SATATOR NEDİR

Stator : Asenkron motorun duran bölümüdür. 0,4-0,8mm kalınlığında bir tarafı silisyum ile yalıtılmış sacların, özel kalıplarda paketlenmesiyle imal edilir. Bu kısma stator sac paketi denir.Stator sac paketinin iç kısmına belirli sayıda oyuklar açılır ve bu oyuklara sargılar yerleştirilir.

Asenkron motorlar 1824 yılında Aragon’un alternatif akım motorlarının çalışma prensibini bulması ile başlar. Daha sonra bilimadamlarınca yapı ve çeşit olarak muhtelif değişiklikler yapılmış ve hala da bu gelişmeler sürmektedir.

Asenkron motorlar ucuz olması, az bakım gerektirmesi ve çalışma sırasında şerare oluşturmaması nedeniyle doğru akım motorlarına göre daha çok tercih edilirler. Asenkron motorların devir sayıları yük ile çok az değişmesi nedeniyle sabit devirli motorlar olarak kabul edilirler. Doğru akım motorlarının devir sayıları istenilen değerler arasında ayarlandığı halde, asenkron motorları devir sayıları ancak kademeli olarak ayarlanır. Bu nedenle devir ayarlama bakımından DA motorları, AA motorlarına göre daha çok tercih edilir.
Bu motorlara asenkron motor denilmesinin sebebi, stator sargılarında oluşan manyetik alanın dönme hızı stator devir sayısının aynı olmasındandır. Rotor hızı stator manyetik alanının hızından daima daha azdır. Bu yüzden bu motorlara, uyumlu olmayan anlamına asenkron motor denir. Aynı zamanda endükleme prensibine göre çalışmaları sebebiyle endüksiyon motor da denir.

Asenkron motorlar az bakım gerektirdiğinden ve maliyeti düşük olduğundan günümüz sanayisinde hemen hemen her alanda kullanılabilirler. Özellikle devir ayarı gerektirmeyen sabit devirli iş makinalarında (su motorları, sanayi bantlarında, kağıt fabrikalarında vb.) sıkça rastlanır.
Asenkron Motor Çeşitleri :

Faz sayısına göre

• Bir Fazlı Asenkron Motorlar
• Üç Fazlı Asenkron Motorlar

Yapılarına göre

• Kısadevre rotorlı (Sincap kafesli) asenkron motorlar
• Sargılı rotorlu (bilezikli) asenkron motorlar

Yapı tipine göre

• Açık tip asenkron motorlar
• Kapalı tip asenkron motorlar
• Flanşlı tip asenkron motorlar

Çalışma şekillerine göre

• Yatık çalışan asenkron motorlar
• Dik çalışan asenkron motorlar

Rotorun yapılışına göre

• Yüksek rezistanslı asenkron motorlar
• Alçak rezistanslı asenkron motorlar
• Yüksek reaktanslı asenkron motorlar
• Rotoru çift sincap kafesli asenkron motorlar
  
  
  aSENKRON MOTORLARIN ÇALIŞMASI PRENSİBİ
  
  Asenkron motorların çalışması şu 3 prensibe dayanır

• Alternatif akımın uygulandığı stator sargılarında dönen bir manyetik alan olmalıdır.
• Manyetik alan içerisinde bulunan bir iletkenden akım geçirilirse o iletken, manyetik alanın dışına itilir.
• Aynı adlı kutuplar birbirini iter, zıt kutuplar birbirini çeker.

Döner manyetik alanın meydana gelmesi için birbirinden faz farklı en az 2 tane manyetik alana ihtiyaç vardır. Bunun için üç fazlı motorlarda…

• Üç fazlı stator sargıları stator oyuklarına, birbirinden 120°’lik elektriki açı farkıyla yerleştirilir.
• Üç fazlı stator sargılarına, aralarında 120° faz farkı olan alternatif gerilim uygulanmalıdır.

Döner manyetik alan içerisinde bulunan iletkende bir emk endüklenir. İletkenin iki ucu kısadevre edilirse, iletkenden kısadevre akımı geçer. Geçen bu akımdan dolayı iletken, manyetik alanın dışına doğru itilir.
Döner manyetik alan içerisine iletken yerine, iki ucundan yataklanmış mil üzerine sarılı bobin koyarsak, bobinlerin iki ucu kısadevre edildiğinden mil, döner manyetik alan yönünde dönmeye başlar.

Rotor döner alanı, daima stator döner alanının gerisinde hareket eder. Rotor devri döner alan devrinden azdır. Stator döner alan devrine senkron devir, rotor devrine asenkron devir, aralarındaki devir farkına ise kayma denir.

MOTORLARIN ADIM KONTROLU NASIL YAPILIR

Adim motorlarin, endüstriyel ve elektronik uygulamalarda kullanimi oldukça fazladir. En basitinden, bilgisayarimizdaki floppy disket sürücüsünde ve hard diskler de bu teknolojiye basvurulmustur. Adim motorlar, girislerine uygulanan lojik sinyalleri dönme hareketine çevirirler. Istediginiz yönde ve derecede döndürebileceginiz adim motorlar, hassas hareketleri sayesinde, bir çok cihazda konum kontrolü amaciyla kullanilmaktradir. Disaridan bakinca çok komplike bir is gibi gözükse de PC ile adim motor kontrolü oldukça kolay ve eglencelidir.

Adim motorun kablolarindan bir veya iki tanesi ortaktir (vMotor). Yaptigimiz islem basit olarak bu ortak kabloya sürekli +12 Volt göndermek ve diger uçlari ise belli bir sirada topraga göndererek bir adim hareketi elde etmek. Bunu iki farkli sekilde yapabiliriz. Bunlardan bir tanesi geçen ayki yazimizda kullandigimiz 12 Voltluk röle devresine benzer bir devrenin 4 transistörlüsü ile bu sinyalleri göndermek. Bir diger yolu ise içerisinde bu transistörleri hali hazirda bulunduran bir entegre kullanmak. Ben her iki yöntemide anlatacagim. Yine de benim kolaylik açisindan tavsiyem, entegreli devreyi uygulamaniz.

Adim motor entegreli sürücü devresi malzemeleri:

1 X ULN2003 Entegre
1 X 1N4001 Diyot
1 X 12 Volt 5 Cable Step Motor

Adim motor sürücüsü olarak ULN2003 entegresini kullaiyoruz. Bu entegreyi bundan sonraki uygulamalarimizda bol bol kullanacagiz. Sürücü devresi olarak kullanilan ULN2003 Içerisinde 7 adet NPN transistör ve dahili diod barindirdirmaktadir. Haliyle bizi transistör bacaklariyla ugrasmaktan kurtarmaktadir. Kullanimi ise oldukça kolaydir. Devre semasindan da anlasilabilecegi gibi 9 numarali bacagina +12 Volt ve 8 numarali bacaginada Toprak (ground) uyguluyoruz. Daha sonra 3 ve 6 numarali bacaklarada paralel portun DATA pinlerinden gelen +5 Voltluk degerleri uygulayacagiz. Bu sayede örnegin 3 numarali bacaga +5 Volt (lojik voltaj) uyguladigimizda 14 numarali bacak toprak olacaktir. Ayni sekilde sirayla 4 için 13, 5 için 12, 6 için ise 11 numarali bacaklar toprak olacaktir.

Herseyden önce bir adim motora ihtiyacimiz var. Isimize en çok yarayacak olan adim motorunu eski 5 ¼ disket sürücülerinden kolayca sökebilirsiniz. Tabi bundan önce parçalayabilecek bir sürücü bulabilmeniz gerekli. Eger bulamiyorsaniz adim motor için sanirim biraz elektronikçi dolasmaniz gerekecektir. Bulacaginiz adim motoru 4,5 yada 6 kablolu olabilir. Ama benim en sik rastladigim 5 kablolu olani oldugundan, uygulamamizda 5 kablolu adim motoru kullanacagiz. Çalisma prensipleri ayni oldugundan kablo sayisinin degismesi yazacagimiz programin mantiginin degismesi anlamina gelmeyecektir.

5 kablolu adim motorunun kablolarindan bir tanesi vMotor dedigimiz ortak kablodur. Önemli olan bu kablonun hangisi oldugunu bulmaktir. Bunun için avometreninizi OHM ölçere getirin ve kablolarin uçlarini ikiser ikiser ölçün. Tüm uçlar ile arasindaki direnç ayni olan kablo ortak vMotor kablosudur. Biraz deneyerek bulabileceginizden eminim. Sekilde gözüktügü gibi, diger 4 kablo motor kömürlerine (coil) gitmektedir. Bu 4 kablonunda bir sirasi vardir. Bu sirayida deneme yanilma yöntemiyle bulmak mümkün olacaktir. Eger bu kablolari yanlis sirada baglarsaniz, motor dönmek yerine sadece titreme yapacaktir. Yukaridada bahsettigim gibi motora adim attirmak için yapmamiz gereken, vMotor kablosuna +12 Volt verirken, diger kömürlere bagli kablolara belli bir sira ile toprak göndermek.

Yukarida bahsettigimiz bu 4 kabloya toprak sinyalini göndermek için entegrenin 3,4,5 ve 6. bacaklarina sira ile +5 Volt göndermemiz gerekiyor. Haliyle bu + 5 Voltu paralel portun seklinde görülen DATA pinlerinden çekecegiz. Paralel portun seklini bundan sonraki her yazima ekleyecegim. Okurken size kolaylik saglayacaktir.

Herzamanki gibi DATA pinlerinden çikis almak için OUT komudunu kullaniyoruz. Çokta kisa olsa yaziyi ilkkez okuyanlar için OUT komudu ile nasil DATA pinlerini + 5 Volt yapacagimiza deginecegim. DATA portundan 8 bitlik veri çikisi alabiliyoruz. DATA portuna hiçbir veri göndermedigimiz zaman ki degeri “00000000″ dir. Dikkat ederseniz 8 tane “0″ var. Örnegin data portuna 25 degerini gönderelim. 25 degerinin ikilik sayi sisteminde karsiligi “00011001″ dir.

Bu durumda D4, D3 ve D0 pinlerine karsilik gelen lojik degerler “1″ oldugundan o pinler +5 Volt olacaktir.

Örnek : OUT &h378,25

Buradaki &h378 ise paralel portunuzun taban adresidir. Biz sekilde D0, D1, D2, D3 ile gösterilen ilk dört data pinini kullanacagiz. Burada OUT komutlarini pespese kullanamayiz. Çünkü veriyi DATA pinlerine ufakta olsa belli zaman araliklari ile göndermemiz gerekiyor. Bunun için her OUT komudunun arasina bekletmek için çok eski yöntemlerden biri olan FOR-NEXT döngüsünü yaziyoruz. Fakat dikkat etmeniz gereken nokta FOR-NEXT döngüsünü bitirdiginiz sayi. Ben burada “2000″ kullandim. Pentium bir PC için yeterli beklemeyi sagliyor. Sizde sisteminizin hizina göre buradaki sayiyi degistirmelisiniz. Örnegin 486 bir PC için “500″ yeterli olacaktir. Asagidaki Visual Basic program örnegi D0, D1, D2 ve D3 pinlerini sira ile +5 Volt yapacak ve entegrenin bu pinlerine bagli olan bacaklarinin karsiliklarini topraga çekecektir. Neticede motorunuz bir adim atmis olacaktir.

ADIM MOTOR KONTROLÜ (Dalga Sürüm) – Visual Basic kodu
Sub bekle(sayi as long)
Dim i as long
For i=1 to sayi:next i
End sub
Command1_Click()
‘ Bu örnek program, dalga sürümü sinyallerini, motora göndermektedir.
Dim adres as integer
Adres=&h378
OUT adres, 0 ‘Tüm data pinlerinin degerlerini “0” olacaktir
Bekle 2000
OUT adres,1 ‘D0 pininin lojik degeri “1” olacak ve +5 Volt yüklenecek.
Bekle 2000 ‘Tanimladigimiz BEKLE fonksiyonu ile bir sürelik gecikme sagliyoruz.
OUT adres,2 ‘D1 pininin lojik degeri “1” olacak ve +5 Volt yüklenecek.
Bekle 2000 ‘Tanimladigimiz BEKLE fonksiyonu ile bir sürelik gecikme sagliyoruz.
OUT adres,4 ‘D2 pininin lojik degeri “1” olacak ve +5 Volt yüklenecek.
Bekle 2000 ‘Tanimladigimiz BEKLE fonksiyonu ile bir sürelik gecikme sagliyoruz.
OUT adres,8 ‘D3 pininin lojik degeri “1” olacak ve +5 Volt yüklenecek.
Bekle 2000 ‘Tanimladigimiz BEKLE fonksiyonu ile bir sürelik gecikme sagliyoruz.
End Sub

Benim kullandigim adim motorlar 1.8 derecelikti. Bu, motora attiracaginiz her normal adimda 1.8 derecelik bir dönme elde edeceginiz demek oluyor. Bu da motorun bir tur atmasi için 200 normal adim atmasi gerektigi anlamina geliyor. Motorun vMotor disinda kalan diger 4 kablosuna göndereceginiz sinyallere göre bu adimin yönünü ve açisini degistirmeniz mümkün olacaktir. En basitinden motora ters adim attirmak için, sinyalleri D3 ten D0 a dogru göndermeniz yeterli olacaktir. Çok hassas çalismadigimizi ve motorumuzun 2 derece oldugunu ve 45 derecelik bir dönme gerçeklestirmek istedigimizi düsünelim. Bunun için yukarida anlattigim normal adim sinyalleri yeterli olmayacaktir. Bu durumda motoru 1 er derecelik açilarla döndürebilmemiz gerekmektedir. Yarim adim attirma metodu ile bu isi kolayca yapmamiz mümkündür. Bir diger metod ise dalga sürümü sinyalleridir. Hassas hareketler üzerinde çalismayacaksaniz dalga sinyallerini kullanabilirsiniz. Asagidaki tablolarda tam adim, yarim adim ve dalga sürümü için uçlara göndermeniz gereken sinyal çesitlerini ve OUT komudu ile göndermeniz gereken degerleri yaziyorum. Degerlerin ikilik sistemdeki karsiliklari D3-D0 sütunlarini soldan saga dogru okudugumuzda ki degerlerine esit olduguna dikkatinizi çekmek istiyorum. Eger ters yönde dönüs elde etmek istiyorsaniz, sinyalleri ters yönde (tablodaki satirlari asagidan yukariya dogru okuyarak) gönderebilirsiniz.

Yarim Adim Metodu
Deger	D3	D2	D1	D0
9	1	0	0	1
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
6	0	1	1	0
4	0	1	0	0
2	0	0	1	0
12	1	1	0	0
8	1	0	0	0

Tam Adim Metodu
Deger	D3	D2	D1	D0
9	1	0	0	1
3	0	0	1	1
6	0	1	1	0
12	1	1	0	0

Dalga sürümü Adim Metodu
Deger	D3	D2	D1	D0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
4	0	1	0	0
8	1	0	0	0

ASENKRON MOTORLARIN YILDIZ UÇGEN BAĞLAMA 

Bobinlerin giriş uçları olan U,V,W’ye üç uygulanıp, bobin çıkış uçları olan X,Y,Z kısadevre edilirse bu bağlantıya Yıldız Bağlantı denir.

R fazı için Giriş Ucu: U —– Çıkış ucu: X
S fazı için Giriş Ucu: V —– Çıkış ucu: Y
T fazı için Giriş Ucu: W —– Çıkış ucu: Z

[λ]: Yıldız bağlantıda sargılar arasında 120°’lik faz farkı olduğundan hat gerilimi faz geriliminin katıdır. Faz akımı ise hat akımına eşittir.

Uh= . Uf Uh=1,73 . Uf Ih=If

[Δ ]: Üçgen bağlantıda birinci fazın çıkış ucu ikinci fazın giriş ucu ile, ikinci fazın çıkış ucu üçüncü fazın giriş ucu ile üçüncü fazın çıkış ucu, birinci fazın giriş ucu ile bağlanır.

Ih= . If Ih=1,73 . If Uh=Uf

 KÜÇÜK SEKRON MOTORLAR

Küçük senkron motorlar, isminden de anlaşılacağı gibi çok küçük güçlerde ve iki tipte yapılırlar

1- Histerezis senkron motorlar
 2- Relüktans senkron motorlar

Histerezis senkron motor­ların statoru, yardımcı kutup­lu motorların statoru gibidir ve kutuplara bakır halkalar yerleştirilmiştir. Rotor ise histerezis kaybının büyük ol­ması için disk seklindeki çelik saclardan yapılmıştır

 Stator bobinine alternatif gerilim uyguladığında bakır halkalardan dolayı rotor dön­meye başlar. Bu sırada stator bobininde meydana gelen manyetik alan, rotordan man­yetik akılar geçirdiğinden rotorda, büyük histerezis kaybından dolay) N - S kutuplan meydana geti­rir. Böylece rotor, senkron hızla döner

Relüktans senkron motorlarda stator çok kutuplu olarak demir saç­tan, rotor ise daimi mıknatıstan çıkıntılı kutuplu olarak yapılmıştır

 Stator bobinine alternatif gerilim uygulandığında meydana gelen manyetik alandan dolayı kutuplaşma olur. Rotorun daimi mıknatıslı ol­ması ve rotor ile stator arasındaki değişik hava aralığı nedeni ile dön­dürme momenti meydana gelir ve rotor, senkron hızla döner.

 Küçük senkron motorlar, 3 ile 10 W güçlerinde yapılırlar. Devir sa­yıları sabit olduğundan Zaman rölelerinde, zaman saatlerinde ve otoma­tik kumanda sistemlerinde kullanılır

SERVO MOTORLAR

Servolar programlanabilir bir mile sahip olan küçük cihazlardır. Servoya belirli kodlar göndererek bu milin pozisyonunu istediğimiz açıda değiştirilebiliriz. Giriş  hattındaki kodlu sinyalimiz var oldukça, servo milin pozisyonunu kodun istediği şekilde sabit tutar. Kodlar değiştikçe milin açısalpozisyonu da değişir. Örneğin, servolar uzaktan kumandalı uçaklarda yön tayiniiçin hareketli parçaların pozisyonlarını değiştirmek için kullanılır. Uzaktankumandalı araçlar ve oyuncaklar için ve elbette robotlar için de kullanılırlar.

Servolar robotlar için vazgeçilmez parçalardır.  Gömülü kontrol devrelerinesahiptir ve küçük boyutlarına karşın inanılmaz güçlüdür. Ayrıca mekanik gücü orantılı olarak harcar. Yani hafif yüklü bir servo fazla güç harcamayacaktır.

Servo Motorlar Nasıl Çalışır :  Servo motor çıkış miline bağlı bir potansiyo metre ve bazı kontrol devrelerine sahiptir. Bu potansiyo metre motorun o an hangi açıda bulunduğunu bize gösterir. Eğer mil doğru açıda ise motor çalışmayı durdurur. Eğer kontrol devresi motorun istenilen açıdaolmadığını tespit ederse açı doğru olana kadar motoru haraket ettirir. Çıkışmili 180 derecelik bir açıda haraket edebilme kapasitesine sahiptir. Genellikle210 dereceye kadar açı değiştirebilir fakat bu üründen ürüne göre çeşitli farklılıklar arzeder. Normal bir servo 0 ile 180 derecelik açıları kontroletmek için kullanılır. Normal bir servo motor, çıkış dişlisinin mili mekanikolarak kısıtlaması sebebiyle daha büyük bir açı ile haraket ettirilemez.

Motora uygulanan güç haraket etme miktarı ile orantılıdır. Yani eğer mil büyük bir uzaklık kat ederse, motor bütün gücüyle çalışıcaktır. Eğer küçük bir açı için hareket edecekse motor daha yavaş dönecektir. Buna orantısal kontrol denir.
Servo Motorla İletişim : Datakablosu ( cat5 ) servo ile haberleşmek için kullanılır. Açı data kablosuna vereceğim iz sinyalin süresi ile orantılıdır. Bu Sinyal kodlu modulasyon (Pulse CodedModulation) olarak adlandırılır. Servo her sinyal verilişinde 20 milisaniyelikbir gecikme ile çalışır. Sinyalin uzunluğu servonun ne kadar uzun haraket edebiliceğini belirler. Örneğin 1.5 milisaniyelik bir sinyal verilirse motor 90 derece dönecektir (Bu nötr pozisyon olarak adlandırılır). Eğer 1.5 saniyeden daha uzun bir sinyal verilirse mil 180 dereceye daha yakın bir açıdadönecektir.