Elektromekanik Enerji Dönüşümü #03 | Manyetik Malzemeler ve AC Uyarma: Histerezis ve Çekirdek Kaybı

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Transformatör çekirdekleri neden yarım milimetreden ince yüzlerce çelik saçtan yapılır, ve neden akı yoğunluğu hep 1.5 tesla civarında tutulur? Bu derste ferromanyetik malzemenin içine bakıyoruz: domenler, doyma, histerezis ve B–H çevrimi; ardından alternatif akımla uyarmada sivri tepeli uyarma akımını, uyarma voltamperini ve girdap ile histerezis kayıplarını örnek bir çelik ve bir transformatör çekirdeğiyle sayılarla hesaplıyoruz. Bu derste: - Manyetik malzemelerin iki görevi: küçük H ile büyük B, akıyı yönlendirmek - Domenler, doyma, kolay mıknatıslanma eksenleri ve histerezisin kaynağı - B–H çevrimi: doyma, kalıcılık Br, zorlayıcı alan Hc, doğru akım mıknatıslanma eğrisi - Örnek çelik eğrisi: μr 1 T'de ≈ 4000, 1.5 T'de ≈ 1190, 1.7 T'de ≈ 270 - Doymanın bedeli: B 1.7 kat artınca akım 4.3 kat (1.79 → 7.71 A) - AC uyarma: sinüs akı, sivri tepeli uyarma akımı (tepe/etkin 1.58 ve 2.34) - Uyarma voltamperi: çoğu reaktif, bir kısmı çekirdek kaybı - Girdap akımları ve ince saçlar; histerezis kaybı ve çevrim alanı - Transformatör çekirdeği örneği: 230 V, 36.3 kg, 43.6 W kayıp, 0.25 A uyarma - Kayıplar nasıl ölçeklenir: 60 Hz'de 1.54 W/kg, yarı kalınlıkta 0.9 W/kg; tane yönlendirmeli çelik - Üç yanılgı Bölümler: 0:00 Geçen Ders ve Bugün 0:23 Neden İnce Saçlar, Neden 1.5 T? 0:44 Manyetik Malzemelerin Görevi 1:18 Domenler, Doyma, Histerezis 1:58 B–H Çevrimi 2:39 Örnek Çelik Eğrisi 3:12 Doymanın Bedeli 4:04 AC Uyarma ve Uyarma Akımı 4:56 Uyarma Voltamperi 5:31 Çekirdek Kayıpları 6:16 Örnek: Transformatör Çekirdeği 7:17 Kayıplar Nasıl Ölçeklenir? 8:05 Üç Yanılgı 8:36 Özet ve Sıradaki Ders Sıradaki derste sürekli mıknatıslara geçiyoruz: ikinci çeyrek, enerji çarpımı ve mıknatıs malzemelerinin gelişimi. Kaynak kitap: A. E. Fitzgerald, C. Kingsley, S. D. Umans, Electric Machinery 6e (McGraw-Hill, 2003) — §1.3–1.4 (kitap s. 19–30) (konu sırası ve problem tipleri). Örnekler özgündür. Elektrik-Elektronik Mühendisliği öğrencileri için Elektromekanik Enerji Dönüşümü serisinin üçüncü dersi.