Elektrik Motoru: Nedir?
Elektrik Motor Nedir?
Bir elektrik motoru (veya elektrik motoru), elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bir elektrik makinesidir. Çoğu elektrik motoru, motorun manyetik alanıyla ve telifli bir sarımdaki elektrik akımı arasındaki etkileşim yoluyla çalışır. Bu etkileşim, Faraday Kanunu'na göre, motora uygulanan tork şeklinde bir kuvvet oluşturur.
Elektrik motorları, pil veya düzelticiler gibi doğrudan akım (DC) kaynakları ya da inverterler, elektrik jeneratörleri veya elektrik şebekesi gibi değişken akım (AC) kaynakları ile güçlenebilir.
Motorlar, 21. yüzyılın teknolojilerinin birçokını kullanmamızı sağlar.
Motor olmadan, hala Sir Thomas Edison’ın döneminde yaşayacaktık ve elektriğin tek amacı ampullerde ışık üretmek olacaktı.
Elektrik motorları, araçlarda, trenlerde, güç aletlerinde, fanlarda, klimalarda, ev aletlerinde, disk sürücülerinde ve daha fazlasında bulunur. Bazı elektrikli saatler bile küçük motorları kullanır.
Farklı amaçlar için geliştirilmiş farklı tipteki motorlar vardır.
Bir elektrik motorunun işleyişinin temel ilkesi, Faraday Indüksiyon Kanunu'dur.
Yani, bir alternatif akım, değişen bir manyetik alanla etkileşime girdiğinde bir kuvvet oluşturulur.
Motorların icadından bu yana, bu mühendislik alanında birçok gelişme yaşanmış ve modern mühendisler için son derece önemli bir konu haline gelmiştir.
Aşağıda, günümüzde kullanılan tüm büyük elektrik motorlarını tartışıyoruz.
Elektrik Motorlarının Türleri
Farklı tipteki motorlar şunlardır:
DC Motorları
Senkron Motorları
3 Fazlı İndüksiyon Motorları (bir tür indüksiyon motoru)
Tek Fazlı İndüksiyon Motorları (bir tür indüksiyon motoru)
Diğer özel, çok spesifik motorlar
Motorlar aşağıdaki diyagramda sınıflandırılmıştır:
Yukarıda bahsedilen dört temel motor sınıflandırması arasında, isminden de anlaşılacağı üzere, DC motoru, doğrudan akım ile çalışan tek motor türüdür.
Bu, elektrik motorunun en ilkel versiyonudur ve burada, manyetik alanda biriletçi içindeki akım akışı nedeniyle dönme torku oluşur.
Kalan hepsi AC elektrik motorlarıdır ve değişken akım ile çalışırlar, örneğin senkron motor, her zaman senkron hızda çalışır.
Burada, rotor, statorun dönen manyetik alanıyla manyetik olarak kilitleştirilmiş bir elektromanyetiktir ve onunla birlikte döner. Bu makinelerin hızı, frekans (f) ve kutup sayısı (P) değiştirilerek Ns = 120 f/P ile düzenlenir.
Başka bir AC motor türünde, dönen manyetik alan rotorda bulunan iletkenleri keser ve bu kısa devreli rotor iletkenlerinde devreden akım oluşur.
Manyetik alanın etkileşimi ve bu devreden akımlar nedeniyle, rotor dönmeye başlar ve dönmeye devam eder.
Bu, indüksiyon motoru, aynı zamanda asenkron motor olarak da bilinir, senkron hızından daha düşük bir hızda çalışır ve dönen tork ve hız, senkron hız Ns ile rotor hızı Nr arasındaki farkı veren slip ile düzenlenir,
Değişen akı yoğunluğu nedeniyle EMF indüksiyonu ilkesiyle yönetilir. Bu yüzden indüksiyon makinesi adı verilir.
Tek fazlı indüksiyon motorları, 3 fazlı motor gibi, akı yoğunluğu nedeniyle EMF indüksiyonu ilkesiyle çalışır.
Ancak 3 fazlı motorlardan farklı olarak, tek fazlı motorlar tek fazlı besleme ile çalışır.
Tek fazlı motorların başlatma yöntemleri, Çift Dönen Alan Teorisi ve Çapraz Alan Teorisi adlı iki iyi bilinen teori tarafından yönetilir.
Yukarıda bahsedilen dört temel motor türü dışında, birçok özel elektrik motoru türü bulunmaktadır.
Bu, lineer indüksiyon motorları (LIM), histeresis motorları, adım motorları ve servo motorları dahil olmak üzere çeşitli motorları içerir.
Her bir bu motor, endüstri ihtiyaçlarına veya belirli bir cihazda kullanım için özel özellikler geliştirmiştir.
Örneğin, histeresis motoru, küçük ve kompak olması nedeniyle el saatlerinde kullanılır.
Motorların Tarihi
1821 yılında, İngiliz bilim adamı Michael Faraday, bir manyetik alanda akım taşıyan bir iletken yerleştirerek elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürülmesini açıkladı. Bu, elektrik akımı ve manyetik alanın karşılıklı etkileşimi sonucunda iletkenin döndüğünü gösterdi.
Onun ilkesine dayanarak, başka bir İngiliz bilim adamı William Sturgeon, 1832 yılında en ilkel makinelerden biri olan DC (Doğrudan Akım) makinesini tasarladı. Ancak modeli aşırı pahalıydı ve herhangi bir pratik amaca hizmet etmedi.
