Fırçasız motordan düzgün DC voltage almak için basit bir devre

[Berk Eksin]

Merhaba değerli forum üyeleri geçen aylarda forumda bir konu görmüştüm biri fırçasız motorların verimi normal motorlara göre daha iyi olduğu için fırçasız motor kullanrak bir jeneratör yapmak istersek nasıl bir devre kullanmalıyız diye bir soru sormuştu. Bende o zaman internette araştırdığımda 6 diyot ile yapılan çok basit bir devre görmüştüm.
Bu gün kopan bir telefon şarj kablosunu lehimlemek için lehim çantasını açtığımda birkaç diyot buldum hazır başına oturmuşken şu devreyle yapıyım dedim devrenin şeması şu şekilde

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

6 diyot kullanarak basit bir lehim işlemiyle bende aynısını yaptım. Birde motora bağlayabilmek için motor uçlarına dişi banana konnektör lehimledim.

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Daha sonra elimdeki motora bağlayıp deneme yapmaya çalıştım ama şöyle bir sorun var teknik olarak 1000kv bir motora 1v verirsek 1000rpm döner bu işlemi tersten yaparsak 1000kv motoru 1000rpm ile döndürmemiz lazımki 1v çıkış alalım.
Benim elimdeki motor 450kv bir motordu ilk önce elimle çevirdiğimde dijital multimetrede anlık bir değer gözüküp gidiyordu. Sabit bir değer alabilmek için elimdeki matkap motorunu kullanarak fırçasız motoru döndürüp deneme yapmak istedim fakat ikisini birleştirebilecek uygun bir bağlantı bulamadım daha sonra analog bir multimetre bağladım ve tekrar bilek gücüne geçtim daha rahat gözlemlenebilir oldu fakat yinede 1v çıkış alamadım tabi bunda diyotların özellikleri verimleri vb konularda etkili.
Tabi daha düzgün çıkış almak için çıkışa bir kapasitör bağlayıp daha farklı diyotlar kullanılabilir benim kullandığım diyotlar 15 seneden fazladır dandik bir çantada duruyormuş.

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu VIDEOYU görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Eğer bunu kullanarak gerçek bir rüzgar türbini gibi birşey yapmak isteyen olursa düşük kv bir motor kullanmak daha iyi olacaktır bu sayede aynı watt değerinde daha yüksek voltaja sahip olunabilir veya bir step up dc-dc devresi kullanarak voltajı yükseltmekte mümkün

 

[Sumer Yamaner]

Bir şeyleri merak edip deneyler yapmak tabii ki güzel şeyler. Ama her seferinde Amerika kıtasını yeniden keşfetmek gerekmiyor. Yani bilinen şeyleri iyice anlayıp, öğrenip onların üzerine bir şeyler koyabilirsek o zaman ilerleme şansımız olur.
O halde temel elektrik bilgilerimizi güncellersek bu tür uygulamalarda daha iyi fikir yürütebiliriz.
Öncelikle, "malum dc voltajı düşürmek kolay fakat yükseltmek pek mümkün değil" önermesine karşı çıkmalıyım. DC gerilimi yükselten klasik devrelerimiz mevcut ve çok sık yapılan bir şey bu. Ayrıca gerilim yükseltmek istersek, hazır elimizde üç fazlı bir AC varken rahatlıkla uygun bir trafo kullanabiliriz.
Ama burada neden gerilime odaklandığını çözemedim. Çünkü bir şekilde elektrik enerjisi üretip kullanacaksan hem gerilime hem de akıma ihtiyacın var.
1000 kV bir motoru dakikada 1000 devirle döndürünce uçlarında 1V oluşacağı varsayımı da hatalı. Çünkü o motorun normal çalışmada 1V giriş ile 1000 devir veremeyeceğini biliyoruz. Hele hele yüke bindiğinde hiç veremeyecektir. Dolayısıyla bu tür bir hesaplamanın pek bir geçerliliği olmaz. Ek olarak çıkış üç fazlı sinüsoidal bir dalga olacaktır ve bir çıkış geriliminden söz edeceksek bu dalgaya göre iki farklı (peak to peak ya da RMS) gerilimden söz etmemiz gerekir.
Diğer bir nokta diyotlar. Standart bir silikon diyot geçiş yönünde, geçen akıma da bağlı olarak 0.6V ile 1 V arasında bir gerilim kaybına yol açar. O nedenle bu tür uygulamalarda Schotkky diyotları kullanırız. Bunların gerilim kaybı 0.3 - 0.4 V düzeyinde kalacağı için sistem verimi artmış olur.
Çıkışı düzenlemek için bir kondansatör tabii ki iş görür ama yetersiz kalır. Bu tür uygulamalarda uygun bir voltaj regülatörü kullanılması adettendir.
Bütün bu sistem halen caddelerde turlamakta olan hemen tüm otomobillerde zaten mevcut bu arada. Otomobillerin alternatörleri tamamen bizim fırçasız motorlar gibi çalışırlar. Aradaki tek fark, alternatörde permanent mıknatıs kullanılmaz. İçte dönen bir elektromıknatıs vardır ve bunu besleyen iki adet fırça mevcuttur. Tamirciler arasında "konjektör" diye bilinen ünite ise, alternatörün çıkış gerilimini izleyerek elektromıknatısın içinden geçen akımı değiştirir ve çıkışı stabil tutmaya çalışır.
Son olarak, elektrik enerjisi ürtecek bir sistemin temel ayrıntılarını bir hatırlayalım. Diyelim ki bizim fırçasız motoru belirli bir süratte çeviriyoruz. Motorda kullanılan mıknatısların özellikleri, motordaki sarım sayısı, sargı nüvesinin manyetik özellikleri, o anki devir sayısı gibi birçok parametreye bağlı olarak motorun uçlarında bir gerilim oluşur. Ancak biz o gerilimi kullanmaya kalktığımız, yani bir akım akmasına yol açtığımız anda işler değişir. Çünkü akan akım, motorun hareket yönünün aksine bir ters elektromotor kuvveti oluşturur ve motorun uçlarından elde ettiğimiz gerilim düşer. Bu da motoru dışarıdan çeviren kuvvete karşıt bir kuvvettir ve eğer dışarıdan eklediğimiz güç artmazsa motorun devri düşer. O halde eğer sürekli belirli bir gerilim çıkışı istiyorsak, çıkıştaki gerilimi sürekli izleyip motoru döndüren kaynağın hareketini değiştirecek bir düzeneğe de ihtiyacımız var demektir.
Kafanı fazla karıştırmak istemem, sadece bilinip öğrenilecek çok şey olduğunun altını çizmek istedim...

 

[Berk Eksin]

Bir şeyleri merak edip deneyler yapmak tabii ki güzel şeyler. Ama her seferinde Amerika kıtasını yeniden keşfetmek gerekmiyor. Yani bilinen şeyleri iyice anlayıp, öğrenip onların üzerine bir şeyler koyabilirsek o zaman ilerleme şansımız olur.
O halde temel elektrik bilgilerimizi güncellersek bu tür uygulamalarda daha iyi fikir yürütebiliriz.
Öncelikle, "malum dc voltajı düşürmek kolay fakat yükseltmek pek mümkün değil" önermesine karşı çıkmalıyım. DC gerilimi yükselten klasik devrelerimiz mevcut ve çok sık yapılan bir şey bu. Ayrıca gerilim yükseltmek istersek, hazır elimizde üç fazlı bir AC varken rahatlıkla uygun bir trafo kullanabiliriz.
Ama burada neden gerilime odaklandığını çözemedim. Çünkü bir şekilde elektrik enerjisi üretip kullanacaksan hem gerilime hem de akıma ihtiyacın var.
1000 kV bir motoru dakikada 1000 devirle döndürünce uçlarında 1V oluşacağı varsayımı da hatalı. Çünkü o motorun normal çalışmada 1V giriş ile 1000 devir veremeyeceğini biliyoruz. Hele hele yüke bindiğinde hiç veremeyecektir. Dolayısıyla bu tür bir hesaplamanın pek bir geçerliliği olmaz. Ek olarak çıkış üç fazlı sinüsoidal bir dalga olacaktır ve bir çıkış geriliminden söz edeceksek bu dalgaya göre iki farklı (peak to peak ya da RMS) gerilimden söz etmemiz gerekir.
Diğer bir nokta diyotlar. Standart bir silikon diyot geçiş yönünde, geçen akıma da bağlı olarak 0.6V ile 1 V arasında bir gerilim kaybına yol açar. O nedenle bu tür uygulamalarda Schotkky diyotları kullanırız. Bunların gerilim kaybı 0.3 - 0.4 V düzeyinde kalacağı için sistem verimi artmış olur.
Çıkışı düzenlemek için bir kondansatör tabii ki iş görür ama yetersiz kalır. Bu tür uygulamalarda uygun bir voltaj regülatörü kullanılması adettendir.
Bütün bu sistem halen caddelerde turlamakta olan hemen tüm otomobillerde zaten mevcut bu arada. Otomobillerin alternatörleri tamamen bizim fırçasız motorlar gibi çalışırlar. Aradaki tek fark, alternatörde permanent mıknatıs kullanılmaz. İçte dönen bir elektromıknatıs vardır ve bunu besleyen iki adet fırça mevcuttur. Tamirciler arasında "konjektör" diye bilinen ünite ise, alternatörün çıkış gerilimini izleyerek elektromıknatısın içinden geçen akımı değiştirir ve çıkışı stabil tutmaya çalışır.
Son olarak, elektrik enerjisi ürtecek bir sistemin temel ayrıntılarını bir hatırlayalım. Diyelim ki bizim fırçasız motoru belirli bir süratte çeviriyoruz. Motorda kullanılan mıknatısların özellikleri, motordaki sarım sayısı, sargı nüvesinin manyetik özellikleri, o anki devir sayısı gibi birçok parametreye bağlı olarak motorun uçlarında bir gerilim oluşur. Ancak biz o gerilimi kullanmaya kalktığımız, yani bir akım akmasına yol açtığımız anda işler değişir. Çünkü akan akım, motorun hareket yönünün aksine bir ters elektromotor kuvveti oluşturur ve motorun uçlarından elde ettiğimiz gerilim düşer. Bu da motoru dışarıdan çeviren kuvvete karşıt bir kuvvettir ve eğer dışarıdan eklediğimiz güç artmazsa motorun devri düşer. O halde eğer sürekli belirli bir gerilim çıkışı istiyorsak, çıkıştaki gerilimi sürekli izleyip motoru döndüren kaynağın hareketini değiştirecek bir düzeneğe de ihtiyacımız var demektir.
Kafanı fazla karıştırmak istemem, sadece bilinip öğrenilecek çok şey olduğunun altını çizmek istedim...

Verdiğiniz bilgiler için teşekürler hocam benim burdaki amacım tabiki yeni bir şey keşfetme değildi zaten internette brushless motor generator yazınca kolaylıkla bulunabilir yöntem. Benim amacım kendimce birşey denemek istemiştim belki birinin bir işine yarar diye düşünerek forumda paylaşmaktı. Bunun içinde özel mazemeler almak yerine elimde olan basit bir kaç malzemeyi kullandım voltaja odaklanmanın nedeni elimde güç ölçebilecek köryük gibi birşeyin olmamasıydı videoda yok ama daha sonra basit bir direnç bağlayıp akımda ölçmeye çalıştım .
Dc voltaj yükseltme kısmı için kusura bakmayın sonradan aklıma geldi step up diye geçen devreler vardı yükseltmek için onu unutmuşum düzelttim.
1000kv 1 v 1000rpm kısmını tamamen teknik olarak yazdım bende farkındaydım öyle olmayacağının ama teknik bilgisi pek olmayan meraklı kişilerde girince bir şeyler anlayabilsinler diye olabildiğince basit yazmaya çalıştım
Son olarak yazınızda birşey aklıma takıldı bu motordan çıkan ac bir akım mı?

 

[Sumer Yamaner]

Son olarak yazınızda birşey aklıma takıldı bu motordan çıkan ac bir akım mı?

Tabii ki.