Elektrik Makinelerinde Enerji Dönüşümü

Elektrik makineleri, motor, generatör gibi hareketli ile transformatörler gibi hareketli olmayan makineler olarak sınıflandırılır. Hareket eden elektrik makineleri, girişlerine uygulanan enerji şekline göre motor veya generatör olarak çalışır. Eğer makinenin girişine elektrik enerjisi verilip, çıkışından mekanik enerji alınıyorsa motor çalışma, girişine mekanik enerji verilip, elektrik enerjisi elde ediliyorsa generatör çalışma olarak adlandılır. Bu iki tip çalışmada elektromekanik dönüşüm vardır. Transformatörlerde bu dönüşüm yoktur çünkü makine girişine elektrik enerjisi verilir, çıkışından da elektrik enerjisi alınır.

Elektrik Makinelerinde Elektromekanik Enerji Dönüşümü

Elektrik makinelerinde enerji dönüşümünün oluşabilmesi için Faraday, Biot-Savart ve Amper yasalarından faydalanılır. Bu yasalar elektrik mühendisliğinin temel yasalarıdır.

Elektrik Makinelerinin Sınıflandırılması

Hareketsiz Elektrik Makineleri

  • Güç transformatörleri
  • Dağıtım transformatörleri
  • Ölçü transformatörleri
  • Oto transformatörler
  • İzolasyon transformatörleri vb.

Hareketli Elektrik Makineleri

Hareketli elektrik makineleri öteleme (lineer motorlar) ve dönme hareketi yapan makineler olmak üzere ikiye ayrılır. Dönme hareketi yapan elektrik makineleri ise alternatif akım, doğru akım ve özel elektrik makineleri olmak üzere üçe ayrılır.

Alternatif akım makineleri

  • Asenkron makineler
  • Senkron makineler

Doğru akım makineleri

  • Serbest uyarmalı doğru akım makineleri
  • Şönt uyarmalı doğru akım makineleri
  • Seri uyarmalı doğru akım makineleri
  • Karma (kompund) uyarmalı doğru akım makineleri

Özel elektrik makineleri

  • Sabit mıknatıslı (permanent magnet) makineker
  • Servomotorlar vb.
Döner Elektrik Makinelerinde Hava Aralığından Dolayı Sürtünme ve Vantilasyon Kayıpları Olur

Elektrik Makinelerinde Kayıplar

Elektrik makineleri enerji dönüşümünü gerçekleştirirken makineye verilen giriş gücü, bazı kayıplara uğrayarak çıkıştan alınır. Çünkü makine yapısında kullanılan demir, bakır, alüminyum vb. malzemelerin yapılarından dolayı kayıplar meydana gelir. Aynı şekilde hareketli elektrik makinelerinde ise ekstra bir de hava boşluğundan kaynaklanan sürtünme kayıpları da mevcuttur. Dolayısıyla elektrik makinelerinde çıkıştan alınan güç tam olarak %100 verimde alınamaz.

Transformatörlerde sadece bakır ve demir kayıpları (boşta ve yükte kayıplar) meydana gelirken (Pk), dönme hareketi yapan makinelerde bu kayıpların yanında sürtünme ve soğutma için harcanan vantilasyon kayıpları da (Pv) da oluşur. Verim, elektrik makinesinden alınan çıkış gücünün (Pç), giriş gücüne (Pg) oranıdır ve yüzde olarak tanımlanır.

Transformatörlerde verim hesabı aşağıdaki formülle yapılır.

    \[P_g=P_ç+P_k\]

    \[Verim=\frac{P_ç}{P_g}\]

Elektrik motorlarında verim hesabı aşağıdaki formülle yapılır.

    \[P_{elek}=P_{mek}+P_k+P_v\]

    \[Verim=\frac{P_{mek}}{P_{elek}}\]

Generatörlerde verim hesabı aşağıdaki formülle yapılır.

    \[P_{mek}=P_{elek}+P_k+P_v\]

    \[Verim=\frac{P_{elek}}{P_{mek}}\]

Elektrik Makineleri: Temelleri, Çeşitleri ve Uygulamaları

Elektrik makineleri, elektrik enerjisinin mekanik enerjiye veya mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesinde kullanılan temel cihazlardır. Temelleri, enerji dönüşümünün çalışma prensiplerini açıklayarak, bu makinelerin çeşitli endüstriyel ve ticari uygulamalar için nasıl kullanıldığını öğretir.

Asenkron ve senkron makineler, en yaygın kullanılan türleridir. Asenkron makineler, genellikle endüstriyel motorlarda tercih edilirken, senkron makineler, jeneratörler ve özel motor uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. Doğru akım makineleri, elektrik motorları ve jeneratörler gibi enerji dönüşüm cihazlarının bir diğer önemli grubudur. Bu makinelerin farklı türleri ve kullanım alanları, doğru akım makineleri çeşitleri konusuyla detaylı şekilde incelenir. Pratikte, elektrik bobin sarma makinası veya bobinaj motor sarım makineleri, makinelerinin üretim ve tamir süreçlerinde önemli bir role sahiptir. Örneğin, trafo sarım makineleri, elektrik transformatörlerinin bobinlerinin sarılmasında kullanılırken, bobinaj sarım makinası, motorların sarım işlemleri için idealdir. Bu makineler, elektrik motorlarının ve jeneratörlerin uzun ömürlü ve verimli çalışmasını sağlar. Ayrıca, elektroteknik alanında uzmanlaşmak isteyenler için bu temel bilgiler, mühendislik ve teknik kariyerlerin vazgeçilmez bir parçasıdır. Sonuç olarak, elektromekanik dönüşüm modern teknolojinin temel yapı taşlarından biridir. Teorik bilginin yanı sıra, bobinaj motor sarım makineleri gibi pratik araçlar, bu makinelerin üretim, bakım ve tamir süreçlerinde kritik bir rol oynar. Bu alanda edinilen bilgiler, elektrik enerjisinin etkin ve verimli bir şekilde kullanılmasını sağlar.

Elektrik, Elektronik, Güç ve Enerji Teknolojileri Odaklı Dijital İçerik Platformu’nda daha fazla bilgi ve içerik görüntülemek için ana sayfamızı ziyaret edebilirsiniz.