1 BİLGİSAYAR DESTEKLİ İMALAT SERVO VE STEP MOTORLAR
2 Step (Adım) Motorlar Elektrik enerjisini açısal dönme hareketine çeviren motorlardır. Elektrik motorlarının uygulama alanlarında sürekli hareketin (fırçalı doğru akım motoru) olduğu kadar hassas konumlandırmanın da önemi çok büyüktür. Bu nedenle hassas, adım adım hareket edebilen ve toplanmayan çok düşük hatalarla çalışan adım (step) motorları geliştirilmiştir.
3 Step (Adım) Motorlar (Devam) Adım motorlar temelde fırçasız doğru akım motorlarıdır. Ancak hassas konumlandırma için birkaç farklı özelliğe sahiptirler. Adım motorları da diğer doğru akım motorları gibi temelde 2 kısımdan oluşur; *Şafta bağlı, genelde sabit mıknatıstan oluşan dönel kısım (rotor) *Üzerinde sargıları bulunduran motorun sabit kısmı (stator).
4 Step (Adım) Motorlar (Devam) Genel bir adım motoru yapısı yanda görüldüğü gibidir. Ortadaki sabit mıknatıs kendisini çevreleyen sargılardaki manyetik alana göre hareket eder. Bu sargılara sırayla güç verilirse o zaman rotor da bu manyetik alanı takip etmek zorunda kalacağı için rotora bağlı şafttan hareket alınmış olur. Şemada verilen step motoru döndürmek için S1, S2, S3 ve S4 anahtarlarını sırasıyla teker teker devreye sokmak yeterli olacaktır.
5 Step (Adım) Motorlar (Devam) Step motorların bir anahtarlamada meydana gelen dönüş açısına adım açısı denir. Adım açısı rotorun üzerindeki kutup sayısına bağlı olarak değişir. Örnekte tek bir anahtarlamada rotor 90 derece döneceği için bu motorun adım açısı 90 derecedir. Motorların adım açıları amaca yönelik olmasının yanında 90 derece hassas konumlandırma için yeterince küçük bir açı değildir. Bu nedenle günümüzde 90, 75, 45, 30 gibi derecelerin yanında, 3.6, 1.8 ve 0.9 gibi çok küçük adım açılarına ve yüksek konumlandırma hassasiyetine sahip adım motorlar mevcuttur.
6 Step (Adım) Motorlar (Devam) Adım motorların avantaj ve dezavantajları: Avantajları Dezavantajları *Geri beslemeye ihtiyaç duymazlar. Açık döngülü olarak kontrol edilebilirler. *Motorun hareketlerinde konum hatası yoktur. *Mikroişlemci ile kontrol edilirler. *Mekanik yapısı basit olduğundan bakım gerektirmezler. *Adım açıları sabit olduğundan hareketleri sürekli değil darbelidir. *Sürtünme kaynaklı yükler, geri beslemesiz kontrollerde konum hatası doğurabilir. *Elde edilebilecek güç ve moment sınırlıdır.
7 Step (Adım) Motorlar (Devam) Adım motorlarından 4,5,6 veya 8 kablo çıkabilir. Bu sayı motorun özelliklerine bağlı olarak değişir. Adım motorları 2 grupta ele alınır 1) Bipolar (Çift Kutuplu) Adım Motor 2) Unipolar (Tek Kutuplu) Adım Motor
8 Bipolar (Çift Kutuplu) Adım Motor Adım motorlarda hareketi statordaki sargılardaki manyetik alan sağlar. Bu manyetik alan da akımın yönüne bağlı olarak değişir. Bipolar adım motorlarının yapısı aşağıdaki gibidir Bipolar adım motorlarında 2 sargıya sırayla ve akım yönleri değiştirilecek güç verilir. Soldaki resmi göz önüne alırsak, 1a (+), 1b (-) kutuplara bağlandığında sargılarda manyetik alan oluşacak ve rotor kendini bu manyetik alana göre pozisyonlayacaktır.
9 Bipolar (Çift Kutuplu) Adım Motor (Devam) 2. durumda 2a (+), 2b (-) kutuplara bağlanırsa bu sefer rotor değişen manyetik alanı takip edecek ve ok şeklindeki uç kısım 2a ya, arka kısım 2b ye dönerek yeni pozisyonunu alacak ve motor şaftı 90 derece dönmüş olacaktır. 3. durumda 1b (+), 1a (-) kutba bağlanacak ve hareketin devamı sağlanacaktır. 4. durumda da 2b (+), 2a (-) kutba bağlanınca tam bir tur hareket tamamlanmış olacaktır.
10 Bipolar (Çift Kutuplu) Adım Motor (Devam) Ancak bipolar adım motorlarındaki akım yönünü değiştirme zarureti ve bu sebepten kontrol devrelerinin nispeten karışıklığı unipolar adım motorlarının ortaya çıkmasına neden olmuştur.
11 Unipolar (Tek Kutuplu) Adım Motor Bipolar adım motorlardaki akım yönü değiştirme zaruretine alternatif olarak geliştirilen unipolar adım motorların temel şematik görüntüsü aşağıdaki gibidir
12 Unipolar (Tek Kutuplu) Adım Motor (Devam) Şemadaki tipik bir 6 kablolu unipolar adım motorudur. Unipolar yapıda bütün sargının üzerinden geçen akımın yönünü değiştirmek yerine sargının ortasından alınan bir uç ile sargıda 2 yönlü akım akışı sağlanmıştır. Yandaki resimde 1 ve 2 numaralı uçlar ortak (common) uçlardır. 5 kablolu unipolar motorların 6 kabloludan tek farkı 1 ve 2 numaralı ortak uçların içeride birleşerek dışarıya tek kablo olarak çıkmasıdır.
13 Unipolar (Tek Kutuplu) Adım Motor (Devam) Yandaki resim üzerinden adım adım ilerlersek; 1 ve 2 ortak uçları sürekli pozitif voltaja bağlı olsun. Bu durumda 1a yı 0 volta çekersek, sağdaki resimde 1 den 1a ya doğru akım geçer ve sargıda manyetik alan oluşur. Bu manyetik alandan etkilenen rotor kendini konumlandırır. 2. durumda 2a yı 0 volta çekersek bu kez 2a nın sarılı olduğu sargıda manyetik alan oluşur ve rotor saat yönünde 90 derece döner. 3. durumda 1b yi ve 4. durumda 2b yi 0 volta çekersek motor şaftımız 1 tam tur atmış olur.
14 Unipolar (Tek Kutuplu) Adım Motor (Devam) Unipolar motorlar aynı boyutlardaki bipolar motorlara göre daha düşük torka sahiptir. Unipolar adım motorda bipolardaki ile aynı alana bipolardakinin aksine 2 sargı sığdırmak zorunda olduğumuz için sargıları oluşturan iletkenler daha incedir. Daha ince iletken daha düşük akım demektir. Daha düşük akım da daha düşük tork anlamına gelir.
15 Unipolar (Tek Kutuplu) Adım Motor (Devam)
16 SERVO MOTORLAR 1/ Devir dakikalık hız bölgelerinin altında bile kararlı çalışabilen hız ve moment kontrolü yapabilen yardımcı motorlardır. Örneğin hassas takım tezgahlarında ilerleme için genellikle servo motorlar kullanılır. Servo motorların AC ile çalışan modelleri fırçasız, DC ile çalışan motorları ise fırçalıdır. Bunlar elektronik yapılı sürücü / programlayıcı devrelerle birlikte kullanılır. Günümüzde yapılan servo motor çalıştırma sürücüleri şekil.1 de gördüğünüz gibi tamamen mikroişlemci kontrollü ve dijital yapılıdır.
17 Dijital kontrollü hassas makinelerde çok tercih edilen servo motorların bazı özellikleri şöyle sıralanabilir. Döndürme momentleri yüksektir. Döndürme momentinin 2 katına kadar olan değerlere kısa süreli olarak yüklenebilir. Devir sayıları d/d arasındaki herhangi bir değerden birine kolayca ayarlanabilir.
18 Çok sık aralıklı olarak hareket edebilirler.yani dur kalk işlemlerinin fazla olması motoru olumsuz olarak etkilemez. Atalet (Kalkış) momentleri küçük olduğundan verilen komutları gecikme olmadan algılar ve yerine getirirler.
19 SERVO MOTOR ÇEŞİTLERİ AC SERVO MOTORLAR Bu tip servo motorlar genellikle iki fazlı sincap kafesli indüksiyon tipi motorlardır. İki fazlı asenkron motorlar,büyük güçle yapılmakla birlikte çoğunlukla otomatik kontrol sistemlerinde servo motorlar olarak kullanılmak amacı ile küçük güçlü yapılır. Fırça ve kolektör olmadığından arıza yapma ihtimalleri az bakımları kolaydır. AC servo motorlar 2 fazlı ve 3 fazlı olmak üzere 2 biçimde incelenir.
20
21
22
23 A.C Servo Motorların Yapısı İki fazlı servo motorun statorunda eksenleri arasında 90 derecelik elektriksel açı olan referans ve kontrol sargısı olmak üzere iki adet sargı vardır. Rotoru ise sincap kafesli sargı taşır, fakat yüksek dirence sahip olması gibi bir takım özellikler kazandırılmıştır. Büyük güçlü AC servo motorlar iki ya da üç fazlı olarak üretilmektedir. Bu tip motorların rotorları, doğal mıknatıslı ya da kısa devre çubuklu olmaktadır. İki ya da üç fazlı servo motorların çalışma prensibi, senkron ya da asenkron tip motorlara çok benzemektedir. Üç fazlı servo motorların hız kontrolü, pals frekans çevirici devresi üzerinden pals genişlik modülasyonu (PWM) devreleriyle yapılmaktadır.
24
25 İki fazlı servo motorların sargılarının biri referans, diğeri ise kontrol sargısı olarak da adlandırılır. Referans sargısına sabit değerli, sabit frekanslı alternatif akım uygulanır. Kontrol sargısına ise yükselteç devresinden gelen kontrol gerilimi verilir. Kontrol sargısına uygulanan akım, faz kaydırma devreleriyle 90 kaydırılarak uygulanır. İki sarımda oluşan manyetik alanlar sonucunda rotor döner
26
27 DC Servo Motorlar DC servo motorlar genel olarak bir DC motor olup, motora gerekli DC akımı aşağıdaki metotlarla elde edilir. Bir elektrik yükselteçten AC akımın doyumlu reaktörden geçirilmesinden AC akımın transistor den geçirilmesinden Amplidin, retotrol, regüleks gibi dönel yükselteçlerden elde edilir. DC servo motorlar çok küçük güçlerden çok büyük güçlere kadar imal edilirler.( 0.05 hp den 1000 hp ye kadar.)
28
29 DC MOTORLARIN YAPISI VE ÇALIŞMASI Bu motorlar klasik DC motorlar gibi endüktör, endüvi gövde, fırça ve kolektörden meydana gelir. Motorun dönme hareketli, endüktör salgılarına uygulanan D.C. akımın oluşturduğu manyetik alan ile aynı D.C. akımının fırça ve kolektörden geçirilerek endüvi sargısına uygulanması sonucu oluşan, endüvideki manyetik alanın etkisi sonucu meydana gelmektedir. Endüktördeki döner manyetik alanın etkisi, endüvideki alan nedeniyle endüvinin dönmesi sağlanır.
30 Özellikleri; Enerji kısımları, asıl motorlara göre daha az enerjiye ihtiyaç gösterir. Motor çapı, normal D.C. motorlara göre daha küçüktür. Servo motorların boyları uzundur. Rotorun dönme momenti rotor çapına bağlı olarak değişir. (boylarının uzun olmasının sebebi budur). Atalet momenti küçüktür
31 Endüstride daha çok dört tip servo motor kullanılır. Bunlar: Alan kontrollü servo motor. Endüvi kontrollü servo motor. Sabit mıknatıslı- endüvi kontrollü servo motor. Seri ayrık alanlı servo motor.
32
33
34
35 Servo Motor ve Sürücü Devre Elemanları Servo motorları çalıştırmak için çeşitli donanımlara ihtiyaç vardır. Aşağıda servo motorlar için kullanılan sürücü devre elamanları görülmektedir. Fırçasız D.C motor, RS485 çevirici kit ve sürücü kart bulunmaktadır.
36 Servo Motorların Bakım-Onarımı SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ Servo motorlarda bakım ve ufak arızaların giderilmesinde izlenecek yollar; Arızanın mekanik- elektrik arızası olduğunu araştırınız. Mekanik arızaların tamiri, parçaların yenilerinin değiştirilmesi ile giderilir. Toz, yağ ve diğer çevresel etkenlerden dolayı meydana gelen kirlenmeleri gerekli kimyasallar kullanarak gideriniz. Elektrik arızalarında ise öncelikle arızanın motor ya da sürücü devresinde olup olmadığının kontrolünü yapınız. Motor elektrik arızalarında sargı uçları ve sargıları kontrol ediniz. Sürücü devresinde elektronik kartın kontrolünü yapınız.
37
38
39 Kaynakça: İTÜ IEEE Öğrenci Kolu dokümanları ODTÜ Robot Kulübü dokümanları Hacettepe Ünv. Hobi CNC proje dokümanları MEB MEGEP Modülleri
40 Bizi dinlediğiniz için Teşekkürler Soru - Cevap
41 Hazırlayanlar: Sabri ÜNAL Fatih YAMAN Danışman: Yrd. Doç. Dr. Nihat YILMAZ İletişim
CNC TAKIM TEZGAHLARI ve CNC PROGRAMLAMA BALIKESİR 2012 ÖNSÖZ Balıkesir Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümünde verilmekte olan CNC tezgahlar dersi içeriğine uygun olarak hazırlanan bu ders notlarında
Aktüatörler ve Aktüatör Seçimi Resim-1 Dr. Özgür AKIN Giriş Aktüatör Nedir? Aktüatörlere Neden İhtiyaç Duyarız? Aktüatörlerin Sınıflandırılması. Aktüatör Nedir? Aktüatör, bir mekanizmayı veya sistemi kontrol
T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ AC VE DC MAKİNELER ANKARA 2007 Milli Eğitim Bakanlığı tarafından geliştirilen
1. ASENKRON MOTORLAR Sanayi tesislerinde elektrik enerjisini dairesel harekete çevirebilmek için motorlar kullanılır. Motor sargılarına verilen alternatif akımın meydana getirdiği döner manyetik alanın
1 ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORLAR Üç Fazlı Asenkron Motorlar Üç fazlı asenkron motorlar, stator sargılarına uygulanan elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirerek milinden yüke aktarırlar. Rotor ise gerekli
1. BÖLÜM: KOLEKTÖRLÜ MAKİNELERİN ARIMLARI A. arımda (bobinajda) kullanılan malzemeler 1. arım işleri için gereken takımlar (aygıtlar) Pense, kargaburun, yankeski, düz uçlu tornavida, yıldız uçlu tornavida,
KOCAELİ TEKNİK LİSESİ ELEKTRİK BÖLÜMÜ OTOMASYON ATÖLYESİ MOTOR SÜRÜCÜLERİ ve SERVO SİSTEMLER DERS NOTU MEHMET TOSUNER 2009 Güç Elektroniği Anahtarlama Elemanları: Bu ders notunda anlatılan konvertör ve
ENDÜKSİYON MOTORLARA YOL VERME YÖNTEMLERİ Ahmet Teke, Mehmet Tümay firstname.lastname@example.org, email@example.com Çukurova Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü İşletmelerde yüklerin büyük bir kısmını
T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü ROBOT KOLU DENETİMİ 210197 Abdullah YARIMBAŞ 210283 Ali ŞİMŞEK Doç. Dr. H. İbrahim OKUMUŞ Mayıs 2013 TRABZON
IML 322 İMALATTA OTOMASYON Bahar 2012-2013 Hafta 3 Algılayıcılar, eyleyiciler ve diğer kontrol sistem elemanları Doç.Dr. Erdinç Altuğ 1 Bu hafta algılayıcıları ve eyleyicileri inceleyeceğiz. Bir işlemi
T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ DOĞRU AKIM MOTORLARI ANKARA 2007 Milli Eğitim Bakanlığı tarafından geliştirilen
T.C. BOZOK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Yüksek Lisans Tezi DÖRT ROTORLU İNSANSIZ HAVA ARACININ YÜKSEKLİK VE KONUM KONTROLÜ Cemil ALTIN Tez Danışmanı Yrd. Doç.
T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ ASENKRON MOTORLARA YOL VERMEK ANKARA 2007 Milli Eğitim Bakanlığı tarafından
T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ FOTOKOPİ MAKİNESİ MOTOR VE KONTROL ÜNİTELERİ ANKARA 2007 Milli Eğitim Bakanlığı
T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ CNC TEZGÂHLARINDA İŞLEME ESNASINDAKİ TİTREŞİMLERİ ANALİZ EDEREK CNC OPERATÖRÜNE REHBERLİK EDEN BİR SİSTEM GELİŞTİRİLMESİ FİGAN DALMIŞ DOKTORA TEZİ BİLGİSAYAR
fb.com/mekatron kmuhend sl g Mekatron kfrm 6. Sayı: Eylül 2015 MEKATRONİK Mekatron kmuhend s Muhend s_eg t m Mekatron k Hakkında Mekatron k Hakkında Merak Ed len Herşey Elektr k Motorları Alternat f Akım
T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKİ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ ALTERNATİF AKIM ESASLARI ANKARA 007 Milli Eğitim Bakanlığı tarafından geliştirilen
T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ ASENKRON MOTORLARA YOL VERME ANKARA 2007 Milli Eğitim Bakanlığı tarafından
RMS (Etkin Değer) ve Ortalama Değer Alternatif bir akımın RMS değeri sabit bir direnç yükünden geçen ve aynı miktarda ısı enerjisi üreten DC akımın değerine eşittir. RMS Karesel Ortalama Değer (Root Mean
T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-ElektronikMühendisliğiBölümü BĠLGĠSAYAR KONTROLLÜ ARAÇ 210226 Serkan DEMİRBAŞ 228443 Yusuf YAZICI Danışman: Prof. Dr. Cemil GÜRÜNLÜ Haziran,
4. MOTOR İÇİN GEREKLİ FRENLEME SİSTEMİNİ KURMAK Bu öğrenme faaliyetinde asenkron motorların frenlenmesi (ani olarak durdurulması) konusunda bilgi ve becerileri öğreneceksiniz. Fren motorlarının başlıca
GAZĠOSMANPAġA ÜNĠVERSĠTESĠ Bilimsel AraĢtırma Projeleri Komisyonu Sonuç Raporu Proje No: 2011/04 ASENKRON MOTORLARDA AKIM VE TĠTREġĠM VERĠSĠNE DAYALI KESTĠRĠMCĠ BAKIM Proje Yöneticisi Yrd. Doç. Dr. Mehmet