Elektrik Motoru Nedir? Nasıl Çalışır?

Elektrik motoru, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren elektrik makinesidir Elektrik motorlarının birçoğu döner düzeneklidir Yani bunlar ben birçoğu döner düzeneklidir Yani bunlar benzerleri olan üreteçler gibi, bir çekirdek aralığıyla ayrılmış bir değişmez (stator) öbürü hareketli (rotor) silindirsel, benzeyen eksenli iki ferromanyetik armütürden oluşur
Yaygın kullanılan bir cihaz olan elektrik motoru buzdolabının kompresörünü, çamaşır makinesinin pompasını, mutfak aspiratörünün pervanesini çalıştırır Saniyede uygulanan alıngan, tekrarlamalı ve çabuk işlemler için kullanılan elektrik motorlarında, geleneksel sargılar (bobin) yerine, samaryumkobalt mıknatısı gibi nadir, toprak metallerinden yapılmış değişmez mıknatıslardan yararlanılır Elektrik motorlarının titreme yapmayışı, bu aygıtları bilhassa hassas yörüngelerin izlenmesi ve lazerle işaretleme gibi uygulamalarda seçim edilir kılınmıştır Günümüzde elektrik motorları çoğunlukla mikro işlemcilerle donatılmış ve bu nedenle çalışması kullanıcının ihtiyaçlarına göre ayarlanabilir duruma getirilmiştir Elektrik motorları dürüst cereyan motorları ya da alternatif alan motorları, senkron motorlar veya asenkron motorlar gibi çeşirlere ayrılır Bunların her birinin kendine özgü dilekçe alanları vardır
Takım tezgâhlarında elektrik motorlarında dönme hızını, işleyen malzemenin çelik, aleminyum ya da titan oluşuna tarafından ayarlar; bunun için, standart asenkron motora mikro işlemcili bir frekans dönüştürücü bağlanmıştır Bir silahın optronik nişan sistemini çok büyük bir hassasiyetle hedefe doğrultabilmek için, sisteme takılı olan dürüst eğilim motoru, rotorunun muhakkak konumunu ölçen bir algılayıcıyla ayarlanır
DÜRÜST AKIM MOTORLARI
Hareketleri düzgün, belirlenmiş ve güçlüdür Hızları kolaylıkla istikrarsız; lakin bunlar çalışırken kıvılcım çıkarır Eğer bir motor keza çoğu kez durup çalışacak, ayrıca alıngan hız ayarlarına kullanışlı olacak keza de ağırlık altındayken ani frenlemeler yapacaksa, böyle bir motorun seçimi basit değildir Bu koşullar, en yüksek verimin istendiği uygulamalrda aranır Bu durumda, güçleri onlarca megawatta ulaşan dürüst cereyan motorları kullanılır
Bu herif motorun en büyük kusuru, bir kolektörü akımla besleyebilmek için fırçaların kullanılması zorunluluğudur; fırçalar bu işi kolektöre sürtünerek gerçekleştirir, dolayısıyla da kolektörü hem aşındırır, keza de kıvılcım üretir böylece doğru eğilim motorları tümüyle kapalı bir çerçevenin içinde bulundurulur ve içeriye toz veya nem girmesine müsade verilmez Mazot deposu gibi patlama tehlikesinin bulunduğu yerlerde bu herif motorlar kullanılmaz Buna karşılık, içten akıntı motorlarının çok geniş bir egzersiz düzenine sahip olma gibi bir üstünlüğü vardır Bu motorların hızı, bağıl layık olarak 1 ile 300 arasında değişken, ama aynı güçteki bir asenkron motorun egzersiz aralığı üç kere daha dardır
Bir dürüst akım motorunun elektronik hız değiştiricisi basittir, sürat değişim komutlarına ve ani yüklere hatasız cevap verir Dürüst akım motorları, düz malzemelerin yüksek bir duyarlılıkla sarılması ya da açılmasının gerektiği bitmiş kullanılır Konum kesinliliğinin ve düzenli hareket tekrarının kayda değer olduğu alanlarda bu müşteri motorlardan yararlanılır Araba sanayinde son derece gelişkin test tezgâhlarında, açılırkapanır köprülerde ve teleferiklerde hâlâ elektrik motoru kullanılmaktadır Metalürji sanayiinde son derece gelişkin işlemlerde, örneğin metal ambalaj yapımında kullanılan saçların üretiminde, metalin ayrıca işlenme hızı dakikada 800 m ’ye ulaşır, keza de kalınlığı 0,17 mm ’ye değin incelir; işte çok duyarlı bir denetim sistemi gerektiren bu müşteri uygulamalarda içten cereyan motorları tereddütsüz seçim edilir

ALTERNATİF AKIM MOTORLARI
Bu motorların asenkron tipleri standart bir aygıt olmuştur Senkron tipleriyse, büyük baskı gerektiren yerlerde kullanılabilir Alternatif cereyan motorları iki grupta toplanabilir: asenkron motorlar (indüksiyon motorları) ve senkron motorlar Bütün bu motorların temel ilkesi, metalden yapılmış bir kütlenin, döner bir elektromanyetik bölge yardımıyla sürüklenmesine dayanır
Bu iki grup motorlarda da eksenli iki armütür bulunur: bunların ilki olan stator sabit, ikincisi rotorsa hareketlidir Senkron motorun statoru asenkron motorun statoruyla benzer şekilde ve benzer yapıdadır; birbirinden vernikle yalıtışmış manyetik saçlardan oluşan bir bilezik biçimindedir; bu saçların üzerindeki yivlere üç fazlı akımlarla beslenen bir sargı sarılmıştır
Bir senkron motorda manyetik alanı, rotorun sargısını besleyen egemen bir doğru akıntı yaratır; burada rotorun alıştırma hızı vardır Bu alıcı motorların esas yetersizliği, rotorun kendi başına harekete geçmemesi sorunudur “Özsenkron denen motorlarda, rotorun sargısı yerine değişmez mıknatıslar kullanılır
Asenkron motorun çalışması epeyce farklıdır: rotorun sargısı çok fazladır ve rotora yalnız statordan kaynaklanan tek alan akıntı indükler Rotor başka hiçbir enerji kaynağına tabi değildir Dönme hızı ne olursa olsun (ilk çalışmada bile), mekanik bir şiddet çifti sağlar; uyumlu alıştırma esnasında bu sürat senkron hızından (yani döner bölge hızından) farklıdır; bu hız farkı motorun üzerindeki yüke bağımlıdır
Sincap kafesli motorlarda sargı, yapraklı bir rotorun yivlerine yerleştirilmiş bakır veya aleminyum çubuklardan oluşur; bu yapı basit, sağlam ve ucuzdur Bu alıcı motorlar, imalat sanayiinde, pompaların ve vantilatörlerin çalıştırılmasında ya da ambalajlamada çok yaygın olarak kullanılan standart aygıtlardır Bu aygıtlar bundan böyle, mikro işlemciyle denetlenen frekans dönüştürücüsü tamamen içten cereyan motoruyla rekabet edebilecek güçtedir
Gücü 10 megawatta değin çıkabilen doğru akıntı motoru (1), çok alıngan ayarları muhtemel kılan baskı değiştiricisinin basitliğiyle fayda sağlamıştır En kayda değer olumsuzluğu ise üstünde sürtünen fırçalar nedeniyle aşınan ve kıvılcım üreten bir kolektörünün bulunmasıdır Sincap kafesli üç fazlı asenkron motor (2), sağlam, basit ve ucuz olması sebebiyle sanayide yaygın olarak kullanılır Diğer hiçbir şiddet kaynağına yan olmayan rotoru, dönme hızı herne olursa olsun bir zor çifti üretir Ama dönme hızı da durağan bir frekans dönüştürücüyle ayarlanabilir Nominal hızı dakikada 58,5 görev olan 12 MW ’lik bu senkron motor (4), Belçika ’da Sidmar çelik fabrikasında sıcak hadde makinesini çalıştıran ve tirostorlar yoluyla alternatif akımla beslenen iki dev motordan biridir Hadde dizisi içine giren 23 cm kalınlığında 23 t ’luk çelik levhalar bu haddeden, yüksek kalitede ince saç bobinler olarak çıkmaktadır Dev veya minik hangi güçte olursa olsun elektrik motorlarından her alanda yararlanılabilmektedir Bunun bir örneği takriben 60 kere büyütülmüş, değişmez mıknatıslı ve pille çalışan şu küçük kol saati motorudur (3) Sürtünmesiz çalışması ve düşük tüketimi bu motora yaklaşık olarak sınırsız bir ömür kazandırmaktadır
HIZ DEĞİŞİMİ
Bir elektrik motorunu istenen hızda çevirmek için, motora mikro işlemcili elektronik bir hız değiştiricisi takmak gerekir
Değişen hızlar uygulamak söz konusu olduğunda, ilk tercih doğru eğilim motoru olur Bu tip motorlarda sabit dikkat aşağı dönme hızı rotor üzerine uygulanan gerilimle içten orantılı olarak değişir, kuvvet çifti ile rotordan geçen akımın şiddeti arasındaki oran benzer kalır Bunun için motora bir redresör (doğrultucu) takmak gereklidir
Asenkron motorun sürat değiştiricisi fazla daha karmaşıktır; bu meslek için sabit frekans dönüştürücüsü kullanılır Transformasyon işi iki aşamada yapılır ve birincil evre değişmez bir içten akımın elde edilmesidir Dolambaçlı dönüştürücü denen bu dönüştürücü (konversitör), diyotlu bir redresör ile düzenleyci bir filtreden oluşur bu bileşim bir dürüst akım kaynağı işlevi görür Bunun peşinde, sözde iletekn bir dalga üretecinden aluşan içten akımalternatif akıntı dönüştürücüsü gelir Bu operasyon için başlıca, iyice bir sinüzoidal cereyan oluşturma üstünlüğüne sahip darbe genişliği modülasyonu tekniği uygulanır; kuşkusuz bu durumda sayısal işlemler için mikro işlemciler kullanmak gerekir
Günümüzde işlemler dizisinin artan bir şekilde kusursuz ışık halkası getirilmesine karşın çabalar yoğunlaştırılmış ve bu amaçla “vektörel yoklama denilen usul geliştirilmiştir; bu yöntemde, bir başka modülleme tekniğiyle asenkron motorun denetimi basitleştirilmiştir “Park dönüşümü denen bir değişkenler değişimiyle, üç fazlı motorun statorundan geçen üç ani akıma tekabül eden iki akımdan yararlanılır; Park stator akımını yaratıcı bu iki bileşen, mıknatıslama akımı ve etkili akımdır Akı, kuvvet çifti ve dönme hızı buna alt olarak değişir Bu Nedenle, doğru akıntı motoru ile bundan böyle onun kadar kolay denetlenebilen bu asenkron motor arasında benzerlik kurulabilir
Osman Merdan