Dc Motorların Verimli Çalıştırılması ?

[BurakKordolu]

Merhaba arkadaşlar :
Motor sürme devrelerinde kullanılan hesaplamaları öğrenmek amacıyla bir süredir amatör olarak araştırma yapıyorum. Bu konuda bilgili ve tecrübeli arkadaşlar için öğrendiklerimin doğru olup olmadığını ve hangi konularda araştırma yapmam gerektiğini belirtmelerini rica ediyorum.

Elimde baskı devre delmek için kullandığım ve bazı hesaplamaları öğrenmek amacıyla test yaptığım bir tane DC motor var.

Motorun üzerinde yazan özellikleri :
------------------------------------------------------------------------

12-18 Volt DC  = 0 A / approximate 1 A [ 12-18 Volt arası yaklaşık 1 A ]
Output Power  = 16 - 40 Watt ( Çıkış Gücü 16 - 40 Watt )
Total RPM  = 15 -25000 U/min (Toplam Dönüş Hızı 15 -25000)
Seueezing / Capacity = 0,5 mm  - 3 mm ( Delme Sıkma Kapasitesi )

-----------------------------------------------------------------------

Arada herhangi bir bağlantı devresi (Sürücü Devre) olmadan motoru doğrudan Bilgisayar Güç Kaynağına bağlayıp  yaptığım ölçümlerde  motor boşta dönerken 12 Volt ile 0.18 Amper Akım Çekiyor. Motoru zorladığımda 2,50 Amper akım çekmeye başlıyor. Bir süre sonra Motor el sürülmeyecek kadar ısınıyor. Bunu 2 mm alüminyum delmeye çalışırken denedim.

Elektronikte kullanılan formüllerle bu durumu değerlendirmeye çalıştım.

Watt = Volt x Amper
Volt = Amper x  R 
Direncin Gücü = Direçten Geçen Gerilim x Dirençten Geçen Akım
PR= PVolt x PAmper

Motoru 12 Voltta 0.18 amper ile sürersek
Watt = 12 x 0.18 = 2.16 Watlık bir güç kullanmış olurum.
Motoru zorladığımda
Watt = 12 x 2,50 = 30 Watt  güç kullanmış olurum.

Motordan geçecek akımı  0,5 Ampere sabitlemek için
R = Volt / Amper
R= 12 / 0,5  =  24 OHM
Direncin Gücü  = 12* 0.5 = 6 Watt

Motoru sabit 0.5 Amper ve 12 Volt ile çalıştırmak için 6 Watt gücünde  24 ohm değerinde direnç kullanmak gerekir. 

Ben 22 Ohm 1/4 W direnci bağlayıp denedim ama  direnç 3 saniyede kıpkırmızı olup yandı.

Öğrenmek istediklerim ?

1 ) Yukarıda hesaplayıp yazdıklarım motor için doğrumu dur ?.

2 ) Motordaki  ısınma problemi Akımın yüksek olmasından dolayımı kaynaklanmaktadır.

3 ) Yüksek akımda  motor güçlü tork üretirken akımı düşürdüğümüzde motorun tork ( Güç )değeri düşer mi ?

4 ) Motor ısınmadan güçlü bir motor sürücü devresi hazırlarken nelere dikkat edilmelidir. 

Motor sistemlerini ezbercilik olmadan mantığını ve hesaplamalarını anlayarak öğrenmeye çalışıyorum.Yorum yazıp  yardımcı olmaya çalışan herkese çok teşekkür ederim.

[apsis]

motor zorlandığında dolayısı ile yüksek akım çektiğinde normal olarak ısınır. motor torku çekeceği akıma bağlıdır. motorun ısınıp ısınmamasını sürücüyle ayarlayamazsın bence sonuçta zorlandığı zaman yine aynı akımı çekecektir. anladığım kadaryıyla motorun redüktörsüz.  sen az ısınan motor istiyorasan redüktörlü motor alman gerek yada elindeki motora redüktör taktırman gerekli tabi redüktörlüyü de çok zorlarsan motor da ısınır dişlileri de sıyırtırsın.

[BurakKordolu]

Apsis Hocam zahmet edip yorum yazdığın için çok teşekkür ederim. Internet te araştırma yaparken hemen hemen tüm sitelerde motoru korumak için akım kontrolü yapmak gerektiği yazıyor. Bazı devrelerde motora gelen gerilim yolundaki akımı sınırlamak için 5W küçük değerde Taş Direnç gibi elemanlar kullanıldığını görmüştüm. Özellikle step motor sürücülerin deki devrelerde bu tür elemanlar kullanılmış. Mosfet yada Power Transistör ile motoru H köprüsü gibi bir devre düzeneği ile sürerken akım kontrolü yapılması önemle tavsiye edilmiş. PWM gibi sistemlerle motor kontrolü yapılırken Kare Dalga Sinüs Dalgası gibi sinyal analizleri yapılıyor. Internette hazır sürücü devre şemaları var ama benim öğrenmek istediğim devrede çalışan sistemin mantığı ve hesaplama yöntemleri. Örneğin 24 V 2 A bir motor için sürücü devresi yapmak istediğimde güç kaynağı tarafı hariç sürücü devresini yapmak için bu devrede kullanılması gereken elemanları hesap kitaba göre analiz edip yapabilecek düzeye gelmeye çalışıyorum. Yani şu entegreyi şuraya takayım bu direnci buraya lehimleyeyim oldu bitti olayı değil. Bu entegreyi neye göre bu direnci hangi hesaba göre yerleştirmeliyim bunu öğrenmeye çalışıyorum. Bununla ilgili Türkçe kaynak aradım ama düzgün bir şey bulamadım. Bazı forum sitelerinde işin uzmanı abilerimiz var ama benim gibi amatör olarak çalışıp ilgi duyan arkadaşlar onların konuştuğu dili bazen anlamakta güçlük çekiyor. Bu konuda bilgili ve tecrübeli arkadaşların  benim gibi öğrenmek isteyen arkadaşlar için bir şeyler yazabileceğini düşünerek bu yazıyı yazdım. Tavsiye edebileceğiniz Türkçe Kitap kaynak internet sitesi varsa paylaşmanızı rica ediyorum. Döküman gönderip yardımcı olmak isteyen arkadaşlar olursa eğer mail adresim

burakkordolu@gmail.com

Yardımcı olmaya çalışan herkese çok teşekkür ederim

[FxDev]

1 ) Yukarıda hesaplayıp yazdıklarım motor için doğrumu dur ?.

Doğru değildir. Motor bir direnç değildir. Dolayısı ile motordan geçen akımı siz 0.5A'e sabitlemek istiyorsanız akım kontrol eden bir devre kurmanız gerekmektedir. Çünkü motorun üzerinden endüklenecek gerilim kabaca şöyledir ki bunu Faraday abimiz zamanında bulmuştur;

€mk=V-I*R

Buradaki R motor sargısının direncidir. Motor döndükçe €mk artar yani endüklenen gerilim. Şimdi size bir soru, motor hiç dönmüyorken ya da kitli rotor ya da yüklü iken sizin zavallı seri direnciniz sanki direk beslemenize bağlanmış gibi davranır çünkü sargı dirençleri düşük olabilir ve öyle de istenir. Motor A B C devirlerindeyken de €mk devreye gireceğinden akım değişkenlik gösterir. Dolayısıyla sizin yaptığınız hesaplamalar ancak belirli bir devre göre tutarlı olur.

2 ) Motordaki  ısınma problemi Akımın yüksek olmasından dolayımı kaynaklanmaktadır.

Motorun ısınma problemin ana kaynağı akımdır. Elbette motorun yanlış tasarlanması olasılığı da vardır. Uygunsuz devre göre seçilen silisli saç kalınlığı fazla eddy kaybına neden olur ve dolayısıyla kayıplar artar. İstenen ideal bakır kayıp ile demir kaybı dediğimiz kaybın eşit olduğu andır. Akım kontrolü yaparak bu probleminizi aşabilirsiniz.

3 ) Yüksek akımda  motor güçlü tork üretirken akımı düşürdüğümüzde motorun tork ( Güç )değeri düşer mi ?

Tork direk akım ile orantılıdır. Dolayısı ile akımı düşürürseniz torkunuz dolayısı ile gücünüz düşer. Bakınız amper sarım kanunu.

4 ) Motor ısınmadan güçlü bir motor sürücü devresi hazırlarken nelere dikkat edilmelidir. 

Sizin değerlerinize göre tek yönlü olacaksa basit bir akım kontrol işinizi görecektir.