T.C. MLL ETM BAKANLII

MEGEP(MESLEK ETM VE RETM SSTEMNN GLENDRLMES PROJES)

UAK BAKIM

SERVOMEKANZMA

ANKARA 2007

Milli Eitim Bakanl tarafndan gelitirilen modller; Talim ve Terbiye Kurulu Bakanlnn 02.06.2006 tarih ve 269 sayl Karar ile onaylanan, Mesleki ve Teknik Eitim Okul ve Kurumlarnda kademeli olarak yaygnlatrlan 42 alan ve 192 dala ait ereve retim programlarnda amalanan mesleki yeterlikleri kazandrmaya ynelik gelitirilmi retim materyalleridir (Ders Notlardr). Modller, bireylere mesleki yeterlik kazandrmak ve bireysel renmeye rehberlik etmek amacyla renme materyali olarak hazrlanm, denenmek ve gelitirilmek zere Mesleki ve Teknik Eitim Okul ve Kurumlarnda uygulanmaya balanmtr. Modller teknolojik gelimelere paralel olarak, amalanan yeterlii kazandrmak koulu ile eitim retim srasnda gelitirilebilir ve yaplmas nerilen deiiklikler Bakanlkta ilgili birime bildirilir. rgn ve yaygn eitim kurumlar, iletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlik kazanmak isteyen bireyler modllere internet zerinden ulaabilirler. Baslm modller, eitim kurumlarnda rencilere cretsiz olarak datlr. Modller hibir ekilde ticari amala kullanlamaz ve cret karlnda satlamaz.

NDEKLERAIKLAMALAR .............................................................................................................. iii GR ..................................................................................................................................1 1. SERVOMEKANZMA TEMEL KAVRAMLAR.............................................................3 1.1. Ak ve Kapal evrim Sistemleri.............................................................................4 1.1.1. Ak evrim Sistemler......................................................................................4 1.1.2. Kapal evrim Sistemler ...................................................................................5 1.2. Geri Besleme............................................................................................................7 1.2.1. Geri Besleme eitleri ......................................................................................7 1.2.2. Geri Besleme Elemanlar ..................................................................................8 1.3. zleyici .....................................................................................................................9 1.4. Analog Sensrler ....................................................................................................10 1.4.1. Pozisyon Duyarllk Elemanlar ......................................................................10 1.4.2. Ik Alglama Elemanlar ................................................................................12 1.4.3. Is Alglama Elemanlar ..................................................................................14 1.4.4. Basn Alglama Elemanlar............................................................................15 1.5. Sfr Konum (Null) .................................................................................................16 1.6. l Blge...............................................................................................................16 1.7. Damping (Snmleme)...........................................................................................17 UYGULAMA FAALYET ..........................................................................................18 LME VE DEERLENDRME ................................................................................19 RENME FAALYET2...............................................................................................21 2. SENKRO SSTEM BLEENLER ...............................................................................21 2.1. zmleyiciler .......................................................................................................21 2.2. Senkrolarn Yaps ve Snflandrlmas...................................................................23 2.2.1. Senkrolarn Snflandrlmas ..........................................................................24 2.2.2. alma Gerilimleri ve Frekanslar..................................................................24 2.3. Senkro Tork Taycs............................................................................................25 2.4. Senkro Tork Alcs ................................................................................................26 2.5. Tork Senkro Sistem ................................................................................................27 2.6. Senkro Ayaklarn Ters Balanmas.........................................................................28 2.7. Tork Diferansiyel Senkro Sistem ............................................................................29 2.8. Tork Diferansiyel Tayc ......................................................................................29 2.9. Tork Diferansiyel Alc...........................................................................................30 2.10. Kontrol Senkro Sistemler......................................................................................31 2.11. Kontrol Transformatr........................................................................................31 2.12. Kontrol Senkro Sistem..........................................................................................32 2.13. Senkro Sistem Problemleri....................................................................................33 2.13.1. Problem ndikatrleri ....................................................................................33 2.13.2. Problemler ve zmleri ..............................................................................34 2.13.3. Baz Problemlere rnekler............................................................................35 2.14. Servomekanizma Problemleri ve Bakm rnekleri................................................35 UYGULAMA FAALYET ..........................................................................................37 LME VE DEERLENDRME ................................................................................38 MODL DEERLENDRME...........................................................................................40 CEVAP ANAHTARLARI .................................................................................................41 i

NERLEN KAYNAKLAR ..............................................................................................42 KAYNAKA ....................................................................................................................43

ii

AIKLAMALAR AIKLAMALARKOD ALAN DAL/MESLEK MODLN ADI MODLN TANIMI SRE N KOUL YETERLK Servomekanizmalarn temel kavramlarn ve bileenlerini renerek, uygulama becerisini yapabilme. Genel Ama Bu modl ile l aletleri ve test cihazlar kullanarak tekniine uygun servomekanizma sistemlerinin testini ve bakmn yapabileceksiniz. Amalar 1. Servomekanizma sistemlerini tanyp testlerini yapabileceksiniz. 2. Servomekanizma sistemlerinde oluabilecek hatalar giderebileceksiniz. Snf, tepegz, projeksiyon, bilgisayar ve donanmlar, Internet balants, retim materyalleri vb. Kurun kalem, avometre, bloknot, bilgi ilem sayfas, ilgili deney setleri, osiloskop, sensorlar ve servo motorlar. Modln iinde yer alan her bir renme faaliyetinden sonra verilen lme aralar ile kendinizi deerlendireceksiniz. Modl sonunda ise kazandnz bilgi, beceri, tavrlar retmen tarafndan hazrlanacak lme aralar ile deerlendirileceksiniz 522EE0030 Uak Bakm Uak Gvde Motor Teknisyenlii / Uak Elektronik Teknisyenlii Servomekanizma Servomekanizmalarn temel kavramlarn ve bileenlerini reten ve uygulama becerisini kazandran eitim kaynadr. 40/16

MODLN AMACI

ETM RETM ORTAMLARI VE DONANIMLARI

LME VE DEERLENDRME

iii

iv

GR GRSevgili renci, Bu modln amac, sizleri servomekanizma sistemleri hakknda bilgi sahibi yapmaktr. Servomekanizma veya regltrler, kapal - evrimli kontrol sistemleri olup, bunlar son yllarda imalat, gemi veya uaklarn idaresi, bilimsel aratrma ve dier baz kontrol alanlarnda ok nemli rol stlenmektedir. Servomekanizmalar veya baka bir deyile robotla, insan gnlk birok basit ilerin skclndan kurtarr. Bir gstergenin hafif bir hareketi ile olduka byk kitleleri kontrol eder. Bu modl bitirdikten sonra bu tarz kontrol sistemleri ve elemanlar hakknda genel bilgi sahibi olacak ve meydana gelen problemler iin zm nerileri retebileceksin.

1

2

RENME FAALYET-1 RENME FAALYET-1LYET-1AMAGerekli donanm kullanlarak servomekanizma sistemlerini altrabileceksiniz.

ARATIRMA Servomekanizma sistemlerinin temel yapsn oluturan ak ve kapal evrim hakknda aratrma yapnz. evrenizde otomatik olarak kontrol edilen cihazlarn servomekanizma sistemleri ile ilikisi hakknda aratrma yapnz. Hava alanlarnda uaklar ierisinde dolaarak aratrma ve gzlem yapnz. Internet ortamnda aratrma yapnz. Aratrma ve gzlemlerinizi rapor haline getiriniz. Hazrladnz raporu snfta tartnz.

1. SERVOMEKANZMA TEMEL KAVRAMLARBu modlde kullanlacak terimlerin iyi bilinmesi, konularn daha anlalr olmas iin gereklidir. Sistem: Belirli bir i veya ilem iin bir araya getirilmi, birbirleri ile dorudan ya da dolayl etkileimli elemanlar topluluudur. Bilgisayar denilince aklmza klavye, fare, ekran, sistem nitesi, yazc gibi fiziksel paralar gelmektedir. te bu elemanlarn topluluu sistemi oluturmaktadr. Otomatik kontrol, bir sistematik kavramdr. erisinde birden fazla bileeni vardr. Kontrol sistemi: Herhangi bir i yapan birimin denetlenmesi amacyla gelitirilen sistemdir. Giri: Sistem ierisine akan, sistem tarafndan ilenen iaretler, byklkler. k: Sistem dna kan, ilem grm iaretler, byklkler. rnein; Bir hidroelektrik santralnda sisteme giri olan byklkler su ise k elektrik enerjisidir. Veya bir elektrik motorunun giriine uygulanan elektrik enerjisi sistemin girii ise motor milinden elde edilen mekanik enerji, sistemin kdr. Bazen sistemlerin bir girii yerine birok girii olabilir. Bu tr sistemlere ok girili sistemler denir. Yine ayn ekilde, sistemlerde birden fazla k olursa o tr sistemlere ok kl sistemler denir. Otomatik kontroln amac, bir sistemde retilen deikenler zerinde ayar yapmak, sistemin istenilen ekilde almasn salamaktr.

3

Bir elektrik motorunu ele alalm. Motor sarglarn gerekli olan elektrik enerjisini uyguladnzda motor da bir mekanik dnme hareketi oluur. Bu dnme hareketinin birimi devir/dakika" dr. Motor bota alrken, milin dnn zorlatran hibir etki yoktur. Motor belirli bir devirle dner. Motora yk balanrsa, milin dnmesi zorlaacaktr. Bu durumda motorun dnme hznda bir yavalama olur. rnein 1000 devir / dakika ile dnen motorun devri yk miktarna gre 800 devir / dakikaya kadar der. Devirdeki bu deime baz i kollarnda sakncalar yaratabilir. Makine bota da alsa, yar ykte veya tam yknde de alsa hznda deiiklik istenmiyorsa bu motorun devrini sabit tutacak bir kontrol sistemine ihtiya var demektir. Bu rneimize gre kontrol edilmek istenen byklk motorun dakikadaki dn saysdr. Byle bir kontrol sistemini gelitirmek iin, kontrol edeceimiz makinenin teknik zelliklerini bilmemiz gerekir. rnein makinenin azalan veya artan devir says hangi giri parametrelerine bamldr. Ya da hangi deerlere etki edilmelidir ki motorun yklendike, dme eilimine giren devir sabit kalsn.

1.1. Ak ve Kapal evrim Sistemleri1.1.1. Ak evrim Sistemler

ekil 1.1: Ak evrim kontrol sistemi

Ak evrim kontrol sisteminde giri bamsz bir deikendir. kn, giri zerinde hibir etkisi yoktur. k, giriin bir fonksiyonudur. rnein bir elektrik motoruna elektrik enerjisinin bir alter zerinden uygulandn dnelim. Motorun dnme hz ile alterin almas arasnda hibir denetim yoktur. Bu durumda alter motoru durdurup altrma grevi yapar. Elektrik motorunun yklendiinde devri der, alter burada devrin dmesini nleyici bir tedbir almaz. Byle bir grevi yoktur. Ancak piyasada kullanlan deiik tiplerde alterler vardr. Motorun ar yklenmesinden dolay koruyucu zellii olan alterler vardr. Bu tip alterler, ar akm rleleri ile birletirilmi alterlerdir. Tabi ki istenirse giri gerilimine gre de motoru durdurup altran alterler yaplabilir. Baka bir rnek ise, bir trafik kavanda trafiin denetlenmesi ak kontrol sistemine gre yapldnda, kavaktaki trafik sinyali hep ayn periyotlarda alacaktr. Krmzda 40 saniye yanyor, yeilde 40 saniye yanyorsa, gnn her saatinde ayn evrim srp gidecektir. Kavaktaki trafik younluu ile ilgili hibir denetim yoktur.

4

1.1.2. Kapal evrim SistemlerBu tip kontrol sisteminde k, yalnzca giriin bir fonksiyonu deildir. ktan alnan bir geri besleme ile giri her zaman kontrol altna alnr. k, giri ile geri beslemenin toplamnn bir fonksiyonudur. Dier bir deyile bu tip sistemlerde k girii denetlemektedir, geri besleme ilemi vardr. Trafik sinyalizasyonu rneini tekrar ele alalm. Kapal evrim kontrol sistemi uygulanrsa trafik ak nasl olur? Trafiin denetlenmesi yine klarla olacak ama yoldaki trafik younluu da her zaman sensorlar yardm ile llecektir. Sensorlardan alnan lm sonucuna gre trafiin youn olduu tarafa daha fazla yeil yakarak trafik skkl nlenebilir. Ayrca, hep ayn gzergh zerinde seyreden tatlar, ehir ii hz limitlerinde gittii zaman, tekrar tekrar krmz a yakalanma ihtimali azaltlr. Bu rnekte sinyalizasyonun alma zamanlamas sistemin girii ise tatlarn durumu da ktr. O halde iyi bir k iin yolun doluluk ve boluk oranlar dikkate alnarak zamanlama deitirilebilmelidir. Baka bir rnek olarak bir hidroelektrik santralini bir sistem olarak dnelim. Sistemin girii su, k ise elektrik enerjisidir. rneimizi biraz daha somutlatrmak iin saysal deerler verelim. 100MW'lk bir jeneratr dndren trbine akan su miktarnn debisi de 100 birim ile ifade edelim. Gnn her saatinde trbin ayn g talebiyle karlamayacaktr. Bazen talep 100 MW ise bazen 50 MW'a decektir. Trbine giren su miktar her zaman 100 birim olmamaldr. Talep 50 MW ise su girii de 50 birime dmelidir. Aksi halde su kullanm asndan ekonomik olmad gibi trbin devri de sabit kalamaz. Gerekte, talep normal snrlar iinde iken trbin devri hep sabit kalmaktadr. Eer trbin devri sabit kalmazsa retilen enerjinin frekansn 50 Hz' de sabit tutulamaz. ebeke frekans trbin devrine baldr. Elektrik abonelerinin kulland elektrik miktarna gre retim srekli deiim ierisinde olmaktadr. Abonelerin elektrik yk talebi, jeneratr dndren trbine yk olarak binmektedir. Talep arttka, trbine binen yk miktar artmaktadr. Trbin hep ayn devirde dnmesi iin, su girii de artmaldr. Talep azaldka, trbinden yk kalkyor, dolaysyla hz ykselmemesi iin su girii azalmaldr. Burada, ykn deiimine gre trbine giren su miktar da deimektedir.

5

ekil 1.2: Trbin devir regltr

Trbinin hz tako jeneratr yardmyla srekli llmektedir. llen hz gerilime dntrlerek geri beleme olarak uygulanmaktadr. Devir ykselme eilimine girdiinde tako jeneratrde retilen gerilim de ykselir. Devir dnce tako jeneratrdeki gerilim de der. ekildeki devrede, tako jeneratrde elde edilen geri besleme gerilimi kontrol elemanna uygulanmtr. Kontrol elemannn iki girii bulunmaktadr. Bunlardan bir tanesi referans girii, dieri ise geri belseme giriidir. Geri besleme sinyali referans giriini azaltr yndedir. Trbinin hz su giri miktarna baldr. ok su girii olursa devir ykselir, su azalrsa devir azalr. Devri etkileyen dier faktr ise jeneratrden ekilen elektrik akmdr. ekilen akm arttka trbinin devri azalr, akm azaldka trbin devri ykselir. Devremizde bilmemiz gereken dier elemanlarn almas ise, stator kontroll doru akm motoru, buna bal olarak alan hidrolik servo sistemdir. Stator kontroll d.a. motorunun statoruna gerilim uygulandnda bir dnme hareketi retilir. Bu hareketin yn ise doru akmn ynyle ilgilidir. Hidrolik servo mekanizmann almas: Motorun hareketi silindir ierisinde bulunan pistonu hareket ettirir. Piston, su giriindeki vanay kontrol ederek trbine giren su ayarlanr. (Su giri kontrol trbin zerindeki kanatklarn hareket as deitirilerek de yaplabilir.) Jeneratrden ekilen enerji azaldnda, trbin devri ykselecektir. Buna bal olarak tako jeneratrn rettii gerilim artacak ve referans geriliminde fazla olacandan kontrol eleman motora enerji gnderecektir. Motor, gelen enerji miktar kadar hareket ederek diliyi 6

saa doru dndrecektir. Buna bal olarak valf iersindeki sv, silindir iersine pistonu saa itecek ynde bir hareket oluturacaktr. Pistona bal savak su giriini azaltacaktr. Jeneratrden ekilen akm arttnda, trbinin devri yavalayacak, geri belseme sistemi su giriini arttrarak devirdeki deiimi engelleyecektir. Byle bir otomatik kontrol sistemi ile trbin devri denetlenir.

ekil 1.3: Kapal evrim kontrol sistemi

Bu tr kontrol sisteminde k, giri ile geri besleme sinyali farknn bir fonksiyonudur.

1.2. Geri Besleme1.2.1. Geri Besleme eitleri

ekil 1.4: Geri beslemeli bir ykselte devresi

ktan alnan geri besleme sinyali girii, arttracak ekilde uygulanrsa buna pozitif geri besleme denir. Giri sinyalini azaltacak ynde uygulanrsa negatif geri besleme adn alr. Otomatik kontrol sistemlerinde negatif geri besleme kullanlr. nk otomatik kontrol sistemlerinde esas ama, herhangi bir fiziksel bykl kontrol altna almaktr. ktan alnan sinyal girii arttracak ekilde uygulanacak olursa, giri artnca k artar, ktan alnan geri besleme sinyali artarak srekli girii arttrr. Dolaysyla kta 7

srekli art ierisinde olacaktr. Bu art bir sre sonra sistemin kn sfra gtrp tekrar salnm yaparak devaml karasz alacaktr. ktan alnan sinyal girii azaltacak ynde uygulanrsa bu tip geri beslemeye negatif geri besleme denir. Sistem girii ve geri besleme oran herhangi bir deere ayarlanr ve bu deerin sabit olmas istenir. Sistemde bir deime olmazsa almasn ayarland gibi srdrr. Dardan gelen bir bozucu etki sonunda kta bir azalma olursa, bu azalma geri besleme sinyalini de azaltacaktr. Giriteki deer ile geri besleme arasndaki deer artacak ve ykseltici devresine daha byk bir sinyal gireceinden, ktaki azalmay nleyecektir. k ykselecek olursa, geri besleme sinyali de ykselecek, girii daha fazla azaltarak ktaki art nlemeye alacaktr.

1.2.2. Geri Besleme ElemanlarGeri besleme eleman bir servo sistemin, hzn, motor milinin bulunduu konumu ve ykn bulunduu konumu lmek iin kullanlr. Uygulamalarda kullanlan geri besleme eleman trleri aadaki diyagramda grlmektedir.

ekil 1.5: Servo motor geri besleme elemanlar

Geri besleme eleman motora bal bir ekilde kullanlr ve genellikle motor ile ayn hzda alr. Bu nedenle ar hzlarda snr ve rettikleri iaretler, bulunduklar manyetik alandan etkilenir. Geri besleme elemanlarn, sistemi olumsuz ynde etkileyecek bu etkilerinin azaltlmas gerekir. Pratik uygulamalarda ar hz nedeniyle snmann nlenmesi iin uygun dnme ve yatak sistemleri, elektromanyetik alandan korunmas iin de uygun asiler ile korunmaktadrlar.

8

1.3. zleyicizleyiciler, servomekanizmalarda servo motorlarn hareket ettirdii sistemlerin pozisyonunun tayin edilmesi amacyla kullanlr. Servo sistemlerde izleyiciler, izleyici kollar ile beraber kullanlr. Genellikle mil ksmna dik ekilde bir ubuk balanm potansiyometrelerden oluurlar.

Resim 1.1: zleyici kol rnei (Placid Industries MF-4-2, F-12-6)

ubuun yani izleyici kolun hareketi sonucu potansiyometrenin diren deeri deiir. Buna gre de potansiyometre eer gerilim blc olarak kullanlrsa kndan alnan gerilim deeri de deiir. Bu gerilim deeri uygulamalarda farkl amalar iin kullanlabilir. rnein bir makara sisteminde gergin malzeme makaras alrken sabit tork kullanlrsa gerilme makara apna gre deiir. Makara ap dtke gerilme artar ve bu malzemeye zarar verebilir; koparabilir ya da yrtabilir. Bu sebepten izleyiciler sarma ya da boaltma ilerinde sabit gerilme elde etmek iin kullanlr.

9

ekil 1.6: zleyicinin makara sisteminde kullanlmas

1.4. Analog SensrlerElektrik mhendislii asndan bakldnda byklkler, elektriksel byklkler (akm, gerilim, diren) ve elektriksel olmayan byklkler olarak iki grupta toplanabilir. Bu byklkler zerinde bir ilem yapmak ya da bir kontrol deikeni olarak kullanabilmek iin llmeleri arttr. Elektriksel olmayan byklkler ou zaman elektriksel byklklere dntrlerek llr. Elektriksel olmayan byklkleri elektriksel biime dntrmek iin dntrclere ihtiya vardr. Enerjiyi bir biimden baka bir biime dntren elemanlara sensr denir. Baka bir deyile sensr, bir eit sezici eleman ya da cihazdr. Fiziksel veya kimyasal byklkleri elektrik, pnmatik, ya da hidrolik klara dntrr. Kullanm biimine bal olarak elektriksel ve mekaniksel sensrler olarak iki gruba ayrabiliriz. Elektriksel etkiyle alan sensrler, girilerine mekanik, kimyasal, s, elektromekanik vb. formlarda giri yaplabilen ve bu formdaki giri deikenlerine orantl olarak elektriksel k verir. Kontrol edilecek ya da llecek fiziksel byklkleri sezen ve elektriksel forma dntren ok sayda sensrler mevcuttur. imdi bunlardan yaygn olarak kullanlanlarn reneceksiniz.

1.4.1. Pozisyon Duyarllk Elemanlar1.4.1.1. Potansiyometreler Lineer olarak alan ayarl direnler, en basit ekilde pozisyon duyarlk eleman olarak dizayn edilebilir ve kullanlabilir. Ayarl direnlerin orta ucundan konuma veya pozisyona gre deien bir gerilim alnarak pozisyon ya da konum deiiklii saptanabilir. ekil 1.7'deki potansiyometrik kpr ile referans deer ve pozisyonu belirleyecek durum ilk balangta belirlenir. Daha sonra pozisyondaki deiime gre referans ile Vg arasnda fark 10

oluur. Bu fark gerilimi, mekanik bir pozisyon deiiklini elektriksel bir forma dntrm olur.

ekil 1.7: Potansiyometrik kpr

Bu tip potansiyometrelerin, kayc tip ve dnel tipleri mevcuttur. ekil 1.8 ' de ve ekil 1.9'daki rnekleri inceleyiniz.

ekil 1.8 Kayc tip potansiyometre

Kayc tip potansiyometreler, genelde dorusal yer deitirmeler iin kullanlr.

ekil 1.9 Dnel tip potansiyometre

Dnel tip potansiyometreler, asal hzlardaki deiimleri alglamas iin kullanlr. Potansiyometrenin orta ucu milin dn hzna gre yer deitirir. Burada dikkat 11

edilmesi gereken zellik, yer deitirme miktarnda veya asal hzda meydana gelen deiiklik orannda bir gerilim deiiminin olumasdr. Yani lineerlik ok nemlidir. Dnel tip potansiyometrelerde ana problem, bunlar tam 360 lik dn yapamamasdr. Bunlar genel olarak 300 - 340 lik dn yapabilir. Potansiyometrelerin lineerliini, seilen diren malzemesinin zellii ve potansiyometrelerin yapm biimleri belirler. yi bir lineerlik elde etmek iin sargl potansiyometrelerde sarm turlar arasnn eit olmas ve tur bana diren deerlerinin ayn olmas gerekir. 1.4.1.2. LVDT (Dorusal Deiken Diferansiyel Transformatr) Bu tarz sensrler de pozisyon alglayc sensrlerdir.

ekil 1.10 LVDT devre balants ve iyaps

LVDT herhangi bir nesnenin pozisyonunu ve hzn lmek iin kullanlr. alma prensibi transformatrlere benzer. LVDT ferit malzemeden yaplm bir afttan ve sarglardan meydana gelmitir (bir primer iki sekonder sarg). Normal uygulamalarda aft alglanacak nesneye baldr ve primer sargsna A.C. gerilim uygulanarak bir manyetik alan oluturulur. Merkez pozisyondayken, primer sargsnda retilen manyetik alan iki sekonder sargsn da eit etkiler. Bu durumda iki sekonder sarg arasndaki fark gerilimi sfrdr. aft hareket ettii zaman, sekonder sarglarndan bir tanesi daha fazla manyetik alan etkisinde kalr. Bu durumda sfrdan farkl pozitif ya da negatif bir fark gerilimi oluturur. Oluan fark geriliminin deeri ve polaritesi kullanlarak aftn pozisyonu tayin edilebilir.

1.4.2. Ik Alglama Elemanlar1.4.2.1. Fotosel zerine den n younluuna gre direnci deien bir elemandr. Diren, zerine den kla ters orantl olarak deiir. LDR olarak da bilinmektedir. ounlukla aadaki sembollerle ifade edilir. Fotosel'in iki yndeki direnci de ayndr. Bu bakmdan, hem alternatif akmda hem de doru akmda kullanlabilir, direnci, tam karanlkta M lar mertebesine, tam aydnlkta ise 100 mertebesine kadar dmektedir. Ik kontroll devrelerde kullanlr( Ik detektr gibi). 12

ekil 1.11: Foto diren sembolleri ve grn

1.4.2.2. Foto diyot zerine den k younluuna bal olarak direnci deien ve tek ynde akm leten elemandr. Foto diyot, ounlukla aadaki sembollerle tanmlanr.

ekil: 1.12 Foto diyot sembolleri

Sabit voltajl bir kaynaa ters polarmal olarak balanr. Foto diyot karanlk ortamda ise, zerinden geen akm teorik olarak sfrdr. zerine k drlnce p-n birleiminde diren azalr ve akm akmaya balar. Ik iddeti arttka, yeni elektron ve delikler nedeniyle, P-N ekleminin direnci azalr ve akm artar. Ik azalnca, akmda azalr. Dier bir ifadeyle, Foto diyot k iddetine bal, deiken bir diren olarak da ilev grr. Foto diyot, Fotosel'e gre, daha zayf kla ve daha hzl olarak alr. 1.4.2.3. Fototransistor Fototransistorlarn taban polarmas k iddeti ile salanr. Ik younluuna bal olarak iletkenlii deitirilmektedir. Optik okuyucularda ounlukla foto transistorlar tercih edilmektedir. Aadaki sembolle tanmlanr. Terminalleri C (kollektr) B (base) ve E (emiter) olarak belirlenir. ounlukla yalnz C ve E ulan kullanlr, B botur.

ekil: 1.13: Foto transistorlar

13

Fototransistorlar N-P-N yariletken eklemidir. Ik huzmesi beyzi tekil eden N yar iletken tabakaya ynlendirilir. Hcre, terminalleri darda kalacak ekilde cam pencereli veya mercekli bir mahfaza iine yerletirilir. Karanlk bir ortamda, harici bir voltaj kaynana balandnda transistor kesimdedir. Bir k huzmesi, fototransistorun penceresi yoluyla, beyzi tekil eden N tabakasna ulanca, iletim balar. zerine den k younluu arttka, iletkenlii artar (direnci azalr) ve daha ok akm iletir. Ik azalrsa, olay ters ynde geliir.

1.4.3. Is Alglama Elemanlar1.4.3.1. Termistr Metallerin snmas elektrik akmna kar gsterdikleri direnci deitirir. Yar iletkenlerin snmas sonucunda direnlerinde ok byk deiiklikler olmaktadr. Diren deiimi 100 ile 10 M arasnda deiebilen termik direnler vardr. Bu termik direnler termistr olarak anlmaktadr.

ekil: 1.14: Termistr devre sembol

Termistrlerin, PTC ve NTC olmak zere iki tipi vardr. PTC'lerde diren deiimi, scaklkla birlikte doru olarak deiir. Scaklk arttka diren deeri artar. NTC'lerde ise durum bunun tersidir. Scaklk arttka diren deeri azalr.

ekil 1.15: Termistr s -diren karakteristikleri

ekildeki deiim erilerini inceleyiniz. Bu tip elemanlarn boyutlar olduka kktr. Kk scaklk deiimlerine duyarldr. Fiyatlar ucuzdur. Ancak deiim her 14

scaklkta lineer olmamaktadr. Lineer deiim aralklarna dikkat etmek gerekir. 400 C 'ye kadar bu tip elemanlarn kullanlmas uygun olmaktadr. 1.4.3.2. Termik ift (Termokupl) Isnma ile metallerin atomik yaplarndaki elektron hareketlerinde deimeler olur. ki farkl metalin atomik yaplar farkl olacandan, bu metaller bir noktadan birletirilirce bu iki metal paras arasnda mili volt mertebesinde bir gerilim oluur. Ancak bir sre sonra arasndaki bu potansiyel fark ortadan kalkar. Bu iki farkl metalin birleme yzeyi stlacak olursa aradaki meydana gelen potansiyel fark snma ile doru olarak artacaktr. Bu ekilde iki farkl metalin birletirilerek s enerjisini elektrik enerjisine dntrme ilemi endstri de 1700 C dereceye kadar scaklklarn llmesinde kullanlmaktadr. Bu iki eleman, termik ift ya da termokupl olarak adlandrlmaktadr. Aada verilen tabloda baz termik iftler arasnda meydana gelen gerilimleri gstermektedir.

ekil 1.16: Termokupl prensip devresi

1.4.4. Basn Alglama Elemanlar1.4.4.1. Dinamik Basn Alglayclar Basn, birim yzeye uygulanan kuvvettir. zerine uygulanan basnla orantl olarak elektriksel sinyaller reten kristaller mevcuttur. Elektronikte ok kullanlan kuartz veya baryum titanit gibi piezo-elektrik kristaller kendilerine uygulanan kuvvet ile orantl olarak bir gerilim yaratr. Ak hz, hz, statik basn ve sv seviyesi gibi lmlerde kullanlr. Endstride pompa bascnn, hidrolik ve pnmatik basn hatlarnn izlenmesi ve kontrol havaclk testleri, valf dinamii, patlayc ve silah testleri, iten yanmal motor testleri bu alglayclar kullanlarak yaplabilmektedir.

15

1.4.4.2. Statik Basn Alglayclar Hassas rezistif diyafram kullanan bu alglayclar endstride statik basncn srekli olarak izlenmesi gereken uygulamalar iin gelitirilmitir. Tank seviyelerinin izlenmesinde, endstriyel uygulamalarn geri besleme kontrol sistemlerinde ve stma soutma sistemlerinde kullanlmaktadr.

1.5. Sfr Konum (Null)Servo valflerin sfr ak geirdii ve aktatr zerine etkiyen kuvvetin dengeli olduu ve aktatrn hareket etmedii durumdur. Null Bias: Servo valf sfr duruma getirmek iin gerekli akmdr.

1.6. l Blge

ekil 1.17: l blgenin meydana gelebilecei sistem

Hata sinyali ok kk olduu zaman, bu kn girie ok yakn olduu anlamna gelir. Bu hata sinyali genellikle bir aktatrde ya da bir motoru hareket ettirmek iin kullanlr. Fakat hata sinyali ok kk olduu zaman sinyalin hata amplifikatrnde ykseltilmesine ramen seviyesi aktatr ya da motoru hareket ettirmeye yetmez (Bir 12 volt motor hareket etmeye balamak iin en az 3 volt gerilime ihtiya duyar.). Bunun sonucu olarak giri ok az miktarda deitii zaman kta hareket gzlenmez. rnein bir hedefleme sisteminde 10 km tedeki hedefe nian alrken giriteki ufak bir deiimin fark edilmemesi hedeften yzlerce metre sapmaya sebep olur. l bant deeri hata amplifikatrnn kazanc arttrlarak drlebilir, bu durumda en ufak bir giri deiimi bile kta harekete evrilir. l band ortadan kaldrmak iin alternatif bir yntem ise k aftn ya da k elemann l bant geniliinden daha yksek bir frekansta ok sk titreim altnda brakmaktr. Bu durum k 16

elemann srekli hareket altnda tutar ve yksek frekans kullanld iin ykte de ok fazla titreim hissedilmez. Buna dither fonksiyonu denir. Dither Fonksiyonu: k akmnn zerine yksek frekansta A akm bindirilerek valfn karakteristikleri arttrmaya allr. Genelde 200- 500 Hz frekans kullanlr ve valf nominal akmnn genlik olarak %10'u geilmez. Dither akmnn birok faydas vardr.

Sekil 1.18: Dither akm

Srtnme etkisini azaltarak histerisizi azaltr. l band ortadan kaldrr. Valf cevap verme sresi karakteristiini arttrr. Valf srgsnn yapmasn engeller. Srgye hidrolikten gelen pisliin yapmasn engeller.

1.7. Damping (Snmleme)Damping, kararszlklar ve istenmeyen osilasyonlar azaltma fonksiyonu anlamna gelen genel bir terimdir. Bu fonksiyon servo sistemlerde de kullanlr fakat fazladan enerji harcar ve tepki zamann drr. Servo sistemler kararll salamak iin genellikle elektriksel yntem kullanr. Bu olay daha kark bir hale getirir ama daha iyi performans verir. Damping in eitli trleri servo sistemlerde sadece o anki durum bilgilerine gre deil sistemdeki genel deiim zelliklerine gre kullanlr. Bunu salamak iin de sistemin genel karakterini deerlendiren bilgi toplayan birtakm zel elektronik devreler ya da bilgisayarlar kullanlr.

Sekil 1.19: Farkl snmlenme miktarlar iin sistem cevaplar

17

UYGULAMA FAALYET UYGULAMA FAALYETLDTV genel bakm testi uygulamas.

lem Basamaklar LDTV d grn

neriler Gerekli gvenlik nlemlerini mutlaka alnz. Yannzda mutlaka deneyimli bir uak teknisyeni bulunmaldr. Teknisyeninin telkinlerine mutlaka uyunuz. LDTV testlerini uygularken yandaki sray takip ediniz.

lk olarak bakm yaplacak uu kontrol blgesindeki hidrolik aktatr evresindeki LDTVnin dier tm komponentlerde olduu gibi, gz kontrol ile her bir harici kaak izi, hasar, eksik bir para vb. olup olmad kontrol edilip test tezghna balanr

LDTV Elektriksel balant emas

Aktatrn gerek fonksiyonlarnn kontrolnn yapld test srasnda EHSVe belirli akmlar uygulanr ve LVDT klar kontrol edilir. Bu test ve ayarlar yapldktan sonra harici/external ve dahili/internal kaak kontrolleri yaplr. Tm bu fonksiyon testlerine ilaveten aktatrn elektrik donanmlarnn olduu EHSV ve LVDT'nin izolasyon, balant ve elektrik diren testleri de yaplmaldr.

18

LME VE DEERLENDRME LME VE DEERLENDRMEA. OBJEKTF TESTLER (LME SORULARI) 1. Aadakilerden hangisi sistem ierisine akan, sistem tarafndan ilenen iaretler, byklklere verilen addr? A) Kontrol sistemi B) Giri C) k D) Alt sistem 2. Aadakilerden hangisi servomekanizma temel kavramlarndan deildir? A) Sistem B) Alt sistem C) Giri D) k 3. LVDTlerin alma prensibi hangi devre elemannn alma prensibine benzer? A) Diren B) Kondansatr C) Diyot D) Transformatr 4. Elektriksel olmayan byklkleri elektriksel byklklere eviren elemanlara ne ad verilir? A) Dntrc B) Sensr C) evirici D) Termostat 5. Aadakilerden hangisi k alglama eleman deildir? A) Termistr B) Fotosel C) Foto diyot D) Fototransistor 6. l blgeleri yok etmek iin en ok kullanlan yntem aadakilerden hangisidir? A) Snmleme B) Yavalatma C) Damping D) Dither 7. Kararszlklar ve istenmeyen osilasyonlar azaltma fonksiyonu anlamna gelen terim aadakilerden hangisidir? A-) Osilatr B-) Eitleme C-) Damping D-) Dither DEERLENDRME Cevaplarnz cevap anahtarlaryla karlatrnz. Yanl cevaplarnz iin faaliyetin ilgili konularn tekrar ediniz. 19

B. UYGULAMALI TEST

Deerlendirme ltleri LDTVnin gzle kontroln yaptnz m? LDTV krk ve atlak kontrol yaptnz m? LDTV ye akm uygulayp k akmlarnn lmn yaptnz m? Harici ve dahili kaak kontrolleri yaptnz m? zolasyon, balant ve kaak kontrol testlerini yaptnz m?

Evet

Hayr

DEERLENDRME Yukardaki performans deerlendirme ksmnda hi Hayr yantnz yoksa konuyu renmisiniz demektir. Aksi durumda modl tekrar etmelisiniz.

20

RENME FAALYET2 RENME FAALYET2AMASenkro sistem bileenlerini ve alma ekillerini renebileceksiniz.

ARATIRMA Senkrolarn kullanldklar yerleri aratrnz. Uaklarda kontrol yzeylerinde konum lm nasl yaplr aratrnz. Elektromanyetik alan oluumu hakknda bilgi toplaynz. Topladnz bilgileri dosya haline getirerek arkadalarnzla paylanz.

2. SENKRO SSTEM BLEENLER2.1. zmleyicilerzmleyiciler genellikle motorun soutma fan tarafndaki miline akuple olarak alr. Motorun bir dn iin, o andaki konumunun tespiti iin kullanlan bir geri besleme elemandr. zmleyici motor mili ile e zamanl (senkron) dnen bir transformatr gibidir. Aadaki ekilde tipik bir zmleyici grlmektedir.

ekil 2.1: zmleyicinin iyaps

21

Resim 2.1: zmleyici

zmleyicinin stator ve rotor sarglar ikier adettir. Statora uygulanan gerilim motorun dn hzna gre rotordan tekrar alnr. Bir zmleyicinin stator ve rotor sarglar aadaki ekilde grlmektedir.

ekil 2.2: zmleyicinin sarg yaps

22

Bir zmleyiciye uygulanan Ve giri gerilimine karlk elde edilen V ve V2 k gerilimlerinin dalga ekilleri aada grlmektedir.

ekil 2.3: k gerilimleri dalga ekilleri

zmleyiciden elde edilen bu analog k gerilimi, motor milinin o andaki konumu ve hz bilgisini verir. Elde edilen bu iaret saysallatrlarak servo motor konum ve hz kontrol iin kullanlr.

2.2. Senkrolarn Yaps ve SnflandrlmasSenkro terimi senkron kelimesinden tremitir. Bir tr dner elektromekanik pozisyon alglayc elemandr. ekilde bir senkronun kesit grnts grlmektedir. Bir senkro grnt itibari ile kk bir elektrikli motora benzer ve ayarl transformatr gibi alr. Senkrolar, transformatrler gibi elektromanyetik indksiyon prensiplerini kullanr.

ekil 2.4: Senkro kesit grn

Senkrolar, donanmlar ve kullanclar arasnda hzl ve doru bilgi tama amacyla kullanlr. rnein uaklardaki uu kontrol yzeylerinin deiimi. Bu tr bilgiler abuk ve doru bir ekilde iletilmelidir. Senkrolar bu hz ve doruluu salayabilir. Aadaki ekilde senkrolarn data transfer prensip ekli gzkmektedir. ekildeki evirme kolu dndrlecek olursa bununla birlikte senkro aftna bal olan kadranda dnecek, senkro aftn 23

dndrecek ve ayn zamanda senkronun ne kadar ayla dnd kadran zerinde gzkecektir. Senkro aft dnd zaman senkro mekanik hareket sinyalini elektriksel sinyallere evirir ve dier alc senkrolara gnderir. Alc senkro aftlar, verici senkrodan gelen sinyale bal olarak dner. Bu aftlar dnd zaman zerlerindeki kadranlar dn asnn miktarn gsterir.

ekil 2.5: Senkrolar ile veri transferi

Senkrolar gnmz gncel servo sistemlerinde olduka sklkla kullanlmaktadrlar ve ok ar yklerde dahi kontrol kabiliyetini arttrmaktadr.

2.2.1. Senkrolarn SnflandrlmasSenkrolar takm halinde alr. ki ya da daha fazla senkronun elektriksel olarak birbirine balanmas ile senkro sistemler oluur. Senkrolarda iki genel snflandrma yaplabilir tork senkro ve kontrol senkro. Tork senkrolar tork ismini almtr nk kadranlar, gstergeler ve indikatrler gibi hafif yklerin olduu tork ya da dnme hareketi gerektiren yerlerde kullanlrlar. Bu senkrolar ok az tork gerektiren yerlerde kullanlmaldr. Kontrol senkrolar ise uu kontrol yzeyleri gibi daha ar yk gerektiren yerlerde kullanlr.

2.2.2. alma Gerilimleri ve FrekanslarSenkrolar genellikle 115 volt ile almak iin tasarlanmtr ama birok uak sistemlerinde 26 volt kullanlmaktadr. Senkrolar ayn zamanda 60 Hz ya da 400 Hz frekanslarnda alabilecek farkl trlere sahiptir. Ama ayn transformatrler gibi yksek frekanslarda daha verimlidir. Bu yzden yksek frekanslarda kullanm iin retilenler daha kk boyutlarda olur. 60 Hz iin retilmi bir senkro 400 Hz frekansnda bozulmadan alabilir ama bu senkronun doruluunu nemli lde etkiler.

24

2.3. Senkro Tork TaycsSenkro taycs, rotorunun asal pozisyonunu elektriksel sinyallere evirir. Senkro taycsnn rotoruna 115 volt A.C. harici gerilim uyguland zaman, rotor sarglar etrafnda bir manyetik alan oluur. Manyetik kuvvet izgileri stator sarglarn keser ve stator sarglarnda gerilim indklenir. Herhangi bir stator zerinde indklenen efektif gerilim deeri rotor asna baldr.

ekil 2.6: Senkro taycs

Aadaki ekilde rotorun farkl pozisyonlarnda stator zerinde indklenen gerilimler grlmektedir. Senkrolarda dn oranlar uygulamalara ve dizaynlara bal olarak ok geni olabilir; fakat rotor ve stator arasnda 2,2:1 genel bir drme oran vardr. Yani rotora 115 volt uygulanrsa herhangi bir statorda indklenen gerilim 52 volt olmaktadr.

ekil 2.7: Rotor pozisyonuna gre gerilim miktar

25

Stator gerilimi lld zaman, referans her zaman stator terminalleri aras alnr. Tek bir stator sargs llemez nk statorlarn yldz noktas pratikte ayrlamaz. zetle, senkro taycs rotor asn terminaller vastas ile dier senkrolara iletilecek elektriksel sinyallere evirir.

2.4. Senkro Tork AlcsSenkro tork alclar, elektriksel olarak ve yaklak grnt olarak senkro tork tayclarnn aynsdr ama senkro alclarda baz damping zellikleri bulunur. Baz 400 Hz senkrolar hem tayc hem alc olarak kullanlabilir. Senkro alcnn fonksiyonu stator vastas ile ald elektriksel sinyalleri, rotoru vastas ile asal harekete evirmektir. Bu fonksiyonun oluabilmesi iin rotorun tayc senkro ile ayn A.C. sinyale balanmas gerekir. Stator ve rotor manyetik alannn etkileim iinde olduu farz edilir. Normalde senkro alc rotoru fralar ve yatak srtnmesi hari frenlenmemitir. G sisteme ilk uyguland zaman, tayc pozisyonu hzl bir ekilde deiir ya da eer alc sisteme bal ise, alc rotoru tayc rotorunun pozisyonuna gelir. Bu ani hareket rotorda salnmlara neden olur. Bu salnm engellemek iin eitli yntemler kullanlmaktadr. Bu olaya snmlenme (damping) ad verilir. ki tr damping metodu vardr elektriksel ve mekanik. Kk senkrolarda elektriksel yntem daha ok kullanlr. Bu metotta senkro iinde osilasyonu azaltmak iin ek sarglar vardr. Daha byk senkrolarda atalet damper ad verilen mekanik yntem kullanlr. Atalet damperinin birok versiyonu kullanlmaktadr. En ok kullanlan yntemlerden birisi ar pirin bir volann rotor aft zerine balanmasdr. Volan ve rotor aft zerinde yay mekanizmas vardr ve normal artlarda volan ve aft beraber dner. Eer rotor aft ani bir ekilde hzn ya da dn ynn deitirmeye kalkarsa damper, deien bu duruma kar ter atalet gsterir.

ekil 2.8: Atalet damperli tork alc senkronun kesit grn

26

2.5. Tork Senkro SistemTork tayc ve tork alcs temel tork senkro sistemi oluturur, temelde tayc ve alcnn elektriksel yaps ayndr; fakat tasarn fonksiyonlar farkldr. Tayc rotoru mekanik bir girie balanmtr. Bu bir deer veya miktar gsteren mekanik bir girdi olabilir. Alc rotoru da kendini tayc rotoru ile senkronize etmitir ve pozisyon bilgisini tamaktadr. Aadaki ekilde rnek bir tork senkro sistem gzkmektedir. Bu sistemde rotorlar paralel olarak A.C. hatta balanmtr. Statorlarn karlkl e ayaklar birbirine balanmtr. S1 - S1, S2 - S2, ve S3 - S3. Her bir tayc stator sargsndaki gerilim alc stator sarglarndaki gerilime kar gelmektedir.

ekil 2.9: Basit senkro tayc sistem.

Alc ve tayc senkrolarn ayn pozisyonda sfr ayla bulunduu durumlara correspondence yani benzerlik denir. ekilde iki rotor arasnda benzerlik durumu vardr. Bu durumda statorlarda indklenen gerilim deerleri S2 = 52V; S1 ve S3 = 26V bu durumda alc senkroda da ayn deerler geerlidir S2 = 52V; S1 ve S3 = 26V. Bu durum stator akmlarnn 0 olmasna sebep olur. Bu durum da alc senkro dndrme momenti 0 olur ve 27

sistem benzerlik durumunda kalr. Rotorun mekanik olarak deitirme asna sinyal denir. ekilde ikinci ksmda sinyal 60o dir. Bu durumda rotor as deitii iin alc senkro rotor ve stator manyetik alanlar da deiir. Bu durumda S2 sarg gerilimi 26 volta der, S3 sarg gerilimi yn deitirir ve S1 sarg gerilimi 52 volta kar. Tayc ve alc gerilimleri arasndaki bu dengesizlik, , stator sarglarnda bir akm meydana getirir. Bu elektrik akm ayn taycdaki gibi alc rotoru zerinde bir manyetik alan meydana getirir. Alc rotoru ve statoru arasndaki manyetik alanlardan dolay bir dndrme momenti meydana gelir. Bu kuvvet alc senkronun rotorunun tayc rotoru ile ayn aya gelmesini salar. Ve sistem tekrardan 60o lik sinyal asnda benzerlik durumuna gelir.

2.6. Senkro Ayaklarn Ters BalanmasTayc alc sisteminde, S1 ve S3 ayak balantlar aprazlanr ise yani S1, S3 e S3, S1 e balanrsa sistem almaya devam eder ama rotorlar ayn ada fakat farkl ynlere dner. Bu durum ou zaman gerekli olabilecei iin bazen ise hata ile yaplr.

ekil 2.10: Tayc ve alc arasnda S1 veS3 ayaklarn ters balantsnn etkileri

ekil 2.11: Tayc ve alc arasnda S1 veS3 ayaklarn ters balantsnn etkileri

28

2.7. Tork Diferansiyel Senkro SistemSenkro sistemler her zaman tek bir senkro taycnn pozisyonunu belirlemek iin kullanlmaz. rnein bir uu kontrol yzeyinde sistem pozisyonu veya durumu alglamak iin senkrolar kullanr. Bunu yaparken senkro sistem iki adet bilgi almaldr, birincisi uu kontrol yzeyine gitmesi iin verilen mevki emir ikincisi ise uu kontrol yzeyinin gerek durumudur. Sistem bu iki bilgiyi deerlendirir ve iki sinyal arasndaki fark hata sinyali olarak gsterir. Sadece bir tayc ve alcdan oluan basit senkro sistemler bu i iin tam olarak uygun deildir. ki sinyali ayn anda kabul edebilecek, sinyalleri toplayp karabilecek ve bu sonularla ilgili kt verebilecek bir senkro gereklidir. Buna diferansiyel senkro denir. Bir diferansiyel btn bu uygulamalar gerekletirebilir. ki tip diferansiyel birim vardr: diferansiyel tayc ve diferansiyel alc. Diferansiyel tayc bir elektriksel bir de mekanik giri kabul edebilir ve bir elektriksel k salar. Diferansiyel alc, iki elektriksel sinyal kabul edebilir ve bir mekanik k salar. Diferansiyel alc ve vericicinin karlatrlmas ekilde grlmektedir. Tork diferansiyel tayc ve alc tork diferansiyel sistemi oluturmaktadr. Sistem tork tayc, tork diferansiyel tayc ve tork alc kapsayabilir. Ya da iki tork tayc ve bir tork diferansiyel alc.

ekil 2.12: Tork diferansiyel

2.8. Tork Diferansiyel TaycTork diferansiyel tayclarda, hem rotor sargs hem stator sargs yldz balant olarak dizayn edilmitir. Stator primer sargs eklindedir ve trok taycsndan gelen sinyalleri alr. Rotor terminallerinde okunan gerilim deeri, stator etrafnda oluan manyetik alan, rotorun pozisyonu ve stator ile rotor arasndaki ykseltme oran tarafndan belirlenir. Eer mekanik giri sonucunda rotor pozisyonu deiirse rotorda indklenen gerilimler de deiir. Bu yzden tork diferansiyel tayc voltaj k hem stator giri voltaj hem de rotora uygulanan mekanik giriteki deiikliin sonucu olarak deiebilir. Bu k, iki giriin nasl balandna bal olarak girilerin toplam yada fark olabilir

29

ekil 2.13: Tork diferansiyel tayc.

2.9. Tork Diferansiyel AlcTork diferansiyel tayc ve alc elektriksel olarak ayndr. Tek fark alcda osilasyonu nleyen damper eleman vardr. Esas fark uygulamada ortaya kmaktadr. Diferansiyel senkro sistemi, senkro tayclardan gelen sinyallerin toplam ya da fark ile ilgili mekanik k salar. Tayc diferansiyel ya da alc diferansiyelin toplama yada karma yapma durumlar sitem balantsna baldr. ki adet tork taycsndan gelen akmlarla enerjilendirilir. Bu akmlardan biri statorun, biri de rotorun manyetik alann oluturur. Bu iki manyetik alnn etkileimi sonucu rotorun dn gerekleir.

ekil 2.14: Tork diferansiyel alc

30

2.10. Kontrol Senkro SistemlerDaha nce tork senkro sistemlerin sadece kk ykler iin olduu ve yksek moment veremediinden bahsedilmiti. Yk kapasitesi biraz bile geilse tam ve doru lm yapamaz. Eer yksek gler gerekirse ve daha yksek derecede dorulua ihtiya varsa o zaman kontrol senkrolar kullanlr. Kontrol senkrolar tek balarna ar ykleri kaldramazlar. Gerek moment verebilen kontrol servo sistemler iinde kullanlrlar. eit kontrol senkro vardr: kontrol tayc, kontrol transformatr ve kontrol diferansiyel tayc. Kontrol taycs ve kontrol diferansiyel taycs, yksek empedansl sarglar hari, tork taycs ve tork diferansiyel taycs ile yapsal olarak ayndr. Yksek empedans sarglar gereklidir nk kontrol sistemleri daha byk ykleri altrmak durumundadr. Dier ynden tork sistemlerinin sadece bir indikatr hareket ettirebilecek kadar tork vermesi yeterlidir. Tork senkro sistemlere benzerlikleri sebebiyle kontrol tayc ve kontrol diferansiyel taycdan bir daha bahsetmeye gerek duyulmamtr. Bu sebeple sadece kontrol transformatrnden bahsedilecektir.

2.11. Kontrol TransformatrKontrol transformatr g arttrc bir sistem yardm ile ar ykleri kontrol eden bir senkrodur. ekilde kesit grnts ve devre sembolleri gsterilmitir.

.ekil 2.15: Kontrol transformatr kesit grnts ve devre sembolleri

Kontrol transformatr iki sinyali karlatrr; statora uygulanan elektriksel sinyal ve rotora uygulanan mekanik sinyal. knda da g ykselticiyi yneten fark sinyali vardr. Kontrol transformatr yapsal olarak kontrol taycs veya tork alcsna benzer, ama 31

rotorunda damper eleman yoktur. Rotoru hibir zaman A.C. kaynaa balanmaz. Rotor pozisyonunun stator sarglar zerinde pek bir etkisi yoktur. Rotor zerinde fark edilebilecek dzeyde bir akm akmaz nk k daima yksek empedansl yklere balanr. Bunun sonucunda rotorun statoru takip etme gibi bir eilimi yoktur ve dardan mekanik bir kuvvetle dndrlmelidir. Kontrol transformatrnn stator sargs primer rotor sargs ise sekonder olarak farz edilir. k rotor sarglarnda indklenen gerilimdir. k geriliminin genlii rotor asna baldr.

2.12. Kontrol Senkro SistemKontrol taycs ve kontrol transformatrnden oluan bir kontrol senkro sistem ekilde grlmektedir. ki senkro stator sarglar birbirine balanmtr ve sistem 0 de beklemektedir. Kontrol transformatr rotor sargs S2 sargsna dik durumdadr. Bu kontrol transformatrlerinin farkl yndr.

ekil 2.16: Kontrol senkro sistem

Kontrol transformatr rotoru ekildeki gibi 90 derece olduu zaman, rotor stator manyetik alanna paralel olur. Bu durumda stator ve rotor arasnda maksimum manyetik alan etkisi meydana gelir. Bunun sonucunda rotor zerinde maksimum gerilim deeri olan 55 volt indklenir.

32

ekil 2.17: Kontrol senkro sistem. Kontrol tayc rotor 0 ve kontrol transformatr rotor 90 de.

2.13. Senkro Sistem ProblemleriSenkro sistemlerinde en ok ve sklkla meydana gelen problem kablolarn yanl yada eksik balanmasdr. Bu durumda ksa devreler kopukluklar meydana gelebilir. Bu durumlarda avometreler, teknisyenlerin en iyi yardmcs olmaldr. Bir ak devreyi kablolar takip ederek ve lerek kolaylkla bulabilirsiniz. Ya da ase ksa devrelerini avometrenin bir ucu asede dier ucu da balant noktalarnda gezinerek tespit edilebilir. Baz arzalarda senkronun kendisinden meydana gelir, sarglarda ksa devre olabilir, yerine tam oturtulmam olabilir, fralar kirlenmi olabilir. Bu tr arzalarda senkroyu skmek gerekir.

2.13.1. Problem ndikatrleriSenkro problemlerinin abuk bir ekilde zlebilmeleri iin sistemlere indikatrler eklenmitir. Bu indikatrler genellikle sinyal lambalardr. Problem meydana geldii zaman bu lambalar srekli ya da kesik kesik yanar. Sinyal lambalar ar yklenmeyi yada atm bir sigortay gsterebilir. Ar yk indikatrleri genellikle tork senkrolarn stator devrelerine balanr. ekilde yardmc bir transformatr yardm ile stator devresine balanan bir indikatr grlmektedir. Stator sarglarnda olmas gerekenden fazla akm geerse sinyal lambas yanar.

33

ekil 2.18: Stator ar yk indikatr.

ekil 2.19: Atk sigorta indikatr

Atk sigorta indikatr balants ekilde gsterilmitir. Eer ksa devre yada mekanik skma nedeniyle rotorda ar yklenme olursa sigortalardan biri atabilir ve indikatr lamba yanar.

2.13.2. Problemler ve zmleriTeknisyenlere yardmc olmas amacyla birok retici firma bakm kitapklar hazrlamtr. Bu kitapklardaki tablolar problem zmlerini abuklatrr. Mesela iki yada daha fazla alc senkro bir tek taycya balanm ise, eer btn alclar problem karyorsa nedeni muhtemelen taycdr. Problem sadece bir alcdaysa balantlarn ve alcnn kontrol edilmesi gerekir.

34

2.13.3. Baz Problemlere rneklerAr yk lambas yand. Btn tayclar alyor. Bir tanesi snm durumda. Alc dzgn alyor ama yanl okuyor. Ar yk lambas yanyor. Bir tayc ifti snyor. Alc bir yne doru dnyor sora dier yne. Alc nite taycy takip ederken hatal ya da ters dnyor. Alc, dengesiz ve sarsntl dnyor ve snyor. Alc dengesiz sarsntl dnyor ve tayc snyor. Alc dnyor, tork normal, alc snyor, verici sigortas atyor. Alc dnyor, tork normal, verici snyor, alc sigortas atyor. Rotor devresi ak ya da ksa devre Stator devresi ak devre

Balantlar hatal Verici rotoru ak devre Alc rotoru ak devre Verici rotoru ksa devre Alc rotoru ksa devre

Tablo 2.1: Problem tablosu

2.14. Servomekanizma Problemleri ve Bakm rnekleriServomekanizmalar gnmzde birok alanda kullanlmaktadr. Bunlara sanayide kullanlan birok makine, Bilgisayar Saysal Kontroll (CNC) ileme tezghlar ya da uaklardaki hidrolik sistemler rnek verilebilir. Her bir servo sisteminin kendine has arza ve ileyi aksaklklar vardr. Burada hepsinden bahsetmek mmkn olmayaca iin hidrolik bir servo sistemi rnek verilerek kabilecek problemlerden ve yaplmas gereken bakmlardan bahsedilecektir. Hidrolik bir servo sistemde nce testlerin yaplmas gerekir. Bu testler sonucunda bakm ya da tamir gerektiren aksaklklar tespit edilir. Test: Aktatrn testi srasnda uaktaki fonksiyonlar kontrol edilmektedir. lk olarak dier tm komponentlerde olduu gibi, gz kontrol ile her bir harici kaak izi, hasar, eksik bir para vb. olup olmad kontrol edilip test tezghna balanr. Aktatrn gerek fonksiyonlarnn kontrolnn yapld test srasnda EHSVe belirli akmlar uygulanr ve LVDT klar kontrol edilir. Bu test ve ayarlar yapldktan sonra harici ve dahili kaak kontrolleri yaplr. Tm bu fonksiyon testlerine ilaveten aktatrn elektrik donanmlarnn olduu EHSV ve LVDT nin izolasyon, topraklama (bonding) ve elektrik diren testleri de yaplmaldr. 35

Genel arzalar: Yk altnda alan dier tm komponentlerde olduu gibi servo kontroll aktatrlerde de zaman zaman harici kaak sebebiyle skmler olmaktadr. Tm uu kontrol elemanlar uu srasnda tm d ortam artlarna aktr. zellikle EHSVnin aktatrn gvdesine baland yerlerde, piston ubuu zerinde ve gvdenin dier birleme yerlerinde harici kaaklar oluabilir. Aktatrn piston ubuu zerinde, manifold grubunda ya da EHSVnin iinde oluacak dahili kaaklar aktatrn fonksiyonlarnda yavalama ve zamanla limit d alma deerlerine sebep olacaktr. EHSV ve LVDT ler ok hassas elektrikli paralardr, zamanla uyarma (exication) sarglarnda devaml voltaj yklenmesinden problem oluabilmektedir. Ancak tm bu problemler, uzun alma saatleri sonunda nadiren olumaktadr. Aktatrlerin uaa balanrken, gvdeyi uan gvdesine elektrik olarak balayan topraklama hatt da dikkat edilmesi gereken son derece nemli bir konudur. Servo kontroll aktatrlerde yaplan tamir faaliyetleri: Bu komponentlerin referans CMM (komponent bakm kitap)lerde verilen: Skme (Disassembly), Temizleme (cleaning), kontrol (check), muayene (inspection), Montaj (assembly) ve Test faaliyetleri iin, retici firmalar tarafndan zel takm, avadanlk, test tezghlar ve materyaller nerilmitir.

36

UYGULAMA FAALYET UYGULAMA FAALYETSenkro sistemlerinde sklkla meydana gelen problemlerin giderilmesi.

lem Basamaklar

nerilerGerekli gvenlik nlemlerini mutlaka alnz. Yannzda mutlaka deneyimli bir uak teknisyeni bulunmaldr. Teknisyeninin telkinlerine mutlaka uyunuz. Gstergelerde enerji olmadndan emin olunuz.

Avometreyi buzzer konumuna getirerek kablolardaki ak devre kontroln yapnz. Ayn konumda avometrenin bir probunu, senkro asesine dedirip dier kablo balant ular ile ksa devre kontrol yapnz. Senkro yataklarnn ve milinin rahat dndn ve skma olmadn kontrol ediniz. Senkro zerindeki arza indikatrlerinin durumunu kontrol ediniz.

37

LME VE DEERLENDRME LME VE DEERLENDRMEA. OBJEKTF TESTLER (LME SORULARI) 1. ki genel senkro sistemi ismini syleyiniz. 2. Tork senkro ve kontrol senkro arasndaki fark nedir? 3. Statorda ne zaman maksimum gerilim indklenir? 4. Stator sargsnda indklenen gerilimin genliini etkileyen faktrler nelerdir? 5. Senkro alc ile senkro tayc arasnda fiziksel olarak ne fark vardr? 6. Byk senkrolarda osilasyonu engellemek iin hangi yntem kullanlr? 7. Basit senkro sistemi meydana getiren iki eleman nedir? 8. Basit senkro sistemde hangi ayaklar A.C. gerilim hattna balanr? 9. Diferansiyel senkrolarn dier senkrolarn yerine kullanlma amac nedir? 10. Diferansiyel senkrolarn iki trnn ad nedir? 11. Diferansiyel tayc ve diferansiyel alc arasndaki farklar nedir? 12. Diferansiyel senkrolarn ekleme ya da fark alma ilemi yapacan ne belirler? 13. Yksek g gerektiren ykler srlecekse ne tip senkrolar kullanlr? 14. Kontrol senkrolarnn tipi nelerdir? 15. Senkro sistemlerde en ok kullanlan iki indikatr tipi hangileridir?

DEERLENDRME Cevaplarnz cevap anahtarlaryla karlatrnz. Yanl cevaplarnz iin faaliyetin ilgili konularn tekrar ediniz.

38

B. UYGULAMALI TEST

Deerlendirme ltleri Gerilimin kesilmi olduundan emin oldunuz mu? Senkroda avometre ile ak evre kontrol yaptnz m? Senkroda avometre ile ksa devre kontrol yaptnz m? Senkro yataklarnn ve milinin skma kontroln yaptnz m? Senkro arza indikatrlerini kontrol ettiniz mi?

Evet

Hayr

DEERLENDRME Yukardaki performans deerlendirme ksmnda hi Hayr yantnz yoksa konuyu renmisiniz demektir. Aksi durumda modl tekrar etmelisiniz.

39

MODL DEERLENDRME MODL DEERLENDRMEYETERLK LME LDTV genel bakm uygulamasn yapnz ve senkro genel kontroln gerekletiriniz. Uygulana iki basamaktan olumaktadr.

KONTROL LSTES Deerlendirme ltleri gvenlii kurallarna uydunuz mu? Ara ve gerelerinizi setiniz mi? AMM talimatlarna gre mi hareket ediyorsunuz? Talimatta belirtilen sigortalar atnz m? Kapatmayn etiketini taktnz m? Uu kontrol yzeylerindeki hidrolik basnn kestiniz mi? Gzle kontrol iin LDTVnin olduu blgeyi aydnlattnz m? Konektr balantlarn ayrdnz m? Gerekli lmleri yaptnz m? Konnektr balantlarn yaptnz m? Senkrolarn genel gzle kontroln yaptnz m? Elektrik enerjisini kestiniz mi? Senkrolarn balantlarn avometre ile kontrol ettiniz mi? Senkrolarn ksa devre kontroln yaptnz m? Senkro milinde ya da yataklarnda skma olup olmadn kontrol ettiniz mi? Arza indikatrlerini kontrol ettiniz mi? Balantlar ayrdysanz tekrardan yaptnz m? Ara ve gereleri dzgn kullandnz m? Temiz ve dzenli altnz m? Uygulamalar tamamlayabildiniz mi? Evet Hayr

DEERLENDRME Modl ile ilgili durumunuz, retmeniniz tarafndan uygulanacak performans denetim listesi sonularna gre deerlendirilecektir. Bu deerlendirmeyi retmen, yukardaki performans denetim listesini veya kendi belirleyecei ltlere gre yapacaktr. Bu deerlendirmeler iin retmeninize bavurunuz!

40

CEVAP ANAHTARLARI CEVAP ANAHTARLARIRENME FAALYET - 1 CEVAP ANAHTARI 1 2 3 4 5 6 7 8 B B D B A D C Geri besleme vardr.

RENME FAALYET - 2 CEVAPLAR 1. Tork ve kontrol senkro 2. Tork senkro kk, kontrol senkro byk kuvvetleri kontrol iindir. 3. Rotor sargsna dik a olduu zaman 4. Rotor as 5. Senkro alcda damper eleman vardr. 6. Damping yntemi 7. Tayc ve alc senkro 8. Rotor ayaklarna 9. ki farkl yerden bilgi alnabilmesi iin 10. Kontrol ve tork diferansiyel senkro 11 Damper eleman vardr. 12. Yaplan balantlar 13. Kontrol senkrolar 14. Kontrol tayc, kontrol transformatr, kontrol diferansiyel senkro 15. Ar yk ve atk sigorta indikatr

41

NERLEN KAYNAKLAR NERLEN KAYNAKLAR http://www.amci.com/tech-tutorials.asp http://www.tpub.com/content/neets/index.htm http://www.controlsciences.com/ Baldor Electric Company - Servo Control Facts Moog Components Group - Synchro Handbook

42

KAYNAKA KAYNAKA KSE Salim Behll Ders Notlar. http://www.tpub.com/content/neets/index.htm http://www.controlsciences.com/ Baldor Electric Company - Servo Control Facts Moog Components Group - Synchro Handbook YAZICI Saban, Servo Valfler zellikleri ve Bakm. Royal School of Artillery Principles of Servo and Control Systems Nonresident Training Course - Principles of Synchros, Servos, and Gyros Moog Components Group Specification Standarts for Electrhydrolic Flow Control Servovalves ARDI enol, Ard Bilgi Notlar, (THY Revizyon Atlyeleri Bk. Hidrolik Atl. efi). YILMAZ Mehmet, brahim KAYA, Mersin niversitesi r. Grevlisi, Ders Notlar.

43