DC Servo Motorlar

D.C servo motorları, genel olarak bir D.C. motoru olup, motora gerekli D.C. aşağıdaki metotlardan elde edilir.
1- Bir elektrik yükselteçten.
2- A.C. akımın doyumlu reaktörden geçirilmesinden.
3- A.C. akımın tristörden geçirilmesinden.
4- Amplidin, retotrol, regüleks gibi dönel yükselteçlerden elde edilir.

D.C. servo motorlar çok küçük güçlerden çok büyük güçlere kadar imal edilirler(0,05 Hp den 1000 Hp ye kadar). Bu motorlar klasik D.C. motorlar gibi imal edilirler. Bu motorlar küçük yapılıdır ve endüvileri (yükseklik . uzunluk / Çap oranıyla) kutup atalet momentini minimum yapacak şekilde tasarlanırlar. Küçük çaplı ve genellikle içerisinde kompanzasyon sargısı olan, kuvvetli manyetik alanı boyu uzun doğru akım motorlarına da servo motor denir. D.C. servi motor çalışma prensibi açısından aslında, Statoru Daimi Mıknatıs bir D.C. motordur. Manyetik alan ile içinden akım geçirilen iletkenler arasındaki etkileşim nedeniyle bir döndürme momenti meydana gelir. Bu döndürme momenti manyetik alan vektörü ile sargı akım vektörü arasındaki açı 90° olduğunda maksimum değerin alır. Bir D.C. sevromotorda fırçaların konumları, her iki dönüş yönü için de döndürme momenti açısının 90° olmasını sağlayacak şekilde belirlenmiştir. Kolektör segmentlerinin fazla olması neticesinde momentin sıfır bir noktada rotorun hareketsiz kalması engellenmiş olur.

Sanayide kullanılan çeşitli doğru akım motorları vardır. Servo sistemlerde kullanılan doğru akım motorlarına ise D.C. servomotorlar adı verilir. D.C. servomotorlarda rotor eylemsizlik momenti çok küçüktür. Bu sebepten piyasada çıkış momentinin eylemsizlik momentine oranı çok büyük olan motorlar bulunur.

Bazı D.C. Servomotorların çok küçük zaman sabitleri vardır. Düşük güçlü D.C. servomotorlar piyasada genellikle bilgisayar kontrollü cihazlarda (disket sürücüler, teyp sürücüleri, yazıcılar, kelime işlemciler, tarayıcılar vs.) kullanılırlar. Orta ve büyük güçlü servomotorlar ise sanayide genellikle robot sistemleri ile sayısal denetimli hassas diş açma tezgâhlarında kullanılır. D.C. motorlarda alan sargıları rotor sargılarına seri veya paralel bağlanır. Endüvi sargılarından bağımsız olarak uyartılan alan sargılarının akısı Endüvi sargılarından geçen akımın fonksiyonu değildir. Bazı D.C. motorlarda manyetik akı sabittir. Uyarma sargıları endüviden bağımsız olan veya sabit mıknatısla uyartılan motorlarda hız kontrolü endüvi gerilimi ile yapılabilir. Bu tip kontrol yöntemine endüvi kontrol yöntemi denir.

Uyarma sargılarının yarattığı akı ile yapılan denetlemede ise endüvi akımı sabit tutulur. Statorda bulunan uyartım sargılarının yarattığı akının kontrolü ile hız ayarlanır. Bu tip motorlara alan kontrollü motorlar denir. Fakat rotor sargılarından geçen akımın sabit tutulabilmesi ciddi bir problemdir. Zira rotor akımı yükün ve kaynağın birer fonksiyonudur.

Endüvi kontrollü motorlara göre alan kontrollü motorların alan sabitleri daha büyüktür. Büyük aralıklarda değişen hız ayarlarında rotor geriliminin değiştirilmesi; buna karşılık küçük aralıklarda hassas hız ayarı gereken yerlerde ise alan sargılarının yaratmış olduğu manyetik akı hız kontrolü yöntemi tercih edilir.

D.C. servomotorlar genellikle “elektronik hareketli denetleyiciler ” adı verilen servo sürücüler ile kontrol edilirler. Servo sürücüler servomotorun hareketini kontrol ederler. Kontrol edilen büyüklükler çoğu zaman noktadan noktaya konum kontrolü, hız kontrolü ve ivme programlamasıdır. PWM tekniği adı verilen darbe genişlik modülasyonu genellikle robot kontrol sistemlerinde, sayısal kontrol sistemlerinde ve diğer konum denetleyicilerinde kullanılırlar.

DC Servomotor ve AC Servomotorun karşılaştırılması
Fırçasız servomotorlar D.C. servomotorların bakım gereksinimlerini ortadan kaldırmak amacıyla getirilmiştir. Modern servo sistemlerde kullanılan fırçasız servomotorların en önemli üstünlüğü fırça ve komütatör elemanlarının bulunmasıdır. Bu nedenle fırçaların bakımı diye bir olaydan bahsedilemez ve fırçalardan birçok problem önlenmiş olur.

Kolektörlü D.C. servomotorlarda oluşan problemler bazen çok açık bir şekilde belli olmaz. Bazen fırçalarda olan kirlenme bile problem oluşturabilir. Fırçaların performansı ve ömrü atmosferlik şartlarla bile değiştiğinden dolayı değişik ortam koşullarında değişik yapılı fırçalar kullanılabilmektedir. Fırçasız servomotorlarda verim, eş ölçüdeki bir D.C. servomotora oranla daha yüksektir ve fırçaların sürtünme etkisi olmadığından dolayı sürtünme kuvveti verime katkıda bulunur.

Kolektör ve fırça aksamının yokluğu motor boyunu düşürür. Bu sadece motor hacmini düşürmekle kalmaz rotor destek rulmanları arasındaki mesafe ve rotor boyunun kısalması dolayısıyla rotorun yanal rijitliği de arttırılmış olmaktadır. Bu özellik hız/eylemsizlik oranına gereksinim duyulan uygulamalarda önemlidir.

Fırçasız konfigürasyonda sarımların sabit stator içine sarılması sebebi ile ısı yalıtımı için daha fazla en kesit alanı sağlanabilmekte ve sargılarda oluşabilmek ısı artışı algılama elemanları vasıtasıyla kolayca algılanabilmektedir.

Modern servo sistemlerde pozisyon sinyalinin belirlenmesi amacı ile bir kodlayıcı (encoder) veya resolver kullanılır. Kodlayıcı ve motorun tek bir ana iskelet üzerinde toplanması ile sistem daha kompakt bir yapıda olmaktadır. Bu motor yapısında manyetik akıyı üretmek için gerekli olan mıknatıs rotora monte edildiğinden dolayı döner-alan tipli motor yapısındadır. Senkron motor tipli fırçasız servomotorların yapıları doğru akım servomotorlarından farklı olması nedeniyle bu tipteki servomotorlar fırçasız D.C. servomotor olarak adlandırılır.

D.C. servomotorlardaki kolektörün aksine Fırçasız D.C. servomotorlar akımı yarıiletken güç elektroniği elemanları ile doğrulturlar. Diğer yönden rotor manyetik alanının kodlayıcı vasıtası ile algılanıp, algılanan bu pozisyona uygun düşecek şekilde stator sarımlarına üç fazlı alternatif akım akım verilmesi dolayısı ile kalıcı mıknatıslı senkron motor tipindeki fıçasız servomotorlar aynı zamanda A.C. servomotorlar olarak da adlandırılır. Fırçasız servomotorlarda rotor manyetik alanı ile statora verilen akımlar dikey şekilde kontrol edildiği taktirde D.C. servomotorlarla aynı olan hız-moment karakteristikleri elde edilir.

Servomotorlar kullanımları gereği çok sık şekilde ivmelenme ve yavaşlama işlemlerine maruz kaldıklarından dolayı, maksimum moment değeri anma momentlerinin katlarca fazlası olmalıdır. D.C. servomotorlarda anma momentlerinin aşılması durumunda komütatör aksamında kıvılcımlaşma olayı meydana gelir. Aynı şekilde hız arttıkça moment değeri de çok hızlı bir şekilde düşer.
www.bilgiustam.com adresinden alıntıdır.

PLC Geleceği Hakkında Görüşler

Endüstride oldukça fazla kullanım alanı olan PLC'lerin hafızaları ve işlem kapasiteleri karmaşık prosesler karşısında yetersiz kalabilmekte, bu yüzden de gelişen teknoloji ile birlikte daha güçlü yapıya sahip endüstriyel PC'lere geçiş söz konusu olmaktadır.

Mikroişlemci

Mikroişlemci, (bazen kısaltma olarak µP kullanılır) ana işlem biriminin (CPU) fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tümleşik devrede (IC) birleştiren programlanabilir bir sayısal elektronik bileşendir. Mikroişlemci, ana işlem birimindeki kelime boyutunun (word size) 32 bit ten 4 bit e düşürülmesiyle doğmuştur. Böylece, ana işlem biriminin mantıksal devrelerinin transistörleri tek bir parçaya sığdırılabilmiştir. Bir veya daha çok mikroişlemci, tipik olarak bir bilgisayar sisteminde, gömülü sistemde ya da bir mobil cihazda ana işlem birimi olarak görev yapmaktadır.

1970’lerin ortalarından itibaren mikroişlemciler, mikrobilgisayarların doğuşunu mümkün kılmıştır. Bundan önce, tipik olarak elektronik ana işlem birimleri, sadece birkaç transistöre eşdeğer büyük, ayrık anahtarlama (switching) aygıtları (daha sonra small-scale tümleşik devreler) kullanılarak yapılıyordu. İşlemciyi, bir ya da birkaç large-scale tümleşik devre (binlerce veya milyonlarca ayrık transistörün eşdeğeri) içine gömmekle işlemci gücü fiyatı büyük ölçüde düşürüldü. 1970’lerin ortalarında tümleşik devrelerin doğuşuyla mikroişlemci, diğer bütün türleri değiştirip, ana işlem biriminin yapımında en yaygın yol oldu.

Performansın yıllar boyu sürekli artışı söz konusu olunca, mikroişlemcilerin evrimi Moore Kanunu’na uyar. Bu kanun bir tümleşik devrenin karmaşıklığının, en düşük bileşen maliyetine göre her 24 ayda iki katına çıktığını söyler. Bu görüşün doğruluğu 1970’lerin başından beri kanıtlanmıştır. Hesap makineleri için sürücü olarak başladıkları alçakgönüllü yolculukta, güçlerindeki sürekli artış, mikroişlemcilerin diğer bilgisayar biçimleri arasında dominant olmasını sağladı. Günümüzde, en büyük ana bilgisayarlardan, en küçük el bilgisayarlarına kadar her sistem çekirdeğinde mikroişlemci kullanılmaktadır.

Röle

Röle, elektromanyetik çalışan bir devre elemanıdır. Yani üzerinden akım geçtiği zaman çalışan devre elemanıdır. Röle; Bobin, Palet ve Kontak olmak üzere üç bölümden meydana gelir. Bobin kısmı rölenin giriş kısmıdır. Palet ve kontak kısmının bobin ile herhangi bir elektriksel bağlantısı yoktur.

"Röle", başka bir elektrik devresinin açılıp kapanmasını sağlayan bir elektriksel anahtardır. Bu anahtar bir elektromıknatıs tarafından kontrol edilir. 1835'te Joseph Henry tarafından icat edilmiştir.

Rölenin kontakları normalde açık ("Normally Open - NO"), normalde kapalı ("Normally Closed - NC") veya kontakta değişen cinsten olabilir.

Röleler transistör görevi gibi görürler örneğin basit bir 3 bacaklı rölede akım verdiğiniz zaman şasedeki kol diğer taraftaki akımı açar yani kontrol için kullanılabilir.

Yalnızca transistörlerden bir farkları vardır:direnç ile kulanmak gerekmez. Bobin iki kontağı mıknatısladığı zaman rölenin bir kontağı açılır bir kontağı kapanır.

Röle'nin Amperini çıkartmak için : Amper = Watt/Volt , yani farz edelim buzdolabının ne kadar Amperi olduğunu bilmek istiyorsunuz , önceden biliyoruz ki evde 700 Watt ve 220 Volt olduğunu , ona göre Amper : 700/220 = 3,18 .

Röleler düşük akımlar ile çalışan elektromanyetik bir anahtardır. Üzerinde bulunan elektromanyetik bobine rölenin türüne uygun olarak bir gerilim uygulandığında bobin mıknatıs özelliği kazanır ve karşısında duran metal bir paleti kendine doğru çekerek bir veya daha fazla kontağı birbirine irtibatlayarak bir anahtar görevi yapar.

Tristör ve Triyak'ların imal edilmesinden sonra popülerliğini kaybeden röleler yinede birçok alanda hala kullanılmaktadır. Tristör ve triyak'lara göre tek avantajı tek bir bünye içinde birden fazla anahtar kontağına sahip olabildiği için birden fazla yükü aynı anda açabilir veya kapatabilir hatta aynı anda bazı yükleri açıp bazıların kapatabilir. Bu işlem tamamen rölenin kontaklarının dizaynı ile ilişkilidir. Röleler hem A.C. hem D.C.’de çalıştırmak üzere kullanılabilirler. Genel olarak; röleler anahtar(switch) ve ölçen röleler olmak üzere ikiye ayrılırlar. Ayrıca; röleler çalışma, kullanılış maksadı ve devreye bağlanış şekline göre de gruplandırılırlar.

PLC Giriş

İçinde bir mikroişlemcisi olup karmaşık sistemlerin programlanmasında kullanılabilir. PC'lerden en temel farkı sinyal girişlerinin ve çıkışlarının (İng: Input/Output) çalışma ve işlenme şeklinde ortaya çıkmaktadır. PLC'ler ilk olarak karmaşık röle sistemlerinin yükünü hafifletmek için çıkarılmış basit mantıksal (lojik) işlemleri yapan cihazlardı.

Programlanabilir Lojik Kontrol Devreleri

PLC (Programlanabilir Lojik Kontrolör, İngilizce: Programmable Logic Controller) fabrikalardaki imalat hatları veya makinelerin kontrolü gibi işleçlerin denetiminde kullanılan özel bilgisayar.

Genel kullanımlı bilgisayarların aksine PLC birçok girişi ve çıkışı olacak şekilde düzenlenir ve elektriksel gürültülere, sıcaklık farklarına, mekanik darbe ve titreşimlere karşı daha dayanıklı tasarlanırlar. PLC'lere denetleyeceği sistemin işleyişine uygun programlar yüklenir. PLC programları, giriş bilgilerini milisaniyeler mertebesinde hızla tarayarak buna uygun çıkış bilgilerini gerçek zamanlıya yakın, cevap verecek şekilde çalışırlar.

Sensör

Sensörler, otomatik kontrol sistemlerinin duyu organlarıdır. Türkçesi duyucu, algılayıcı diye geçer. İnsanlar nasıl çevrelerinde olup bitenleri gözleriyle görüp, kulaklarıyla duyuyorlarsa, makineler de sıcaklık, basınç, hız ve benzeri değerleri sensörleri vasıtasıyla algılarlar. Örneğin bir sıcaklık sensörü değişen ortam sıcaklığına bağlı olarak bacakları arasında elektrik potansiyel farkı yani gerilim oluşturur. Eğer bu bilgiyi bir mikrodenetleyiciye aktarırsanız kapalı çevrim bir sıcaklık kontrol ünitesi yapmış olursunuz.

Fiziksel ortam değişikliklerini (ısı, ışık, basınç, ses, vb.) bizim yerimize algılayan cihazlara sensör, algıladığı bilgiyi elektrik enerjisine dönüştüren cihazlara ise transdüser diyoruz.