DOĞRU AKIM MOTORLARI

2.1-TANIM VE GENEL YAPI

            Doğru akım motoru; doğru akım elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren elektrik makinesidir. Doğru akım motorlarına D.A motor veya D.C. motor’da denilmektedir.
Şekil-1 ‘de D.A. motorlarının bazı çeşitleri görülmektedir.

Şekil-2.1

Genel Yapıları:

Doğru akım motorları endüktörün yapısına bağlı olarak elektromıknatıslı ve sabit mıknatıslı olmak üzere iki şekilde imal edilirler. Bu ikisi arasında endüktör haricinde yapı bakımından aynı özellikleri gösterirler.
Şekil 1-42’ de elektromıknatıslı doğru akım motorlarının iç yapısı ve parçaları, Şekil 1-43’de ise sabit mıknatıslı doğru akım motorlarının iç yapısı ve parçaları verilmiştir.
Doğru akım motorlarının yapısı;

1 - Endüktör
2 - Endüvi
3 - Kollektör
4 - Fırçalar
5 - Yataklar ve diğerleri olarak incelenecektir.

Şekil-2.2 Elektromıknatıslı doğru akım motorunun parçaları

Şekil-2.3 Sabit mıknatıslı doğru akım motorunun iç yapısı ve parçaları

Endüktör (Kutup):

Doğru akım motorlarında manyetik alanın meydana geldiği kısımdır. Endüktöre kutup da denilmektedir. Kutup uzunluğu yaklaşık olarak endüvi uzunluğuna eşittir. Endüktörler tabii mıknatıslarla yapıldığı gibi, kutuplara sargılar sarılarak, bu sargıların enerjilendirilmesiyle mıknatıslık özelliği kazandırılmış elektro- mıknatıslardan da yapılabilir. Şekil l-44’de kutup ve sargısı görülmektedir. Çok küçük doğru akım motorlarında kutuplar (tabii mıknatıslı) sabit mıknatıslıdır. Fakat genellikle elektromıknatıs kutuplar kullanılmaktadır.

Şekil-2.4 Endüktör(kutup) ve sargısı

Doğru akım motorlarında kutup sayısı alternatif akım makinelerinde olduğu gibi hız, indüklenen gerilim ve akımın frekansına bağlı değildir. Burada kutup sayısı makinenin gücüne ve devir sayısına göre değişir. Endüktör, makinenin gücüne (büyüklüğüne, çapına) ve devir sayısına göre 2, 4, 6, 8 veya daha çok kutuplu olur. Şekil 1-45’de 4 ve 2 kutuplu doğru akım motorlarının kesitleri görülmektedir.

Şekil-2.5 4 ve 2 kutuplu doğru akım makinesinin kesitleri

Endüvi:

Gerilim indüklenen ve iletkenleri taşıyan kısma endüvi denir. Endüvi, kalınlığı 0,30-0,70 mm arasında değişen dinamo saclarından yapılır. Dinamo sacları istenen şekil ve ölçüde preslerle kesildikten sonra tavlanır ve birer yüzeyleri yalıtılır. Yalıtma işleminde kağıt, lak kullanılır ve oksit tabakası oluşturulur. Şekil 1-46’da endüvikolektör- mil görülmektedir.

Şekil-2.6 Endüvi-kollektör-mil

Endüvi sacları üzerine, iletkenleri yerleştirmek için oluklar açılır. Bu olukların şekil ve sayıları makinenin büyüklüğüne, sarım tipine, sarım şekline ve devir sayısına göre değişir. Oluklar, küçük güçlü makinelerde yuvarlak veya oval büyük güçlü makinelerde ise tam açık olarak yapılırlar. Şekil 1-47’de doğru akım motorlarında kullanılan tipik oluk şekilleri verilmiştir.

Şekil-2.7 Tipik oluk şekilleri

Kollektör:

Doğru akım motorlarında endüviye uygulanacak gerilimin iletilmesini kolektörler sağlar. Kollektör dilimleri, haddeden geçirilmiş sert bakırdan pres edilerek yapılır. Bakır dilimleri arasına 0,5-1,5 mm kalınlığında mika veya mikanit yalıtkan konur (Şekil 1-48). Bu kalınlık kolektörün çapına ve komşu dilimler arasındaki gerilim farkına göre değişir.

Şekil-2.8 Kollektör dilimleri

Fırçalar:

Doğru akım motorlarında dış devredeki akımı endüviye iletebilmek için fırçalar kullanılır. Doğru akım makinelerinde aşınma ve iyi komütasyon elde etmek için saf bakır fırça kullanılmaz. Fırçalar makinenin akım şiddeti ve gerilimine göre sert, orta sert ve yumuşak karbon veya karbon alaşımından yapılır. Genel olarak küçük güçteki (10 kW’a kadar ) doğru akım motorlarında bütün fırça çeşitleri ile iyi çalışabilir. Mümkün olduğu kadar bir motorda aynı cins fırçalar kullanılmalı ve fırça boyları da eşit olmalıdır. Fırçalar dik ve yatay olarak yapılırlar. Çok küçük güçlü motorlarda fırçalar kapak üzerine açılmış ve yalıtılmış yuvalara konulur. Büyük güçlü motorlarda ise fırça yuvaları sac veya dökümden yapılmış olup fırça tutucularına monte edilir. Şekil l-49’da fırça çeşitlerinden dik ve yatay fırçalar ayrıca küçük güçlü makinede fırça montajı gösterilmiştir.

            Fırça çeşitleri                  Küçük güçlü makinede fırça montajı
Şekil-2.9

Fırçaların kollektör yüzeyine oturup, işletme boyunca durumunu muhafaza edebilmelerini fırça tutucuları sağlar. Fırça bir taraftan kollektör yüzeyine oturur ve diğer taraftan ise fırça tutucusunun yay tertibatı kollektör yüzeyine itilir. Fırça tutucuları eğik ve dik olmak üzere iki tiptir. Fırça tutucuları, fırça taşıyıcılarıyla monte edilirler. Şekil 1-50 eğik tip fırça tutucusu ve fırça taşıyıcı ile birlikte vidalanmış kollektör kesiti görülmektedir.

 
    (a)                  Şekil-2.10               (b)
                              
a)Eğik tip fırça tutucusu kesiti               
b)Fırça tutucu ile birlikte vidalanmış Kollektör kesiti

Yataklar ve Diğerleri:

Yatakların görevi motorun hareket eden kısımlarının mümkün olduğu kadar az kayıpla gürültüsüz ve bir eksen etrafında rahatça dönmesini sağlamaktır. Doğru akım motorlarında bilezikli yataklar ve rulmanlı (bilyalı ve makaralı) yataklar kullanılır. Kolay değiştirilebilir olması ve sürtünme kayıplarının ihmal edilecek derecede olması nedeniyle küçük ve orta güçlü motorlarda hemen hemen yalnız rulmanlı yataklar kullanılmaktadır. Bu yatakların en büyük sakıncası fazla gürültü yapmasıdır. Elektrik motorlarının en önemli parçalarından biri de yataklardır. Yataklar, çok arıza yapan ve bakım isteyen kısımdır. Yataklarda meydana gelen aşınmalar, sürtünmeler komütasyonun bozulmasına ve en büyük arızaların doğmasına neden olur.

 

                         a)Bilezikli yağlı yatak kesiti                    b)Rulmanlı yatak

Şekil-2.11 Doğru akım makinelerinde kullanılan yatak çeşitlerinden örnekler 

Bu parçalardan başka;
- Kapaklar,
- Ayaklar,
- Bağlantı klemensi,
- Taşıma kancası,
- Vantilatör gibi yardımcı parçalar bulunur.