ÖZEL MAKSATLI ELEKTRİK MAKİNALARINDA GELİŞMELER

Plânlar

Y atırımlar (1000 TL.) Termik tesisler Hidrolik Tesisler Nakil Tesisleri

Toplam

Senelik masraflar (1000 TL.)

Faiz, Amortisman, Sigorta Yakıt İşletme, Bakım

Toplam Plân 5'e nazaran fark Plân 5'e nazaran % Sıra

1 (a)

TABLO: XIV

1 (b)

1,639,800 1,625,400 1,604,600 1,437,600 788,800 414,400 1,535,200 796,000 796,000 832,700 796,000 2,246,000 2,098,000 857,000 285,900 283,000 185,800 214,100 1,654,700 1,516,500 284,300

2 ,721,700 2,704,400 2.623.L0U 2 ,447 ,700 4,689 ,500 4 ,028,900 2,676,500

763,470 781,670 756,690 721,090 1,057,830 1,203,600 786,950

1,785,540 1,731,380 1,837,350 1,849,450 1,453,130 1,096,260 1,716,380 367,410 371,510 377,300 365,220 351,340 318,240 375,240

2,916,420 2,844,560 2,971,340 2,935,760 2,832,300 2,618,100 2,878,570

292,320 226\460 353,240 317,660 214,200 Baz 260,470

111,4 108,7 113,5 112,1 108,2 100,0 109,9

6.2

da yakıt, malzeme ve işçilik gibi es°as maliyet unsurlarının birim fiyatlarıda her yıl % 5 civa rında bir artma Olacağı farzedilmiştir. Şu hal de hakikatte ucuzlamanın % 30 değil % 100 fi varında olacağı söylenebilir.

Memleket genel ekonomisi bakımından bu plân, çok zengin su kaynaklarımızın geliştirilme sini sağlıyacak, bu sayede enerji üretiminde ya kıt kullanılması asgarî hadde indirilmiş olacak tır. Sistem enerji maliyetinin bu sayede ucuzla ması neticesinde, ötedenben arzu edilen sana yinin (metallurjı, gübre, alüminyum, demir iza besi gibi) memleketimizde kurulmasınaı imkân açılmış olacaktır. Bundan maada, Keban projesi nin tahakkuku, o civarda geniş çapta sulama ya pılmasını mümkün kılacaktır. Bütün bunlara ilâ veten, bu projenin doğunun kalkınmasında oy nıyacağı çok mühim rolü de zikretmek yerinde olacaktır. Filhakika ucuz ve bol enerjinin mev cut oluşu, bütün dünyada görüldüğü gibi, Ke ban bölgesine sanayinin sür'atle kaymasını, do layısıyla bölgenin sosyal ve iktisadî yönden kal kınmasını temin edecektir. Özetliyecek olursak,

tavsiye edilen enerji tesislerinin inşası başlıca şu faydaları getirecektir:

1 — Enerji ihtiyaçları ucuz ve bol olarak karşılanacak,

2 — Memleketimizde ve bilhassa doğuda elek troşımi ve metallurji sanayiinin teessü sü imkân dahiline girecek

3 — Gübre sanayiinin teessüsü ve büyük ovaların sulanma imkânları neticesinde ziraî istihsalde artış sağlanacak,

4 • Doğu'nun ve bütün memleketin sosyal ve iktisadî kalkınmasına hizmet edilmiş olacaktır.

Bunlara ilâveten ve daha önemli olarak, elek trifikasyon problemimizin uzun vadeli ve bütün veçheleriyle enine boyuna incelenerek böyle ol gun bir plân çerçevesinde şekillendirilmiş olma sıyla atılacak adımların kararlı ve bu suretle neticelerin memleket ekonomisine daha yararlı olacağını ifade edebiliriz.'Aceleci ve günlük ted birlerle sevk ü idare edilegelmekte olan enerji sektörü yatırımlarında böyle bir esas plânın reh ber olarak elde olması herhalde büyük faideler sağlıyacaktır.

UDK: 621.313.3

Özel Maksatlı Elektrik Makinalarında

Gelişmeler

Son zamanlarda muhtelif tesirlerle yapılan araştırmaların neticesi olarak elektrik makina ları imalinde bir takım özel gelişmelere ulaşıl mış bulunuluyor. Mutad ders programlarında yer almıyan bu tertip ve patentlerden bazıları

Muzaffer CANAY Doç. Y. Müh. Î.T.Ü.

nın, dayandıkları prensipler ve çalışma tarzları ile birlikte bu küçük yazıda verilmeleri arzu edilmiştir. Ele alınacak mevzular şunlardır:

1 — Büyük güçte tek kutuplu makinalarda sıvı kontaklar.

ÎI

2 — Bileziksiz senkron makinalar.

3 — Devir sayısı ayar edilebilir, kollektör süz endüksiyon motorları. 3a) Yuvarlanmalı konik motorlar. 3b) Küre motorlar. 3c) Log Motorlar.

1 — Büyük güçte tek kutuplu makinalarda sıvı kontaklar :

Tek kutuplu makınaJar, teorik izah bakımın dan elektrik makinası ile uğraşanlar için temas edilmekten çekinilen bir mevzu olarak kalmak tan uzun zamanlar kurtulamamış, itirazsız kabul edılemiyecek bir takım izahlarla yetinilmişti [1], Buna rağmen bundan 30 40 sene evvel büyük ümitlerle üzerinde çalışılmış ve muhtelif pa tentler alınmıştır. Bir tek kutuplu makinanm ana hatları şekıll de görülmektedir Rotorun çevre hızı V, ve sabit E ikaz sargısının mağnetik dev rede hasıl ettiği endüksiyon B ise şekildeki Aa ve A2 fırçaları arasında;

E = B.L.V.

jinin dışarıya alınması muazzam bir problem teşkil eder [2]. 60 m/s ve bunun üzerindeki hız larda bugün için yenilemiyen bu güçlükler, ku ru fırçalarla akım alınmasını imkânsızlaştırmak tadır.

Kuru kontakların yukarıda bahsolunan güç İliklerini hafifletmek gayesi ile son zamanlarda tek kutuplu makinalarda sıvı kontaklar kulla nılmıya başlanılmıştır. Elde edilen neticeler memnuniyet vericidir. Sıvı kontakların şimdi ye kadar kullanılmış olan birçok şekillerinde merkezkaç kuvvetinden istifade ile sıvı iletken den bir halka teşkil edilir ve bu sıvı içerisine

Şekil : 1 Tek kutuplu makinalann prensip şeması elektromotor kuvveti elde edilir. E Elektromo tor kuvveti, normal doğru akım makinalarının tersine olarak burada bir tek iletken içerisinde endüklenmek mecburiyetindedir. Bu keyfiyet tek kutuplu makinalann gerilimlerinin 3 ilâ 10 volt ve akımının ise, makinanm gücüne göre bir kaç 1000 Amper mertebesinde olmasını zaruri kıl maktadır. Kısacası tek kutuplu makinalar çok alçak gerilimli makinalardır. Makina alanının B endüksiyonu malzeme karakterine bağlı olarak en yüksek 1,8 Vs/m2 değeri ile ve L mesafesi de konstrüktif sebeplerle sınırlı olduğundan, geri limin yükseltilebilmesi için, yukarıdaki eşitlik; ten görüleceği üzere, V hızının yani devir sayısı nın büyütülmesi gerekmektedir. Bu hal ise ma kinadan akım çekilmesini güçleştirir Meselâ 60 m/c çevre hızı ve normal basınç ile 10 kA in makinadan çekilmesi halinde elektriki ve me kaniki kayıplar 70kWı bulmaktadır ki, fırça ların etrafında ısı şeklinde zuhur eden bu ener

Şekil • 2a Şartnameli tip sıvı kontak daldırılmış iletken bir çember üzerinden akım dışarıya alınır. Bu tertip şekil 2a da görülmek tedir. İletken sıvı olarak ekseriya cıva kullanıl maktadır Sürtünme kayıplarının daha da az ol ması arzu ediliyorsa daha az viskoz olan sıvı iletkenler, meselâ Sodyum potasyumlu alajım lar kullanılabilir. Yakın zamanda General Elec tric ve Allis Chalmers firmaları tarafından taki bine başlanılan bu usul, Na K'nın bilhassa rutu betli havadaki aktivitesinden dolayı bir çok kons truktıf güçlüklere sebep olmaktadır. Sıvı ola rak cıva seçildiği taktirde mekanik sürtünme kayıplarının minimum olmasını sağlamak' bakı

Şekil 2b Huzmeli tıp sıvı kontak

mmdan nikel elektrotların kullanılmasının en uygun düştüğü tespit edilmiştir.

Yeni tavsiye edilen diğer bir cins sıvı kon tak şekli de, üzerinde muvaffakiyetle tecrübeler yapılmakta olan «sıvı huzmeli kontaklar» dır. Sürtünme yoluyla meydana gelen kontak kayıp larını azaltmak gayesiyle elektrod ile çember çevresinin sadece bir iki noktasında temasın te mininin gerçekleştirilmesi esasına dayanan ve prensip tarzı şekil 2b de verilen sıvı huzmeli kontaklar inkişaf ettirilmiştir. Basınçla içeriye gönderilen sıvı aynı zamanda iletken olduğun dan, dönen çember çevresi ile teması temin ede bilmektedir. Bu tertibin, diğer sıvı halkalı ter tiplere nazaran sıvının devri daimini temin ede cek bir pompaya ihtiyaç göstermesi aleyhte bir unsurdur. Bununla beraber çok küçük değerler de tutulabilen kayıpları dolayısıyla bahsedilen tertip çok dikkate şayandır Böyle tertipler üze rinde yapılan deneylerde memnuniyet verici ne ticeler elde edilmiştir Bu tecrübelerde 150 m/s hızlarına kadar çıkılmış ve 1000 Amper akını şiddeti altında kontak mukavemetinin 0,001 Ohm mertebesinden daha küçük tutulabıldiği ve me kanik kayıpların kontak başına 750 Watt a ka dar düştüğü tespit edilmiştir [3]

Hüzmeh sıvı kontaklar, 240 kW (12 Volt, 20000 Amper) lık bir tek kutuplu makinada P. Klaudy tarafından 125 m/s çevre hızlarında de nenmiş ve gayet iyi neticeler elde edilmiştir. Bu tek kutuplu makınanın randımanlı % 82'ye ka dar çıkmaktadır

2 — Bileziksiz senkron makinalar:

Bugün için 200 250 MVA lik senkron gene ratörler işletmelere verilmiş olup 500 MVA lik generatörlerin ınşaasına doğru gıdilmıye başla nılmış bulunulmaktadır. Böyle dev senkron ge neratörlerde ikaz akımları da artarak binlerce amper mertebesine varır. Bu muazzam akım şiddetlerinin, bundan evvelki kısımda ,da izah edildiği gibi, süratle hareket eden fırçalar üze rinden rotora • verilmesi problemi bazı güçlük ler ortaya çıkarmaktadır. Bu güçlüklen bertaraf edebilmek gayesi ile son zamanlarda bilezikle re ihtiyaç göstermiyen tertipler üzerinde çalı şdmıya başlanıldı. Çalışmalar esas itibariyle şu iki prensip üzerinde toplanabilir • a) Senkron generatörün miline oturtulmuş, fakat ondan ayrı bir kutup sayısını haiz bir asenkron makınanın rotorundan alınan (tercihan 6 fazlı) alternatif akımı, m^l ile birlikte dönen kuru redresörler üzerinden doğru akıma çevir mek suretiyle alan sargısını beslemek (Şekil 3a)

b) Yine ana generatör miline oturtulmuş ve ikaz sargısı statorda olan bir senkron gene ratör kullanmak suretiyle rotorda elde edilen (tercihan yine 6 fazlı) alternatif akımı, mil ile birlikte dönen kuru redresörlerle doğru akıma

EMU 65

çevirmek ve bununla ikaz alanım temin etmrk (şekil 3b).

(a)

(P)

Şekil 3 Bileziksik senkron makinalahn ikaz tertiplen a) Asenkron ikaz generatörü ile, b) Senkron ikaz generatörü ile

Görülüyor ki, her ıkı prensip de son zaman larda geliştirilen kuru redresörlerin rotor üze rine yerleştirilerek mil ile birlikte döndürül mesi esasına dayanmaktadır. Bunlardan ilki, ba zı teorik mülâhazalar ve teknik sebepler dola yısıyla' kıymetini kaybetmiş olup, yeni çalışma ların esasını (b) şıkkı teşkil etmektedir. Brown Boverı firması bu prensibe dayanan büyük güç te bir senkron generatör üzerinde çalışmalara başlamış bulunuyor. Meselenin en kritik nokta sını, redresörlerin muazzam merkezkaç kuvvet lerinin tesiri altında çalışmak zorunda kalışları ve herhangi bir sebepten ötürüı ikaz akımının yön değiştirmesi halinde bunların bu işlemeye uymıyarak hasıl olacak yüksek gerilimler altın da bozulmaları keyfiyeti teşkil eder Zira, senk ronızmadan düşme ve yol alma olaylarında, ba zı ikazdan düşürme tertiplerinde böyle durum lar teşekkül edebiliyor Yol alma esnasında ikaz devresinde endüklenen yüksek gerilimler vs bunlarla ilgili yüksek akım şiddetleri bu 'pren sibi senkron motorlar ıçm kabili, tatbik olmak tan çıkarmakta idi Son senelerde inkişaf ettiri len yüksek akınılı sılisyumlu kuru redresörler, bileziksiz senkron motorların yapılmasını da im kân dahiline getirmiş oldu [4] Son tertiplerde redresörler yol almanın başlangıcında 10' mıkro saniye içerisinde kısa devre edilmekte ve mo tor hızlandıktan sonra bu kısa devre kendiliğin den ortadan kalkmaktadır. Böylece gerekli ikazı temin edilebilen senkron motor senkronizmaya girebilecektir Bir tecrübe safhasını müteakip

gelecekteki bütün büyük senkron generatör ve motorların bu şekilde, rotor ile birlikte dönen kuru redresörlerle ikaz edileceğine kati nazarla bakabiliriz.

3 — Devir sayısı ayar edilebilir kollektörsüi endüksiyon motorları:

Bir endüksiyon motorunun devir sayısını ayar edebilmek gayesi ile, yapılmış enteresan birçok çalışmalara literatürde rastlamak mümkündür. Burada en geniş sahayı, şüphe yokla, muhtelif kutup sayılarını ihtiva eden makınalar teşkil ederler [5]. Yazıntızda bu tertip ve imkânları bir tarafa bırakarak, karakter bakımından bun lardan tamamen ayrılan yeni buluş ve inkişaf ları ele alacağız.

3a — Y uvarlanmalı motorlar :

Yuvarlanmalı motorların ilk ana esasları, 1952 senesinde Avusturya Mühendis ve Mimar Odaları Bırlığı'nin resmi organındakı bir yazıda R. Schön tarafından ortaya konuldu [6]. İlk ön celeri konik bir şekil arzetmesi dolayısıyla «Yu varlanmalı Konik Motor» adını alan bu motor lar, mucidi R. Schön tarafından inkişaf ettirile rek son zamanlarda çok küçük sabit devir sayı ları için silindir rotorly olarak da imâl edilmiş ve denenmiştir [7].

Motorda, şekil 4 a da görüldüğü tarzda iki sargı sistemi mevcuttur. Bunlardan ilki üç fazlı ve iki kutuplu normal bir alternatif akım sar gısı olup şekilde A harfi ile gösterilmiştir. Di ğer sargı ise D harfi ile belirtilmiş olup bir doğ ru akım kaynağından beslenir. R direncinin değiştirilmesi suretiyle doğru akım akısı, alter natif akımın çevreye sinüs eğrisi şeklinde yayıl mış olan akısının genliğine eşit olacak şekilde ayar edilir. Makına içerisindeki toplam akı, şe kil 4 b de • görüldüğü üzere tek yönlü dalgalı bir akı olacak ve alternatif akımın frekansının 50 Hz. olması halinde dakikada 3000 devirlik bir hız ile çevre üzerinde hareket edecek, yani dönecektir.

Şekil 5a da yuvarlanmalı konik motorun kesi ti verilmiştir. Mağnetik bir malzemeden, olan1 yuvarlanma plâkası (1), mafsal (10) etrafında konik bir yüzey çizebilecek, ve bu arada sabit motor milini (9) döndürebilecek tarzda hareket, edebilmektedir. Mafsal (10), mağnetik malze meden müteşekkil ana gövdeye (6) mağnetik olmıyan bir, taşıyıcı (7) içerisindeki bir vida, (8) ile bağlanmıştır. Motorun mili (9) bu vida tertibinin ortasından geçerek mafsal noktasında (10) yuvarlanma diski (1) ile irtibat temin eder. Motorun mağnetik devresi saç bloklar (3), (4) ve I (5) üzerinden tamamlanmaktadır. Normal elektrik motorlarının aksine olarak buradaki al ternatif akım sargıları (2) bir silindir yüzeyi üzerinde değil de, motorun mil eksenine dik bir düzlem içerisinde bulunurlar. Bunların hemen yanında da doğru akım sargılan" (11) yer al maktadır. El ile kumanda edilen (8) vida gevşe tilmek suretiyle mafsal noktası (10) yukarıya doğru kaldırılabilmektedir. Hasıl olacak dönme momenti bir lâstik plâk (12) üzerinden motor miline geçer.

Mafsal noktası (10) yukarıya kaldırılmış olan yuvarlanma diski (1) mağnetik malzemeden ol

Şekll 4 Yuvarlanmalı motorları prensip şemast (İzahat metindedir)

(b)

E.M.M. 65

duğundan toplam akının maximum olduğu nok taya doğru meyleder. Toplam akının maximum olduğu bu nokta ise mil eksenine dik bir yatay düzlem üzerinde r yançaplı daireyi 3000 devir adedi ile dolaşacaktır (şekil 5b). Yuvarlanma plâkası (1) yatay, yanı mil eksenine dik kaldı ğı müddetçe hiçbir dönme hareketi gözlenemez Levhanın hareketi bir titreşim hareketinden iba rettir. • Mafsal noktası (10) el vidası yardımıyla ilk konumdan h kadar yükseltilsin. Biraz evvel izah edildiği gibi, yuvarlanma plâkası artık mil eksenine dik olarak durmaz ve toplam akının maximum olduğu noktaya doğru meyleder ve bu noktada hareketli olduğundan kendisi de

bir dönme hareketine başlar. Konum, şekil 5b de karakterize edilmiştir. Toplam akının maksi mum olduğu noktalar çemberinin çevresi üze rinde dakikada 3000 devir ile hareket ettiğine göre, yuvarlanma plâkası bu noktaya meyilli olarak bir yuvarlanma hareketi yapacaktır. Bu levha üzerindeki sabit bir nokta bir dönüş es nasında :

S =? 2 TI R — 2 :t.r = 2:t.r ( cosa

'

yolunu kateder ve bu yolun, döner alanın katet tiği 2jr.r yoluna göre olan relatif kıymeti ise

1>

u=

—l

cosa

Şekil 5a Yuvarlanmalı konik, motor kesiti ve ana kısımları (izahat metindedir)

g.M M. 66

•

.

ıs

Sek.il 5b Yuvarlanmalı motorlarda hız ifadesinin çıkarılmasi dır [6].. Yapılan model makinada a nın en yuK sek kıymeti 6 derece ve bu • durumdaki hızı da 17,5 Devir/dakika olabilmektedir. Tecrübe es nasında bir dönüş hareketinin husule gelmesi için enaz a = 2 derece olması gerektiği görül müştür [7]. a açısı değiştirilmek suretiyle ü de , geri ve dolayısıyla dönüş hızı değiştirilebile cektir.

Yukarda izajı edilen motorun mucidi R. Schön, aynı prensibe dayanarak silindirik rotorlu

yuvarlanmalı motoru da yapmış bulunmaktadır. Burada motorun devir sayısı artık ayar edilebilir tarzda olmayıp sabittir. Şekil 6 da motorun kesi ti verilmiştir. Rotor ekseni motor içersinde sta tor boşluğunun ekseninden e kadar uzakta bu lunur Şekilde A ile gösterilen nokta, o andaki yuvarlanma kaymasının olduğu noktadır ve bu rada toplam akı maksimumdur. Mağnetik devre nin dönüş yolu her iki yanlardaki saç paketler (1) üzerinden temin edilmektedir. Motorun doğ ru akım sargısı (2) ve alternatif akım sargısı (3) şekilde görülüyor. Konik yuvarlanma motorunun tersine olarak yuvarlanma plâkası burada anti mağnetik bir malzemeden olup, rotordan çok bü yüktür (4) ve özel bir yuvarlanma yatağı (5) içersinde onunla bir tek noktada (6) temas ede rek yuvarlanmaktadır. Yuvarlanma (levhasının temas noktalarının teşkil ettikleri dairenin yarı çapı, statora tesbıt edilmiş yuvarlanma plâğının, (4) yarıçapının meselâ % 99'u kadar seçilecek olursa 50 Hz' lik bir alternatif akımın kullanıl ması halinde devir adedi takriben 30 D/d ola 9 çaktır [7]. Bu motorun da modeli yapılmış ve de nenmiştir. Model motorun sabit devir sayısı 30 ve momenti de 0,5 kgm dir. Yeni olarak 15 D/d hızın da ve momenti 190 kgm olacak olan yeni bir silindir rotorlu yuvarlanmalı motorun imâli ne başlanılmıştır.

3b — Küre motorlar:

1954 ve 1956 senelerinde neşredilen makale lerinde [8] [9] F C. "VVilliams ve E. R. Laitwaite ana prensibi şekil 7 de izah edilmiye çalışılan ilk küre motor fikrini ortaya atmışlardı. Bu prensıp 'e imâl edilen model makinalar aradan geçen za

Şekil 6 Yuvarlanmalı silindir motor kesiti ve ana parçaları (İzahat metindedir)

E.M.M. 6&

man içersinde denenmiş ve ana fikir daha fazla işlenerek tekamül ettirilmiştir. Deneylerden elde edilen sonuçlar teorinin verdiği sonuçlarla.gayet iyi bir mutabakat arzetmektedır [10]

Küre motorların dayandığı presibi aşağıda ve rildiği tarzda açıklamak mümkündür. Normal bir asenkron motorda hava aralığı mağnetik alanı statora nazaran Vs çevre hızı ile kendi sargı oluklarına dik bir yönde hareket eder. Anlaşıl mayı kolaylaştırmak arzusu ile motorun şimdilik masif olduğunu kabul edelim Masif rotorun dış tabakalarında enduklenen elektro motor kuvvet, kapalı devrelerde Foucault akımlarının akmasına ve dolayısıyla rotorda aktif kayıpların husule gel mesine sebep olacaktır Bu hava aralığından ge çen aktif kayıplara tekabül edecek dönme mo menti de rotorun Vs hızı yönünde muayyen bir kayma ile dönmesini sağliyacaktır Aynı hal sincap kafesli (kısa devre rotorlu) motorlar için de varıddir; Şimdi masif rotorun bir küre şeklin de olduğunu düşünelim. Yine bir küre şeklinde olması gereken stator döndürülmek suretiyle ro torun mil ekseni ile döndürülmüş statorun elek triksel ekseni arasında bir 0 açısı teşekkül etmiş olsun. Normal motorlarda bu iki eksen birbiri ile çakışır, dolayısıyla d = 0 dır. Şekil 7 den görüle ceği üzere rotorun, şimdi dönmüş bir vaziyette olan Vs hızı yönündeki hareketine manı olu nulmuştur. Kendi ekseni etrafında dönebilecek olan rotor için artık Vs hızı yerine Vr hızı mevzubahistir ve bu ıkı hız arasında da :

Vs Vr = cos ğ münasebeti mevcuttur. Rotor, Vr çevre hızını haiz bir alanda muayyen bir kayma ile dönmek zorunda kalmıştır. O halde $ açısı arttıkça Vr hızı da artacak dolayısıyla motor hızlanacaktır. Fakat bu hususun yerine gelebilmesi için küre şeklindeki rotor, sadece Vr istikametinde değil de Vs istikametindeki döner alanlar için de te sirli bir sargı sistemine sahip olmalıdır. Masif bir rotor bu karaktere sahip ise.de sincap kafesli rotorlar bu özelliği haiz değillerdir. Küre motor ların rotorları bu husus gdzönüne alınarak şekil 7 de görüldüğü gibi bir ağ tarzında yapılarak bu yönden de masif rotor karakterine getirilirler [11].

Küre motorların Moment Hız ve Akım Hız di yagramları, ğ açısının muayyen bir değerde sa bit tutulması halinde normal asenkron motorun ilgili diyagramları ile aynı karakterdedir Arada ki tek fark, makinanın senkron devir sayışının ğ açısının bir fonksiyonu olarak yukarda verildiği şekilde değışmesindedır. Meselâ .dört kutuplu bir motorun Q = 0 halinde senkron hızı 1500 D/d iken $ — 60 derece yapılması halinde aynı hız 3000 D/d olmaktadır.

Küre motorların imâli birçok konstrüktif güç lükler arzetmekte ve yapılan tecrübelerde mak

,E.M_M. 65

simum randıman ancak % 50 olabilmektedir. Bu sebepten dolayı daha şimdiden bazı münekkitler küre motorları ile uğraşanları optimist olarak isimlendirmekten çekinmemektedirler [12] (Şe kil: 8).

3c — Log Motorlar :

Devir sayısı ayar edilebilir, kollektörsüz bir endüksiyon motoru yapmak azmi ile olan çalış malar, E. R. Laitwaite'de küre motordan sonra bu sefer de Log Motor ismi ile tanınmıya başlı yan yeni bir endüksiyon motorunun prensibinin doğmasına sebep olmuştur. 1960 senesindeki bir makalesinde E. R. Laıtwaıte bu motorun dayan dığı prensibi ve kabili tatbik muhtelif tertipleri izah etmektedir [13] Log Motor ismi, Logarıt mik Motor'un kısaltılmışı olup, motora niçin bu adın verildiğini ilerde göreceğiz

2p kutuplu normal bir endüksiyon motorunda statordaki' N oluktan ıkı komşu oluk arasındaki elektriki faz açısı:

P * = N 360 derecedir. Bu faz açısı, bir faz ayar cihazı ile de ' ğiştirılmış olsa ıdı motorun devir sayısı da de ğişmiş olacaktı. Meselâ dört kutuplu ve 48 oluk lu bir makinada 15 derecede olan açı 30 derece ye çıkarılabilseydi motorun senkron hızı bu oran da azalacak, yanı motor sanki 8 kutupluymuş gi bi olacaktı [11]. O halde özel birocihaz yardımı ile stator iletkenleri arasındaki faz açısı değişti rilebilirse asenkron motorun devir sayısı 3a de ' ğıştirılebılecektır Bu düşünceye uygun olarak Log Motor, biri faz regülatörü adını alan ve di ğerıde bilinen kısa devre rotorlu asenkron mo tordan ibaret ıkı kısımdan müteşekkildir. Faz fe gülatörü ve asenkron motor bazı konstrüksiyon larda aynı mil üzerine yan yana ve bazılarında iç içe konstre edilmiş olarak yerleştirilirler.

Faz regülatörü, prımer ve sekonder olmak üzere ıkı kısım sargıya sahiptir. Primer sargı bü tün çevre üzerine normal elektrik makinalarında olduğu gibi lineer bir adımla değil logaritmik bir adımla sarılmıştır Sekonder sargı ise çevrede yine logaritmik olarak taksımatlanmış oluklara yerleştirilmiş ve bir taraftan kısa devre halkasına bağlanmış çubuklardan ibarettir. Bu çubukların diğer uçları asenkron motorun lineer dağılmış stator sargılarına ve bunlarda diğer uçtaki ikinci kısa devre halkasına bağlanırlar. Stator alanı içersinde de rotorun kafes sargısı bulunur. Bu izahlardan sonra motqr hızının nasıl olupta.de ğişebildiğini aşağıdaki tarzda izah edebiliriz.

Bir Log Motorun bütün kısımları şekil 9 da şematik olarak karakterıze edilmiştir. Faz regü latörünün primer ve sekonder sargıları arasında bir kayma yok ise, primer sargılara tatbik edilen

Şekil . 7 Küçük motor prensibi A stator teğet düzlemi, B rotor

Şekil 8 Tecrübesi yapılan motorun iki muhtelif görünüşü

» E.M.M. t:5

4 kW'lık bir Log Motor üzerinde yapılan tec rübeler gayet ıy neticelenmiştir [13]. Bu arada randımanın ençok % 63'e kadar yükselebildiğine işaret etmek gerekir. Yeni olarak 120 HP gücün de yeni bir Log Motorun yapılmasına başlanıl mış olup motorun konstrüktif tedbirlerle yük seltilebileceği tahmin edilen randımanı, Ward Leonard montajının randımanı ile mukayese edi lecektir.

Şekil • 9 Log Motor'un ana parçaları 1 Faz regülâtörü 2. Normal asenkron motor 3. Log adımlı sargı 4 Log. adımh kafes sargılan 5 Normal adımlı kafes sargıları 6 Normal ad\mlı rotor kafes sarpıst

üç fazlı alternatif akımın döner alanı rotora aynen geçer: Bu tertip, normal bir asenkron motordan ibarettir.' Faz regülatörünün primer sargı takı mını ters alan yönünde a açısı kadar döndürmüş •olduğumuzu düşünelim. Sekonder sargı takımı, alan yönünde elektriki bakımdan meselâ 0 açı sı kadar ileriye döndürülmüş gibi olacaktır. Bir an için faz regülatöründeki sargı adımının loga ritmik olmadığını, lineer olduğunu kabul edelim. Bu durumda asenkron motorun alanı eski hale ' nazaran ğ açısı kadar ilende olacaktır. Yanı, motora tatbik edilen gerilim vektörü birden bi re 0 açısı kadar ileriye kaymıştır. • Motor yine aynı açısal hız ile dönmesine devam eder. Faz regülatöründeki sargı adımı logaritmik ise kay dırma hareketi, tıpkı hesap cetvellerinde olduğu gibi bir çarpım ifade eder. a Açısına logaritmik taksimat üzerinde k çarpanı tekabül ediyor ise, bu konumda sekonder sargının iki komşu oluğu arasındaki açı artık,

degilde,

36ÖP/N

36O.p.k/N

olacaktır. Dolayısıyla döner alanın açısal hızı k

çarpanı kadar küçülerek başka bir değer alacak

tır. Bu tarzda devir adedi takriben sıfırdan en

yüksek senkron hız yakınlarına kadar sürekli bir

şekilde ayar edilebilir.

LİTERATÜR LİSTESİ

[1] F OUendorff Über unıpolare Induktion. Arch f Elektrotechnik 44 (1959) 2 s 80

[2] P. Klaudy Fortschritte im Bau von Unı poCarmaschlnen E u M 78 (1961) 3 s. 128

[3J P Klaudy Eigenschaften und Anwendungs möblicketten von Flüssigkeitskontakten ETZ A 76 (1955) 15

[4] Rosenberry Brushless D C Excited Synch ronous Motor Electrioal Engineering 79 (1960 9 s 734

[5] H Sequenz Dle Wicklungen elektrischer Maschinen Bd 3 Weohselstrom Sonderwick lungen. Wien Springer Verlag 1954

16] R. Schön Kommutatorlose Waelzmaschlne ein raeumlicher Induktionsapparat Zeitschrif des österrelchlschen Ingenieur und Archi teken Vereins 97 (1952) 1/2

[7] R Schön Elektnscne Waelzmaschinen Eu. ü 78 (1961) 7 8 257

[8] F. C WiHiams, E R Laitwaite : A Brushless Varlable Speed Induction Motor. Proceadlngs I E. E. November, 1954 (102 A) s. 203

[91 [10]

F C Wüliams, E R Laltwaite and L. S. Pig gott Brushless Variable Speed Induction Motors Proceadings I E E June 1956 A s ,102

F C Williams, E R Laitwaite and J F Eastham. Development and Design of Sphe rioal Inductlon Motors ' Proceadings I E E. December 1959 106 A s 471

fil] H Sequenz Sonderbauarten von drehzaul regelbaren Induktions motoren E. u. M. 78 (1961) 3 s 156.

[12] «Rundscüau» ETZ A 82 (1961) 1 s 26.

[13]

E R Laitwaite The «Log Motor» Cylind rical Brushless Variable Speed Induction Mo tor The Ensıneers Digest 21 (1960) 3 s. 101