn tm DA, ya da AA bir kaynaktan beslenebilir. 2A + + 12V 2A 2V Ylba aac ampulleri gibi seri balanm bir doru akm devresinde, btn direnler ya da klar (ampuller) ardk olarak balanr .Her kta oluan voltaj dmesi, elektrik akna gsterdii dirence baldr. Ayn akm btn klardan getii iin, klardan biri snerse, br klara akm geii kesilir 1 + 2A 2 4V + 3 6V 2A

DORU AKIM DEVRELER Seri devre. Seri devrede akmn gidebilecei yalnzca bir yol vardr;akm kaynan bir ucundan kar,ykten (ktdan) geerek kaynan br ucuna dner. Metal iletkenli bir devrede bu akm kaynan negatif kutbundan pozitif kutbuna doru ok yava elektron akndan oluur. Baz yar iletkenli aygtlarda rnein transistrlerde ve yar iletken diotlarda art yklerde kart ynde hareket eder. Bu geleneksel diye adlandrlan ve artda eksiye doru akt varsaylan akmla akr. En basit doru akm devrelerinden biri olan el feneri seri devreye rnek verilebilir. Byle bir anlatmak iin devre bileenlerinin fiziksel grnlerini benzer izimlerin yer ald resimsel bir ekil kullanlabilir. Elektrikilerin ve teknisyenlerin yeledikleri bir yntemde balantl simgelerden oluan bir izim kullanmaktr;byle bir izimde, her simge, bir elektriksel bileeni temsil eder.

El fenerinde elektrik kayna, her birinin emks 1,5 Volt olan ve devreye 3 Volt salayan seri balanm iki kuru pildir.3 Voltluk bir ampul devrenin ktsn oluturur ve kaynak ile kt (yk) arasna srgl bir anahtar balanr. Bu durumda iine kuru pillerin konulduu tp biimindeki metal gvde iletim yolunu oluturur. Anahtar akken,akm gemedii iin ampul yanmaz. Ancak anahtar kapal iken devre tamamlanr ve devreden akm geerek ampul yakar. Akm ampuln flamann starak akkor haline getirir;bu durumda ampul snn yan sra kta yayar. Byle bir devreden geen akm,ampulle seri balanm bir ampermetre ile llrse kzgn flamann direnci om yasas ile hesaplanabilir. Bu yasa doru akm elektrik devresindeki nicelik arasnda bant kuran bir denklemdir. Bu denklemde voltaj(gerilim) V ile,akm iddeti I ile diren R ile gsterilirse buna gre Om yasas birbiri ile e deerli olan 3 biimde yazlabilir: V=I*R R=V/I I=V/R rnein el fenerinin 3Vluk kaynakktan ald akm 0.1 A ise ampuln R direnci 30 olur. Voltaj iki pile balanm bir voltmetre ile llebilir. Ampuln direnci ampule bir ohmmetre balanarak anahtar akken llebilir.Souk diren denilen bu deer 30 mun ok altnda bulunur. nk flaman yksek bir scakla ulatnda diren nemli lde artar. Sk rastlanan bir baka seri devre rneide ylba aalarn sslemede kullanlan kk ampuller balanan k telidir. Byle dzenlemenin sakncas bir ampul snerse elektriksel yolun kopmas ve btn klarn snmesidir.Daha iyi bir dzenleme snd zaman ksa devre oluturan yani akma direnci sfr olan ampuller kullanlmasdr. Bu ampullerden biri snerse dieri yanmay srdrr. Kirchhoff yasas nedeniyle kalan ampullerin tmnde daha ok voltaj vardr ve devreden daha ok akm geer. nk Kirchhoff yasasna gre tamamlanm bir devredeki voltaj dlerinin toplam uygulanan emk ya eit olmak zorundadr. Seri balanm bir devreye Ohm yasas uygulandnda btn seri direnlerin toplam direnci R dir. Byle bir devrede tketilen toplam g ampullerin her birinde harcanan ayr ayr glerin toplamdr. Paralel devre. Paralel balanm bir devrenin ayrc zellii,btn ktlarn (ya da yklerin) kaynakla ayn voltajda ve birbirinden bamsz olarak almasdr. Yani ktlarn biri devreden karlrsa brleri bundan etkilenmez. Otomobillerde kullanlan elektrik sistemi,DA Paralel devresine rnek verilebilir; bu sistemde aknn salad 12 Vluk voltaj ayn anda ateleme sistemine farlara park lambalarna radyoya ve klimaya elektrik enerjisi salar.

Paralel bir sisteme baka bir yk (kt) eklenirse akm iin yeni bir yol oluturur. Ve bu nedenle kaynaktan gelen toplam akm artar. Bu Kirchhoffun akm yasasnn bir uygulamasdr; sz konusu yasaya gre herhangi bir noktadan devreye giren akmlarn toplam o noktadan kan akmlarn toplamna eittir. Baka bir diren Paralel balandnda paralel devrenin birleik direnci belirgin biimde azalr. Seri devrede olduu gibi paralel devrede de toplam g ayr ayr glerin toplamndan oluur. 15A 5A

+ 12 10A 12 2A 60 3A 40

15 A

5A

Otomobilin elektrik sistemi gibi doru akml bir Paralel devrede, btn rezistrler ya da ykler, parelel dallarla ortak bir g kaynana balanr. Her yk ayn voltajdadr; ama direncine bal olarak farkl miktarda akm eker. Seri-Paralel Devre. Seri-paralel devreler, baz bileenlerin birbirleriyle paralel baland, paralel birleimlerinse baak bileenlerle seri halde bulunduu devreler olarak tanmlanabilir. Kaynaa seri balanm bir anahtar ve bir sigorta ya da devre kesici ile paralel balanm bir ok bileen byle bir devre oluturur. Karmak Devreler. Yalnzca seri ya da sadece paralel bileimlerden oluan blmlere ayrlabilen bir devreye Karmak Devre denir. Bir direncin llmesinde kullanlan Wheatstone kprs adndaki devre buna iyi bir rnektir. Bu devre, temel olarak bir karenin drt kenarn oluturan, birbirine balanm drt rezistrden oluur. apraz kelerin ikisine bir voltaj kayna br ikisine ise belli bir direnci olduu bilinen bir galvanometre balanr. Ancak kpr devresi dengede olduunda galvanometreden hi akm gemediinde devre seri paralel bileimidir. Toplam direnci bulmak amacyla byle bir devreyi zmlemek iin zel teknikler gereklidir.

Otomobilin ateleme sisteminde ya da fotoraf makinesinin fotoflanda olduu gibi doru akm devrelerine indkleler ve kondansatr balanabilir. Byle uygulamalarda nemli olan geici tepkidir; nk doru akm bakmndan bir kondansatr (srekli durum koullarnda) ak devre demektir ve bir indkle iinden geen akm deiken olmadka hibir etki gstermez. Ama indktans ve kapasitansn etkileri dalgal akm devrelerinde ok daha nemlidir. nk dalgal akmda voltaj ve akm srekli deimektedir. 1.1. Doru Akmn Tanm Zamanla yn ve iddeti deimeyen akma doru akm denir. ngilizce Direct Current kelimelerinin ksaltlmas DC ile gsterilir. 1.1.2. Doru Akmn Elde Edilmesi DC reten kaynaklar u ekilde sralanabilir: Pil; kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dntren aralara pil ad verilir. Akmlatr; kimyasal yolla elektrik enerjisi reten aratr. Dinamo; hareket enerjisini DC elektrik enerjisine eviren aralardr. Dorultma devresi; Alternatif akm elektrik enerjisini DC elektrik enerjisine eviren aralardr. Gne pili; Gne enerjisini DC elektrik enerjisine eviren elemanlara gne pili denir. 1.1.3. Doru Akmn Kullanld Yerler Doru akmn yaygn olarak kullanld alanlar yle sralayabiliriz: 1. Haberleme cihazlarnda (telekominikasyonda), 2. Radyo, teyp, televizyon, gibi elektronik cihazlarda, 3. Redresrl kaynak makinelerinde, 4. Maden artma (elektroliz) ve maden kaplamaclnda (galvonoteknik ), 5. Elektrikli tatlarda (tren, tramvay, metro), 6. Elektro-mknatslarda, 7. DC Elektrik motorlarnda. 1.1.4. Ohm Kanunu Tanm : 1827 ylnda George Simon Ohm Bir iletkenin iki ucu arasndaki potansiyel farkn, iletkenden geen akm iddetine oran sabittir eklinde tanmn yapmtr. Bir elektrik devresinde akm, voltaj ve diren arasndaki balanty veren kanuna Ohm Kanunu ad verilir. Bu tanma gre aadaki formller elde edilir. Burada U gerilimi (birimi volt V); I akm (birimi amper A), R direnci (birimi Ohm ) simgelemektedir. gende hesaplanmak istenen deerin zeri parmak ile kapatlarak denklem kolayca karlabilir. rnek 1.1 : 1,5 Vluk pilin ular arasna direnci 3 ohm olan bir ampul balanmtr. Ampul zerinden geen akm hesaplaynz. (ekil 1.1) zm :I= U R I= 1,5 = 0,5A bulunur. 3

ekil 1.1

1.2. Devre zmleri Elektronik devrelerde kullanlan direnler, seri paralel ya da kark balanarak eitli deerlerde direnler elde edilebilir.

1.2.1. Seri Devre 1.2.1.1. Seri Devrenin zellikleri lerinden ayn akm geecek ekilde direnler bir biri ardna eklenirse bu devreye seri devre denir. stenilen deerde diren yoksa seri balant yaplr. rnein iki adet 300 luk diren seri balanarak 600 luk diren elde edilir. 1.2.1.2. Edeer Diren Bulma Tm direnlerin yerine geecek tek dirence edeer diren veya toplam diren denir. RT veya Re eklinde gsterilir. Seri devrede toplam diren artar. Birbiri ardnca balanan direnlerden her birinin deeri aritmetik olarak toplanr ve toplam diren bulunur. Toplam diren bulunmasnda kullanlan denklem:

R T = R 1 + R 2 + R 3 + .... + R n eklindedir.

ekil 1.2

rnek1.2: ekil 1.3de adet seri bal diren gsterilmitir. A-B noktalar arasndaki edeer direnci hesaplaynz. zm: RT = R1 + R2 + R3 = 3 + 5 + 7 = 15

ekil 1.3: Seri bal diren devresi

1.2.1.3. Akm Geii Devre akm seri bal tm direnlerin zerinden geer.

ekil 1.4 : Seri devrede akm geii

1.2.2. Kirofun Gerilimler Kanunu Kirof, Gerilimler Kanunu ile; devreye uygulanan gerilim, direnler zerinde den gerilimlerin toplamna eittir der. Yani, U T = U 1 + U 2 + ..... + U n (V) tur. U = I.R olduundan denklem, U T = U.R 1 + U.R 2 + ... + U.R n eklinde de yazlabilir. rnek 1.3: ekil 1.5de verilen devrede direnler zerinde den gerilimleri beraberce bulalm zm: ncelikle edeer diren (bir nceki rnekte olduu gibi)

ekil 1.5

R AB = R 1 + R 2 + R 3

R AB = 3 + 5 + 7 = 15

ve devreden geen akm (Ohm Kanunu yardmyla) bulunur.I= U 30 = = 2A R AB 15

imdi ise her bir diren iin Ohm Kanununu uyguladmzda;

ekil 1.6: (a,b,c)U 1 = I R 1 = 2 3 = 6V U 2 = I R 2 = 2 5 = 10VU 3 = I R 3 = 2 7 = 14 V

Kirof Kanununa gre direnler zerinde ki gerilimlerin toplam retecin gerilimine eit olmalyd;U = U1 + U 2 + U 3 = 6 +10 +14 = 30V

=

Grld gibi retecin gerilimi ile direnler zerine den gerilimlerin toplam birbirine eittir. 1.2.3.Paralel Devre 1.2.3.1. Paralel Devrenin zellikleri Direnlerin karlkl ularnn balanmas ile oluan devreye paralel balant denir. Paralel balantda toplam diren azalr. Direnler zerinde ki gerilimler eit, zerinden geen akmlar farkldr. 1.2.3.2. Paralel Devrede Diren Toplama Paralel balantda seri balantdan farkl olarak edeer diren, diren deerlerinin arpmaya gre terslerinin toplamnn yine arpmaya gre tersi alnarak bulunur. Forml haline getirirsek,1 1 1 1 = + + + R e R 1 R 2 Rn

Denklem 1.2

rnek 1.4 : ekil 1.7deki devrede A ve B noktalar arasndaki edeer direnci hesaplaynz. Formlmz R1 ve R2 paralel direnlerine uygularsak1 1 1 1 1 2 +1 3 = + = + = = R e R1 R 2 3 6 6 6(2) (1)

1 3 6 = R e = = 2 olarak bulunur R e 6 3

ekil 1.7:

Sadece iki paralel direncin olduu devrelerde hesaplamann kolayl asndan; R R R e = 1 2 forml de kullanlabilir. R1 + R 2 R R 3 6 18 R e = 1 2 = = = 2 olarak bulunur R1 + R 2 3 + 6 9 Paralel kollarn gerilimleri eittir. Kaynak ularn takip edersek doruca diren ularna gittiini grebiliriz. Burada Uk kaynak gerilimi baka hibir diren zerinden gemeden doruca R1 direncinin ularna gitmekte dolaysyla U1 gerilimi kaynak gerilimine eittir. Tm bunlar R2 direnci ve U2 gerilimi iinde geerlidir. Baka bir deile Uk=U1=U2 dir. Direnci dk olan koldan ok, direnci fazla olan koldan az akm geii olur. Akm ve diren arasnda ters orant vardr.

1.2.3.3. Gerilim Eitlii

ekil 1.8

1.2.4. Kirofun Akmlar Kanunu

Kirof, Akmlar Kanunu ile bir dm noktasna gelen akmlarn toplam o dm noktasn terk eden akmlarn toplamna eittir der.I T = I1 + I 2 + ... + I n (A) ve I=V/R olduundan I T = U R 1 + U R 2 + ... + U R n eklinde de yazlabilir.

rnek 1.5 : ekil 1.9daki devrenin I1 , I2 kol akmlarn ve I akmn bulunuz. zm:Kaynak gerilimi paralel direnlerde den gerilimlere eittir.U 15 = = 5A R1 3 U 15 I2 = = = 2,5A R2 6 I1 =

Kirofun Akmlar Kanunu ile,I = I1 + I 2 = 5 + 2,5 = 7,5Aekil 1.9

KUMANDA ELEMANLARI

1.1

GENEL BLGLER

Elektrik makinalarnn ve elektrikli aygtlarn altrlmalarnda kullanlan elemanlara kumanda elemanlar denilir. Kumanda elemanlar, sklkla kumanda devrelerinde kullanlrlar. Bu elemanlar tanmak ve ilevlerini bilmek, devrelerin renilmesi iin bir n adm olarak dnlmelidir. Bu sayede karmak devrelerin ileyilerinin zmnn daha kolay anlalabilmesine olanak salanr. Bu blmde anlatlan temel kumanda elemanlar unlardr;

Butonlar Anahtarlar Lambalar Rleler Kontaktrler Ar Akm Rleleri Zaman Rleleri Termostatlar Paket alterler BUTONLAR

1.2

Elektrik akmnn geip gememesini, yn deitirmesini salayan elemanlardr. Bu elemanlarn kontaklarndan akm geer. Normalde ak kontakl bir anahtardan akm gemez. Butona basarak kontak kapandnda akm geebilir. Normalde kapal kontakl bir elemandan akm geer. Butona basarak kontak aldnda akm geii durur. 1.2.1 1.2.1.1 Yaplarna Gre Butonlar Normalde Ak Kontakl Buton

Bu elemana ksaca balatma (start) butonu ad verilebilir. Butona basldnda kontak kapanarak devre tamamlanr. Buton serbest brakldnda ise kontak tekrar eski konumuna dner.

1.2.1.2

Normalde Kapal Kontakl Buton

Bu elemana ksaca durdurma (stop) butonu ad verilebilir. Butona basldnda kontak alarak devre akm kesilir. Buton serbest brakldnda tekrar eski konumuna dner.

ekil Durdurma butonu simgesi

ekil Durdurma butonu 1.2.1.3 ift Yollu Buton

ekil Durdurma butonunun devrede gsterimi

Biri normalde kapal, dieri normalde ak iki adet kontaa sahip olan butondur. Butona kuvvet uygulandnda kontaklar yer deitirir. Bir ileme son verirken,dier bir ilemi balatmak istenen yerlerde kullanlr.

ekil ift Yollu buton simgesi

ekil ift yollu buton 1.2.1.4 Ortak Ulu Buton (Jog Buton)

ekil ift yollu butonun devrede gsterimi

Butonun normal konumunda 1-2 balantlarndan akm gemektedir. Butona kuvvet uygulandnda devre 1-4 balantlar zerinden tamamlanr. Buton serbest brakldnda normal konumuna dner. ift yollu butondan fark, 1 numaral ucun ortak olmasdr.

ekil Jog buton simgesi

ekil Jog butonu 1.2.2 1.2.2.1 alma ekillerine Gre Butonlar Kalc Buton (Anahtar)

ekil Jog butonunun devrede gsterimi

Kalc butona basldnda, buton durumunu deitirir. Kalc buton serbest brakldnda, normal konumuna dnmez. Yani basld ekilde kalr. Baka bir kumanda eleman kalc butonu tekrar normal konumuna dndrr. Bu eleman bir ar akm rlesi veya bir durdurma butonu olabilir.

ekil Kalc tip butonun devrede gsterimi 1.2.2.2 Ani Temasl Buton

Ani temasl butona basldnda, buton durumunu deitirir. Serbest brakldnda, ani temasl buton otomatik olarak normal konumuna dner. 1.3 ANAHTARLAR

En ok kullanlan kumanda elemanlardr. Anahtarlarn butondan fark kalc tipte olmasdr. ekilde anahtar normalde ak konumda kullanlmaktadr.

ekil Anahtar simgesi

ekil Anahtar

ekil Anahtarn devrede gsterimi

1.4

LAMBALAR

Kumanda devrelerinde en ok kullanlan elemanlar sinyal lambalardr. Sinyal lambalarnn gvdelerine neon veya akkor telli lamba taklr. Neon lambalar 220 V gibi yksek gerilimli kumanda devrelerinde, ak kor telli lambalar ise 36 V gibi dk gerilimli kumanda devrelerinde kullanlrlar.

ekil Lamba simgesi ekil Lamba

ekil Lambalarn devrede gsterimi Sinyal lambalar genellikle eletrik tablolarna balanacak ekilde yaplrlar. Bu balamada, sinyal lambasnn gvdesi tablonun arka tarafnda kalr. Sinyal lambasnn bombeli ve renkli cam tablonun n yznde bulunur.

1.5

RLELER

Ufak gteki elektromanyetik anahtarlara rle ad verilir. Rleler elektromknats, palet ve kontaklar olmak zere ksmdan oluur. Elektromknats, demir nve ve zerine sarlm bobinden meydana gelir. Rle bobinleri hem doru ve hem de alternatif akmda alr. Bobin doru akma balanacak ise demir nve bir paradan yaplr.

ekil 1.24 Gerek bir rle Demir nvenin n yzne plastikten yaplm bir pul konur. Bu pul, bobin akm kesildikten sonra artk mknatsyet nedeniyle paletin demir nveye yapk kalmasn nler. Bobini alternatif akma balanacak rlelerin demir nveleri sac paketinden yaplr. Demir nvenin n yznde alan oyua bakrdan yaplm bir halka geirilir. Bu bakr halka konmazsa alternatif alan nedeniyle palet titreim yapar. Kontaklar alp kapanr ve rle grltl alr.

ekil 1.25 Rlenin i yaps Rlelerde bir veya daha fazla sayda normalde ak ve normalde kapal kontak bulunur. Kontaklarn alp kapanmalarn, rlenin paleti salar. Bobin enerjilendiinde, palet ekilir. Normalde kapal kontaklar alr, normalde ak kontaklar kapanr. Rlenin paletine balanm olan bir yay kontaklarn nornal konumda kalmalarn salar. Kontaklarn yapmlarnda gm, tungsten, palladyum metalleri ve bunlarn alamlar kullanlr.

ekil 1.26 Rleli devre rnei ekil 1.26da verilen rlenin bobinine bir gerilim uygulandnda rle enerjilenir ve paletini eker. Palet zerinde bulunan 1-3 numaral kontak alr ve 1-2 numaral kontak kapanr. Bobinin akm kesildiinde, rle zerinde bulunan yay, paletin demir nveden uzaklamasn salar. Bu durumda kapanm olan 1-2 numaral kontak alr, alm olan 1-3 numaral kontak kapanr. Rleler ekil 1.27deki gibi sembolize edilir.

ekil 1.27 Rle ve kontaklarnn simgeleri 1.6 KONTAKTRLER

Byk gteki elektromanyetik anahtarlara kontaktr ad verilir. Rlelerde olduu gibi kontaktrler de elektromknats, palet ve kontaklar olmak zere ksmdan oluur. Kontaktrler, bir ve fazl motor, stc, kaynak makinesi, trafo vb. alclarn otomatik olarak kumanda edilmesinde kullanlr. Bu elemanlarn bobinlerinin gerilimleri DC ya da AC olarak 24 - 48 - 220 - 380 volt olabilmektedir.

ekil 1.28 Kontaktrn i yaps

ekil Gerek bir kontaktr ekil 1.28de verilen kontaktrn bobinine bir gerilim uygulandnda kontaktr enerjilenir ve paletini eker. Palet zerinde bulunan 5-6 numaral kontak ve 7-8 numaral kontak alr. 1-2 numaral kontak ve 3-4 numaral kontak kapanr. Bobinin akm kesildiinde, kontaktr zerinde bulunan yay, paletin demir nveden uzaklamasn salar. Bu durumda kapanm olan 1-2 numaral kontak ve 3-4 numaral kontak alr. Alm olan 5-6 numaral kontak ve 7-8 numaral kontak kapanr. 1.6.1 1.6.1.1 Kontaktrlerin Yaps Bobinler (Elektromknats)

Bobin ve demir nveden retilmi elemandr. Bobinde gerilim uygulandnda geen akm manyetik alan oluturarak mknatsiyet meydana getirir. Kontaktr bobinleri de doru veya alternatif akmla alrlar. Her iki akmla alacak kontaktrlerin demir nveleri genellikle E eklinde yaplrlar. Eer bobin doru akmla alacaksa E eklindeki demir nve, yumuak demirden ve tek bir para olarak yaplr.

ekil Enerjilenmi kontaktr Demir nvenin d bacaklarna plastikten yaplm iki pul konur. Bu pullar, bobin akm kesildikten sonra kalan artk mknatsyet nedeniyle paletin demir nveye yapk kalmasn nlerler. Bobini alternatif akma balanacak olan kontaktrlerin E eklindeki demir nveleri, silisli salarn paketlenmesiyle yaplr. Bylece manyetik devrenin demir kayplar en kk deere indirilmi olur. Bir kontaktr bobini alternatif gerilime balanrsa bu bobin alternatif manyetik alan yaratr. Frekans 50 olan bir ebekede bu manyetik alan saniyede 100 kere 0 olur, 100 kere de maksimum deere ular.

Manyetik alan maksimum olduunda palet ekilir, sfr olduunda da palet braklr. Bu nedenle palet titreir, kontaklar alr ve kapanr, kontaktr ok grltl olarak alr. Bu sakncay gidermek iin demir nvenin d bacaklarnn n yzlerinde alan oyuklara kaln bakr halkalar taklr. Bakr halkalar kullanlmazsa bir titreme oluur. Bir transformatrn sekonder sargs gibi alan bu bakr halkalarn her birinde gerilim indklenir. Halkalar ksa devre edilmi olduklarndan, indksiyon gerilimi halkalardan akm dolatrr ve halkalar ek bir manyetik alan yaratr. Bu manyetik alan esas manyetik alandan 90 derece geride olduundan, demir nvedeki toplam manyetik alan hibir zaman sfr olmaz. Bu nedenle palet devaml ekik kalr.

ekil Kontaktrn devre zerinde gsterimi 1.6.1.2 Palet

Kontaktr nvesinin hareketli ksmna palet denir. Palet zerine kontaklar monte edilmitir. Kontaktrlerde kontaklarn alp kapanmalar palet ile salanr. Palet, yerekimi kuvvetiyle veya bir yay aracl ile demir nveden uzakta bulunur. Bobin enerjilendiinde, palet demir nve tarafndan ekilir ve kontaklar durum deitirir. 1.6.1.3 Kontaklar

Normalde ak ve normalde kapal olmak zere iki tip kontak vardr. Palet zerine monte edilen hareketli kontaklarn bir ksm kontaktr almaz iken ak konumda, bir ksm ise kapal konumdadr. Kontaktr bobini enerjilendiinde ise kontaklar durum deitirir. Kontaklarn yapmnda gmn; bakr, nikel, kadmiyum, demir, karbon, tungsten ve molibden'den yaplm alamlar kullanlr. Bu alamlarda gmn sertlii artrlm, srtnme ve arktan dolay meydana gelecek anmalar azaltlmtr. Kontaktrde iki tip kontak mevcuttur. Bunlar : G kontaklar (Ana Kontaklar) Kumanda kontaklar (Yardmc Kontaklar)

G kontaklar yksek akma dayankl olup, motor vb. alclar altrmak iin kullanlr. Bu nedenle yaplar byktr. Kumanda kontaklar ise, termik ar akm rlesi, zaman rlesi, s kontrol rlesi, mhrleme vb. gibi dzeneklerin altrlmasnda grev yapar. Bu nedenle yaplar kktr.

ekil Bir kontaktrn yaps Ksaca; ana kontaklar yk akmn, yardmc kontaklar kumanda devresinin akmn tarlar. Kontaktrn iinde normalde ak ve normalde kapal olmak zere deiik sayda kontak bulunur. Bobin enerjisiz iken baz kontaklar ak konumda bekler. Bobin

enerjilendiinde ak kontaklar kapal, kapal kontaklar ise ak hale gelir. Kontaktrde kontaklarn konumunun deiimi Tablo 1.1de gsterilmitir.

Tablo Kontaktrde Kontaklarn Konum Deiimi

ekil Bir alternatif akm kontaktrnn devresi ekil 1.33te, bir buton ve bir kontaktrle yaplan balantnn emas verilmitir. Bu balantda balatma butonu akken, A kontaktr enerjilenemez. Yani A kontaktr normal konumunda bulunur. Bu durumda A1 konta ak ve L1 lambas snktr. A2 konta kapal olduunda, L2 lambas yanmaktadr. Balatma butonuna basldnda A kontaktr enerjilenir. Normalde ak A1 konta kapanr ve L1 lambas yanar. Normalde kapal A2 konta alr, yanan L2 lambas sner. Balatma butonu serbest brakldnda, A2 kontaktrnn enerjisi kesilir. Kontaklar normal konumlarna dnerler. L1 lambas sner ve L2 lambas yanar.

ekil Bir doru akm kontaktrnn devresi

ekil 1.34te ise, balatma butonuna basldnda P ucundan gelen akm balatma butonundan, A1 konta ve A bobininden geerek devresini tamamlar. A kontaktr veya rlesi, normal gerilimle enerjilenir. Normalde kapal A1 konta alr. R1 direnci A bobinine seri olarak balanr. R1 direncinde den gerilim nedeniyle A bobini daha kk bir gerilimle almaya devam eder. nk A bobinine uygulanan bu kk gerilim, paletin ekik kalmasn salar. A bobini enerjilenince, A2 konta kapanr ve L1 lambas yanar. A3 konta alr, yanan L2 lambas sner.

Elektrik Motorlar Motor : Elektrik enerjisini mekanik enerjiye dntren makinelere denir. Asenkron motorlar : Asenkron motorlarn almas, dner manyetik alan prensibine gre olur.Statora yerletirilen sarglara uygulanan alternatif (AC) gerilimin meydana getirdii dner manyetik alan ,rotor ubuklarn keserek dndrme momenti meydana getirir. Asenkron Motorlar endstride en ok kullanlan motorlardr. Yaplar basittir ve DC akm motorlarna gre : 1. Daha ucuzdur. 2. Daha az bakma ihtiya duyarlar. 3. almalar srasnda elektrik ark olumaz. 4. 1 ve 3 fazl yaplabilirler. 5. Birka watttan ok byk glere kadar yaplabilirler. 6. Momentleri yksektir. 7. Daha az arza yaparlar. 8. Frekans deitirmek suretiyle istenilen devir says elde edilebilir. 9. Devir says yke bal olarak ok az deime gsteririler. Yukarda saylan nedenlerden dolay Asenkron motorlar sanayide daha ok tercih edilirler. Asenkron motorlar rotor yaplarna gre ikiye ayrlr. 1. Sincap kafesli (ksa devre rotorlu) asm 2. Bilezikli (Rotoru sargl ) asm. Sincap kafesli (ksa devre rotorlu) Asenkron motorlar. fazl sincap kafesli asenkron motorlarn yaplar dier motorlara gre basit olduunda daha ucuz va az arza verirler.Silisli salar pres edildikten sonra rotor kanallar iine alminyum eritilerek ksa devre kafes sarglar elde edilir.Byk gl motorlarda rotorlara alminyum yerine bakr ubuklar yerletirilir.ubuklar her iki taraftan ksa devre edilirler. Bilezikli (Rotoru sargl ) Asenkron motorlar. Deiik hzda altrmak iin gelitirilmitir.Yaps ksa devre rotorlu motorlara gre daha karmaktr.Rotoru elik salardan yaplm silindirik bir gbekten meydana gelir. 120 derece aralkla adet tek fazl kalp sargs rotor zerine alm oyuklara yerletirilir. Rotorun kutup says ile statorun kutup says birbirine eittir. Bu tip motorlarn statorlar ile sincap kafesli motorlarn stator sarglar ayndr. Rotora yerletirilen sarglarn birer ular ksa devre yani yldz balanr. dier ular ise rotorun zerine yerletirilen bileziklere balanr.

Avantajlar 1. Momentleri yksektir. 2. Hzlar deitirilebilir. Dezavantajlar 1. Maliyeti yksektir. 2. Bakm ve tamir masraflar fazladr. 3. Diren rotor devresinde iken verimi dk ve hz reglasyonu ktdr. 4. Nominal yklerin zerinde yklerde hz yava yava artar. Asenkron motorlarn Ana Paralar : 1. Satator (duran ksm) 2.Rotor (dnen ksm) 3.Gvde ve kapaklar 4.Pervane 5.Yataklar Asenkron Motorlarda Devir Yn Deiimi : Dner alnn ynnn deitirilmesi ile motorun yn deiir. Bu da iki fazn yerinin deitirilmesi ile olur. fazdan ikisinin yeri deitirilirse motor ters dner. Senkron Hz (ns): Dner alann devir saysna senkron devir veya senkron hz denir. ns = 60.f / p f: Frekans (Hz) p :Kutup says Asenkron Hz (nr) :Rotorun hzna Asenkron hz veya Asenkron devir denir. Kayma(s) : Senkron hz ile rotorun hz arasndaki farka denir. 1.Devir cinsinden kayma : n=ns-nr Yzde cinsinden kayma s= ns-nr /ns Asenkron Motorlara Yol Verme : Asenkron motorlar kalknma annda nominal akm deerlerinin ok zerinde (4-8 kat) akm ekerler. Motor normal devrine ulanca ektii akm normal seviyeye der.Kalk sresi yaklak 3-5 saniyedir. zellikle byk gl motorlarn devreye girmeleri srasnda ektikleri bu ar akmdan dolay ebekeye ve baka alclara zarar verirler. 1. Motoru besleyen enerji iletim hatlarnda byk gerilim dmelerine sebep olur. 2. Gerilim dalgalanmalarna neden olur. Bu sebeplerden dolay 5 KW tan byk asenkron motorlara direkt yol verme yerine kalk akmn drme yntemleri ile yol verilir. a. Yldz-gen ( / ) yol verme b. Oto trafosu ile yol verme c. Diren le yol verme d. Soft Starter (yumuak) ile yol verme e. Frekans deitirici ile yol verme Yldz-gen ( / ) yol verme : Bir Asenkron motorun alma gerilimi, ebeke gerilimine eit olan motorlara yldz-gen yol verilebilir. Bu tr yol verme yldz-gen alter veya birka kontaktr bir zaman rlesi yeterlidir. Not: Yk momenti motorun yldz balant momentinden bykse motor yk altnda kalknamaz. Bu durumda motora bota yol verilip motor nominal devrine ulanca merkezka kuvvet veya manyetik etki ile kavrama hareket ettirilerek motorun yklenmesi salanr. Yldz gen yol vermede motor nce yldz balanarak dk gerilimle yol verilir.Motor Normal devrine ulanca gen balanarak motor almasna devam eder.

Bir asenkron motor gen almada yldz almasna gre 3() kat daha fazla akm eker.Bu nedenle motor nce yldz, sonra gen balanarak ekecei akm azaltlm olur. Yldzdan gene geite 1. Yk momenti motor momentine eit olmaldr. 2. Yldz balamada motorun devri nominal devre yakn olmaldr. Yldzdan gene geite sre ok nemlidir. Sre ksa olursa ani akm ykselmeleri; sre uzun olursa yk momenti fazla ise motor 1/3 moment ile alacandan motor ar yklenmi olur. Bu sre motor direkt balanarak ampermetre ile belirlenebilir. En ideal yol verme sresi 10 saniyeden az olmaldr. MOTOR KORUMA RLELER Motorlar tehlikeye Sokan Ar Akm Nedenleri Motorlarn yanmasnn neden olabilecek balca arzalar unlardr. 1. fazl motorlarn iki faza kalp almaya devam etmesi a. fazdan birinin ebekeden kesilmesi b. fazdan birinin sigortasnn atmas c. Kontaktrler kontaklarndan birisinin arzalanmas d. Motor ile kontaktr arasndaki kablo balant irtibatnn herhangi bir neden ile geirgenliini kaybetmesi 2. Mekanik zorlanmalarla (mil skmas, yatak srmas vb.) motorun rotor skmas sonucu ar akm ekmesi 3. ebeke voltajnn srekli olarak normal deerinin altnda bulunmas ve bylece dk momentle almas sonucu fazla akm ekmesi KORUMA RLELER 1. Ar Akm Rleleri a. Manyetik Rle b. Termik Rle c. Elektronik Ar Akm Rlesi 2. Termistr Koruyucular 3. Faz Koruma Rlesi 4. Gerilim Koruma Rleleri 5. Faz Sras Rleleri lkemizde en ok kullanlan koruma rlesi Termik Rledir. Ancak Baz iletme artlarnda Termik Rle grev yapmayabilir. Bu durumda termistr korumas yaplmaldr. Ar Akm Rleleri Motorlarn tehlikeye sokan ve ar akm ekmesine neden olacak etkiler ksa sreli ise, motor iin tehlike yoktur. Ancak ar akmn bir sre devam etmesi, motor sarglarndaki sy ksa srede artrr. Bu durum sarglarn yanmasna sebep olabilir. Motorun kalk srasnda fazla akm ektikleri iin ksa sreli ar akmlarda grev yapmayan bir koruma rlesi ile motorun korunmas gerekir. Ar akm rleleri, ana akm devresine balanrlar. Bylece rleden motor akm geer,srekli olarak devreden geen akmn termik veya manyetik etkisini kontrol eden ve snma, izin verilen belirli st seviyeyi getiinde, kontaktrn bobin devresini aarak enerjinin kesilmesini salayan bir lme rlesidir. Termik Manyetik Rleleri Termik Manyetik devre kesicilerde termik koruma(ar yk artlarnda koruma) devre kesicinin bimetal ksm ile salanr. Bimetal bildiiniz gibi uzama katsaylar farkl iki metalin birlemesiyle oluur. Bimetal sndnda uzamas daha az olan metale doru

bklr. Bylece kesici mekanizmasnn almasna yardmc olan bir trna kurtararak kesiciyi devre d brakr. Bimetalin bklmesi kesicinin iinden geen akmla doru orantldr. Zira akmn artmas scakln artmas demektir. Bu ekilde anma akmn stndeki yk akmlarnda, kesicinin ar akm koruma ilemi bimetal sayesinde gerekleir. Manyetik koruma ilevi (ksa devre artlarnda koruma) devre kesicilerde ksa devre akmnn meydana getirdii manyetik alann oluturduu mknatslanma ile alan mekanik bir dzenek ile salanr. Elektronik Ar Akm Rlesi Elektronik devre kesicilerde ise ar akm elektronik devre ile kontrol edilir. Termik Rlelere kar bir ok stnlkleri vardr.Her bir faza ksa devre akmnn manyetik etkisiyle alan mekanik atrma dzenei konmutur. Kesicilerin ama sreleri kesicinin ve evrenin scaklndan bamszdr. Elektronik devre kesicilerimizin anma akm ayar sahalar olduka genitir. letme akm nominal akmn (0,4-1) kat arasnda ayarlanabilmektedir. Mhrleme Devresi: tmeli Butonlarda zerindeki basn kaldrldnda buton normalde ak konumuna geri dner ve bobinin devresi alr. Normal olarak bir motora yol vermede bir butona baslarak motor yol verici bobininin enerjilenmesi ve buton brakldktan sonra da bobinin enerjili kalmas istenir. Bunu salamak iin butona kontaktrn NO (normalde ak) konta paralel balanarak salanr. Yaplan bu ileme mhrleme denir. Fotosel Rleler: Fotosel rleleri, bir isik sensr yardimiyla dis ortamin aydinlik siddetine gre alisir. Rle, ayarlanan Lx degerine gre belli bir zaman gecikmesi sonunda eker veya birakir. Aydinlikta rle ekili degildir. Hava kararirken isik siddeti ayarlanan Lx seviyesinin altina dstgnde led yanar ve 30-60 sn. sonra rle eker. Hava aydinlanirken isik siddeti ayarlanan Lx seviyesinin zerine iktiginda led sner; rle 30-60 sn. sonra birakir. Bu tip rleler genellikle bahelerde, sokaklarda, otoyol aydinlatmalarinda tnellerde veya vitrin otomatigi benzeri ok amali aydinlatma tesislerinde isik siddetine gre karanlik bastiginda devreye girecek gn aydinlandiginda ise devreden ikacak sekilde grev yapar. Baz modellerinde,zerinde bulunan dahili sigorta, cihazi asiri yklerden ve kisa devrelerden korur.Cihaz, zerinde bulunan buton sayesinde de test ve kontrol amali kullanilabilir. zerindeki zaman skalasi (1-10 saat) sayesinde, rle devreye girdikten sonra ayarlanan sre kadar alisir. Gece belirli bir saatten sonra aydinlatma ihtiyaci olmayan yerlerde kullanilir Zaman Rleleri Zaman rleleri ekme gecikmeli rlelerdir. Enerji verildiginde ayarlanan t zamani saymaya baslar. t zamani sonunda rle eker, RLE LED 'i yanar. Enerji kesilinceye kadar rle bu konumunu korur.. RM : RM rleleri birakmada gecikmeli zaman rleleridir. Enerji verildiginde rle eker ve ayarlanan t zamani saymaya baslar. t zamani sonunda rle birakir. Rle ilk konumuna dner. PTC-Termistr Rlesi PTC : Sanayilerde genis bir kullanim alanina sahip elektrik motorlari esitli nedenlerle asiri isinir. PTC Termistr Rlesi asiri isinmanin elektrik motorlarina zarar vermesini engellemek amaciyla tasarlanmistir.

Motor sargi sicakligi kullanilan PTCnin sicaklik sinirini astiginda rle birakir, LED sner. Motorun asiri isinmasi engellenmis olur. Motor sargi sicakligi kullanilan PTCnin sicaklik sinirinin altina dstgnde rle tekrar eker, LED yanar. Motor tekrar alisir. Yldz-gen Rlesi fazli elektrik motorlari ilk kalkis aninda sebekeden yksek akim ektikleri iin sebekeye veya motoru kontrol eden kontrol elemanlarina zarar verebilir. Sanayide en ok karsilasilan problemlerden biri motorun ilk kalkis aninda fazla akim ekmesidir. Bu durumu ortadan kaldirmak iin motorun kademeli olarak alistirilmasi gerekmektedir. Rle motor sargilarini yildiz baglayarak motorun dsk devirde alismasini saglar ve motorun ilk anda sebekeden fazla akim ekmesini engeller. Rle belirlenen sre sonunda motor sargilarini gen baglayarak motorun normal devrinde alismasini saglar. Besleme gerilimi verildiginde YILDIZ rlesi eker ve motor YILDIZ kalkis yapar. .Ayarlanan zaman dolduktan sonra YILDIZ rlesi birakir. 0,5 Saniye bekler ve GEN rlesi eker. Besleme Gerilimi kesilinceye kadar konumunu korur. Motor Koruma Rleleri Sanayide genis bir kullanim alanina sahip elektik motor.larinin faz-faz arasi gerilim dengesizligi ve motorlarin asiri yklenmesi karsilasilan sorunlarin basinda gelmektedir. Motor Koruma Rlesi, sistemlerin bu tr arizalardan korunmasi amaciyla retilmektedir. Girisine gelen R, S ve T faz gerilimleri normal degerinde iken Normal LED i yanik ve rle ekmis pozisyondadir. Faz-faz arasi gerilim farki %15i astiginda Normal LED i sner, rle birakir bylece motorun devre disi kalmasi saglanmis olur. Faz-Faz arasi gerilim farki %15in altina dstgnde rle tekrar eker, Normal LED i yanar. PTC li : Motor sargi sicakligi kullanilan PTC nin sicaklik sinirini astiginda rle birakir, LED sner. Motorun asiri isinip yanmasi engellenmis olur. Motor sargi sicakligi kullanilan PTC nin sicaklik sinirinin altina dstgnde rle tekrar eker, LED yanar. Motor tekrar alisir. Faz Sirasi Rlesi Faz sirasi rlesi ters fazin kritik nem tasidigi fazli sistemlerin korunmasinda kullanilmak zere gelistirilmistir. Girisine gelen R, S , T fazlari dogru siralandigi takdirde rle eker. Motor alisir. Eger fazlar ters ise rle birakir, motor alismaz Monofaze Motor Koruma Rleleri Sanayide kullanilan monofaze motorlarin zarar grmemeleri ve verimli alisabilmeleri iin belirli bir gerilim araliginda alistirilmalari gerekmektedir. Gerilim sinirlarinin asilmasi motorun zarar grmesi veya istenilen verimin elde edilmemesine neden olur. Rle bu istenmeyen durumlarin motor zerindeki etkilerini ortadan kaldirmak amaciyla gelistirilmistir. Dsmede ama gerilimi 140V - 200V ayarlanabilir olmasi rle esneklik kazandirmaktadir. Girisine gelen sebeke gerilimi ayarlanan degerler arasinda ise LED yanik ve rle ekmis pozisyondadir. Motor alismaya baslar. Gerilim ayarlanan seviyenin altina dstgnde veya 240 Vu astiginda rle birakir, LED sner. Motor durur. Sebeke gerilimi ayarlanan degerlere gelince rle tekrar eker, LED yanar ve motor yine alismaya baslar. NOT:Bu Rle monofaze ile alisan dsk ve yksek voltajlardan etkilenen motor gibi diger yklerin korunmasinda kullanilir. Ntr'sz Motor Koruma Rlesi fazli motorlarda motor sargilarindan herhangi birinin geriliminin dsmesi motorun dengesiz yklenmesine neden olur. Bu durum motorda onarimi zor ve maliyetli hasarlar meydana getirir. Bu durumlarin motoru etkilememesi amaciyla ntr hattinin kullanilmadigi

sistemler iin gelistirilmistir. (rnegin gemiler) .Ntr'sz Motor Koruma Rlesi gelistirilmistir. R-S-T faz gerilimleri normal degerinde iken rle eker ve motor alisir. Fazlardan birinin gerilimi belirtilen sinir degerinin altina dstg zaman veya faz kesildiginde rle birakir ve motor durur. Faz normal degerine dndgnde rle eker ve motor tekrar alisir.

S.1.Alternatif akm ile elde edilen mknatslarn nveleri neden silisli salarn preslenmesi ile elde edilir? a. Daha iyi endksiyon iin b. Is etkisini drmek iin c. AA ve DA da kullanm iin d. Grlty nlemek iin 1.7 TERMOSTATLAR

Kat, sv ve gazlarn scalk derecelerinin sabit tutulmasyla kullanlan kumanda elemanlarna, termostat ad verilir. Termostatlar elektrikli stc veya soutucularn bulunduklar yerlerde kullanlrlar.

ekil 1.62 Termostat Bir termostatn genellikle bimetal ve kontaklar olmak zere iki ksm vardr. Istldnda genleme katsaylar farkl olan iki ince metal plaka birbirine yaptrlarak bimetal elde edilir. ki metal birbirine yapk olduundan ok uzayan metal ksa kalan metalin zerine doru eilir. Termostadn bimetali sndnda ekil 1.63te grld gibi bimetal saa doru bklr.Bimetalin bu hareketi termostadda bir konta aar, baka bir konta kapatr.

ekil Scak ve souk konumda bimetal

Is deiimlerini mekanik harekete evirme, yalnz bimetal ile yaplmaz. ekil 1.64te grld gibi yksek genleme katsayl sv ile doldurulmu bir krk de ayn grevi yapar. Krk ince ve uzun boruyla kk bir depoya baldr. Bu elemanlar ve kontaklar termostad oluturur. Termostadn kk deposu scakln denetlenecei yere konur.Kk deponun bulunduu yerdeki scaklk derecesi ykseldiinde, kk depodaki sv genleir. Krn diyafram yukarya doru genleir. Termostadn kapal konta alr, ak konta kapanr. Soumada da bu olayn tersi olur.nce boru ve ucundaki kk depo nedeniyle aadaki termostada, kuyruklu termostat ad verilir.

ekil Krk ve kontan durumlar Baz termostatlarda metal kontaklar yerine civa tpl kontaklar, dz bimetal yerine sarmal bimetal kullanlr. Cam tbn sa ucu aada olduunda, civa bu tarafta bulunur ve civa kontak paralarn birletirir. Tbn sa ucu yukarya kalktnda, civa dier uca kayar. Kontak paralarnn aras alr. Byle bir termostadn bulunduu yerde scalk derse, sarmal bimetal toplanr. Termostat konta kapanmsa alr, almsa kapanr.

ekil Civa tpl kontaklar ve sarmal bimetal Kullanl yerlerine gre termostatlar oda, su ve kat madde termostatlar olmak zere ksma ayrlrlar. 1.8 PAKET ALTERLER

Bir eksen etrafnda dndrlebilen, arka arkaya dizilmi birok dilimden oluan ve ok konumlu olan alterlere, paket alter ad verilir. Elektriksel aygtlara otomatik olarak kumanda etmek, her zaman ekonomik olmaz. Bu nedenle ufak gl ve basit aygtlarn altrlmalar, daha ok paket alterlerle yaplr. Paket alterler, kumanda devrelerinde butonlarn yerine de kullanlabilirler.

ekil eitli paket alterler Paket alterler, arka arkaya dizilmi ve paketlenmi birok dilimden oluur. Her dilimde bir, iki, veya drt kontak bulunur. Arzulanan kontak saysn elde etmek iin, uygun sayda dilim arka arkaya dizilir. Bylece paket alterlere istenildii kadar kontak konabilir. Paket alterlerin kumandas, zerlerinde bulunan kolu evirmekle yaplr. Bu kol evrildiinde, paket alterin kontaklar alr ve kapanrlar. Kol azar azar dnecek ekilde yaplrsa, paket alter ok konumlu olabilir. ok konumlu paket alterlerle karmak kumanda problemleri zlebilir. komulu bir paket alterin yaps ve almas ekil 1.68deki gibidir. Bu animasyonda paket alterin yalnz bir dilimi gsterilmitir. Paket alterde her dilimi sabit ve hareketli paralar olmak zere iki ksmdan oluur. Sabit para zerine kontaklar yerletirilir. Bir eksen etrafnda dnen hareketli para ise, girintili ve kntl biimde yani eksantrik olarak yaplr. Eksantrik para zerindeki girinti ve kntlar, kontaklarn alp kapanmasn salarlar. Paket alterin konumlarn animasyonda grebilirsiniz. alterin 0 konumunda 1-2 ve 5-6 numaral kontaklar ak, 3-4 numaral kontak ise kapaldr. Dnen eksantrik para zerindeki kntlar, kontaklarn pimlerini darya doru iterler. Bu nedenle kntlarn karlarnda bulunan kontaklar ak olurlar. Eksantrik para girintilerinin karsnda bulunan kontaklardaki yaylar, pimleri ieriye doru iterler. Girintilerin karlarnda bulunan kontaklarn kapanmasn salarlar.

ekil Eksantrik para Paket alter 1 konumuna evrildiinde, animasyonda grlecei gibi 1-2 ve 5-6 numaral kontaklar kapanr. nk bu kontaklarn pimleri dnen eksantrik paradaki girintilerin karsna gelir. Yaylar kontaklarn kapanmasna neden olur. Dnen eksantrik para zerindeki knt 3-4 numaral kontan pimini darya iter ve bu kontak alr.

Paket alter 2 konumuna evrildiinde, 3-4 numaral kontak kapanr. nk bu kontan pimi dnen eksantrik para zerindeki girintinin karsna gelir ve yay bu kontan kapanmasna neden olur. Paket alterin 2 konumunda 1-2 ve 5-6 numaral kontaklar gene kapal kalrlar. Bu kontaklarn pimleri dnen eksantrik paradaki girintilerin karsna gelir. Yaylar bu kontaklarn kapanmasna neden olur.

ekil Paket alterlerin yaps Paket alterin 1 ve 2 konumlarnda, 1-2 ve 5-6 numaral kontaklar hep kapal kalr. Bunlardan 1-2 numaral kontak, 1 konumundan 2 konumuna geerken hi almaz yani durumunu aynen korur. Halbuki 5-6 numaral kontak 1 konumundan 2 konumuna geerken, dnen eksantrik paradaki knt nedeniyle nce alr, sonra tekrar kapanr. Paket alter Tablo 1.2deki gibi diyagramla gsterilebilir. Paket alterin kontak says, kontaklarn alp kapanmalar ve konumlar hakknda btn bilgiler bu diyagramdan kolayca renilebilir. Diyagramn sol st kesinde bulunan 0, 1, 2 rakamlar alterin konumlu olduunu gsterir. Bu ksmn altnda bulunan satrlar alterin komular iin, bu ksmn sanda bulunan stunlar ise alterin kontaklar iin kullanlrlar. Bu eit diyagramlarda konumun yazld satrla kontan gsterildii stunun kesitii kare, ya bo braklr veya iine bir arp iareti konur.

Tablo Paket alterlerin balant diyagram Yukarda almas aklanan paket alterin 0 konumunda 1-2 ve 5-6 numaral kontaklar ak, 3-4 numaral kontak ise kapaldr. Bu nedenle diyagramda 0 konumun karsnda, 1-2 ve 5-6 numaral kontaklarn altndaki kareler bo braklr. Yalnz 3-4 numaral kontan altnda bulunan kareye arp iareti konur. Bu diyagramn 1 ve 2 numaral satrlar ayn ekilde tamalanr. Diyagram incelendiinde, 1-2 numaral kontan hem 1 ve hem de 2

konumunda kapal olduu grlr. Bu kontaa ait arp iaretleri arasndaki izgi, alterin 1 konumundan 2 konumuna geiinde, kontan almadn gsterir. Paket alterin 1 ve 2 konumlarnda 5-6 numaral kontak da kapaldr. Bu kontaa ait arp iaretleri arasnda izgi bulunmadndan, konum deiirken kontan nce ald, sonra tekrar kapand anlalr. Diyagramda 1 ve 2 konumlar arasna konmu krk ok, bu paket alterin yayl olduunu gsterir. Bu paket alter 2 konumuna evrilip braklrsa, paket alter 2 konumunda kalmaz. Yay nedeniyle 1 konumuna dner.

FAZLI ASENKRON MOTORLARA BUTON VE KONTAKTRLE YOL VERME

ekilde fazl asenkron motora buton ve kontaktrle yol veren devre grlmektedir. Devrede start butonuna basldnda K 1 kontaktrnn bobini normalde kapal olan stop butonu ve start butonu zerinden enerjilenir ve kontaklar konum deitirir. Bu arada start butonuna paralel bal olan K 1 kontaktrnn normalde ak konta kapanr ve start butonunu kilitler (mhrler). Bu durumda start butonundan elimizi eksek dahi K1 kontaktr kendi kontandan enerji almaya devam eder. Ayn anda K1 kontaktrnn g kontaklar da motora yol vermi olur. Motoru durdurmak ise ancak stop butonuna basmakla mmkn olur. Stop butonuna basld anda K 1 kontaktrnn enerjisi kesilecek ve kilitleme yapan kontan brakacaktr. Stop butonundan elimizi ektiimizde kontaktr enerji alamadndan tekrar start butonuna basana dek enerjisiz kalacaktr. K1 kontaktrnn enerjisinin kesilmesiyle g kontaklar da alr ve motorun enerjisini keserek motoru durdurur. Start butonuna paralel , stop butonuna da seri balanan butonlarla devre bir ok yerden kumanda edilebilir.

KESK ALITIRMA

ekilde fazl asenkron motoru kesik altrma devresi grlmektedir. Devrenin alma prensibi ok basittir. Butona basld srece motor alr , butondan elimizi ektiimizde ise motor durur. Start butonuna basldnda , K1 kontaktr enerjilenir ve ak olan kontaklarn kapatr. Motora bal olan g kontaklar motora enerji verir ve motor alr. Start butonundan elimizi ektiimizde ise kontaktrn enerjisi kesilir. Dolaysyla kontaktrn kapal olan kontaklar alr ve buna bal olan motorun enerjisi kesilir ve durur.

RLEL KESK ALITIRMA

Bu tip devrelerde iki trl altrma sz konusudur. Birincisi ekil 1 deki devre gibi start butonunu kilitleyerek srekli alma , ikincisi ise ekil 2 deki devre gibi start butonuna basld srece almadr. Birinci durumda start butonuna basldnda K 1 kontaktr kesik altrma (jog) butonunun normalde kapal konta zerinden enerjilenir ve kontayla start butonunu mhrler. kinci alma eklinde ise , kesik altrma butonuna basldnda butonun kontaklar konum deitirir. Kesik altrma butonunun normalde kapal (NC) konta alarak , start butonunu ve kontaktr kontan devre d brakr. Normalde ak (NO) konta ise direkt olarak K 1 kontaktrn enerjilendirir. Tm bu anlatmlarda K1 kontaktr enerjili durumdayken g kontaklarn ekeceinden motoru altrr.

PAKO ALTER LE FAZLI MOTORLARIN DEVR YNN DETRME

Bilindii gibi fazl asenkron motorlarn devir ynn deitirmek iin iki faznn yerini deitirmek yeterlidir. Bu ilem iin zel olarak paket (Pako) alterler retilmitir. Pako alterin LER - 0 GER konumlar bulunur. alter ileri konumuna alndnda , kontaklar direkt olarak motora yol verir. Motoru ters ynde evirmek iin , alter nce 0 konumuna alnarak durdurulur. alter geri konumuna alndnda kontaklar iki fazn yerini deitirecek ekilde kapanr ve motor ters ynde dnmeye balar. Paket alterlerin zerinde , alteri hangi ucunun motorun hangi klemensine balanaca yazldr. BUTON KLTLEMEL DEVR YNN DETRME

Bir kumanda devresi ile motora ileri geri yol verirken , hem ileri hem geri butonuna birlikte baslmas g devrelerinde fazlarn akmasna , buda sigortalarn atmasna yol aar. Bu sakncay ortadan kaldrmak iin kilitleme devreleri kurulur. Bunlardan birincisi jog butonlar yardmyla kilitlemedir. ekilden de takip edildiinde ileri butonuna basldnda T faz geri butonunun ve KG kontaktrnn kapal kontaklar zerinden K kontaktrn enerjilendirir. K kontaktrnn ak konta ileri butonunu mhrler ve K g kontaklarn kapatarak motora yol verir. Bu durumda iken geri butonuna basldnda , geri butonunun kapal konta alarak K kontaktrnn enerjisi kesilir ve ak konta kapanarak Ki kontaktrnn kapal konta zerinden KG kontaktrn enerjilendirir. KG kontaktrnn ak konta geri butonunu mhrler ve KG g kontaklar motorun iki faznn yerini deitirerek motora yol verir ve ters ynde almasn salar.

ELEKTRKSEL KLTLEMEL DEVR YNN DETRME

Elektriksel kilitlemeli devir yn deitirme devresinde jog butonlar yerine kontaktrn kapal kontaklar emniyet amal kullanlr. leri butonuna basldnda K kontaktr enerjilenir ve ak kontayla ileri butonunu mhrler. K kontaktrnn g kontaklar motora yol verir. Bu durumdayken geri butonuna baslsa dahi KG ye seri bal olan K kapal kona KG yi enerjilemez. Motoru ters ynde dndrmek iin nce stop butonuyla motor durdurulur ve geri butonuna baslarak KG kontaktr enerjilendirilir. KG kontaktrnn g kontaklar motor fazlarnn ikisinin yerini deitirerek motora yol verir. Bu durumda da K kontaktrne seri bal olan KG kapal konta ileri butonuna baslsa dahi K kontaktrnn enerjilenmesine izin vermez. Uygulamada en sk kullanlan ileri geri yol verme devresidir. rnein ileri geri butonlar yerine limit anahtar kullanlrsa bir yol zerinde ileri geri hareket eden bir makinenin kontrol bu devreyle otomatik olarak salanabilir.

START BUTONUNA BASILDIKTAN SONRA ZAMAN AYARINA BALI OLARAK ALIAN DEVRE

Motorun zamana baml almas istenilen yerlerde zaman rleleri kullanlr. Zaman rleleri bobinleri enerjilendikten sonra , ayarlanan sre sonunda kontaklarnn konumlarn deitirir. ekil 7 deki devrede start butonuna basldnda , K1 rlesi ve TR1 zaman rlesi enerjilenir. Bu anda K1 in ak konta start butonunu mhrler. Enerjilenen TR1 zaman rlesi ayarlanan sre sonunda kontaklarn deitirir ve K2 kontaktrn enerjilendirir. K2 nin g kontaklar motora yol verir ve motor stop butonuna basncaya kadar almaya devam eder. Stop butonuna batktan sonra devre ilk konumuna dner.

START BUTONUNA BASILDIKTAN SONRA ZAMAN AYARINA BALI OLARAK DURAN DEVRE

ekildeki devrede ise ekilin tersine start butonuna basldnda motor hemen alr , ayarlanan sre sonunda durur. Bunun iin zaman rlesinin normalde kapal konta kullanlr. Start butonuna basldnda K1 kontaktr TR1 in kapal konta zerinden enerjilenir. K1 ak kontayla start butonunu mhrler ve g kontaklaryla motora yol vererek motoru altrr. Bu anda K1 konta zerinden Enerjilenen zaman rlesinin de sresi ilemeye balar. Ayarlanan sre sonuna gelindiinde TR1 in kontaklar konum deitireceinden , K1 e seri bal olan kapal kontan aar ve kontaktrn enerjisini keserek motorun durmasn salar. Devrenin herhangi bir zamanda durdurulmas iin , devreye stop butonu konulur.

OTOMATK YILDIZ GEN (Y/) YOL VERME DEVRES

Asenkron motorlar kalk annda normalinden 3-4 kat fazla akm ektiklerinden , 5 KW tan byk gl motorlar , nce yldz bal olarak altrlr , devrini aldktan sonra gen olarak altrlrlar. Bu olay otomatik olarak salayan devre ekil 9 da grlmektedir. ekildeki devrede start butonuna basldnda , K1 ve KMY (yldz balant kontaktr) ile TR1 zaman rlesi almaya balar. Yaklak 2-4 sn sonra , TR1 normalde kapal gecikmeli alan kontan aar , gecikmeli kapanan kontan ise kapatr. Bu da devreden takip edilecei gibi KMY nin devreden kp , KMU nun devreye girmesini salar. G devresini takip ettiimizde KMY nin g kontaklarnn motor klemensinde yldz balant , KMU nun g kontaklarnn da gen balant oluturduu grlr. Devre gen almaya getikten sonra KMU kendi ak kontayla TR1 in gecikmeli kapanan kontan mhrler ve motor stop butonuna baslana kadar gen almaya devam eder. ELEKTRKL EV ARALARININ TOPRAKLANMASI Elektrikli ev aralarnn kullanlmasnda gvenli alma nemli bir unsurdur. Bu nedenle topraklama iletkenleri kullanlr. Topraklama iletkenleri, tesis iletkenleri ile ayn boru ierisinden plak (yaltkansz) olarak ekilir. Bu iletkenler datm tablosu saya altl ve tesisteki metal gvdelere de balandktan sonra topraklama levhasna balanp, "topraklama levhas da topraa gmlr. Boru ierisinde ekilen iletkenin kesiti boru ierisinden geen iletkenin kesitinde olmaldr. Topraa gmlme srasnda ise kesiti en az 16 mm karelik bakr iletken kullanlr.

Topraklama levhas bakr ise en az 0,5 metre kare, galvanizli sa ise l metre kare olmaldr. Topraklama levhas olmad durumlarda su borular da topraklama levhas olarak kullanlabilir. Toprak iletkenlerinin bulunmad durumlarda, toprakl prizlerin toprak iletkeni balant ucu ile ntr iletkeni balant ucu birbirleri ile birletirilmektedir. Bylece bir topraklama yapld sanlmaktadr. Bu ise enerji ularnn deitirilmesi durumunda alclarn zerinde enerji bulunacandan alclara dokunanlarn arplmalarna hatta lmle sonulanmalarna sebep olabilir. Byle bir balant yaplmamas gerekir. TESSE SAYA BALANTISI Yaplan br tesise saya balantsnda, en nemli unsur yaplm tesis gcnn bilinmesidir. Gnmzde en ok bir fazl 10 Amperlik sayalar kullanlmaktadr. Bu sa-yalar 35 A yk akmna kadar gvenle alabilmektedir. Sayalarn balant emalar, balant klemens kutusu ierisinde Verilmektedir. Genellikle birinci balant ucu faz, nc balant ucu ntr iletkenleri giri ulardr, ikinci balant ucu faz, drdnc balant ucu ntr iletkeni olarak yaplan tesise enerji verecek ularn baland ulardr.

1 R S T Mp

2

3

4

5

6

7

8 R S T Mp

fazl drt telli saya balants

Transformatrler

Elektrik enerjisinden yararlanma, hizmet aygtlarnn deiik alanlarda kullanma artlarna, gerilim ve akm deerlerinin uygun olmasna baldr. Aygtlarn gerilim ve akmna uyan deerler, elektrik makinalarndan transformatrlerce salanr. Transformatrler elektrik enerjisinin belirli gcnde gerilim ve akm deerlerinde deiiklik yapan makinalardr. ebeke gerilimlerini, aygtlarn alma gerilimine eit deere drmekte veya ykseltmektedir. Bu deiimi yaparken, devresi kapal alternatif manyetik alan gvdesi ile bu alann etkilendii iki sarg elemanndan yararlanlmaktadr. Manyetik alan gvdesi, kapal bir erceve eklinde, birbirinden yaltlm ince elik salardan meyana gelir. Birbirinden ayr olan sarg makaralar bu erevenin iki kolu zerine geirilmitir. eliksa paketi paral olarak hazrlandndan, kollar zerine makaralar geirildikden sonra, st birletirme kolu yerletirilir. Sarg makaralarnn biri ebekeye, dieride alc aygta balanr. ebekeye balanan sargya birinci devre (primer) makaras dierinide ikinci devre (sekonder) makaras denir. Birinci ve ikinci devre bobinleri arasnda hi bir balant sz konusu deildir. Ancak, burada bir manyetik balant sz konusudur. Bu balant, birinci devre sargsna uygulanan alternatif manyetik alann getii kapal manyetik gvde ile yaplmdr.

Transformatrlerin yapm Transformatr birinci devresine uygulanan alternatif gerilim, buradan kk deerde mknatslama akm geirir. Bu akm alternatif zellii olan sins erisine gre deer almaktadr. Birinci devre sargsnda ortaya konan manyetik alanda ayn zellikde alternatif manyetik alan olur. Bu alan, manyetik gvde erevesi iinde devresini kapamakda ve deeri ebeke frekansna uyan bir deiim yapmaktadr. Endkleme prensiplerine gre: deeri deien manyetik alanlar tarafndan etkilenen sarglarda endksiyon gerilimleri olumaktadr.

Burada indklenen ikinci devre sargs, herhangi bir alcya balanrsa bunu altracak akm verecei tabiidir.

Transformatrlerin yapmnda 1. Transformatrn gc (VA olarak), 2. Birinci ve ikinci devre gerilimleri ve spir saylar, 3. Manyetik gvde iin kullanlacak elik san manyetik endksiyonu, 4. Devre sarglarnn zerine geirilecei manyetik kolun kesit hesab, 5. Manyetik gvdenin dzenlenii, 6. Sarg makaralarnn hazrlan ve sarm ilemi konular takip edilmektedir.

KOMPANZASYON HESABI GR: yi bir kompanzasyon yapabilmenin iki nemli koulu gereken kondansatr gcnn dikkatli saptanmas ve kondansatr admlar ile akm trafosunun doru seimidir. Aada bu deerlerin doru seimi iin pratik bir yntem bir rnek ile aklanmtr. Uygulamada ise ENTES R-G 5A Kompanzasyon Rlesi kullanlmtr. GEREKL KONDANSATR GCNN SEM: Gerekli kondansatr gcnn tayini iin tesisin Cos sinin ve kurulu aktif gcnn bilinmesi gerekmektedir. Tesisin Cos si pratik olarak faturalardan bulunur. O dnemde harcana aktif ve reaktif enerji bilindiine gre

tan = harcana reaktif enerji/aktif enerji buradan Cos bulunur. Tesisin kurulu aktif gc ise, tesisteki tm alclarn (motorlar, aydnlatma elemanlar, frn rezistanslar vb ) etiketleri zerindeki gler toplanarak belirlenir.

rnek olarak: Tesisimizin aktif gc 60 KW Cos = 0.68 olsun Hedefimiz Cos yi 0.95 kartmaktr bunun iin aadaki Tablodan yararlanarak K deerini bulup aktif gle arparak Kvar olarak kullanlacak kondansatr deerini buluruz. Bu ifadeyi formle dkersek; Qc=P.K Tablodan K deeri 0.75 bulunur. Qc=60.0,75=45 Kvar bulunur.

imdiki Cos

0.80 1 0.50 0.98 1.11 1.25 1.40 1.73 0.52 0.89 1.03 1.16 1.31 1.64 0.54 0.81 0.94 1.08 1.23 1.56 0.56 0.73 0.86 1.00 1.15 1.48 0.58 0.66 0.78 0.92 1.08 1.41 0.60 0.58 0.71 0.85 1.01 1.33 0.62 0.52 0.65 0.78 0.94 1.27 0.64 0.45 0.58 0.72 0.87 1.20 0.66 0.39 0.52 0.66 0.81 1.14 0.68 0.33 0.46 0.59 0.75 1.08 0.70 0.27 0.40 0.54 0.69 1.02 0.72 0.21 0.34 0.48 0.64 0.96 0.74 0.16 0.29 0.43 0.58 0.91 0.76 0.11 0.23 0.37 0.53 0.86 0.78 0.05 0.18 0.32 0.47 0.80 0.80 0.13 0.27 0.42 0.75 0.82 0.08 0.21 0.37 0.70 0.84 0.03 0.16 0.32 0.65 Kondansatr Admnn Tayini: Dikkat edilmesi gereken en nemli husus 1. Admda seilen kondansatr deeri dier admlardakilerden daha kk seilmelidir. Yukardaki rnekte 45 kvar lk kondansatr ile yaplacak kompanzasyon panosunda 5 kademeli rle kullanlmas durumunda admlar aadaki gibi olmaldr, 1. kademe 5 kvar 2. kademe 10 kvar 3. kademe 10 kvar 4. kademe 10 kvar 5. kademe 10 kvar

Ulalmak stenen Cos 0.85 0.90 0.95

Akm Trafosunun Tayini: Akm trafolarndan etiketlerinde yazl akm deerlerinin 0.1 katndan ok 1.2 katndan az akm getiinde hatasz alrlar. Bu nedenle akm trafolar ne ok byk ne de ok kk seilmelidir. rnek tesiste g 60 KW alma gerilimi 380 V ise iletmenin nominal akm I= P/1.73*U =60/1.73*220= 9.11 amperdir. Bu formlden elde edilen akm deerlerine en yakn bir st standart akm trafosu seilir. rnekte 100:5 lik trafo kullanmak yeterlidir. Reaktif Rlenin Balanmas: 1. Akm trafosunu ana alter kna veya ana giri sigortalarndan birinin ayana balaynz. En ok karlalan hata, akm trafosunun kompanzasyon panosundan sonra balanmasdr. Bu durumda rle almaz. Akm trafosu daima kondansatrlerden nce ve iletmenin ilk giriine balanmaldr. Ayrca akm trafosundan kan telleri en ksa yoldan (panonun demir aksamna ve dier kablolara sarmadan ) tercihen 2x1.5 TTR kablo kullanarak rlenin 1 ve 2 nolu ularna balaynz. 2. Akm trafosunun bal olduu faz R olsun. Rlenin 4 ve 5. Nolu klemenslerine mutlaka dier iki faz yani S ve T balaynz.

Balant emas aada gsterilmitir.

Reaktif Rlenin letmeye Alnmas: 1. % ayar dmesini 0.50 ye getiriniz. (TEK in n grd deerdir.) 2. rleyi otomatik konumuna alnz. 3. C/k ayar dmesini 0.05 e alnz. Devreye indktif bir yk (rnein motor) alnz. Rle zerindeki ind yanmaldr. Kap yanyorsa 4 ve 5 nolu ular ters eviriniz. 4. Bundan sonra geriye kalan tek ilem c/k ayarnn dzgn olarak yaplmasdr. Buradaki oranda c: 1. Admdaki kondansatr gcn k: akm trafosunun evirme orann gstermektedir. rneimizde bu oran ;c 5 = = 0.25 k 100 / 5

Bulunur ve bu ayar 0.25 e getirilir.

Aadaki tabloda c/k ayar iin seim tablosu grnmektedir

Akm Trafosu 30/5 50/5 75/5 100/5 150/5 200/5 300/5 400/5 5 0.83 0.50 0.33 0.25 0.17 0.13 0.08 0.06 10 1 0.67 0.50 0.33 0.25 0.17 0.13

1. kademedeki kondansatr gc 15 20 25 30 40

50

100

1 0.75 0.50 0.38 0.25 0.19

1 0.67 0.50 0.33 0.25

0.83 0.63 0.42 0.31

1 0.75 0.50 0.38

1 0.67 0.50

0.83 0.63

600/5 800/5 1000/5 1500/5 2000/5 Olabilecek Sorunlar

0.08 0.06 0.05

0.13 0.09 0.08 0.05

0.17 0.13 0.10 0.07 0.05

0.21 0.16 0.13 0.08 0.06

0.25 0.19 0.15 0.10 0.08

0.33 0.25 0.20 0.13 0.10

0.42 0.31 0.25 0.17 0.13

0.83 0.63 0.50 0.33 0.25

Arza: Rle srekli kondansatr alyor. Cos metre kapasitif gsterdii halde karmyor. Sebepleri: 1. Kondansatr panosunu besleyen g kablosu akm trafosundan nce alnmtr. 2. Rlenin 4 ve 5 nolu klemenslerine akm trafosunun bal olmad dier iki faz yerine(S T) akm trafosunun bal bulunduu faz (R) balanmtr. Bu durumda ind veya kap ledlerinden biri srekli yanar ve rle devreye srekli kondansatr alr veya karr. Arza: Rle alyor. Kademelerin devreye girdii rle zerindeki klardan belli oluyor. Kontaktrler ekiyor fakat Cos ykselmiyor ve rle kondansatr almak istiyor. Sebepleri: 1. Kondansatr sigortalar atmtr. 2. Kontaktr kontaklar kirlenmitir. 3. Kondansatrler deer kaybetmitir. 4. Kurulu kondansatr gc , tesisin kompanzasyonuna yetmemitir. Kondansatr ilavesi gerekmektedir. Arza: Motorlar alyor. Devrede kondansatr olmad halde kap yanyor. Sebepler: 1. Rlenin 4 ve 5 nolu ularn deitiriniz. Arza: Ayn akm trafosundan hem rle hem de Cos metre besleniyor ancak her iki cihazda dzgn almyor. Sebepler: 1. Balant hatas vardr.(Rle ve Cos metre akm devreleri emadaki gibi balanmaldr. 2. Akm trafosu byk seilmitir. 3. Cos metre gerilim devresi balants R fazndan alnmtr. (Reaktif g kontrol rlesinin tersine Cos balanmaldr. metrenin gerilim devresi, akm trafosu, ile ayn faza SER

fazl sistemlerde g ayr yntemle llebilir: 1. Bir vatmetre metodu 2. Yapay sfr noktal bir vatmetre metodu 3. ki vatmetre metodu (Aron montaj) Bir vatmetre metodu: Bu en basit lm metodudur. Burasa sistemin sismetrik yklenmi olduu kabul edilir. Akm bobini fazdan birinde ve gerilim bobini de fazla ntr arasnda bulunur. Bu yntemle llen gcn 3 kat toplam gc verir. Yapay sfr noktal, bir vatmetre metodu: Sfr noktas dar kartlacak gibi deil ise, bu amala hazrlanm sfr noktas direnci ile yapay olarak bu nokta oluturulur. Vatmetrenin gerilim bobini aralarna diren sokulmasyla fazla birletirilir. Burada r ve s direnleri birbirine eit ve ayrca vatmetrenin gerilim bobini ile w direncinin toplamna eit olmaldrlar: r=s=v+w Bu balamada llen gcn kat toplam gc verir. Bu nedenle sadece simetrik yk durumunda kullanlr. ki vatmetre metodu Aron montaj: ki vatmetrenin akm bobinleri herhangi iki faza seri olarak balanr ve gerilim bobinleri de akm bobinlerinin bulunduklar faz ile serbest kalan nc faz arasna balanr. Byle bir balamada sistemin toplam gc vatmetrelerin gsterdikleri sapmalarn isaretleri ile hesaplanmak suretiyle toplamna eittir. Toplam g=W1 +W2 G Faktrnn Hesaplanmas: fazl sistemlerde fazn akmlar ve faz kaymalar farkl olabilir. Bu ekilde her bir faz iin yaplacak llerle her fazn g faktr hesaplanr. Fakat nemli olan toplam sistemin g faktrnn hesaplanmasdr ki bu da sistemin aktif gcnn grnr gcne olan oranndan hesaplanr.cos = P = S P 3.U .I

ekildeki aron balantsnda akm ve gerilimlerin ortalamasndan gidilerek sistemin g faktr,

cos =

W1 W 2 3.U .I

olarak bulunur.

G faktr yalnzca vatmetrelerin sapmalarndan da elde edilebilir.tg = 3

1 2 1 + 2

Burada

1 iki

vatmetreye ait sapmalardan byk olan gstermektedir.

Kesintisiz g kanaklarnn kullanmalanlar ok genitir. zellikle anlk elektrik kesilmelerinden etkilenen cihazlar iin jenaratr gibi yedek bir gerilim kayna devreye girinceye kadar sistemlerin kapanmasn nler. Bir jenaratrn devreye girmesi sresi bi ka dakika alabilir. Bilgisayar gibi bir cihaziin bu sreok uzundur. almalarn aksamamas iin devreye hemen girecek bir gerilim kaynana ihtiya vardr. Kesintisiz g kaynaklar bu i iin idealdir. nk devreye girme sreleri ok ksadr. Cihazlarn kapanmasn nler. Bu nedenle kesintisiz g kaynaklar bilgisayarlarda, network sistemlerinde ve telekominikasyon sistemlerinde kullanlmaktadr. rnek olmas iin stajn esnasnda yaplan bir kesintisiz g kaynann yaplndan bahsedeceim. Bu almada, 700 VA gcnde bir Kesintisiz G Kayna (UPS) tasarlanm ve gerekletirilmitir. Sistem, giri g kat, batarya doldurucusu, src birimi, evirici birimi, k g kat, rnekleme birimi, kontrol birimi ve 2x12 V kuru ak iermektedir. Giri g kat, batarya doldurucusuna 15 V DC besleme gerilimi salar. Ak arj birimi, evirici ve kontrol birimlerine srekli olarak +12 V DC besleme gerilimi salar. Kuru akdeki 24 V DC voltaj, srekli olarak 50 Hz frekansta 220 V ACye evrilerek elektronik aletlerimize ON-LINE g salamaktadr. UPS sistemi, durumlu ka sahip olup darbe genilik modlasyonu (PWM) teknii ile alr. PWM sinyalleri, src ve kontrol nitesi zerinden eviriciye uygulanarak UPSin k gerilimini regle eder. Sistemin n panelindeki drt LED gstergesi; dk ak seviyesi, ak doldurma, ar akm ve UPS on/off durumlarn grntler. Sisteme, batarya seviyesinin dtn duyurmak iin bir de sesli uyar eklenmitir. UPS sisteminin ar yk/ksa devre korumas ve szlm k vardr. Sistem, giri gc kesildiinde 15-30 dakikalk kesintisiz enerji salayabilmektedir. Elektrik kesintisi ve elektrik akmndaki dalgalanmalar her zaman sistemlerimizi Olumsuz ynde etkilemektedir. Kesintisiz g kayna (KGK), kesintisiz bir alma Ortam yaratarak sistemlerimizi ehir ebekesindeki ani deiimlere kar korumakta; ani elektrik kesintisi srasnda devreye girerek sistemimizi gvenlik iinde kapatmamza yardm etmektedir. Ayrca, sistem srekli almalarda ebeke gerilimindeki dalgalanmalar regle etmektedir. Bu almada, 24 V DC kuru akleri 220 V AC ile srekli olarak arj eden; src, evirici, rnekleme ve kontrol niteleri araclyla 24 V DCyi tekrar 220 V ACye dntrebilen, ON-LINE, kesintisiz g kayna tasarlanm ve gerekletirilmitir. Aada, nce KGK eitleri hakknda ksa bilgilere daha sonra eviricilere ilikin bilgilere yer vereceim. Tasarlanan ve gerekletirilen devrenin blok diyagram devrenin alma prensibini anlatmaya alacam. Kesintisiz g kaynaklar alma ilkelerine gre gruba ayrlrlar

Bunlar: STAND-BY KGK sistemleri ON-LINE sistemleri LINE INTERRACTIVE KGK sistemleridir. STAND-BY sistemleri, elektrik kesintisi olmas halinde devreye girerek kendine bal donanmlara enerji salar. Ancak, reglasyon ve frekans zellikleri yeterince iyi olmadndan stand-by ilkesi ile alan bir KGKnin zellikle, elektrik kesildikten sonra, en ksa srede devreye giren modelleri tercih edilmelidir. ON-LINE KGK sistemleri, srekli olarak gerilim ve akm salamaktadr. LINE INTERRACTIVE KGK sistemlerinde, kullanlan trafolar sayesinde k her zaman 220 V ACde tutulur. Bu tip KGK sistemlerinde kullanlan trafo, hatta oluacak 30 Vluk sapmalarn etkisini gidererek reglasyonu salar. thal kesintisiz g kaynaklarnda bu zellik bulunmaktadr. Kesintisiz g kaynaklarnda enerji depolama ve kesinti annda sisteme enerji verilmesi ilemleri aklerle yaplr. stenilen kesintisiz g kaynana gre akler tercih edilerek kullanlr. Bu nedenle aklerden de bahsetmek gereklidir. nk kesintisiz g kaynaklarnn verecei g miktar aklerin verebilecei g miktardr. Akler Kurun asit akler ve nikel kadmiyum (Ni-Cd) akler olmak zere iki tip akden bahsedilebilir. Kurun asit akler, 6 hcreden olumakta ve her hcre kurun elektrolitler iermektedir. Bu tr akler, sabit voltaj ve sabit akm metodu ile arj olmaktadr. Ak arjnn verimliliini belirlemede kullanlan balca parametreler unlardr: Ak tipleri, kapasiteleri, maksimum arj akmlar, gaz hali voltaj deerleri, scaklk, retici toleranslar, aknn dinamik zaman sabiti, aknn ya ve gaz haline etki eden dier parametreler gibi. Bu parametrelerin birbirine bal olmas da sz konusudur. Akler, normal koullar altnda anma kapasitelerine gre olduka dk akm deerinde ve uzun zamanda doldurulduundan genelde byk glere gerek duyulmaz. rnein 60 Ah(amper saat) kapasiteli 12 Vluk aknn 5-6 amper akmla 10-12 saatte doldurulmas aknn mr asndan nemlidir. Aklerin bozulmamas iin u hususlara dikkat etmek gerekmektedir: i) Akler hi bir zaman arjsz bekletilmemelidir. ii) Akler arjsz konumda iken zerinden akm ekilmemelidir. iii) Ak arj gerilimi belirli bir gerilimin stne karlmamaldr. Bozuk aklerin zerine yk bindiinde ak gerilimi dmektedir. Kesintisiz g kaynann yapsndaki dier bir grup ise evirici grubudur. Aklerden ald doru gerilimi istenilen frekansa evirme iin kullanlr. nk ebekede kullanlan gerilim doru gerilim deil 50Hz ve 220 volttur. Doru gerilimi alternatif gerilime dntrmek iin eviriciler kullanlr.

Evirici Devreler Eviriciler, DC gerilimi deiken gerilim dalga biimine dntrebilen; frekans ve gerilimi birbirinden bamsz olarak ayarlanabilen devrelerdir. Eviricilerin retecei dalga ekilleri ve frekanslar kullanlan yar iletken elemanlarn (Tristr, BJT, IGBT, MOSFET) karakteristiklerine, iletim ve tkama srelerine baldr. Eviriciler, uygulamada besleme zelliklerine gre Akm beslemeli ve Gerilim beslemeli olmak zere iki grupta incelenirler. Akm veya gerilim beslemeli eviriciler arasnda yaplacak seim, ykn zelliklerine gre deiir. Eer yk, harmonik akmlara kar yksek empedans gsteriyorsa gerilim beslemeli eviriciler; yk harmonik akmlara kar dk empedans gsteriyorsa akm beslemeli eviriciler tercih edilmelidir. Eviriciler, devre yaplarna gre: k transformatrl orta nokta balantl, Yar kpr balantl, Tam kpr balantl devreler. Eviriciler aktarm zelliklerine gre de: Paralel aktarml, Seri aktarml, Darbe aktarml, Yk aktarml eviriciler olmak zere snflandrlabilirler. Bu almada, orta nokta balantl transformatrl ve MOSFET anahtarlamal elemanlardan oluturulmu paralel aktarml bir evirici gerekletirilmitir. Yukarda bir kesintisiz g kaynann yapsnda bulunan elemanlar hakknda ksa bilgiler verdim. Bu elemanlardan birisi eksik olsa kesintisiz g kayna grevini tam olarak gerekletiremez. imdi de kesintisiz g kaynann devresi ve alma prensibi hakknda bilgi vereceim. Bu almada tasarlanan ve gerekletirilen KGK devresinin blok diyagram ekil1de grlmektedir. Sistemimiz, g kat, ak arj kat, src kat, evirici kat, rnekleme kat, kontrol kat, k kat ve 2x12Vluk kuru akden olumaktadr. G kat, src, evirici, ve kontrol niteleri iin 15 V ve +12 V DC gerilim deerlerini retmektedir. Ak arj kat, 24luk kuru akleri devaml olarak 27.2 V DC gerilimi ile arj etmektedir. Src kat, evirici katna PWM mant ile modle edilmi giri sinyalleri salamaktadr. Evirici kat, orta toprakl transformatrl ve MOSFET anahtarlamal elemanlardan oluturulmu paralel evirici tipindedir. ktan alnan rnekleme sinyalleri yardmyla, evirici katnn giriine uygulanan sinyallerin darbe genilikleri deitirilerek k gerilimi sabit tutulmaktadr. Kontrol kat, k gerilimini sabit tutmann yansra; ar akm kontrol ve dk ak kontrol grevlerini de stlenmektedir. Yukardaki katlardan oluan sistem, 220 V AC ile, 24 V DC kuru akleri srekli olarak arj etmekte; src, evirici, rnekleme ve kontrol niteleri araclyla 24 V DCyi tekrar 220 V ACye dntrerek, ON-LINE, kesintisiz g salamaktadr. imdi srasyla bu katlardan ve katlarn entegre devrelerinden ve devrelerin sisten ierisindeki fonksiyonlarndan bahsedelim.

G Kat KGKdeki tm katlar iin gerekli olan enerji g katndan salanmaktadr. Bu devrede, LM7815 ve LM7915 entegre devreleri kullanlarak 220 V ACden 15 V regle DC gerilimler elde edilir. DC gerilim ayn zamanda aky arj etmekte kullanlr. G katndaki ikinci bir LM7812 entegre devresi de, akden beslenerek, elektrik kesintisi durumunda tm devrelerde kullanlabilecek olan 12 V DC gerilimi retir. Ak arj Kat Ak arj katndaki UAA146 entegresi, ak arj devrelerinde kullanlan ok zel bir tmleik entegre devredir. Bu tmleik devre, ok az harici devre eleman gerektirmekte; ksa devre korumas, tam dalga srcs, rampa reteci ve referans voltaj devreleri iermektedir. Ak arj katnda, aklerin u geriliminden alnan rnek sinyal ile referans gerilim karlatrlr. nce, ak arj gerilimi, TP27 ile belli bir noktaya getirilir. Ak gerilimi, R61 zerinden LM 301e balanmtr. Bu entegre, bir hata gerilimi reterek aklerin uygun arj olmasn salar. Kullanlan TR izolatr transformatr ve CN3134 konnektrlerindeki darbeler, tristrleri tetiklemek suretiyle, 40 Vluk DC gerilimi ok bobinin ular arasnda ap kapatarak akleri arj etmektedir. Bu almada, akler yaklak 5 amper ile arj edilmektedir. Ak arj katnda voltajdaki dalgalanmalar snrlamak iin sistemde 32000 mikrofaradlk bir kondansatr ve akmdaki dalgalanmalar snrlamak iin bir endktans (ok bobin) kullanlmtr.

ekil Kesintisiz g kaynann blok diyagram Src Kat Src katnda, eviriciye uygulanacak darbe genilik modlasyon (PWM) iaretleri retilir. Bu amala UC3524 entegresi kullanlmtr. Bu entegre devre iinde u katlar bulunmaktadr. Osilatr, Flip-Flop, Hata ykselteci, Akm snrlayc ve Karlatrc. Tmleik devrenin knda, birbirinin evrii olan ve ekilen yke uygun sinyaller retilmektedir. Entegrenin 6 ve 7 nolu bacaklarnda rampa tipi bir sinyal retilmekte ve bu sinyal

hem osilatre hem de karlatrcya uygulanmaktadr. Osilatr k da flip-flopa uygulanmaktadr. Hata ykseltecinden gelen iaretle rampa iaretinin karlatrlmas sonucu PWM iareti elde edilmektedir (ekil 2). Evirici Kat Evirici katnda iki adet NOR kaps[1, 10-13] bulunmaktadr. Bu kaplara src katnda elde edilen PWM iaretleri ile birlikte, ar yk ve dk ak durumunu gsteren iaret uygulanr. Evirici katndaki CMOS 4001 NOR kaplar evirici kat ama/kapama mantn salamaktadr. CMOS 4001 tmleik devrede harcanan maksimum g 500 mW, ekilen akm 41 mAdir. Ar yk veya dk ak durumunda retilen iaret, bu katn k vermemesi iin de kullanlr.

ekil PWM sinyalinin elde edilmesi rnekleme ve Kontrol Kat ktan alnan rnek iaret bu katta ilenerek dier katlarda kullanlacak olan hata iaretleri ve ar yk/dk ak uyarlar elde edilir. Kontrol kat iki ksmdan olumaktadr. Kat 1deki LM339, 4 OP AMP iermekte olup birincisi dk ak, ikincisi ar akm, ncs buzzer kontrol iin kullanlmtr. Kat 2de ise rnekleme sinyali ile referans sinyali karlatrlarak, OPAMP kndan elde edilen kontrol sinyalleri ile 4027 JK tipi flip floplar set edilir. Sisteme enerji verildiinde bu flip floplarn klar resetlenir. Flip flop kndaki bu kontrolsinyalleri evirici katnda kullanlmaktadr. Kontrol kat ile, KGKdeki nemli deiiklikleri gsteren 4 nemli LED gsterge srlmektedir. Kontrol katndaki Hat LEDi sistemde k olduunda yanar. Ar yk LEDi, sistemin ar ykten dolay k vemediini gstermektedir. Dk ak LEDi, ak geriliminin 20 Vtun altna dmesi halinde yanar. Ak 20-25 V arasnda ise, sistem k verir ancak buzzer her 3 saniyede alar. arj LEDi, aknn arj olup olmadn gsterir. Buzzer iin LM555 entegresi osilatr olarak kullanlmtr. Bu osilatrn aktif olup olmamas LM339daki karlatrc kna baldr. k Kat k kat farkl kattan olumaktadr. Kat 2de, TR3 trafosu ile 2x17 V AC ve 40V AC elde edilmektedir. 2x17 V AC sistem iindeki gereksinimleri karlar. 40 V AC ise ak arj iin kullanlr. ekilen akmn 10 A olmas yeterlidir. Kat 2de, arj iin kullanlan yar kpr balantl tristrler ve bir filtre (TR4) bobini bulunmaktadr. Trafo 3ten

salanan 40 V AC tristrlerin anodlarna uygulanmtr. Tristrlerin anahtarlanmalar, ak arj devresindeki UAA146 entegresinden salanmaktadr. Kat 1de, anahtarlama ilemi yapan zel FETler ve onlar koruyan devre bulunmaktadr. FETlerin klar CN6 ve CN7 vastasyla TR5e balanr. Kat 3de ise, aktarlmas gereken g, TR5 transformatr ile yke aktarlr. TR5, maksimum 8 A ekilecek ekilde tasarlanmtr. Tasarlanan ve gerekletirilen devrenin k sinyali ekil 3de verilmi olup k genlii 220Vtur. Bu sinyal, 220 V AC sinyalinin aktarm gcne sahiptir. KGK kndaki sinyalimiz, yksek frekans harmoniklerini ieren kare dalga eklindedir. Ykn iyi tasarlanmas halinde yksek frekans harmonikleri elimine edilebilir ve k sinyali sins dalgasna yaklatrlabilir. Bu da LC ykn uygun tasarlanmas ile mmkndr. Bu almada gerekletirilen kesintisiz g kayna, 220 V AC giri ile 24 Vluk kuru akleri srekli olarak arj etmekte; src, evirici, rnekleme, ve kontrol niteleri zerinden 24 Vluk DCyi tekrar 220 V ACye dntrerek sistemlerimize ON-LINE g salamaktadr. Gerekletirilen KGK sistemi aadaki zelliklere sahiptir. 50 Hz durumlu k gerilimi, PWM teknii ile alma, Kolayca tanabilen kuru ak, Elektrik kesildiinde tam ykte 15-30 dakika aras kesintisiz g salama, ebeke geriliminin kesildiini gsteren sesli ve kl uyar, Otomatik ak arj, PC ve evre birimlerine kesintisiz 24 saat g salama.

ekil Kesintisiz g kaynann k sinyali Yukarda anlattm kesintisiz g kaynann gerilim kayna olarak gstermi olduu zellikleri yle sralayabiliriz. Reglasyon: lkemizdeki ebeke geriliminden sapmalar - %20 ile + %15 arasnda deimektedir. Kabul edilebilir deiim aral %2 dir. KGKmz, gerilim deiimlerini %1in altnda tutmaktadr. Gerilim kararll: KGKmz deien yk deerlerinde yk besleyen gerilimin sabit kalmasn salamaktadr. Yke kar reglasyon: Ykteki %1-100 deiimlerde, gerilimdeki deiimi %1den kk olmaktadr. Ani yke kar reglasyon: Ykteki ani deiimlerde ve elektriin ani kesilme ve gelmelerinde kta oluacak deiimler %10nun altnda tutulmaktadr. Frekans kararl: ebekedeki frekans bozulmalarnda, KGKmzn k 49.550.5 Hz arasnda tutulmaktadr. Ar yk ve ksa devreye kar koruma: KGKmiz ar yk ve ksa devreye kar korumaldr. KGK kndaki sinyalimiz, yksek frekans harmoniklerini ieren kare dalga eklindedir. Ykn iyi taarlanmas ile yksek frekans harmonikleri elimine edilebilir ve k sinyali sins dalgasna yaklatrlabilir. Bu da LC ykn uygun tasarlanmas ile mmkndr. KGK knda sins biimli dalga elde etmenin bir dier yolu, modlasyonda kullanlan darbe frekansnn olabildiince yksek seilmesidir. Mikroilemciler sayesinde darbe genilik modlasyonlu ok yksek frekansl sinyaller elde edilebilir ve bu sinyaller ile kta kullanlan yk trafosu srlebilir. Mikroilemci tabanl KGK sisteminde ak parametreleri de dijital gstergelerde grntlenebilir. KGKmzdaki, 12 V, 18 Ah olan iki kuru akden bir saat boyunca sabit 18 A akm ekmek mmkn olmaktadr. KGKnn gcn arttrabilmek iin ok daha uygun olan troid trafolar kullanlabilir ve ak says arttrlabilir.

Fluoresan lambalar Inm elde etme biimi sl ma olan fluoresan lambalarda, k retimi iki aamada ortaya kar. Birinci aama, alak basnl civa buhar ortamndan lambann i yzeyine fluoresan madde srlerek elektrik akm geirilmesi ile gerekletirilen elektrik dearj olay ile nm oluturulmasdr. Fluoresan lambalarn verimi temelde lamba gc arttka artmaktadr. Ancak, ayn gteki lambalar ele alndnda, verim deiimi dorudan doruya fluorl tozun yapsna bal olmaktadr. Ik kaynaklarnn enerji tasarruflu retilmesi dorultusunda yaplan almalar sonucunda tp eklindeki fluoresan lambalarda da byk gelimeler gerekletirilmitir. Lambalarn aplar kltlp k aklar arttrlm, ok deiik renk scaklkl ve renk ayrm zellikli lambalar retilmeye balanmtr. Kk apl lambalar daha ekonomiktir. Fluoresan lambalarda manyetik ve elektronik balastlarn alma prensibi Balastlar, fluoresan tpleri ve kompakt fluoresan lambalara ilk alma komutunu verir ve altrrlar. Fluoresan lambalar civa ve argon gaz ile doldurulur. Balasttan g alan

lambann ucundaki elektrotlar gaz iyonize etmek iin dearj meydana getirirler. Civa atomlar normal enerji seviyesine geri dnerken ultraviyole fotonlar yayarlar. Lambann fosfor kaplamas fotonlar fluoresanlar absorbe eder ve grnt k verir. Manyetik balastlar: Bir demir cevheri etrafnda alminyum veya bakr tel vardr. Bakr tel balastlar, alminyum olanlara gre %10 daha verimlidir. Manyetik balastlar AC gerilim ve 50 Hz standart frekansta alrlar. Elektronik balastlar: Lambann titreme ve grltsn azaltan manyetik balastlara gre daha yksek frekansta alrlar. Elektronik balastlar, manyetik balastlardan %25 daha az elektrik kullanrlar. Daha fazla enerji tasarrufu mmkndr. Daha az aydnlatma sistemleri daha az s retirler. Yksek g faktrne sahip olmaldrlar. kolon emas Endstride en ok kullanlan motor eidi olan fazl asenkron motorlar hakknda bilgi edinildi. KGK UPS 1. Giri Gnmzde bilgisayar sistemleri, tbbi cihazlar, haberleme sistemleri, denetim sistemleri, alarm sistemleri, baz aydnlatma sistemleri ve kayt cihazlar gibi srekli besleme gerektiren uygulamalar olduka yaygn hale gelmitir. Bu durum, bu cihazlarn beslenmesi iin gerekli olan kaynaklar sorununu gndeme getirmitir. nk bu tr cihazlar kaynaktan gelen gerilim darbe ve kesintilere kar olduka duyarldrlar. Bu yzden yalnz gerilim kesilmelerinde deil, gerilim deimelerinde de bu sistemlerin salkl almasn temin edecek gvenilir kesintisiz g kaynaklarnn tasarm ve retimine arlk verilmitir. Bugn yerli ve yabanc bir ok firmalar tarafndan 300KVA'ya kadar kesintisiz g kaynaklar yaplmakta, belirli g seviyelerinde belirli yar iletken trleri ve besleme gerilimleri tercih edilmekte ve harmonik bozulumunun denetimi iin deiik tasarm yntemleri kullanlmaktadr.[1] Kesintisiz g kaynaklar temelde "srekli alanlar" ve "kesinti halinde alanlar" olmak zere iki guruba ayrlabilir. Kesinti halinde alanlar ebekede herhangi bir arza meydena gelmesi durumunda devreye girer ve bu durum ortadan kalktktan sonra da devreden karlar. Yk srekli besleyen kaynaklar ise nispeten dk verimli olmalarna karlk daha yksek gvenirlilik salarlar. nk kesinti halinde alan kaynaklar yke balayan ya da ykten ayran elektronik dzeneklerin (gei anahtarlar) tasarm tekniine bal olarak eriebilecekleri ama-kapama sreleri her yk iin uygun dmeyebilir. Bilgisayar gibi gerilim sreksizliklerine ok hassas olan hafza nitelerini ihtiva eden kritik yklerde bu anahtarlama sresi daha da nem kazanmaktadr. [2] Kesintisiz g kaynaklarnda k geriliminin denetimi iin deiik yntemler ngrlmektedir. Bunlar; invertr k ile a.a. yk arasnda bir a.a. gerilim denetleyicisi kullanmak; kaynak ile invertr giri ular arasnda, invertre giri olarak verilen d.c. gerilimini denetleyecek bir devre kullanmak; invertrn kendisini k gerilimini denetleyebilecek ekilde tasarlamak, olarak sralanabilir. Bunlardan en ok tercih edileni de, invertr k geriliminin invertr iinde denetlendii yntemdir. Bu da darbe genilik modlasyonu (PWM) ile yaplmaktadr. Darbe genilik modlasyonunun dier nemli bir zellii de, k gerilimindeki harmonik bozunumu en aza indirmesidir. Tasarm yaplan kesintisiz g kaynaklarnda bir baka nemli konu da, srme devreleri ve bu devrelerde kullanlan anahtarlama elamanlardr. Anahtarlama eleman ve buna bal olarak gerekli olan srme devresinin seimi hususunda en nemli faktr, tasarmda hedeflenen k gc olmaktadr. Yaplan deney ve incelemeler sonucunda, dk glerde (4-5 KVA glere kadar) MOSFET 'lerin, orta glerde (40-50KVA) bipolar transistrlerin,

daha yksek glerde ise tristrlerin kullanlmasnn daha uygun olaca sonucuna varlmaktadr. Kesintisiz g kaynaklarnn tasarmnda dikkat eken dier nemli hususlar arasnda invertr knda elde edilen dalga ekli ve verimdir. Yaplan retimlerde genelikle, invertr knda "yarm kare dalga" elde edilmekte ve filtre ile iaret sinze benzetilmeye allmaktadr. Bu durumda da filtre zerine %15-20 civarnda kayp olmakta ve bylece sistemin verimi byk lde dmektedir. Filtrede meydana gelen bu kayb azaltmak iin , invertr kndaki dalga eklinin daha yakn olmas gerekir. Bunun iinde " ok darbeli PWM " tekniinin kullanlmas ve baz ek nlemlerin alnmas gerekmektedir. Bu almada tasarm yaplan ve prototipi gerekletirilen kesintisiz g kaynann, yk ebeke kesintisi olduunda beslemesi , dk maliyetli ve 200VA'lk bir gce sahip olmas ngrlmtr. Sistemin 200VA'lk olmas ve bu glerde iyi sonu vermesi nedeniyle, anahtarlama eleman olarak g MOSFET' i kullanlmtr. Bir ok elektrik veya elektronik sistemde; bir enerji kesintisi durumunda, ykn beslemesiz kalmas, nemli sorunlar ve sonular dourabilir. Yalnz enerji kesintisi durumu deil, ani gerilim sramalar ve frekans kaymalar da nemli sorunlar yapabilir. Srekli besleme gerektiren uygulamalar arasnda bilgisayar sistemleri, tbbi cihazlar, baz haberleme sistemleri, kazan denetim sistemleri, baz aydnlatma sistemleri, nemli enstrmantasyon ve kayt cihazlar saylabilir. Bunlara genel olarak "kritik ykler " denilmektedir. te; kritik ykleri besleyen, ebekedeki kesinti ve anormallikleri yke aktarmayp, yk srekli temiz ve kaliteli enerjiyle besleyen kaynaklara "kesintisiz g kaynaklar" denir. [3] Kesintisiz g kaynaklarna ilikin basit bir blok diyagram ekil 2.1'de grlmektedir.

ekil. Basit bir kesintisiz g kaynann blok gsterimi Dorultucu nitesi, ebekeden ald kaliteli olmayan enerjiyi dorultarak, invertr nitesine uygular. nvertr tekrar bir evirme ilemi yaparak, knda istenilen gerilim ve frekansta alternatif enerjiyi oluturur. nvertr giriine ayn zamanda bir ak gurubu balanmtr. ebeke kesintisi durumunda bu ak gurubu invertr nitesini beslemeye devam eder. ebekede herhangi bir arzulanmayan durum sz konusu olmad srece, dorultucunun, invertr besleme grevi yannda bir dier grevi de, ak gurubunu arj etmek ve arjl tutmaktr. Daha ayrntl bir kesintisiz g kayna ekil de grlmektedir. [4]

ekil 2.2. Kesintisiz g kaynann ana birimleri Sistemin daha ayrntl olarak gsterildii bu ekilde, normal olarak yk statik gei anahtar zerinden ebekeye baldr. ebekedeki kesilme ya da kalitedeki bozulma durumunda bu anahtar alr. Bu durumda devrede daha nce tampon olarak bulunan ak grubu invertr iin gerekli olan d.c. gerilimi salar. nvertr d.c. gerilimi kyarak sinsoidal bir gerilim retir. Bu gerilim, harmonik bozunumu szge yardmyla makul bir seviyeye getirildikten sonra, kta gerekli gerilim seviyesini salayacak olan transformatr zerinden yke verilir. Bu sistem olduka teferruatl olarak dnlm teorik bir devre olup, uygulamada eitli nedenlerle baz snrlamalara gidilmektedir. yle ki; kesintilerin ksa sreli olaca kabul edilerek jeneratr genellikle kullanlmaz. Ya da ebekenin srekli sorun kard durumlarda statik gei anahtar bulunmayabilir. Bylece olay, ebeke gerilimini dorultup szerek bir d.a. gerilim ve bunu kullanarak harmonik bozunumu az olan bir a.c. gerilim retmek olarak iki ksma indirgenebilir. 2.2. Bir Kesintisiz G Kaynandan Beklenen zellikler Bir kesintisiz g kaynanda bulunmas arzu edilen en nemli zellikler yle sralanabilir [3] : a) Gerilim Reglasyonu: En kt artlarda bile %2 dolaylarnda olmas istenir. b) Frekans Kararll: Normal alma durumunda ebeke frekansnn normal snrlar iinde olduu durumda K.G.K. sisteminin frekans ile ayn olmaldr ve ayn evrede kilitlenmi olmaldr. c) k Gerilimi Dalga ekli: k geriliminin dalga ekli ideal sinse mmkn olduunca yakn olmaldr. Yani K.G.K. knda ebeke frekansnn temel harmoniinin dnda yksek harmoniklerin bulunmas nemle istenen bir zelliktir. d) Verim: Verimin dk olmas toplam ekilen enerjinin bir ksmnn s enerjisi olarak tketilmesi anlamna gelmektedir. Hatta, bu takdirde gereksiz enerji tketimi bir tarafa, sistemin bulunduu ortam snacandan ek soutma nlemleri dahi gerekebilir. Gnmzde retilen cihazlarda verim %85-90 arasnda deimektedir. e) Ani Yk Deiikliklerine Gsterilen Tepki: Bu konuda bir standart olmamakla beraber byk retici firmalarca (Siemens,BBC,SICE.vs) sistemin %50 lik yk deiikliklerine karlk %10Vpp gerilim deiiklii gstererek, 50 milisaniye iinde %2Vpp deerine inmesi istenmektedir. f) Ar Yklenebilme Yetenei: Yine bu konuda da bir standart olmamakla birlikte sistemin %120 ykte yaklak 10 dakika, %150 yk altnda ise 10 saniye almas beklenmektedir. 2.3. Kesintisiz G Kaynaklarnn Yaplarnn ncelenmesi 2.3.1. nvertr Ksm nvertrler d.c.' istenilen bir gerilim ve frekansta a.a.'a dntrmekte kullanlan g elektronii devreleri olup, balca uygulama alanlar ,

a. Kesintisiz g kaynaklar, b. Deiken hzl asenkron motor src sistemleri, c. Yedek g kaynaklar, d. Uaklarda g kaynaklar, e. Yksek gerilimde d.c. iletim sistemlerinin k kat f. Endksiyon stmas olarak sralanabilir. [5] Yar iletken devre elemanlarnn kullanm yaygnlamadan nce mekanik anahtarlamal invertrler gelitirilmitir. ekil 2.3'de mekanik anahtarlamal bir invertrn prensip emas verilmitir. Mekanik anahtarlamal gerekletirilen invertrlerde yksek g deerlerine ulamak mmkn deildi. Ayrca iindeki hareketli anahtarlarn anmas mrlerini snrlamaktayd.

ekil 2.3. Mekanik anahtarlamal invertr Yar iletken devre elamanlarnn gelimesiyle mekanik anahtarlarn yerini transistrler almtr. ekil 2.4.'de transistr anahtarlamal bir invetr devresi grlmektedir.

ekil 2.4. Transistr anahtarlamal invertr Bu anahtarlama devrelerinde transistrlerin (birbirlerine gre simetrik olarak) kesim ya da doyumda olmalar istenir. Transistrn kesimde kalabilmesi iin bazna uygulanan gerilimin baz-emiter diyot dmnden kk olmas yeterlidir. Bu durumda kaynak gerilimi transistr zerine der. Transistrn iletime girebilmesi iin bazna uygun seviyede bir akm uygulamak gereklidir. Doyum durumunda transistr zerindeki gerilim dmesi ok kk olup, tm kaynak gerilimi yke uygulanr. [6] Anahtarlama elaman olarak FET kullanlan devreler iin de benzer eyler sylenebilir. Ancak FET' lerde denetim kapya uygulanan gerilimle yaplmaktadr bu nedenle hem dk gl srme devreleri ile alabilmekte, hem de anahtarlama cevaplar asndan transistrlere nazaran daha iyi zellikler gstermektedirler. Transistrl invertrlerde ulalabilecek g de snrldr. Oysa tristrlerle gerekletirilen invertrlerde olduka yksek glere eriilmektedir. ekil 2.5.'de temel invertr devreleri grlmektedir. [7]

ekil 2.5. Temel invertr devreleri Bilindii gibi dz eilimlenmi olan tristr tekrar susturabilmek iin ek nlemlere gerek vardr. letimdeki tristr gurubunun susturularak dier gurubun devreye girmesi ilemine komtasyon denilmektedir. Komtasyon, tristrl invertrlerde eitli ekillerde salanmaktadr. Komtasyon ekillerine gre invertrler eitli snflara ayrlmaktadr. Bunlar paralel kondansatr komtasyonlu, seri kondansatr komtasyonlu, harmonik komtasyonlu invertr eklinde sralabilir. 2.3.1.a. nvertrlerde Gerilim Denetimi nvertrlerde k geriliminin d.c. kaynak gerilimine orannn srekli bir ekilde denetlenmesi, sk karlalan bir ihtiyatr. Bu i iin en ok kullanlan yntem, invertr k geriliminin invertr iinde kontrol edilmesi eklindedir. Bu da iki ekilde yaplabilmektedir: Darbe genilik denetimi ve darbe genilik modlasyonu (PWM). 1. Darbe Genilik Denetimi: ekil 2.5.-c'deki tek fazl kpr invertr gznne alnrsa; tristrler ekil 2.6-a' da ki gibi iletime sokulmak yerine, ekil 2.6-b' deki gibi bir faz kaymas yaplarak iletime sokulur. Bylece faz kaymasnn byklne gre k geriliminin deeri deitirilmi olur.

ekil 2.6. Darbe genilik denetimi ile invertr k geriliminin deitirilmesi 2. Darbe Genilik Modlasyonu(PWM): En ok kullanlan yntemdir. Bu yntemde her bir yarm evrimde belirli sayda anahtarlama yaplmaktadr. Baka bir ifadeyle invertr k gerilimi, anahtarlama elamannn (transistr, FET veya tristr) iletimde olduu srenin tkamada olduu sreye orannn deitirilmesi ile denetlenmektedir.

ekil 2.7. Darbe genilik modlasyonlu iaretin elde edilii Anahtarlama elamanlarnn tetikleme anlarn belirleyebilmek ve e zamanlamay salayabilmek iin ekil 2.7 'deki yntem kullanlr. ekilde de grld gibi k geriliminin seviyesini ne frekansn belirleyecek bir sins referans iareti, bir gen dalga darbe dizisi ile karlatrlabilir. Kesim noktalar anahtarlama elamannn tetikleme anlarn belirler. k geriliminin seviyesi referans sinsnn genliine baldr. k frekans da yine bu referans iaretin frekans ile denetlenir. [8] PWM bir dalgann harmonik (fourier) zmlenmesi yapldnda hem temel bileen hem de harmonikler iin ekil 2.7'deki tetikleme alar () cinsinden bir takm eitlikler elde edilir. Bu eitlikleri kullanarak gerilimi ve harmonikleri denetlemek mmkndr. Kesintisiz g kaynaklarnda k gerilimindeki harmonik bozunumlarn en aza indirilmesi ok nemlidir. Bunu gerekletirmek iin kta kullanlan szgecin ke frekans gerilimde varol