Zıt EMK

Zıt EMK

Zıt EMK nedir?

Emk nedir?

Bir devreden yük akışını sağlayan bir kaynağın uçları arasındaki potansiyel farka elektromotor kuvveti denir. Elektromotor kuvvet, kısaca EMK şeklinde ifade edilir ve E ile gösterilir.

Emk’in Elde Edilmesi: Emk, dinamo, akü, alternatör, pil vb. elektrik enerjisi kaynakları ile elde edilir.

Bir doğru akım motoruna gerilim uyguladığında endüvinin (rotorun) N kutbunun altındaki iletkenlerde pozitif yönde akım geçerken, S kutbunun üzerindeki iletkenlerde diğer yönde akım geçer. Manyetik alanın etkisi ile endüvi sola doğru hareket eder. Manyetik alan içinde dönen ve iletkenleri kuvvet çizgileri tarafından kesilen endüvi üzerinde EMK indüklenir. Endüviden geçen akımla, dolayısıyla endüviye uygulanan U gerilimi ile endüvide indüklenen EMK’ nin yönleri birbirine terstir. Endüviye uygulanan gerilime ters yönde meydana gelen bu EMK’ ye zıt EMK (elektromotor kuvvet) denir.

Doğru akım motorları (DC motor) ve generatörlerde ise makinenin kutupları doğru akım ile uyartılır. Doğru akım motorunda endüvi dönerken endüvideki iletkenler manyetik alan içinde hareket ederek, manyetik alanın kuvvet çizgileri tarafından kesilmektedir.

Manyetik alan içerisinde hareket eden iletkende bir EMK oluştuğunda, doğru akım generatörlerindeki gibi doğru akım motorunda da endüvi manyetik alanın içinde döndüğü için endüvide de bir EMK indüklenir. Endüvide indüklenen bu emk, kendini oluşturan kuvvete ters yöndedir. Bu ters yön durumuna da zıt emk denir.

İçinden akım geçen iletkenin N-S kutup alanı içindeki durumu;

Zıt EMK’ nın değeri motorun açısal hızına ve kutupların manyetik akısına bağlıdır. Motorun ilk çalışma anında endüvi’de herhangi bir hareket olmadığı için açısal hız sıfır’a eşittir. Bundan dolayı da zıt EMK’ nın değeri sıfırdır. Endüviden akım geçmeye başlayınca endüvi de dönmeye başlar. Böylece zıt EMK oluşur.

Motorun güç kaynağından çektiği akım zıt EMK’ ya, zıt EMK da devir sayısına bağlıdır. Devir sayısı ise motor’un aldığı yüke bağlıdır. Motorda yük azalınca devir artar, yük artınca devir azalır. Devir sayısını da zıt EMK sayesinde dengelenebilir bir duruma getirmek mümkün olur.

İçinden akım geçen iletkenin kutuplar içerisindeki hareketi

Endüvide indüklenen zıt EMK(elektromotor kuvvet), endüviye uygulanan gerilime (U) göre ters yönde olduğu için U geriliminin endüviden geçirmek istediği akımı azaltmak ister. Yani endüviden geçen akım, iki gerilimin farkından dolayı geçen akımdır.

Endüviden geçen akım: U=E+Ia (Ra) ; I=(U-E) / (Ra) formülü ile bulunur.

Zıt EMK’nin Görevi

Zıt EMK’nın doğru akım makinelerindeki görevi; makinenin aldığı yüke göre akımı ayarlamaktır. Yükün artması ile devir sayısının düşmesinden dolayı zıt EMK azalacak ve bu sayede makinenin gücü artacaktır. Yükün azalması ile devir sayısının artmasından dolayı zıt EMK artacak ve böylece makinenin gücü azalacaktır.

Endüvide endüklenen zıt EMK

Benzin motorları, dizel motorları, buhar türbinleri gibi makinelerde gerekli benzin, mazot ve buhar özel düzenekler ile ayar edilir. Örneğin buhar türbininde yükün arttığını varsayalım. Türbinin devir sayısında bir düşme olacak ve makineye buhar gönderen valf, regülatör aracılığı ile daha fazla açılarak buhar miktarını artıracaktır. Artan buhar, makinenin gücünü artırır. Makinenin yükü azalırsa valf, kapanarak makineye giden buhar miktarını azaltır ve makinenin verdiği güç azalmış olur.

Bu görev sayesinde doğru akım motorlarında geçen akımı ayarlayacak ayrı bir düzeneğe ihtiyaç yoktur. Doğru akım motorlarında bu işi zıt EMK yapar. Bundan dolayı enerji tasarrufu sağlanmış olur.

Zıt EMK formülü:

Eb=K.Ø.n veya Eb = U-Ia .Ra’dır.

Örnek: Makinenin yükünde oluşacak bir artış, devir sayısını düşürür. Devir sayısının düşmesi, Eb=K.Ø.n

formülüne göre zıt EMK’nin azalmasına sebep olur.

Eb azalınca:

Eb = U-Ia .Ra ise Akım; Ia=(U-Eb) / Ra

formülüne göre U ve Ra sabit olduğu için Ia akımı artar. Artan Ia akımı, motorun yükünü karşılar. Motorun yükünde oluşacak azalma ise devir sayısını yükseltir.

Devir sayısının yükselmesi, Eb=K.Ø.n formülüne göre zıt EMK’nin yükselmesine sebep olacaktır.

Eb yükselince:

Ia=(U-Eb) / Ra formülüne göre U ve Ra sabit olduğundan Ia akımını azaltır.

Formülde :