BUTUNSiNAVLAR.COM
        Giriş     Üye OL
Tek fazlı trasformatörlerde sarım hesabı, Tek fazlı trasformatörler nasıl sarılır, Primer ve Sekonder akımları, İletken Kesitleri, Manyetik Nüve Kesiti, Çok Kademeli Transformatör Hesabı 

Tek fazlı trasformatörlerde sarım hesabı

TEK FAZLI TRANSFORMATÖRLERDE SARIM HESABI

2.1. Semboller

2.1.1. Sarım Hesabıyla İlgili Semboller

Sembol Anlamı Birimi Sembol Anlamı Birimi
S1 Primer gücü VA S2 Sekonder gücü VA
V1 Primer gerilimi V V2 Sekonder gerilimi V
N1 Primer sipir sayısı - N2 Sekonder sipir sayısı -
I1 Primer akımı A I2 Sekonder akımı A
s1 Primer iletken kesiti mm2 s2 Sekonder iletken kesiti mm2
d1 Primer iletken çapı mm d2 Sekonder iletken çapı mm
Sn Manyetik nüve kesiti cm2 ? Verim -
f Şebeke frekansı Hz.

Tablo 2.1: Sarım hesabı ile ilgili semboller

B (manyetik akı yoğunluğu) : Birimi gauss’ dur. Sacın kalitesine göre 7000-18000 gauss arasında değerler alabilir. Sac kaliteli ise değer düşük, kalitesiz ise yüksek değerler seçilmelidir. Normal saclarda 10000 gauss alınır. B değeri gereğinden yüksek alınırsa manyetik nüve ısınır.

? (manyetik akı): Birimi maxwell’ dir. Manyetik nüve üzerindeki toplam manyetik kuvvet çizgileri sayısını verir.

C: Birimi yoktur. Sacın kalitesine göre 0,7–1,5 değerleri arasında seçilebilir. Sacın kalitesi iyi ise düşük, kötü ise yüksek değer alınır. Normal saclarda c kat sayısı 1 kabul edilir.

J ( akı yoğunluğu): Birimi A/mm2 dir. Hava ile soğuyan transformatörlerde 1,8-2,5 A/mm2 arasında değişen değerler alabilir. Ancak J kat sayısı devamlı veya kesik çalıştırma gibi faktörlere de bağlı olarak değişebilir.

%e (gerilim düşümü): Transformatörler yükte çalıştırıldıklarında sekonder gerilimleri bir miktar düşer, bunu karşılamak için sekonder sipir sayılarını %e kadar fazla sipir sarmak gerekir.

2.1.2. Makara Yapımıyla İlgili Semboller

a: Nüvenin eni (cm)

b: Nüvenin genişliği (cm)

h: Pencere yüksekliği (cm) hm: Makaranın içten içe yüksekliği Cp: Nüvenin pencere yüksekliği (cm)

tek fazlı transformatör sarım hesapları

Şekil 2.1: Mantel tipi transformatör nüvesi

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

İmal edilecek bir fazlı transformatör hakkında bilgiler aşağıdaki gibidir.

Transformatörün nüvesi mantel tipi ve kullanılan sacların kalınlığı 0,5 mm’dir.

tek fazlı transformatör sarım hesapları

Bu bilgiler doğrultusunda gerekli bir fazlı transformatör yapım hesabını yapınız.

2.3.1. Manyetik Nüve Kesiti

tek fazlı transformatör sarım hesapları

Manyetik nüvenin a ve b değerleri, kullanma yerine göre değişir. Küçük güçlerde nüve kesiti kare veya dikdörtgen şeklinde olabilir. Buna göre;

a=3 cm olduğunu kabul edersek;

tek fazlı transformatör sarım hesapları

2.3.2. Primer ve Sekonder Sipir Sayıları

Transformatörlerde indüklenen gerilimin hesabı konusunda öğrendiğimiz formülü aşağıya yazalım;

tek fazlı transformatör sarım hesapları

N2 değeri 127 sipir bulunsa da pratikte bu değerin %e kadar fazlası alınır. Çünkü transformatör yüke bağlandığında sekonder gerilimi %e kadar düşecektir. Bu nedenden dolayı bulunan sekonder sipir sayısına %e kadar fazla sipir eklememiz gerekir. Dolayısıyla, bu transformatörde % e=5 olarak verildiğine göre;

tek fazlı transformatör sarım hesapları

2.3.3. Primer ve Sekonder Akımları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

2.3.4. Primer ve Sekonder İletken Kesitleri

tek fazlı transformatör sarım hesapları

2.3.5. Primer ve Sekonder Tel Çapları

Bobin telleri makarada üst üste sarılacağından kısa devre olmaması için tellerin üzeri yalıtkan ile kaplanır. Yalıtım malzemesi olarak emaye veya pamuk kullanılır. Bizim bulduğumuz bu çaplar çıplak telin çapıdır. Bulduğumuz bu çapların üzerine yaklaşık olarak 0,05mm emaye kalınlığını ilave etmeliyiz.

Emayeli tel çapları;

tek fazlı transformatör sarım hesapları

2.3.6. Makara Ölçülerinin Çıkarılması

Sargıların sarılacağı orta ayağın kesiti a=3cm b=2,85cm olarak bulunmuştu. Sargıların sarıldığı nüvenin yüksekliği (h), a değerinin 2,5-3,5 katı olarak alınır. Biz bu değeri 3 katı olarak düşündüğümüzde;

tek fazlı transformatör sarım hesapları

Şekil 2.1’ de görüldüğü gibi makaranın üst ve alt kenarları ile transformatör sacları arasında yaklaşık 1,5 mm’ lik hava boşluğu olduğunu varsayarsak ve makarayı oluşturan presbant kalınlığının 1mm olduğunu düşünürsek, makaranın içten içe yüksekliği;

tek fazlı transformatör sarım hesapları

2.3.6.1. Primer Sargı Kalınlığının Çıkarılması

hm=85mm olduğuna göre, emayeli bobin telinin çapı 0,50 mm ise;

tek fazlı transformatör sarım hesapları

adet tek sıra hâlinde makaraya sığmaktadır. Burada dikkat edilmesi gereken bir konu, tam sayı çıkmaması durumunda ne yapılacağıdır. Diyelim ki 170,9 çıktı. O zaman bu sayı kesinlikle bir üste yuvarlanmaz ve bir alta yani 170’ e yuvarlanır.

Primer sargı 1157sipir olduğuna göre ve bir kata 170 adet iletken sığıyorsa primer sargı kaç katlı olacaktır.

tek fazlı transformatör sarım hesapları

kat oluşur. Bunun gibi sonucun tam sayı çıkmadığı durumlarda

170 virgülden sonraki sayının kaç olduğuna bakılmaksızın bir üste mutlaka yuvarlanmalıdır.

tek fazlı transformatör sarım hesapları

Şekil 2. 2: Primer sargının makara içindeki görüntüsü

Her kat arasına şekil 2.2’de kırmızı çizgilerle gösterilen ve 0,25 mm kalınlığında presbant konulursa;

hm= (kat sayısıx primer tel çapı) + ( kat sayısının bir eksiği x presbant kalınlığı)

hprimer = 7x 0,50 + 6x 0,25 = 5 mm

2.3.6.2. Sekonder Sargı Kalınlığının Çıkarılması

Hesaplamalar sonucu sekonder sargıyı 127 sipir ve emayeli sekonder tel çapını 1,95 mm olarak bulmuştuk. Şimdi bir kata kaç adet tel sığacağını hesaplayalım.

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

2.3.6.3. Pencere Genişliği

Şekil 2.4’de görüldüğü gibi makaranın altındaki 1mm’lik presbant kalınlığı, makara ile transformatör sacı arasındaki yaklaşık 1mm’lik hava boşluğu ve sargılar sarılırken yaklaşık 4 mm’lik kabarmalar dikkate alınırsa toplam 4 mm, pencere genişliği, büyük alınmalıdır.

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatörlerin sarım sayısı

Şekil 2.4: Makaranın gösterilişi

Yukarıda yapılan hesaplamalar sonucunda makara ölçüleri aşağıdaki gibidir ( Şekil

2.5 ).

tek fazlı transformatörlerin sarım sayısı

2.3.7. Transformatör Sacı Ölçülerinin Tespiti

Daha önce nüvenin b=2,85cm olduğunu hesaplayarak bulmuştuk Sacların birer yüzeyleri yalıtıldığı için nüve kesitinin b kenarını %5-%15 kadar artırmak gerekmektedir. Bu artırma oranı yalıtkanın cinsi ve kalınlığına bağlı olarak değişir. Buna göre b kenarını %7 oranında arttırırsak

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

2.4. Çok Kademeli Transformatör Hesabı

İmal edilecek çok kademeli transformatör hakkında bilgiler aşağıdaki gibidir. Transformatörün nüvesi, mantel tipi ve kullanılan sacların kalınlığı 0,5 mm’dir.

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

tek fazlı transformatör sarım hesapları

BİR FAZLI TRANSFORMATÖR SARIMI

3.1. Makara Yapımı

Transformatörlerde makara, sargıların düzgün olarak sarılması, birbirine ve manyetik nüveye karşı yalıtkanlığın sağlanması amacı ile yapılır. Makara yapımında kullanılan presbant, transformatörün gücüne göre 1–1,5–2 mm veya daha kalın olabilmektedir. Bazı transformatörlerde presbant yerine bakalit veya ebonit gibi malzemeler de kullanılabilir. Seri imalatta sert plastikten çeşitli ebatlarda hazır makaralar da bulunmaktadır.

Transformatör nüvesi mantel tipi nüve olduğuna göre sargılar orta ayağa silindirik sargışeklinde sarılacaktır.

Resim 3.1’deki makaranın açılım şemasını, 1mm’lik presbantın üzerine çiziniz. Dikkatlice bir makas yardımıyla kesiniz. Daha sonra kıvrılacak kısımları, presbantın arka yüzeyinden falçata ile kesmeden çiziniz ve ters tarafa katlayınız. Böylelikle kalın presbant düzgün ve kolay katlanacaktır.

Makara kenarlarının alt ve üst kısımlarında bırakılan 5mm’lik kulakçıklar, makara gövdesinin kapak kısmına yapıştırılmasını sağlar. En son çizilen kulakçıksız a kenarı ise diğer a kenarının üzerine yapıştırmak için kullanılır. Dikkat edilmesi gereken bir konu yapışacak kısımların, yapışan yüzeylerin birer katının kaldırılmasıdır. Böylelikle hem yapışmanın daha kaliteli olmasını, hem de iki kenar yapıştığında toplam kalınlığın yine 1mm olmasını sağlar. a kenarları yapıştırıldıktan sonra resim 3.2’deki durumu alır.

tek fazlı transformatör sarımı nasıl yapılır

Kapakların içinden geçirdiğiniz kulakçıklarışekil 1.2’de görüldüğü gibi kapağın dış yüzeyine yapıştırınız. Yine burada yapışan yüzeylerin birer katlarını kaldırdıktan sonra yapıştırmayı unutmayınız.

tek fazlı transformatör sarımı nasıl yapılır

Yapıştırma işlemlerinizi bitirdikten sonra bir adet transformatör sacı alarak makaranın içine rahat girip girmediğini kontrol ediniz.

3.2. Bobinlerin Sarımı

Hazırladığınız makaranın ortasındaki boşluğa tam girebilecek şekilde resim 3.3’te görülen, ortasından boydan boya delik açılmış bir adet takoz yapılır. Ayrıca bobin telleri sarılırken kapakların dışarıya doğru şişme yapmaması için, resim 3.4’te görülen makaranın her iki tarafına kontrplaktan veya ağaçtan kapak yapılır.

Nüve ölçülerine göre hazırlanan takoz, makara içerisine boşluk kalmayacak şekilde

tek fazlı transformatör sarımı nasıl yapılır

Öncelikle 0,30mm çapındaki primer sargı iletkeni sarılacağı için uç kısmına uygun bir makaron geçirilerek sarıma başlanır. Geçirilen makaronun makara içinde yaklaşık olarak yarım tur atması gereklidir. Dışarıda kalan bobin teli uygun uzunlukta bırakılır ve fazlalık, çizilmeyecek şekilde mil üzerine sarılır. Sarım yapılırken iletken gergin olmalı ve iletkenlerin üst üste gelmemesine dikkat edilmelidir. Birinci kat tamamlandıktan sonra katlar arasına 0,10mm kalınlığında presbanttan bir miktar kesilerek iletkenlerin üzerine sarılır ve ikinci kat sarılmaya başlanır. Sarıma devam edildikçe katlar arası, 0,10’luk presbantla yalıtılır. Primer sargı sarıldıktan sonra 0,25 mm kalınlığındaki presbantla primer sargının üstü kapatılır, iletkenden yetecek kadar kısım kesilerek uç kısmına makaron geçirilir ve makaranın yan kapağı delinerek dışarıya çıkartılır ( Resim 3.5 ).

Bobin telinin uç kısmına, primer sarımda olduğu gibi makaron geçirilerek sarıma başlanır. Sekonder iletkeni daha kalın olacağından kabarmanın aşırı olmaması için her katın sonunda sargılar plastik tokmak yardımıyla vurularak düzeltilir. Bu sırada bobin tellerinin emayesinin çizilmemesine ve ezilmemesine özen gösterilmelidir. Yine primer sarımda olduğu gibi katlar arasına 0,10mm kalınlığında presbant konulur. Sekonder sargı sarıldıktan sonra en son katın üstüne 0,25mm kalınlığında presbant konularak sargılar yalıtılır. Sarım bittikten sonra sekonder sargının çıkış ucunun açılmaması için bir ip yardımıyla diğer sargılara bağlanır ve makaron ile diğer sargıların çıktığı noktadan çıkartılır.

Makara çıkrıktan sökülür ve bobin uçları ohmmetre ile ölçülerek kopukluk kontrolü yapılır.

tek fazlı transformatör sarımı nasıl yapılır

3.3. Sacların Düzenlenmesi

Transformatör nüvesi E ve I şeklinde iki tip sacdan oluşacaktır. Sacların ek yerleri üst üste gelmeyecek şekilde dizilmelidir. Sacların dizilmesinde dikkat edilecek noktalardan biri de her bir sacın, altında veya üstünde bulunan saclardan yalıtılmasıdır. Bilindiği gibi nüveyi oluşturan sacların birer yüzleri yalıtılmış durumdadır. Buna göre saclar, üstteki sacın yalıtılmış yüzü, alttaki sacın yalıtılmamış yüzeyi ile üst üste gelecek şekilde dizilmelidir ( Resim3.6). EveI şeklindeki saclar aralarında hava boşluğu kalmayacak şekilde dizilirse manyetik kuvvet çizgilerinin geçişi kolaylaştırılmış olur. Sacları makara içerisine dizerken makaranın iç kısmının yırtılmamasına özen gösterilmelidir. Aksi takdirde iletkenlerin emayesinin çizilmesine ve hatta kopmasına neden olursunuz.

tek fazlı transformatör sarımı nasıl yapılır

3.4. Transformatör Montajı Yapım Tekniği

Transformatör sacları takıldıktan sonra, sacların üzerine köşebent veya kalın sacdan ayak yapılır ve nüveye somunlu cıvatalarla sıkıca sıkılır. Saclar ne kadar sıkılırsa o kadar sessiz çalışır. Daha sonra epoksi boya ile transformatör sacları boyanır.

Bobin uçlarının fazlalıkları kesildikten sonra klemensin içinde kalacak kısımların emayesi bir çakmak yardımı ile yakılır ve klemense takılarak vidalarla sıkıştırılır. Böylelikle transformatör montajı tamamlanmış olur.

3.5. Transformatörün Yalıtımı

3.5.1. Önemi

Kullanıcıların can güvenliğini ve mal güvenliğini sağlamak için transformatör yalıtımının dikkatli özenli yapılması gerekir. Transformatörün yalıtımında hem sargılar birbirinden yalıtılmalı, hem de sargıların nüveden çok iyi yalıtılması gerekmektedir.

3.5.2. Yöntemi

Günümüzde transformatör sargılarının ve nüvenin yalıtımında en çok kullanılan yalıtım malzemesi presbant veya mikalı presbanttır. Uygulamada her kata 0,1mm kalınlığında presbant konulması gerekiyorsa da, piyasada her 70V’luk gerilime denk düşen sipirde yalıtım yapıldıktan sonra sarıma devam edilmektedir.

Günümüzde çok yaygın olmasa da verniklenerek transformatör yalıtımı yapılmaktadır. Bunun için vakumlu dolaplarda bulunan vernik havuzlarına transformatör daldırılır, böylelikle vernikle transformatör arasında hiç hava boşluğu kalmaz. Vakumsuz ortamda vernik havuzuna daldırıp çıkarıldıktan sonra kurumaya bırakılan transformatörlerde verniğin altında hava boşluğu kalacağından sağlıklı bir yöntem değildir.

3.5.3. Kontrolü

Kullanıma hazır hâle gelen transformatörün son kontrollerinde aşağıdaki maddeler sırasıyla uygulanılır.

  • Transformatör sargılarının dirençleri ayrı ayrı ohmmetre ile ölçülerek açık veya kısa devre olmaması gerekir.
  • Primer sargı ile sekonder sargı arası ohmmetre ile ölçülür ve ölçü aletinin sonsuz direnç (açık devre) göstermesi gerekir.
  • Nüve ile sargılar arası ohmmetre ile yapılan ölçümlerde yine sonsuz direnç (açık devre) göstermesi gerekmektedir.
  • Transformatörün primerine nominal gerilim uygulanır ve sekonder gerilimi voltmetre ile ölçülür.
  • Sekonder gerilimi hesapladığımız değer ise, primer gerilimi kesilerek sekondere uygun bir yük bağlanır ve primere tekrar gerilim verilerek sekonder akımı ölçülür ve bir müddet çalıştırılır.
  • Enerji kesildiğinde transformatör sargılarının ısınıp ısınmadığı kontrol edilmelidir. Normal şartlarda sargıların ısınmaması gerekir. Eğer transformatör çok ısınıyorsa sekonder iletken çapı küçük seçilmiş demektir.

Yukarıda yapılan kontroller sonucunda olumsuz bir durumla karşılaşılmadığı zaman tablo 3.1’deki gibi bir etiket doldurularak transformatörün uygun bir yerine yapıştırılır.

TÜM DERS NOTLARI İÇİN TIKLAYIN
YORUMLAR

YORUM YAZ
Yorum yazabilmek için sağ üstten giriş yapmanız gerekir.
  Üye değilseniz,üye olmak için
 TIKLAYIN.
Lütfen sorularınızı yukarıdaki SORUSOR sekmesinden sorunuz
Buradan sorularınıza admin tarafından CEVAP VERİLMEYECEKTİR.
Max. 1000 karakter.
Sinavlara hazirlik