DERS 6 EYLEYİCİLER-2

Step motorlar Step motorlar uçlarına gerilim uygulandığında dönen klasik DC motorlardan farklıdır. Step motorlar tam döngüsünü küçük adımlara bölebilen fırçasız elektrik motorlarıdır. Girişlerine uygulanan darbe dizilerine karşılık, analog dönme hareketi yapabilen elektromagnetik elemanlardır. Motor pozisyonu herhangi bir geri besleme mekanizması olmadan kontrol edilebilir. Step motorlarda merkez dişlinin etrafında çok sayıda dişli elektromıknatıslar bulunmaktadır.

Step motorlar Bu elektromıknatıslara mikrokontrolör gibi bir dış kontrol devresiyle enerji verilerek motor uyarılır. Bu elektromıknatısların dişleri ile merkez çarkın dişleri birbiriyle etkileşime girer. Dönen kısmın dişleri ilk elektromıknatısa hizalandığında bir sonraki elektromıknatısa enerji verilir. İlk elektromıknatıs kapanıp, ikincisi açıldığında mil biraz dönecektir. Bu adımlar diğer elektromıknatıslar için aynen devam eder.

Bir uyarımda, rotorun yapacağı hareketin ne kadar olacağı, motorun adım açısına bağlıdır. Adım açısı, motorun yapısına bağlı olarak 90, 45, 18, 7,5, 1,8… derece veya çok daha değişik açılarda olabilir. Adım açısı küçüldükçe motor yapısında daha fazla elektromıknatıs kullanılacaktır. Açının küçülmesi ile maliyet de artacaktır.

Step motorlar Kullanım alanları: Kontrol sistemlerinde, Yazıcılar, çiziciler, hard disk sürücüler, kart okuyucular vb bilgisayar parçalarında, Sayısal kontrol sistemlerinde, CNC tezgahlarda, Proses kontrol sistemlerinde, Robot teknolojisinde.

Step motorların avantajları Step motorlar dijital giriş işaretlerine cevap verirler, bu nedenle mikroişlemci veya bilgisayarlarla kontrol için ideal elemanlardır. Step motorların hangi yöne döneceği, devir sayısı, dönüş hızı gibi değerlerin mikroişlemci veya bilgisayar yardımı ile kontrol edilebilmesi, her an bu motorların dönüş yönü, hızı ve konumunun bilinebilmesini sağlamaktadır. Step motorların dijital girişlere cevap vermesi, geri beslemeye ihtiyaç duyulmaksızın açık çevrim çalıştırılabilmesini sağlamaktadır. Açık çevrim çalıştırılan bir adım motoru ile hız, ivme ve konum kontrolü daha basit ve daha az maliyetle gerçekleştirilebilir. Step motorlar, giriş işaretlerinin frekansına bağlı olarak çok geniş bir hız aralığında sürülebilirler. Step motorlar, dayanıklıdırlar, herhangi bir hasara yol açmadan defalarca durdurulup çalıştırılabilirler. Mekanik yapısı basit olduğundan bakım gerektirmezler.

Olumsuz Yönleri: Adım açıları sabit olduğundan rotordan alınan hareket sürekli değil darbelidir. Klasik sürücülerle kullanıldıklarında verimleri düşüktür. Adım cevapları nispeten büyük ve salınımlıdır. Yüksek atalete sahip yüklerde yetenekleri sınırlıdır. Sürtünme kaynaklı yükler, hata kümülatif olmasa dahi açık çevrim çalışmada konum hatası meydana getirebilirler. Elde edilebilecek çıkış gücü ve momenti sınırlıdır. İyi kontrol edilmezse yüksek genlikli titreşimler ve rezonans meydana gelebilir. Oldukça yüksek hızlarda çalıştırmak pek kolay değildir.

Servomotor sistemleri Motor, dişli, pozisyon sensörü, hata yükseltici, motor sürücüsü ve istenen pozisyonu kodlayan devreden oluşan sistemlerdir. Şekilde tipik bir servomotor ünitesinin blok diyagramı görülmektedir (RC tipi servomotor). Bir kontrolör mili saniye mertebesindeki belli aralıklarla (20ms gibi) puls üretir. Bu pulsların genişliği 1-2 milisaniyedir. Puls genişliği motorun dönmesi gereken pozisyonu belirlemede kullanılır.

DC Servo motorlar Servo sistemlerde kullanılan doğru akım motorlarına D.C. Servo motorlar adı verilir. D.C. servo motor çalışma prensibi açısından aslında, Statoru Daimi Mıknatıs olan bir D.C. motordur. Manyetik alan ile içinden akım geçirilen iletkenler arasındaki etkileşim nedeniyle bir döndürme momenti meydana gelir.

Servo motor kullanım alanları Nümerik kontrollü makinelerde Otomatik kaynak makinelerinde Pres makinelerinde Paketleme makinelerinde Ölçüm makinelerinde Sargı makinelerinde Yarı iletken üretim ünitelerinde Yüksek hızlı çip yerleştirmede Tıbbi cihazlarda Anten sürücülerinde CD sürücülerinde Tekstil makinelerinde kullanılır.

Hidrolik Eyleyiciler Pascal kanunu: Hidrolik sistemler pascal kanunu temel alınarak geliştirilmiştir. Sıvı dolu bir kaba uygulanan kuvvet sonucu meydana gelen basınç sıvı tarafından kabın bütün yüzeylerine aynen iletilir. Bu özellik sayesinde uygulanan küçük kuvvetlerle büyük bir güç elde etmek mümkündür.

Bernoulli prensibi Sürekli,sürtünmesiz, sıkışmaz ve sabit debili bir akışta akım çizgisi boyunca toplam enerji sabittir. Boru çapı küçüldükçe akışkan hızı artar,basıncı düşer şeklinde de ifade edilebilir. Toplam enerji=Potansiyel enerji+Kinetik enerji+Basınç kuvvetinin yaptığı iş Kinetik enerji akışkanın hareket halindeyken sahip olduğu enerjidir. Potansiyel enerji akışkan basıncı ile oluşan enerjidir.

Hidrolik sürücülü sistemler Akışkan gücü ile iş yapan makine ve aletler hidrolik sürücü kullanan makinelerdir. Hidrolik sistemlerle daha az güç ile daha fazla iş yapılır. Hidrolik sistemler düzgün ve titreşimsiz çalışır, dolayısıyla hidrolik sistemlerin kontrolü kolaydır. Kontrol kolaylığı, ekonomik olması ve az yer kaplaması nedeniyle geniş bir uygulama alanı vardır.

Kullanım alanları Presler Hidrolik direksiyon ve fren destek sistemi Forkliftler Vinçler Baraj kapaklarının açılıp kapanması Uçak iniş kalkış sistemleri Ağır sanayi makinaları Pompalar Pistonlar…

Avantajları Diğer sistemlere göre sessiz ve gürültüsüz çalışırlar. Hidrolik enerjinin elde edilmesi, denetimi ve kontrolu kolaydır. Uzaktan kontrol edilebilir Bakımı, tamiri ve onarımı kolaydır. Basınç yükselmelerinde devre otomatik olarak kontrol edilir. Küçük basınçlarla büyük güçler elde edilebilir. Ters yönlü ani hareketleri mümkündür.

Avantajları Akışkan olarak yağ kullanıldığından sistem çalışma sırasında kendi kendini yağlar. Parça ömrü uzundur. Ekonomiktir. Isıtma ve soğutma kendiliğinden gerçekleşir. Sistem durmadan hız kontrolu yapılabilir. Otomatik kumanda sistemi ile tek merkezden kontrol edilebilir. Az yer kaplarlar

Dezavantajları Sıvıların yüksek ısılara ulaşması ile yağ kaçakları oluşabilir ve verim düşebilir. Bağlantı ve rakorlarda yüksek basınçtan kaynaklanan kaçak ve sızıntı oluşabilir. Bazı elemanlar ısıya karşı hassas olmaları nedeniyle özelliklerini kaybedebilirler.Bunu önlemek için ısı ayarlayıcılar (eşanjör) devreye bağlanmaları gerekmektedir. Sistem montajı sırasında borularda fazla kıvrım verilirse verim düşer. Elemanlar iyi seçilmez, sistem iyi monte edilmez ise verimi düşer.

Hidrolik motor Hidrolik motor, hidrolik enerji yardımı ile dairesel hareket üreten hidrolik sistem elemanıdır. Hidrolik pompanın ürettiği hidrolik enerjiden yararlanır. Pompalar mekanik enerjiyi hidrolik enerjiye, motorlar ise hidrolik enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürür.

Hidrolik Motorların Elektrik Motorlarından Üstünlükleri Başta iş makineleri olmak üzere her yerde kullanılabilir Motoru durdurmadan hız ayarı yapılabilir Büyük kuvvetler iletilir Hidrolik akışkanlar sıkıştırılamadıkları için düzgün hızlar elde edilebilir Hareket devam ederken, dönüş yönü değiştirilebilir Emniyet valfi kullanarak aşırı yüklenmelerde durdurulabilir Hidrolik Motorların Elektrik Motorlarına Göre Dezavantajları Hidrolik akışkanların sürtünme dirençleri yüksek olduğu için dönüş hızları düşüktür Fiyatları çok yüksektir Yüksek sıcaklıklarda kullanılamaz Kirliliğe karşı çok hassastır

Pnömatik Eyleyiciler Hava basıncı ile çalışan otomasyon makineleridir. Hidroliğe göre daha hijyenik ortamlarda kullanılabilir. Hidroliğe göre daha düşük basınçlarda çalışırlar. Hidrolikte 1000 bar gibi değerlere bile çıkılabilirken pnömatikte standart çalışma basınçları 3 barla 12 bar arasındadır. Yüksek çalışma hızları yakalayabilirler. Pnömatik sistemlerin tercih edilmesinin en büyük nedeni hidrolik ve elektrik hareket sistemlerine göre çok yüksek hızlara ulaşabilmeleridir.

Pnömatik Eyleyiciler Verimleri düşüktür (%25-%40). Pnömatik sistemleri kullanmak oldukça kolay olmakla birlikte oldukça maliyetlidir. Pnömatik sistemlerin üretimi, bakımı daha maliyetli olduğu için endüstri yavaş yavaş pnömatikten uzaklaşıp elektrik sistemlerine  yönelmektedir. Komprasörler, Pnomatik Motorlar, Pnomatik Valfler, Pnomatik Silindirler pnomatik sistem uygulamalarıdır.

Pnomatik eyleyiciler Basınçlı hava motorları kullanma kolaylığı nedeniyle çeşitli alet ve kaldırma araçlarında tahrik elemanı olarak kullanılır. Güç, devir sayısı, dönme momenti, çalışma basıncını düşürmek ve hava miktarını kısmak suretiyle kademesiz ayarlanabilir. Motorlar yüksek bir ilk hareket momentine sahiptirler. Aşırı yüke karşı güvenli, patlama emniyetli, dayanıklı ve bakım, onarımları kolaydır. En sıkça kullanılanlar piston ve türbin motorlarıdır. Piston motorları, silindirler, Biyel, Krank mili, Senkron çalışan hava dağıtım valfi, Rulmanlar, ve Gövdeden oluşur.