elektrİk makİnelerİ-i laboratuvari

Öğr. Gör. Enes YÜCEL

ELEKTRİK MAKİNELERİ-I

LABORATUVARI

DENEY FÖYLERİ

2

DENEY FÖYÜ SAHİBİNİN

Adı Soyadı Öğrenci No.’su Lab. Grubu

Elektrik Makineleri Laboratuvarı Kuralları:

Deneyler iki haftada bir yapılacaktır. Lütfen deney tarihlerinizi not ediniz ve

dönem içinde bu hafta benim deneyim var mıydı? Ben tarihi karıştırmışım bu

haftaki grupla gelebilir miyim? Şeklinde sorular yöneltmeyiniz.

Deneyler Zemin Kat Z-09 no.’lu laboratuvarda yapılacaktır.

Laboratuvarlarda mutlaka maskeler takılı olmalıdır.

Herkes kesinlikle kendi grubunda ve deney gününde deneye katılacaktır. Deneye

5 dakikadan fazla geç kalanlar uygulamaya alınmayacaktır.

Föy, deneyden önce temin edilmelidir, ders notlarına ve föye çalışılarak

gelinmelidir. Deneyde her kişinin kendisine ait 1 adet deney föyü ve hesap

makinesi olması gerekir.

1 deneyden fazla devamsızlık yapanlar dersten devamsızlıktan kalacaktır.

Geçerli bir mazeretle deneye katılmayan bir öğrenci gerekli rapor, izin vb.

belgelerle laboratuvar sorumlusuna en kısa zamanda başvurmalıdır.

Vize sınavında ilk 2 deneyden sorumlu olunacaktır ve ders kitabındaki bu

deneylerle ilgili konular ile derste anlatılanlar dahil olacaktır.

Final sınavında 5 deneyden de sorumlu olunacaktır ve sadece deney föyünde

bulunan bilgiler ve uygulama dersinde anlatılanlar dahil olacaktır.

Laboratuvar ile ilgili iletişim:

Öğr. Gör. Enes YÜCEL

[email protected] – Teknoloji Fakültesi Lab. (B Blok Yanı)

mailto:[email protected]

3

Laboratuvar Güvenliği Yönergeleri

1. Laboratuvarı ancak izin verildiğinde ve yalnızca izin verilen çalışma saatleri

içerisinde kullanınız.

2. Laboratuvar sorumlusu tarafından kontrol edilip onay verilmeden ekipmanlara

enerji vermeyiniz. Ekipmana enerji verilmeden önce devre bağlantılarının ve

yerleşiminin doğru yapıldığından emin olunuz.

3. Kıyafet, saç veya harici bir cismin döner ekipmanlara takılma riskine karşı döner

kısımlara tehlike oluşturabilecek şekilde yaklaşmayınız.

4. Laboratuvarda yiyecek, içecek ve diğer maddeler kesinlikle yasaktır.

5. Islak eller ve giysilerle çalışmak yasaktır.

6. Herhangi bir şekilde arızalı olduğu tespit edilen ekipman, kablo vs. kullanılmadan

önce laboratuvar sorumlusuna bildirilmelidir.

7. Acil bir durumda “Acil Stop Butonunu” kullanarak ekipmanın enerji bağlantısını

kesiniz.

4

2021 -2022 GÜZ YARIYILI

ELEKTRİK MAKİNELERİ-1 LABORATUVARI NORMAL ÖĞRETİM DENEY TARİHLERİ

A1 A2 B1 B2

DENEY-1 8 Ekim 2021 13:50 - 14:50

8 Ekim 2021 15:00 - 16:00

15 Ekim 2021 13:50 - 14:50

15 Ekim 2021 15:00 - 16:00

DENEY-2 22 Ekim 2021 13:50 - 14:50

22 Ekim 2021 15:00 - 16:00

5 Kasım 2021 13:50 - 14:50

5 Kasım 2021 15:00 - 16:00

DENEY-3 12 Kasım 2021 13:50 - 14:50

12 Kasım 2021 15:00 - 16:00

3 Aralık 2021 13:50 - 14:50

3 Aralık 2021 15:00 - 16:00

DENEY-4 10 Aralık 2021 13:50 - 14:50

10 Aralık 2021 15:00 - 16:00

17 Aralık 2021 13:50 - 14:50

17 Aralık 2021 15:00 - 16:00

DENEY-5 24 Aralık 2021 13:50 - 14:50

24 Aralık 2021 15:00 - 16:00

31 Aralık 2021 13:50 - 14:50

31 Aralık 2021 15:00 - 16:00

2021 -2022 GÜZ YARIYILI

ELEKTRİK MAKİNELERİ-1 LABORATUVARI İKİNCİ ÖĞRETİM DENEY TARİHLERİ

C1 C2 D1 D2

DENEY-1 6 Ekim 2021 14:40 - 15:40

6 Ekim 2021 15:50 - 16:50

13 Ekim 2021 14:40 - 15:40

13 Ekim 2021 15:50 - 16:50

DENEY-2 20 Ekim 2021 14:40 - 15:40

20 Ekim 2021 15:30 - 16:50

27 Ekim 2021 14:40 - 15:40

27 Ekim 2021 15:30 - 16:50

DENEY-3 3 Kasım 2021 14:40 - 15:40

3 Kasım 2021 15:50 - 16:50

10 Kasım 2021 14:40 - 15:40

10 Kasım 2021 15:50 - 16:50

DENEY-4 1 Aralık 2021 14:40 - 15:40

1 Aralık 2021 15:50 - 16:50

8 Aralık 2021 14:40 - 15:40

8 Aralık 2021 15:50 - 16:50

DENEY-5 15 Aralık 2021 14:40 - 15:40

15 Aralık 2021 15:50 - 16:50

22 Aralık 2021 14:40 - 15:40

22 Aralık 2021 15:50 - 16:50

Lab saatlerinde olabilecek değişiklikler için duyuruları takip ediniz...

5


LABORATUVARI

1. DENEY FÖYÜ

(TRF-1)

6

SELÇUK ÜNİVERSİTESİ

TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜH. BÖL.

ELEKTRİK MAKİNELERİ-I LAB.

DENEY KODU: TRF-1

Yapılacak Deneyler

1.Deney: Bir Fazlı Transformatörün Boşta Çalışması ve Dönüştürme Oranının Bulunması

2.Deney: Bir Fazlı Transformatörün Primer-Sekonder Devre Dirençlerinin Ölçülmesi

1. Bir Fazlı Transformatörün Boşta Çalışması ve Dönüştürme Oranının Bulunması

Deneyi

Kullanılacak Ekipmanlar

-Enerji üniteli deney masası Y-036/001 -AC ölçüm ünitesi Y-036/005

-Enerji analizörü Y-036/004 -Bir faz transformatör Y-036/027

-Jaglı kablo, IEC fişli kablo -Hesap makinesi

1.1. Deneyin Amacı

Transformatörün boş çalışmasını analiz edip, boş çalışmadaki kayıpları kavramak ve

trafo dönüştürme oranını hesaplamak konuyla ilgili bilgi-beceri kazanmak.

1.2. Deneyle İlgili Teorik Bilgi

1.2.1. Gerçek Transformatör Modeli

Gerçek transformatörlerde oluşan kayıplar, transformatörlerin gerçek modellerinde

hesaba katılmak zorundadır. Böyle bir modelin oluşturulmasında bakır kayıpları, girdap

(fuko veya Eddy) akım kayıpları, histerezis kayıpları ve kaçak akı göz önüne alınmalıdır.

Kayıplar ve kaçak akının göz önüne alındığı transformatörün tam eşdeğer devresi Şekil

1.1’de gösterilmiştir.

Parametreler aşağıdaki gibi tanımlanmaktadır.

Rp Primer sargı direnci, Rs Sekonder sargı direnci

Xp Primer sargı kaçak reaktansı, Xs Sekonder sargı kaçak reaktansı

Xm Kuplaj (mıknatıslanma) reaktansı,

Rc Nüve (histerezis ve girdap akım) kayıplarını ifade eden direnç

*Kesiklerle belirtilen kısım ideal transformatördür.

7

Elektrik güç kaynağına bağlanan sargıya “primer (birincil) sargı veya giriş sargısı”, yüke

bağlanan sargıya ise “sekonder (ikincil) sargı veya çıkış sargısı” denir.

1.2.2. Transformatör Modelindeki Parametrelerin Belirlenmesi

Şekil 1.1’deki eşdeğer devre parametrelerinin bulunması ve transformatörün veriminin

hesaplanması için standart testler kullanılmaktadır. Bunlar sargı dirençlerinin ölçülmesi,

boşta çalışma deneyi, kısa devre deneyi ve tam yük deneyidir.

1.2.3. Boşta Çalışma Deneyi

Bu deneyin amacı nüve (demir) kayıplarının ve mıknatıslanma endüktansının

ölçülmesidir. Boşta çalışma deneyinde transformatörün sekonder sargı uçları açık devre

edilir ve primer sargı uçlarına nominal (anma) hat gerilimi uygulanır. Transformatör

boşta olduğundan, giriş akımının tamamı transformatörün uyartım kolu üzerinden akar.

Sargı direnci (Rp) ve endüktansı (Lp), Rc ve Lm ile karşılaştırıldığında çok çok küçüktür.

Böylece uygulanan gerilimin tümü uyartım koluna düşer. Gerçek güç sadece nüve

kayıplarından oluşur. Test nominal gerilim değerinde uygulandığından transformatör

çekirdeğinde nominal manyetik akı mevcut olup nüve kayıpları nominal yükteki nüve

kayıplarına eşittir. Trafo çekirdeği, demir kayıplarını minimize etmek için birbirlerinden

elektriksel olarak izole edilmiş silisyumlu ince saclardan yapılmıştır.

Deney sırasında transformatörün giriş gerilimi, giriş akımı ve giriş gücü ölçülür. Rc ve Xm

değerlerini belirlemenin en kolay yolu uyartım kolunun admitansına bakmaktır. Bu iki

eleman paralel olduklarından admitansları toplanır ve böylece toplam uyartım admitansı,

𝑃𝑝 = 𝑉𝑝 𝐼𝑝 cos(𝜃) ⇒ cos(𝜃) =𝑃𝑝

𝑉𝑝 𝐼𝑝 ⇒ 𝜃 = cos−1 𝑃𝑝

𝑉𝑝 𝐼𝑝 (1)

𝑌 =𝐼𝑝

𝑉𝑝∠ − 𝜃 ⇒ 𝑌 = 𝐺𝑐 − 𝑗 𝐵𝑚 =

1

𝑅𝑐− 𝑗

1

𝑋𝑚 (2)

Şekil 1.1 Transformatörün Eşdeğer Devresi

8

1.3. Deneyin Yapılışı

Şekil 1.2 Bir Fazlı Transformatörün Boşta Çalışma Devre Şeması

1.3.1. Trafo Dönüştürme Oranının Belirlenmesi

*Deney adımlarını sırasıyla yapınız. Gerçekleştirilen her adım sonundaki kutucuğu

işaretleyiniz. Devre şemasının son hali Lab. Sorumlusu tarafından kontrol edilmedikçe

devreye enerji uygulamayınız. Enerji altında kablo bağlantılarını değiştirmeyiniz.

Şekil 1.2’deki deney bağlantısı yapılacaktır. Bunun için aşağıdaki adımları uygulayınız.

1. Adım: Trafonun A1-B1 (380 V) uçlarına, deney setinin “MEASURABLE AC

ENERGY” kısmındaki L1-N uçlarına kablo bağlantısı yapınız.

2. Adım: Trafonun a1-b1 (55 V) sekonder uçlarını, “AC MEASUREMENT” modülündeki

0-750 V AC voltmetre kısmına bağlayınız.

3. Adım: Devre bağlantılarını Lab. Sorumlusuna kontrol ettiriniz.

4. Adım: Deney setinin “ENEGY INPUT” kısmındaki “Kaçak Akım Rölesini” kaldırınız

ve “START butonuna” basarak devreye enerji veriniz.

5. Adım: Primer gerilimi (Vp) ile sekonder gerilimini (Vs) ölçü aletlerinden okuyup

aşağıdaki tabloya kaydediniz.

9

6. Adım: Tablodaki N= Vp/ Vs formülünden dönüştürme oranını (N) hesaplayıp tabloya

kaydediniz.

7. Adım: Deney setinin “ENEGY INPUT” kısmındaki “STOP butonuna” basarak enerjiyi

kesiniz.

** Enerji altında kablo bağlantılarının değiştirilmeyeceği unutulmamalıdır!!!

8. Adım: Trafonun a1-b1 (55 V) sekonder uçlarını, a2-b2 (110 V) ile yer değiştiriniz.

9. Adım: “START butonuna” basarak devreye enerji veriniz.

10. Adım: Sekonder gerilimini (Vs) ölçü aletinden okuyup tabloya kaydediniz.

11. Adım: Dönüştürme oranını (N) hesaplayıp tabloya kaydediniz.

12. Adım: “STOP butonuna” basarak enerjiyi kesiniz.

13. Adım: Trafonun a2-b2 (110 V) sekonder uçlarını, a3-b3 (220 V) ile yer değiştiriniz.


15. Adım: 10., 11. ve 12. Adımları tekrarlayınız.

16. Adım: Trafonun A1-B1 (380 V) primer uçlarına, deney setinin “MEASURABLE AC

ENERGY” kısmındaki L1-L2 uçlarına kablo bağlantısı yapınız.

17. Adım: 2. ve 3. Adımları tekrarlayınız.


19. Adım: 5-15 arası adımları tekrarlayınız.

Primer

Gerilimi

Sekonder Gerilimi (Vs)

55 V 110 V 220 V

Vp Vs N= Vp/ Vs Vs N= Vp/ Vs Vs N= Vp/ Vs

Soru: Dönüştürme oranını (N) değiştirmek için ne yapılmalıdır?

Cevap:

10

1.3.2. Trafo Eşdeğer Devre Parametrelerinin Belirlenmesi (Boşta çalışma deneyi)

1. Adım: Tüm bağlantı kablolarını sökünüz.

*Boşta çalışma olduğu için sekonder tarafına bir şey bağlanmayacaktır.

*Boşta çalışma olduğu için trafonun primer sargısına nominal gerilim (380 V) uygulanır.

2. Adım: Deney setinin “MEASURABLE AC ENERGY” kısmındaki L1-L2-L3 uçlarından

“ENERGY ANALYSER” modülündeki L1-L2-L3 uçlarına kablo bağlantısı yapınız.

3. Adım: “ENERGY ANALYSER” modülünün U-V çıkışlarından trafonun A1-B1 (380 V)

uçlarına kablo bağlantısı yapınız.


5. Adım: “START butonuna” basarak primer sargısına enerji veriniz.

6. Adım: Alttaki tabloda istenilen değerleri, enerji analizöründen okuyup kaydediniz.

7. Adım: Ölçülen değerleri kullanarak Rc ve Xm değerlerini hesaplayınız.

*Bu değerleri hesaplamak için 3. Sayfadaki denklemleri kullanınız.


Ölçülen Değerler Hesaplananlar

Vp Ip Pp Rc Xm

Hesaplama:

11

2. Bir Fazlı Trafonun Primer-Sekonder Devre Dirençlerinin Ölçülmesi Deneyi


-Enerji üniteli deney masası Y-036/001 -DC ölçüm ünitesi Y-036/006

-Bir faz transformatör Y-036/027 -Jaglı kablo, IEC fişli kablo Y-036/028

-Avometre -Hesap Makinesi

2.1. Deneyin Amacı

Transformatörün primer-sekonder sargı dirençlerinin DC ile ölçülmesiyle ilgili bilgi-

beceri kazanmak. Transformatör eşdeğer devresindeki primer ve sekonder devre

dirençlerinin elde edilmesi.


2.2.1. Sargı Dirençlerinin Ölçülmesi

Bunun için endüstride Wheatstone ve Kelvin köprü devreleri kullanılır. Laboratuvarda ise

sargı dirençlerinin ölçülmesi iki yol ile yapılabilir:

a) Doğrudan ohmmetre kullanarak

b) Nominal değerlerin altında DC akım uygulayarak

Ohmmetre kullanılarak sekonder uçları açık iken primer uçlarından ölçülen direnç primer

sargı direnci Rp ve primer uçları açık iken sekonder uçlarından ölçülen direnç sekonder

sargı direnci Rs’dir. Ancak çok düşük direnç değerleri laboratuvar imkânlarında

ohmmetre ile hassas olarak ölçülemez. Bunun yerine primere ve sekondere sırasıyla

değişken DC güç kaynağı kullanılarak nominal akım değerlerinin yarısı kadar DC akım

transformatör uçlarına uygulanır. Ölçülen DC gerilim ve akım kullanılarak sargı

dirençleri bulunur.


1. Adım: Deneye başlamadan önce transformatör etiket değerleri yardımıyla primer ve

sekonder (220 V) sargılarının nominal akım değerlerini hesaplayınız.

Ip Is

Not: Deneyde primer-sekonder sargılardan nominal akım değerlerinin üzerinde akım

geçirmeyiniz. Bu sargıların yanmasına neden olabilir.

2. Adım: Trafonun primer ve sekonder uçlarında herhangi bir kablo olmadan Avometre

ile trafonun primer ve sekonder (220V çıkışı) direnç değerlerini ölçüp Tablo 2.1 ve Tablo

2.2’ye kaydediniz.

12

Şekil 2.1’deki deney bağlantısı yapılacaktır. Bunun için aşağıdaki adımları uygulayınız.

3. Adım: “START butonuna” basarak deney setine enerji veriniz.

4. Adım: Deney setinin “DC ENERGY” kısmındaki “Adjustment (-) butonuna” basarak

DC enerji kaynağını sıfırlayınız.


6. Adım: Trafonun A1-B1 (380 V) uçlarına, deney setinin “DC ENERGY” kısmındaki 0-

250 V DC uçlarına kablo bağlantısı yapınız.


8. Adım: “START butonuna” basarak deney setine enerji veriniz.

ÖNEMLİ: 9. Adımı gerçekleştirmek için Lab. Sorumlusunu çağırınız!!!

9. Adım: DC güç kaynağının gerilim seviyesini sıfırdan başlatarak ölçülen akım primer

akımının nominal değerinin (1.adımda hesapladığınız değer) yarısına ulaşana kadar

yavaş yavaş yükseltiniz.

10. Adım: Ölçülen Vp ve Ip değerlerini kullanarak Rp’yi bulunuz ve Tablo 2.1’e

kaydediniz.

13

Şekil 2.1 Transformatörün Primer-Sekonder Sargı Dirençlerinin Ölçülmesi Devre Şeması

11. Adım: DC güç kaynağını tekrar sıfırlayınız.


13. Adım: Benzer şekilde primer tarafını açık bırakarak DC güç kaynağını sekondere

(220 V) bağlayınız.

14. Adım: 7-9 arası adımları sekonder taraf için tekrarlayınız.

15. adım: Ölçülen Vs ve Is değerlerini kullanarak Rs’yi bulunuz ve Tablo 2.2’ye

kaydediniz.


17. Adım: “Kaçak Akım Rölesini” indiriniz.

14

Tablo 2.1

Primerden Ölçülenler Hesaplanan Avometreli Ölçüm

Vp Ip Direnç (Rp) Direnç (Rp)

Tablo 2.2

Sekonderden Ölçülenler Hesaplanan Avometreli Ölçüm

Vs Is Direnç (Rs) Direnç (Rs)

2.4. Değerlendirme Soruları

Soru-1: Tablo 2.1 ve 2.2’deki avometre ile ölçülen direnç değerleri deneysel olarak elde

edilen direnç değerlerinden neden farklı çıkmıştır? Açıklayınız.

Cevap-1:

Soru-2: Sargı dirençleri ölçme deneyinde neden DC kaynak kullanıldı; AC kaynak

kullanırsak ne olur? Açıklayınız.

Cevap-2:

15


LABORATUVARI

2. DENEY FÖYÜ

(TRF-2)

16



ELEKTRİK MAKİNELERİ-I LABORATUVARI

DENEY KODU: TRF-2

Yapılacak Deneyler

1.Deney: Bir Fazlı Transformatörün Kısa Devre Deneyi ve Bakır Kayıplarının

İncelenmesi

2.Deney: Bir Fazlı Transformatörün Yüklü Çalışması, Regülasyon ve Verimin Bulunması

1. Bir Fazlı Transformatörün Kısa Devre Deneyi ve Bakır Kayıplarının İncelenmesi

Deneyi


-Enerji üniteli deney masası Y-036/001 -A.C ölçüm ünitesi Y-036/005

-Enerji analizatörü Y-036/004 -Bir faz transformatör Y-036/028

-Jaglı kablo , IEC fişli kablo -Hesap Makinesi

1.1. Deneyin Amacı

Transformatörün primer-sekonder sargılarının bakır kayıplarının bulunup kısa devre

geriliminin saptanması. Transformatör eşdeğer devresindeki kaçak endüktansların elde

edilmesi.


1.2.1. Kısa Devre Deneyi

Bu deneyin amacı bakır kayıplarının ve kaçak endüktansların ölçülmesidir. Kısa devre

deneyinde transformatörün düşük gerilim sargı uçları kısa devre edilir ve yüksek gerilim

sargı uçlarına değişken bir gerilim kaynağı yardımıyla nominal hat akımı uygulanır. Giriş

gerilimi kısa devre esnasında çok küçük olduğundan, transformatörün uyartım kolundan

ihmal edilecek bir akım akar. Böylece uygulanan gerilimin tümü sargı dirençleri ve

endüktansları üzerine düşer. Uyartım kolu üzerinden geçen akım küçük olduğundan

nüvede dolaşan akı da düşüktür. Dolayısıyla nüve kayıpları normal gerilim seviyesindeki

kayıplara göre ihmal edilebilir düzeydedir. Gerçek güç kaybı sadece bakır kayıplarından

oluşur. Test nominal akım değerinde uygulandığından bakır kayıpları nominal yükteki

bakır kayıplarına eşittir. Deney sırasında transformatörün giriş gerilimi, giriş akımı ve

giriş gücü ölçülür.

17

Transformatörün primerine göre seri empedansların genliği

|𝑍𝑆𝐸| =𝑉𝑆𝐶

𝐼𝑆𝐶

Akımın güç faktörü ise;

𝑃𝐹 = cos 𝜃 =𝑃𝑆𝐶

𝑉𝑆𝐶𝐼𝑆𝐶

Şeklindedir ve akımın açısı geridedir. Yani akım açısı negatiftir dolayısıyla empedansın

açısı pozitif olur.

𝜃 = cos−1𝑃𝑆𝐶

𝑉𝑆𝐶𝐼𝑆𝐶

Bundan dolayı,

𝑍𝑆𝐸 =𝑉𝑆𝐶∠0

𝐼𝑆𝐶∠ − 𝜃

dir. Seri empedans 𝑍𝑆𝐸 ,

𝑍𝑆𝐸 = 𝑅𝑒ş+𝑗𝑋𝑒ş

= (𝑅1 + 𝑎2𝑅2) + 𝑗(𝑋1 + 𝑎2𝑋2) ’ye eşittir.

Bu tekniği kullanarak primere göre (primere indirgenmiş) toplam seri empedansı bulmak

mümkündür fakat seri empedansı primer ve sekonder büyüklüklerine (bileşenlerine)

ayırmak için kolay bir yöntem yoktur. Genel olarak,

𝑋1 = 𝑎2𝑋2 = 0.5𝑋𝑒ş

𝑅1 = 𝑎2𝑅2 = 0.5𝑅𝑒ş

alınabilir.

Burada;

𝑎 =𝑁1

𝑁2 dönüştürme oranı

N1, primer tarafın sargı sayısı, N2, sekonder tarafın sargı sayısı,

R1, primer tarafın sargı direnci, R2, sekonder tarafın sargı direnci,

X1, primer tarafın kaçak reaktansı, X2, sekonder tarafın kaçak reaktansıdır.

18

(c)

Şekil 1.1 a) Transformatör Elektrik Devresi b)Transformatör T Eşdeğer Devresi

c) Transformatör Kısa Devre Deneyi Bağlantısı


1. Adım: Deneye başlamadan önce transformatör etiket değerleri yardımıyla primer ve

sekonder (220 V) sargılarının nominal akım değerlerini hesaplayınız.

19

Ip Is

Not: Deneyde primer-sekonder sargılardan nominal akım değerlerinin üzerinde akım

geçirmeyiniz. Bu sargıların yanmasına neden olabilir.

*Şekil 1.2’deki deney bağlantısı yapılacaktır. Bunun için aşağıdaki adımları uygulayınız.

Şekil 1.2 Bir Fazlı Transformatörün Kısa Devre Deneyi Devre Şeması

2. Adım: Deney setinin “CONTROLS CIRCUIT ENERGY” kısmındaki 0-250 V AC

enerji çıkışlarını “ENERGY ANALYSER” modülündeki L1-L2 uçlarına bağlayınız.


4. Adım: Kaçak akım rölesini kaldırdıktan sonra “START butonuna” basarak deney

setine enerji veriniz.

5. Adım: Deney setinin “CONTROLS CIRCUIT ENERGY” kısmındaki “Adjustment (-)

butonuna” basarak AC enerji kaynağını sıfıra yakın bir değere getiriniz.


7. Adım: “ENERGY ANALYSER” modülünün U-V çıkışlarını, trafonun A1-B1 (380 V)

uçlarına bağlayınız.

8. Adım: Trafonun a3-b3 (220 V) sekonder uçlarını, “AC MEASUREMENT”

modülündeki 0-15 A AC ampermetresine bağlayınız.


10. Adım: “START butonuna” basarak primer sargısına enerji veriniz.

11. Adım: Ayarlı AC gerilim kaynağı vasıtasıyla tablodaki primer akımlarını elde etmek

için primer gerilimini kontrollü olarak yavaş yavaş yükseltiniz. Tablodaki primer

akımları için primer gerilimini, primer gücünü ve sekonder akımını ölçüp tabloya

kaydediniz.

Ip Vp Pp Is

1 A

2 A

3.9 A (Nominal)


20

14. Adım: 4. Sayfadaki primere indirgenmiş eşdeğer devreden ve tablodaki elde edilen

sekonder akımlardan yararlanarak primere indirgenmiş sekonder akımın (I2’) primer

akımla aynı olduğunu doğrulayıp tabloya yazınız.

Ip Is 𝑰𝟐′ =

𝑵𝟐

𝑵𝟏𝑰𝟐

1 A

2 A

3.9 A (Nominal)

13. Adım: Tabloya göre, kısa devre akımı (Isc), kısa devre gerilimi (Vsc) ve kısa devre

gücünü (Psc) tabloya yazınız.

Isc Vsc Psc

14. Adım: Bu aşamada ise, bilinen Isc, Vsc ve Psc değerlerini kullanarak ve 3. Sayfadaki

formüllerden yola çıkarak istenen değerleri hesaplayınız.

cos𝜽 𝜽 𝒁𝑺𝑬 𝑹𝒆ş 𝑿𝒆ş 𝑹𝟏 𝑹𝟐 𝑿𝟏 𝑿𝟐

Hesaplamalar:

21

2. Bir Fazlı Transformatörün Yüklü Çalışması, Regülasyon ve Verimin Bulunması

Deneyi

2.1. Deneyin Amacı

Transformatörlerin yüklü çalışmasını inceleyip, regülasyon ve verimin etkenlerini analiz

etmek.


2.2.1. Tam Yük Deneyi

Laboratuvarda transformatörün nominal değerde yüklenmesi halinde akım, gerilim ve

güç ölçümleri yapılarak transformatörün gerçek özellikleri ve özellikle verimi

hesaplanabilir. Bunun için primere nominal giriş gerilimi uygulanarak sekondere

bağlanan değişken yük direnç değeri nominal çıkış akımı elde edilene kadar değiştirilir.

Primer akım, gerilim ve güç ile sekonder akım, gerilim ve gücü ölçülür. Ölçülen değerler

yardımıyla transformatörün verimi ve gerilim regülasyonu bulunabilir.

Gerilim regülasyonu: Transformatörün sekonder geriliminin boştaki ve yüklü

durumdaki gerilimleri arasındaki farka, transformatörün gerilim değişmesi veya gerilim

regülasyonu denir.

%𝑅𝑒𝑔 =𝐵𝑜ş𝑡𝑎𝑘𝑖 𝑉𝑆 − 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑦ü𝑘𝑡𝑒𝑘𝑖 𝑉𝑆

𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑦ü𝑘𝑡𝑒𝑘𝑖 𝑉𝑆

𝑥100

Regülasyon yüzdesi bilinen bir transformatör yüklendiği zaman sekonder geriliminin ne

kadar değiştiği kolayca hesaplanabilir. Transformatörlerin % regülasyonu ne kadar

küçükse kaçak akısı da o kadar azdır.

Bilindiği gibi transformatöre verilen gücün bir kısmı demir ve bakır kayıpları olarak sarf

edilmektedir yani transformatöre verilen gücün tamamı sekonderden alınamamaktadır.

Transformatörden alınan gücün verilen güce oranına verim ( 𝜂 ) denir.

𝜂 =𝑃2

𝑃1

𝑥100


1. Adım: Tüm bağlantı kablolarını sökünüz.


2. Adım: Deneye başlamadan önce transformatör etiket değeri yardımıyla sekonder (220

V) sargısının nominal akım değerini hesaplayınız.

22

Is

3. Adım: Nominal sekonder akımı için kullanılması gereken direnç yükünün değeri kaç

ohm’dur? Hesaplayınız.

Ryük

Şekil 2.1 Bir Fazlı Transformatörün Yüklü Çalışması Devre Şeması

4. Adım: Reostanın etiket değerini inceleyerek nominal sekonder akımında, reostanın

neden kullanılamayacağını bilimsel olarak gösteriniz.

*Sayısal sonuçlar ile düşüncenizi ispatlayınız.

5. Adım: Aynı reostanın 3. Adımda hesaplanan direnç değerinde kullanılabilmesi için

öneride bulununuz.

*Öneriniz:

6. Adım: Reostayı avometre yardımıyla yaklaşık 32 Ω’a ayarlayınız.

7. Adım: Deney setinin “MEASURABLE AC ENERGY” kısmındaki L1-N uçlarını

trafonun A1-B1 (380 V) uçlarına bağlayınız.

7. Adım: Trafonun a3-b3 (220 V) sekonder uçlarını, “ENERGY ANALYSER”

modülündeki L1-L2 uçlarına bağlayınız.


23


10. Adım: Sekonder devrede yük yok iken tablodaki değerleri ölçüp kaydediniz.


12. Adım: “ENERGY ANALYSER” modülünün U-V çıkışlarından reostanın girişlerine

bağlantı yaparak sekonder tarafı yükleyiniz.



15. Adım: Sekonder devre yüklü iken tablodaki değerleri ölçüp kaydediniz.


Is Vp Ip P1 Vs P2 % Reg ᶯ

0 A 0.08 A -

~ 3.6 A

Hesaplamalar: Regülasyon ve verim için 20. sayfadaki denklemleri

kullanınız.

Soru: Trafonun sekonder sargısı yaklaşık yüzde kaç yüklenmiştir?

Cevap:

17. Adım: Trafoyu tam yüklemek için Lab. Sorumlusunu çağırınız.

P1 P2 ᶯ



24


LABORATUVARI

3. DENEY FÖYÜ

(DC-1)

25




DENEY KODU: DC -1

Yapılacak Deneyler

1.Deney: DC Şönt Motorun Boşta Çalışması

2.Deney: DC Şönt Motorun Yükte Çalışması ve Dış Karakteristiği

1. DC Şönt Motorun Boşta Çalışması Deneyi



-Raylı motor sehpası Y-036/003 -İki kutuplu şalter sigorta Y-036/052

-DC şönt makine Y-036/23-A -Takometre (devir ölçer)

-(Ry) Yol verme reostası 50 Ω 1000W Y-036/065 -Hesap Makinesi

-(Ru) Uyartım reostası 100 Ω 500W Y-036/066 -Jaglı kablo, IEC fişli kablo

1.1. Deneyin Amacı

DC şönt motorun boş (yüksüz) çalıştırmak ve motor akımı (Im), motor gerilimi (Um), uyartım

akımı (Iu) ile motor devri arasındaki bağlantıyı analiz ederek devir karakteristiğini (eğrisini)

çıkarıp, konuyla ilgili bilgi beceri kazanmak.


Bir motor için boşta çalışma devir karakteristiği; uyartım akımı ile devir sayısı arasındaki ilişkiyi

gösteren eğridir.

Şönt bağlı DC motorda uyarma sargıları ve endüvi sargıları DC kaynak uçlarına paralel bağlanır.

Aşağıda Şekil 1.1’de DC şönt motorun eşdeğer devresi ve parametreler arasındaki bağıntılar

gösterilmektedir. Buradaki denklemler yardımıyla teorik olarak DC şönt motorun yüksüz

durumda yani boşta çalışma durumundaki davranışını analiz edebiliriz.

26

Şekil 1.1 DC Şönt Motorun Eşdeğer Devresi

Burada; 𝐸𝐴 üretilen EMK, 𝑅𝐴 armatür (endüvi) sargısının direnci, 𝑅𝐹 uyarma sargısının direnci,

𝑉𝑇 kaynak gerilimi, 𝐼𝐴 endüvi akımı, 𝐼𝐿 kaynak (giriş) akımı, 𝐼𝐹 uyartım akımıdır.

Bu motorların endüvi devresi için Kirchoff’un gerilim kanunu aşağıdaki gibi yazılır:

𝑉𝑇 = 𝐸𝐴 + 𝐼𝐴𝑅𝐴 (2.1)

Meydana gelen 𝐸𝐴 EMK’nın büyüklüğü akı ve hızla orantılıdır. Verilen bir makina için

𝐸𝐴 = 𝐾𝜙𝜔 (2.2)

Burada:

𝜔 açısal hız, K makinenin özelliklerine göre hesaplanmış makineye özgü sabit bir değer,

𝜙 ise üretilen net akıdır.

Endüvi akımı (2.1) nolu denklemin çözümüyle aşağıdaki gibi hesaplanır.

𝐼𝐴 =𝑉𝑇−𝐸𝐴

𝑅𝐴 (2.3)

Rotorda üretilen moment, akı ve armatür akımı ile orantılıdır.

𝜏𝑖𝑛𝑑 = 𝐾𝜙𝐼𝐴 (2.4)

Yüksüz durumda yani boşta çalışmada endüvi akımı, sürtünme ve dönme kayıpları ihmal edilirse

üretilen moment sıfır olur ve böylece Denklem 2.4’ten armatür akımının 𝐼𝐴 sıfır olduğu görülür.

Bu durumda;

İkisi birlikte RF

olarak kabul

edilir.

27

𝑉𝑇 = 𝐸𝐴 = 𝐾𝜙𝜔 (2.5)

olur.

Denklem 2.5’ten görüleceği gibi kaynak gerilimi sabit tutulup akı azaltılırsa hız artar. Aynı

şekilde kaynak gerilimi sabit tutulup akı arttırılırsa hız azalır. Bu şekilde Denklem 2.5’e göre hız

üzerine yorumlar getirilebilir.



Şekil 1.2 DC Şönt Motorun Boş Çalışması Devre Şeması




DC enerji kaynağını sıfıra yakın bir değere getiriniz.


4. Adım: Reostayı maksimum değerine ayarlayınız.

28

5. Adım: Deney setinin “DC ENERGY” kısmındaki 0-250 V DC(+) terminalinden

reostanın girişine bağlantı yapınız.

6. Adım: Reostanın çıkışından DC motorun A1 terminaline, B2 terminalinden de “DC

ENERGY” kısmındaki 0-250 V DC(-) terminaline bağlantı yapınız.

7. Adım: “DC ENERGY” 0-250 V DC(+) terminalini, DC motorun F1 terminaline

bağlayınız.

8. Adım: DC motorun F2 terminalinden “DC MEASUREMENT” modülündeki 0-15 A

DC ampermetresine, ampermetreden de “DC ENERGY” kısmındaki 0-250 V DC(-)

terminaline bağlayınız.


10. Adım: “START butonuna” basarak DC motora enerji veriniz.

11. Adım: Tablodaki istenen değerleri ölçünüz.


Motor Gerilimi (VT) Endüvi Akımı (IA) Uyartım Akımı (IF) Motor Hızı (n)

100 V

200 V

13. Adım: Denklem 2.5 ve tablodaki değerleri göz önünde bulundurarak motora

uygulanan gerilim ile motor hızı arasındaki ilişkiyi açıklayınız.


15. Adım: “DC ENERGY” 0-250 V DC(+) terminalinden DC motorun F1 terminaline

giden kabloyu “RESISTIVE LOAD UNIT” birimine bağlayınız.

16. Adım: “RESISTIVE LOAD UNIT” biriminin çıkışını DC motorun F1 terminaline

bağlayınız.

17. Adım: “RESISTIVE LOAD UNIT” direncini 5.kademeye ayarlayınız.



29

20. Adım: Tablodaki istenen değerleri ölçünüz. Her dirnç kademesi için motora

uygulanan gerilimi nominal değerinde (200 V) sabit tutunuz.

Direnç

Kademesi

Motor

Gerilimi (VT)

Endüvi Akımı

(IA)

Uyartım Akımı

(IF) Motor Hızı (n)

5 200 V

4 200 V

3 200 V

2 200 V

1 200 V


22. Adım: 3.sayfadaki motor eşdeğer devresine bakarak ve tablodaki değerleri göz

önünde bulundurarak hangi direnç kademesinde direnç en büyüktür?

2. DC Şönt Motorun Yükte Çalışması Ve Dış Karakteristiği Deneyi



-Raylı motor sehpası Y-036/003 -İki kutuplu şalter sigorta Y-036/052

-DC şönt makine Y-036723-A -(Ry) Yol verme reostası 50Ω 1000W Y-036/065

-(Ru) Uyartım reostası (100Ω 500w) Y-036/066 -Manyetik toz fren Y-036/24-A

-Takometre (devir ölçer) -Jaglı kablo, IEC fişli kablo

-Hesap Makinesi

2.1. Deneyin Amacı

DC şönt motorun yükte çalışması ile motor akımı (Im) ile (n) devir sayısı arasındaki

bağlantıyı gözlemleyip, motor akımı (Im) arttıkça, (n) devir sayısının düşümünü analiz

etmek, DC şönt motorun dış karakteristiğini elde etmek.

30


Bir makinanın uç karakteristiği makinanın çıkış büyüklüklerinin birbirlerine karşı

çizimidir. Bir motor için çıkış büyüklükleri mil momenti ve hızıdır, böylece bir motorun

uç karakteristiği, motorun uç büyüklükleri; momente karşı hız çıkışının çizimidir.

Şönt motorun dış karakteristiği ise, şönt motor yüksüz olarak anma hızında

döndürülürken kademeli olarak yüklendiğinde yük akımı ile devir sayısının değişim

eğrisidir. Şekil 2.1’de gösterilmiştir.

Şekil 2.1 DC Şönt Motorun Yüklü Çalışma Eğrisi (Dış Karakteristik)

Şönt bağlı DC motorda uyarma sargıları ve endüvi sargıları DC kaynak uçlarına paralel

bağlanır. Aşağıda Şekil 2.2’de DC şönt motorun eşdeğer devresi ve parametreler

arasındaki bağıntılar gösterilmektedir.

Şekil 2.2 DC Şönt Motorun Eşdeğer Devresi

Burada; 𝐸𝐴 üretilen EMK, 𝑅𝐴 armatür (endüvi) sargısının direnci, 𝑅𝐹 uyarma sargısının

direnci, 𝑉𝑇 kaynak gerilimi, 𝐼𝐴 endüvi akımı, 𝐼𝐿 kaynak (giriş) akımı, 𝐼𝐹 uyartım akımıdır.

Bu motorların endüvi devresi için Kirchoff’un gerilim kanunu aşağıdaki gibi yazılır:

𝑉𝑇 = 𝐸𝐴 + 𝐼𝐴𝑅𝐴 (3.1)

İkisi birlikte

RF olarak

kabul edilir

31


𝐸𝐴 = 𝐾𝜙𝜔 (3.2)

Burada:


𝜙 ise üretilen net akıdır.


𝐼𝐴 =𝑉𝑇−𝐸𝐴

𝑅𝐴 (3.3)

Rotorda üretilen moment akı ve armatür akımı ile orantılıdır.

𝜏𝑖𝑛𝑑 = 𝐾𝜙𝐼𝐴 (4)

Bir DC şönt motoru yüke karşı nasıl bir çıkış üretir? Bir şönt motorun milindeki yükün

arttırıldığını varsayınız. O halde yük momenti 𝜏𝑙𝑜𝑎𝑑 makinada indüklenen momenti

aşacaktır ve motor yavaşlamaya başlayacaktır. Motor yavaşlamaya başladığı zaman kendi

içinde üretilen gerilim düşer. (𝐸𝐴 = 𝐾𝜙𝜔 ↓), Böylece motordaki endüvi akımı,

𝐼𝐴 = (𝑉𝑇 − 𝐸𝐴 ↓)/𝑅𝐴 artar. Endüvi akımı yükselirken motordaki indüklenen moment

artar (𝜏𝑖𝑛𝑑 = 𝐾𝜙𝐼𝐴 ↑) ve sonuç olarak daha düşük bir 𝜔 hızında indüklenen moment

yük momentine eşit olacaktır.


*Şekil 2.3’teki deney bağlantısı yapılacaktır. Bunun için aşağıdaki adımları uygulayınız.

32

Şekil 2.3 DC Şönt Motorun Yükte Çalışması Devre Şeması

1. Adım: “RESISTIVE LOAD UNIT” direncini bir kablo ile kısa devre ediniz.

33

2. Adım: Deney setinin “CONTROLS CIRCUIT ENERGY” 220 V AC çıkışını

“MAGNETIC POWDER BRAKE” biriminin L-N (220 V AC) terminallerine bağlayınız.

3. Adım: Deney setinin “RPM & TORQUE MEASUREMENT” kısmındaki 0-24 V

çıkışını “MAGNETIC POWDER BRAKE” biriminin 0-24 V DC terminallerine bağlayınız.

4. Adım: “RPM & TORQUE MEASUREMENT” 0-24 V potansiyometresini minimum

değere getiriniz.



7. Adım: “RPM & TORQUE MEASUREMENT” kısmındaki “START butonuna” basınız.

8. Adım: Tablodaki istenen akım değerlerine ulaşıncaya kadar “RPM & TORQUE

MEASUREMENT” potansiyometresi ile gerilimi arttırınız ve motor hızını ölçünüz.

*Motor gerilimini nominal değerde (200 V) sabit tutunuz.

Motor Gerilimi (VT) Yük Akımı Motor Hızı (n)

200 V 1,2 A

200 V 1,8 A

200 V 2,4 A

200 V 3 A


10. Adım: Tablodaki değerleri kullanarak DC şönt motor ait yük akımı-motor hızı

karakteristik eğrisini çiziniz.

11. Adım: Motor yüklendikçe hızı nasıl değişmektedir? Açıklayınız.


34

Yük Akımı (A)

Hız

(d

/dk)

35


LABORATUVARI

4. DENEY FÖYÜ

(DC-2)

36




DENEY KODU: DC-2

Yapılacak Deneyler

1.Deney: DC Seri Motorun Boşta Çalışması

2.Deney: DC Seri Motorun Yükte Çalışması ve Dış Karakteristiği

1. DC Seri Motorun Boşta Çalışması Deneyi

1.1. Deneyin Amacı

DC seri motoru boşta çalıştırmak ve motoru yükte çalıştırarak yük akımı ile devir sayısı

arasındaki bağlantıyı analiz ederek devir karakteristiğini çıkarmak.


DC seri motorlar çok yüksek kalkınma momentine sahiptirler. Bu motorlar hiçbir zaman

boşta çalıştırılamazlar. Seri motorlar kalkınma anında çok yüksek akım çekerler bu

nedenle yol verme düzeneği kullanılmak zorunludur.

Seri bir DC motorun eşdeğer devresi ve değişkenleri arasındaki bağıntıları Şekil 1.1’de

gösterilmiştir.

Şekil 1.1 Seri DC Motorun Eşdeğer Devresi

Sabit kaynak geriliminde yük akımına bağlı olarak devir sayısının değişimini gösteren

eğriye seri motorun yük karakteristiği denir. Seri motorun yük akımı, aynı zamanda

37

uyartım akımıdır. Bu motorlara boşta yol verildiğinde, yük akımı (veya uyartım akımı)

çok düşük olduğundan motor hızı tehlikeli seviyelere yükselir. Bu nedenle seri motora

yol verme işlemi yük altında yapılmalıdır. Motorların devir sayısı 𝜔 =𝑉𝑇−𝐼𝐴.𝑅𝐴

𝐾Φ

eşitliği ile tanımlanır. Yük akımının artması ile oluşan gerilim düşümleri dikkate

alınmazsa, hız Şekil 1.2’deki gibi değişir. Bu eğriye göre motor yüklendiğinde devir

sayısı çok hızlı azalırken yük azaldığında devir sayısı hızla artmaktadır. Seri motorlarda

üretilen tork 𝑇 = 𝐾𝐼𝐴2 yük akımının karesi ile orantılıdır. Bu nedenle seri motorlar yük

altında yol alan ağır işlerde özellikle vinç, asansör, elektrikli tren, troleybüs, tramvay gibi

işlerde çok kullanılır. Şekil 1.3’te uygulanan kaynak gerilim ile yük karakteristiğinin

değişimi gösterilmiştir.

Şekil 1.2 Yük Akımı İle Hızın Değişimi Şekil 1.3 Farklı Gerilimlere Göre Yük

Karakteristiği


*Şekil 1.4’teki deney bağlantısı yapılacaktır. Bunun için aşağıdaki adımları uygulayınız.






4. Adım: Deney setinin “DC ENERGY” kısmındaki 0-250 V DC(+) terminalinden DC

motorun D1 terminaline bağlantı yapınız.

5. Adım: DC motorun D2 terminalinden A1 terminaline, B2 terminalinden de “DC

ENERGY” kısmındaki 0-250 V DC(-) terminaline bağlantı yapınız.

38



8. Adım: Tablodaki istenen değerleri ölçünüz.


Motor Gerilimi (VT) Endüvi Akımı (IA) Uyartım Akımı (Is) Motor Hızı (n)

10 V

20 V

40 V

65 V

Şekil 1.4 DC Seri Motorun Boşta Çalışması Devre Şeması

2. DC Seri Motorun Yükte Çalışması Ve Dış Karakteristiği Deneyi

1. Adım: Kabloları sökmeyiniz. Yükü, motora akuple ediniz.

2. Adım: Deney setinin “CONTROLS CIRCUIT ENERGY” 220 V AC çıkışını

“MAGNETIC POWDER BRAKE” biriminin L-N (220 V AC) terminallerine bağlayınız.

39

3. Adım: Deney setinin “RPM & TORQUE MEASUREMENT” kısmındaki 0-24 V

çıkışını “MAGNETIC POWDER BRAKE” biriminin 0-24 V DC terminallerine bağlayınız.

4. Adım: “RPM & TORQUE MEASUREMENT” 0-24 V potansiyometresini minimum

değere getiriniz.



7. Adım: “RPM & TORQUE MEASUREMENT” kısmındaki “START butonuna” basınız.

8. Adım: Motor gerilimini 110 V’ye yükseltiniz.

9. Adım: Tablodaki istenen akım değerlerine ulaşıncaya kadar “RPM & TORQUE

MEASUREMENT” potansiyometresi ile gerilimi arttırınız ve motor hızını ölçünüz.

*Motor gerilimini 110 V’de sabit tutunuz.

Motor Gerilimi (VT) Yük Akımı Motor Hızı (n)

110 V 1,1 A

110 V 1,5 A

110 V 2 A

110 V 2,5 A

110 V 3 A

110 V 3,5 A

110 V 4 A

110 V 4,5 A

110 V 5 A

110 V 5,5 A

110 V 6 A

110 V 6,3 A


11. Adım: Tablodaki değerleri kullanarak DC seri motor ait yük akımı-motor hızı

karakteristik eğrisini çiziniz.

40

12. Adım: Motor yüklendikçe hızı nasıl değişmektedir? Açıklayınız.

13. Adım: “Kaçak Akım Rölesini” indiriniz. Kabloları yerlerine koyunuz.

14. Adım: Yükü, motordan ayırınız.

Yük Akımı (A)

Hız

(d

/dk)

41


LABORATUVARI

5. DENEY FÖYÜ

(DC-3)

42




DENEY KODU: DC -3

Yapılacak Deneyler

1. Deney: Yabancı Uyartımlı DC Dinamonun Boşta Çalışması

2. Deney: Yabancı Uyartımlı DC Dinamonun Yükte Çalışması

1. Yabancı Uyartımlı DC Dinamonun Boşta Çalışması Deneyi



-Raylı motor sehpası Y-036/003 -DC şönt makine Y-036/23-A

-50 Ω 1000W ayarlı reosta Y-036/066 -Üç faz asenkron motor Y-36/015

-Üç fazlı asenkron motor kontrolcüsü Y-36/026 -Takometre (devir ölçer)

-Jaglı kablo, IEC fişli kablo -Hesap Makinesi

1.1. Deneyin Amacı

Dinamoyu çalıştırıp remenans gerilimini gözlemleyip, uyartım Iu ile dinamo gerilimi U

arasındaki ilişkiyi analiz edip boş çalışma karakteristiği (eğrisini) çıkartmaktır.


Generatörlerde, boşta çalışırken nominal hızda, uyarma akımına karşı çıkış gerilimin

değişimi eğrisine “boşta çalışma eğrisi” veya “mıknatıslanma eğrisi” denir.

Yabancı uyartım (serbest uyartımlı) DC generatörde uyartım sargıları harici bir DC

kaynaktan beslenir. Yabancı uyartımlı bir DC generatörün eşdeğer devresi Şekil 1.1’de

gösterilmiştir.

43

Şekil 1.1 Yabancı Uyartımlı DC Generatörün Eşdeğer Devresi

Burada; 𝐸𝐴 üretilen EMK, 𝑅𝐴 armatür (endüvi) sargısının direnci, 𝑅𝐹 uyarma sargısının

direnci, 𝑉𝑇 çıkış (uç) gerilimi, 𝐼𝐴 endüvi akımı, 𝑉𝐷𝐶 uyarma gerilimi, 𝐼𝐹 uyartım akımıdır.

𝐼𝐹 uyartım akımı:

𝐼𝐹 =𝑉𝐷𝐶

𝑅𝐹 (1.1)

Bu generatörün devresi için Kirchoff’un gerilim kanunu aşağıdaki gibi yazılır:

𝑉𝑇 = 𝐸𝐴 − 𝐼𝐴𝑅𝐴 (1.2)


𝐸𝐴 = 𝐾𝜙𝜔 (1.3)

Burada:


𝜙 ise üretilen net akıdır. 𝜙 değeri makinenin uyartım sargısından geçen uyarma akımıyla

doğrudan orantılıdır.


𝐼𝐴 =𝐸𝐴−𝑉𝑇

𝑅𝐴 (1.4)

Çalışmayı analiz etmek için generatör çalışma durumunda elde edilen çıkış büyüklükleri

değerlendirilir. Generatör çalışmanın çıkış büyüklükleri uç gerilimi olan 𝑉𝑇 ve çıkış

akımı 𝐼𝐿’dir.

44

Boşta çalışma durumunda yük olmadığından 𝐼𝐿 = 𝐼𝐴 = 0 ve Denklem 1.2’ye göre

𝑉𝑇 = 𝐸𝐴 olur. Yani çıkış gerilimi üretilen EMK’ye eşit olur. Bu durumda çıkış

gerilimine etki eden parametrelerin Denklem 1.3’teki büyüklükler ve o büyüklüklerin

bağlı olduğu değişkenler olduğunu söylemek doğru olur.

𝑉𝑇 = 𝐸𝐴 = 𝐾𝜙𝜔

Yani; boşta çalışmada çıkış gerilimi 𝑉𝑇; 𝐾, 𝜙, 𝜔’nın değişimlerinden etkilenir. K

makinanın fiziksel özelliklerine bağlı bir sabit olduğundan çıkış gerilimi, akı ve mekanik

hızın değişimlerine bağlıdır.








4. Adım: Deney setinin “DC ENERGY” kısmındaki 0-250 V DC terminallerinden DC

motorun D1-D2 terminallerine bağlantı yapınız.

5. Adım: DC motorun A1-B2 terminallerinden “DC MEASUREMENT” modülünün 0-

750 V DC terminallerine bağlantı yapınız.

6. Adım: Deney setinin “CONTROL CIRCUIT ENERGY” kısmındaki 220 V AC

çıkışından “MOTOR SÜRÜCÜSÜNE” bağlantı yapınız.

7. Adım: Motor sürücünün U-V-W çıkışlarından asenkron motorun U-V-W girişlerine

bağlantı yapınız.

8. Adım: Asenkron motorun bağlantı kutusunun üzerinde gösterildiği gibi motoru üçgen

(delta) bağlayınız.


45

Şekil 1.2 Yabancı Uyartımlı DC Dinamonun Boşta Çalışma Devre Şeması


M

3~

Y-0036 / 006

DC MEASUREMENT

Motor

Sürücü

0 – 250 V DC

Y-0

15

/ 0

36

46

11. Adım: Uyartım gerilimi sıfırken dinamoyu nominal devrinde (1500 dev/dak)

döndürmek için motor sürücüsünün üzerindeki Start butonuna bastıktan sonra, frekansını

ayar butonu ile arttırınız.

12. Adım: Tablodaki uyarma akımlarına ulaşana kadar uyarma gerilimini yavaş yavaş

arttırınız ve uyarma akımına karşılık gelen dinamo çıkış gerilimini (VT) kaydediniz.

13. Adım: 0.3 A uyarma akımına ulaştıktan sonra bu kez tablodaki uyarma akımlarına

ulaşana kadar uyarma gerilimini yavaş yavaş azaltınız ve uyarma akımına karşılık gelen

dinamo çıkış gerilimini (VT) kaydediniz.

14. Adım: Motor sürücü üzerindeki Stop butonuna bastıktan sonra deney setindeki Stop

butonuna basınız.

Uyarma Akımı

(IU)

Dinamo çıkış gerilimi

(VT)-akım artış yönünde

Dinamo çıkış gerilimi

(VT)-akım azalış yönünde

0 A

0.05 A

0.1 A

0.15 A

0.2 A

0.25 A

0.3 A

15. Adım: Tablodaki verileri kullanarak yabancı uyartımlı dinamonun mıknatıslanma

(boşta çalışma) eğrisini çiziniz.

47

2. Yabancı Uyartımlı DC Dinamonun Yükte Çalışması Deneyi



-Raylı motor sehpası Y-036/003 -DC şönt makine Y-036/23-A

-100 Ω 500W ayarlı reosta Y-036/066 -Üç faz asenkron motor Y-36/015

-Üç fazlı asenkron motor kontrolcüsü Y-36/026 -2 kutuplu sigortalı şalter Y-03/052

-Takometre (devir ölçer) -Jaglı kablo, IEC fişli kablo

-Hesap Makinesi

2.1. Deneyin Amacı

DC şönt dinamoyu yükte çalıştırarak; devir sayısı, yük akımı, dinamo gerilimi ve uyartım

devresi akım ve gerilimi arasındaki bağlantıyı analiz etmek, generatörün yüklü çalışma

karakteristiğini elde etmek.


Yabancı uyartımlı bir DC generatör anma hızında döndürülürken, aynı zamanda uyartım

akımı sabitken ve yüksüz çalışırken kademeli olarak yüklendiğinde; yük akımı ile çıkış

geriliminin değişim eğrisi yüklü çalışma veya çıkış karakteristiği olarak adlandırılır.


Uyartım Akımı (A)

Çık

ış G

eri

limi (

V)

48

1. Adım: Kabloları sökmeyiniz.

2. Adım: Reostayı max. değerine ayarlayınız.

3. Adım: DC motorun A1-B2 terminallerinden “DC MEASUREMENT” modülünün 0-

750 V DC terminallerine giden bağlantıya ilave olarak A1-B2 terminal çıkışlarına bir

ampermetre (0-15 A DC) ve bir reostayı seri bağlayınız.


5. Adım: Deney setindeki “START butonuna” bastıktan sonra motor sürücünün Start

butonuna basınız.

6. Adım: Tablodaki istenen yük akımına ulaşana kadar reostanın kademesini değiştiriniz

ve çıkış gerilimini kaydediniz.

Dinamo Hızı Uyartım Akımı Yük akımı Dinamo çıkış gerilimi

1500 rpm 0.3 A 3.15 A

1500 rpm 0.3 A 3.50 A

1500 rpm 0.3 A 3.75 A

1500 rpm 0.3 A 4.00 A

7. Adım: Motor sürücü üzerindeki Stop butonuna bastıktan sonra deney setindeki Stop

butonuna basınız.

8. Adım: Tablodaki verileri kullanarak yabancı uyartımlı DC generatörün yüklü çalışma

karakteristiğini çiziniz.

9. Adım: “Kaçak Akım Rölesini” indiriniz. Kabloları yerlerine koyunuz.

elektrİk makİnelerİ-i laboratuvari

Documents