‘Elektrik Elektronik’ Kategorisi için Arşiv

Enerji, İş Yapabilme Yeteneğidir. Enerjinin Boyutları İşin Boyutları İle Aynıdır. Kl

Salı, 06 Kasım 2007

Enerji, iş yapabilme yeteneğidir. Enerjinin boyutları işin boyutları ile aynıdır. Klasik mekanikte iş, kütle (m) ile uzunluğun (l) karesinin çarpımının, zamanın (t) karesine oranı (ml²/t²) olarak tanımlanır. Bu, kütle büyüdükçe ya da devinimin uzunluk arttıkça ya da devinimin süresi kısaldıkça, yapılan işin ya da harcanan enerjinin artacağı anlamına gelir. Enerji çoğunlukla kilogram metre, joule, erg, BTU, kilovat saat gibi iş birimleriyle ifade edilir.

Enerjinin Korunumu Yasası, doğadaki tüm olgular için geçerlidir; buna göre, doğada gerçekleşen değişimler sırasında, toplam enerji miktarı değişmez. Enerji, belirli bir sistemde, birçok değişik şekilde bulunabilir ve enerjinin korunumu yasası çerçevesinde, bir biçimden ötekine dönüştürülebilir.

Türkiye’de enerjinin durumu, ne çok iyi ne de çok kötüdür. Günümüzde bir çok Avrupa Devleti, yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmaya geçmişken, Türkiye hala enerji elde etmek için termik ve hidroelektrik santrallerden yararlanmakta ve nükleer santrallere geçme çabası göstermektedir. Ülkemizde bulunan kömür rezervleri, Türkiye’nin ortalama 250-300 yılını garantilemiş durumdadır. Kurulan hidroelektrik santrallerinin de erozyon tehlikesi şimdilik yoktur. Ama 300 sene sonrası pek parlak değildir. Bu yüzden şimdiden yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmaya başlamalıyız.

Aşağıda Türkiye’nin ortalama yıllık enerji üretimi görülmektedir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg[/IMG]

Elektrik Enerjisi

Mekanik ya da kimyasal enerjinin ya da ısı enerjisinin elektriğe dönüştürülmesiyle elde edilen ve tüketicilerin kullanımına sunulan enerjidir.

Elektrik enerjisinin üretiminden tüketime ulaştırılmasında başlıca üç aşama vardır: üretim, iletim ve dağıtım. Elektrik enerjisi, günümüzde, aydınlatma, makinelerin çalıştırılması, bilgisayar ve benzeri aygıtlara enerji sağlanması gibi alanlarda kullanılan başlıca enerji kaynağıdır.

Elektrik enerjisinin kullanımına yönelik ilk çalışmalar, 1878’de İngiliz mucit St.George Lane-Fox ile ABD’li mucit Thomas A. Edison’ın geliştirdikleri, aydınlatma amaçlı elektrik enerjisi dağıtım şebekesi tasarımlarıyla başladı. İlk elektrik santrali Londra’da 1882’de hizmete girdi; aynı yıl New York kentinde de bir santral açıldı. Bu santraller doğru akım üretiyordu. Doğru akımın uzaklara iletilmesinin elverişli olmadığı kısa sürede anlaşıldı. 1886’da alternatif akımlı iletim sistemi ABD’de devreye girdi.

Elektrik üretiminde, temel olarak iki enerji kaynağından yararlanılır: su enerjisi ve ısı enerjisi. Su enerjisiyle çalışan hidroelektrik santrallerin en önemli üstünlükleri yakıta ve soğutma suyuna gereksimlerinin olmaması ve çevre kirliliğine yol açmamalarıdır. Buna karşılık bu santraller yağmura ve akarsuların mevsimden mevsime 10-100 kat değişiklik gösterebilen debilerine bağımlıdır. Buna karşılık ısı santrallerinde yer seçimi, tüketim merkezlerini göz önüne alınarak yapılabileceğinde, iletim hatlarının çok uzun olmasından kaçınmak olanaklıdır.

ENERJİNİN YAŞAMIMIZDAKİ ÖNEMİ

Canlılar, hayatlarının devamı için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu enerji, besinlerin kullanılması ile sağlanır. Ayrıca; büyüme, gelişme, yaşlanan dokuların yenilenmesi ve yaraların onarılması için de bazı maddeler gereklidir. Bütün bunlar besinlerle karşılanır. Besinlerden enerji elde edilebilmesi için önce kana geçmeleri, sonra da hücrelere taşınmaları gerekir. Besinlerin hücrelere geçebilecek kadar küçük parçalara ayrılmalarına sindirim denir. Sindirimi gerçekleştiren organların oluşturduklara sisteme de sindirim sistemi denir.

Besinler sindirilerek hücrelere alınabileceği gibi, bazı büyük moleküllü besinler önce hücreye alınıp, sonra hücrenin içinde de sindirilebilirler. Bu nedenle sindirim, yapıldığı ortama göre ikiye ayrılır.

Bunlar:

-Hücre içi sindirim

-Hücre dışı sindirimdir.

Hücre içi sindirimde besinler, hücre içine alınır ve sitoplazmada enzimlerle sindirilir.

Hücre dışı sindirimde ise besin, hücre içine alınmaz. Öncelikle hücre, besini sindirebilecek enzimleri hücre dışına atar. Besin hücre dışında sindirildikten sonrada ortaya çıkan ürünleri hücre içine alır.

Aynı zamanda sindirim, uygulanma şekline göre de ikiye ayrılır:

-Fiziksel(mekanik) sindirim

-Kimyasal sindirim

Fiziksel sindirimde besinler, diş gibi yapılarla ve kaslar yardımıyla besinlerin daha küçük parçalara ayrılmasıdır. Fakat besin maddeleri bu şekilde monomerlerine ayrılamazlar. Bunu yapacak olan enzimlerin temas edebileceği yüzey artmış olur.

Kimyasal sindirimde ise besinler, enzimler ve su yardımıyla monomerlerine ayrılmasıdır. Bu tip olaylar hidroliz reaksiyonlarıdır.

Sindirim şekilleri ve sistemleri her canlıda aynı değildir. Canlı sınıflarına göre farklılık gösterir. Bu yüzden sindirim sistemleri canlı sınıflarında incelenir.

Tek hücreliler, yapılarından dolayı son derece basit sistemlere sahiptirler.

Bir tek hücreden oluştukları için sadece hücre sindirimi yaparlar.

Çoğunlukla hücre içi sindirim yaparlar. Amip, öglena, terliksi hayvan gibi bir hücreliler, büyük besinleri endositozla veya fagositozla hücre içine, oluşturdukları besin kofullarına alırlar. Bu kofulların içine sindirim organeli olan lizozom, sindirim enzimlerini aktarır. Besinler burada sindirilerek yapı taşlarına ayrılırlar. Oluşan bu yapılar sitoplazmaya geçer. Kofulda kalan artık maddeler aynı kofulla, ekzositozla hücre dışına atılır.

Bitkilerde ve mantarlarda özelleşmiş sindirim organları yoktur. Küf ve şapkalı mantar çeşitleri, çürümekte olan bitki ve hayvanların artıkları üzerine yerleşirler. Sindirim enzimlerini artıkların üzerine salgılayarak organik maddeleri sindirirler. Oluşan yapıtaşlarını difüzyon ve aktif taşımayla hücre içine alıp kullanırlar. Böylece faydasız madde ve artıklar hücre içine alınmadan dış ortamda kalır. Bu olay hücre dışı sindirimdir.

Bitkiler fotosentezle kendi besinlerini kendileri ürettikleri için sindirim yapmazlar. Topraktan aldıklarını ve fotosentez ürünlerini hücrelerde depolarlar.

Fakat böcek kapan, ibrik otu gibi bazı bitkiler hücre dışı sindirimde yaparlar.

Omurgasızlardaki sindirim sistemleri daha gelişmiştir. Bu canlılarda genelde hücre dışı sindirim görülürken, bazılarında hem hücre içi hem de hücre dışı sindirim görülmektedir.

Süngerler hariç diğer omurgasızlarda sindirim olayı, silindirik kanal şeklindeki özel organların boşluklarında gerçekleşir.

Süngerlerde özel bir sindirim sistemi yoktur. Yaşadıkları deniz veya göl suyundan mikroskobik canlıları vücutlarındaki porlardan içeri alırlar. Süngerlerin bazı hücreleri vücut içindeki bu besinleri fagositozla hücre içine alıp sindirir ve artıklar çeşitli kanallardan dışarı atılır.

Sölenterlerden hidrada, ağız ve anüs olarak görev yapan tek bir açıklık vardır. Buradan alınan besinlerin bir kısmı vücut boşluğunda sindirilir. Kısmen sindirilen besinler sindirim boşluğunu çevreleyen hücreler tarafından alınır ve hücre içinde yapıtaşlarına ayrılarak sindirim tamamlanır.

Yassı solucanlardan planaryada, hidrada olduğu gibi ağız ve anüs görevi yapan tek açıklık vardır. Ağızla alınan besin vücudun her tarafına yayılan sindirim kanalında kısmen sindirilir. Kısmen sindirilen besinler hücre içine alınarak burada sindirim tamamlanır. Yassı solucanların bazıları parazit olarak yaşarlar.

Toprak solucanı ve diğer hayvanlarda ağızla başlayan ve anüsle sonlanan bir sindirim kanalı vardır. Alınan besinler, sindirim kanalının farklı özelikteki bölümlerimden geçerken sindirilir. Yararlı maddeler bağırsak hücreleri tarafından alınıp kana verilir. Sonrada vücut hücrelerine dağıtılır. Sindirilmeyen artıklar da anüsten dışarı atılır.

Omurgasızlardan toprak solucanında bulunan taşlık içindeki küçük taşlar, mekanik sindirimle besinleri öğütmeye yarar. Salyangoz gibi hayvanlarda sindirim kanalının başlangıcında, besinlerin parçalanmasını sağlayan radula adında dişli bir dil bulunur.

Eklem bacaklılarda sindirim sistemi toprak solucanlarındakine benzer.

Omurgalı canlılar kullandıkları besin çeşitlerine göre üç grupta incelenirler.

Otçullar, etçiller, otçul ve etçiller.

Omurgalı canlıların almış oldukları besinlere uygun olarak sindirim sistemleri farklılık gösterir. Bundan dolayı otçulların sindirim kanalı uzun, etçillerinki ise kısadır.

Bu canlılarda alınan besin çeşidine bağlı olarak ağız, diş, dil ve bağırsakların yapılarında da bazı farklılıklar bulunmaktadır.

Kuşlarda sindirim sistemi ağızla başlar, kloakla sonlanır. Ağız gaga şeklinde olup, alınan besinler önce kursağa gelir. Burada bir süre depolanarak yumuşatılır. Sonra bezli mideye gider. Burada mide öz suyuyla daha da yumuşayan besinler taşlığa geçer.

Güçlü kaslardan oluşan taşlığın, kuvvetli kasılmalarıyla içindeki besinler, alınan küçük taşlar ve kumlarla iyice öğütülür. Taşlıktan sonra bağırsağa gelen besinler, enzimler yardımıyla sindirilir. Sindirimi tamamlanmış besinler emilerek kana verilir.

Kuşların sindirim kanalının bağırsak bölümüne karaciğer ve pankreas gibi bezler bağlıdır. Sindirim enzimlerini bu bezler salgılar.

Sindirilemeyen artıklar da kalın bağırsaktan kloaka geçerek dış ortama atılır.

Memelilerde ağız ve dişler çok gelişmiştir. Etçillerin hepsinde ve bazı otçul memelilerde mide tek bölmelidir. Fakat sığır ve manda gibi geviş getiren bazı otçul memelilerin mideleri dört bölmelidir. Bunlar işkembe, börkenek, kırkbayır ve şirdendir.

Ağızla alınan besinler işkembede bir süre depolanır. Selülozlu besinler burada mutualist yaşayan bir hücreli kamçılılar tarafından salgılanan enzimlerle bir miktarı sindirilir. İşkembedeki besinler börkeneğe geçerler ve buradan tekrar ağıza getirilerek yeniden çiğnenir. Geviş getirme denilen bu olaydan sonra, besinler ikinci kez yutulur. Daha sonra kırkbayır ve şirdene getirilen besinler kimyasal sindirime uğrarlar. Şirdenden ince bağırsağa geçen besinler tamamen yapıtaşlarına ayrılırlar ve ince bağırsaktan emilerek kana taşınırlar.

İnsanlarda özelleşmiş bir sistem vardır. Sindirim sistemi silindirik bir kanal şeklindedir. Bu sistemde salgı üreten sindirime yardımcı bezler olan karaciğer ve pankreas da bu kanalla bağlantılıdır. İnsanın sindirim sisteminde besinler fiziksel ve kimyasal olmak üzere iki çeşit sindirime uğrar.

Ağızla başlayıp anüsle son bulan insandaki sindirim sistemine özel salgı üreten bezler vardır. Bunlar; ağıda tükürük bezleri, midede mide bezleri, ince bağırsakla bağlantılı karaciğer ve pankreas ile ince bağırsakta bulunan bezlerdir. Ayrıca mide ve ince bağırsakta bazı bezlerin salgı yapmalarını sağlamak için hormon üreten özel hücrelerde vardır.

İnsanda sindirim sistemi ağızda başlar. Ağız; dudaklar, yanaklar, damak ve yutakla çevrilmiştir. Ağzın içi mukoza adı verilen zarla kaplıdır. Ağızda sindirimi sağlayan önemli organlar; dişler, dil ve tükürük bezleridir.

Dişler, besinleri tutma, koparma, çiğneme ve öğütme görevlerini yapar. Tüm dişlerin yapısı aynı olup birbirine benzer. Diş, diş etinin üzerinde bulunan taç kısmı ve onun üzerini kaplayan çok sert bir yapı olan mineden oluşur. Minenin altında kemik yapısında fil dişi (dentin) bulunur. En iç kısımda sinirlerin ve kan kılcallarının bulunduğu diş özü (pulpa) yer alır.

Dilin yapısında çizgili kaslar bulunur. Besini ağız içinde karıştırma ve yutmaya yardımcı olur.

Tükürük bezleri; ağız boşluğuna kanallarla bağlanan, kulak altı, çene altı ve dil altı bezleri olarak üç çift ekzokrin salgı bezidir. Tükürük içinde bol miktarda su bulunur. Sudan başka mukus, amilaz enzimi, sodyum ve kalsiyum iyonları vardır. Tükürüğün mikrop öldürücü özelliği vardır. Tükürük pH ’sı 6,8 ‘dir.

pH ’nin yükselmesiyle kalsiyum iyonları ve fosfat gibi maddeler çökerek diş taşlarını ve tükürük kanallarını kapatan taşlar oluşturur. Tükürük besinlerin ıslatılmasını, kayganlaşmasını sağlarken, amilaz enzimiyle nişastanın kimyasal sindirimini başlatır.

Yutak; ağızla yemek borusunu birbirine bağlayan bir yapıdır. Ağızdaki çiğnenmiş besinlerin yemek borusuna itilmesini sağlar. Yutkunma anında gırtlak yukarı çıkar ve gırtlak kapağı soluk borusunu kapatır. Böylece lokmaların soluk borusuna geçmesi önlenerek yemek borusuna gönderilir.

Yemek borusu, soluk borusunun arkasında, yutaktan mideye kadar uzanan bir borudur. Yapısında bağ doku, düz kaslar ve örtü epiteli bulunur. Boyu,

20-25 cm ve çapı 2cm’dir. Bazı epitel hücrelerinin salgıladığı mukus, yutulan besinlerin mideye inişini kolaylaştırır. Kaslar yukarıdan aşağıya doğru kasılıp gevşeyerek (peristaltik hareket) lokmaları mideye iter.

Mide, karın boşluğunun sol üst tarafında, yemek borusu ile onikiparmak bağırsağı (duodenum) arasında bulunur. Mide enine, boyuna ve eğik olarak üst üste dizilmiş üç katlı düz kastan yapılmıştır. Bu kaslar midenin değişik yönlerden kasılmasını sağlar. Böylece mideye girmiş besinlerin mekanik sindirimi gerçekleşir. Midenin yemek borusu ile bağlı olduğu yere mide ağzı (kardia), onikiparmak bağırsağına bağlı olduğu yere mide kapısı (pilor) denir. Mide içten dışa doğru, bağ dokusu, (periton) düz kaslar ve mukoza hücreleri ile kaplıdır. Mukoza arasında mide özsuları salgılayan tüp şeklinde bezlerle, kana hormon salgılayan hücreler vardır. Mide özsuyunda hidroklorik asit (HCL) ile pepsinojen enzimi bulunur. Mide bezleri süt çocuklarında lap (renin) enzimi salgılar. Mukozanın salgısı olan mukus sıvısı mideyi HCL etkisinden korur. Mide kaslarının kasılıp gevşemesiyle midedeki besinlerin mide özsuyuyla karışarak bulamaç (kimus) haline gelmesiyle mekanik sindirim olurken, salgılanan enzimlerin proteinlerin kimyasal sindirimleri başlatılmış olur.

İnce bağırsak mide kapısından başlayıp, kalın bağırsağa kadar uzanan organdır. Çapı 2-3 cm ve boyu 7-8 m uzunluğundadır. İnce bağırsağın mideden başlayarak ilk 20-24 cm uzunluğundaki kısmına onikiparmak bağırsağı (duodenum) denir. Karaciğer ve pankreas duodenuma bir kanalla bağlı olduğundan salgılarını bura boşaltırlar. İnce bağırsağın duodenumun devamı olan kısmına boş bağırsak (jejenum), en son kısmına ise kıvrım bağırsak (ileum) denir. İnce bağırsağın ilk kısmı olan duodenum, buraya dökülen salgılarla kimyasal sindirimi yönüyle önemlidir.

İnce bağırsak dıştan içe doğru periton (karın zarı), düz kas ve mukoza zarlarından oluşur. İnce bağırsağın iç kısmında, yüzeyi genişletmek için çok sayıda parmaksı çıkıntılara benzer villuslar (tümür) bulunur.

Bu villusların üzerinde daha küçük ve çok sayıda mikrovilluslar bulunmaktadır. Villusların içinde kan ve lenf (ak kan) kılcalları vardır. İnce bağırsağın iç epitelinde, sindirim enzimleri üreten ve mukus salgılayan goblet hücreleri vardır.

Kalın bağırsak, ince bağırsağın son kıvrımından başlayarak anüse kadar uzanır. Boyu 1,5 m ve çapı 6 cm’dir. Kalın bağırsak yapı olarak ince bağırsağa benzer. Ancak kalın bağırsakta villuslar yoktur. Kalınbağırsağın iç epitelinde çok sayıda goblet hücresi bulunur. Goblet hücrelerinin salgıladığı mukus sindirim artıklarının Hareketini kolaylaştırır.

Kalın bağırsağa kolon da denir. Sağ alt karın boşluğunda bulunan kör bağırsaktan sonra, çıkan kolon, yatay kolon, inen kolon ve rektum denilen kısımdan sonra anüsle dışarı açılır. Kalın bağırsak, barındırdığı bakterilerle K vitamininin üretimini ve suyun emilimini sağlar.

Tüm bu sindirim olaylarında kimyasal sindirimi enzimler gerçekleştirir. Bu enzimlerde çeşitli organlardan salgılanır. Sindirime yardımcı olan bu bezler; tükürük bezleri, karaciğer safra kesesi, pankreas, mide ve bağırsak bezleridir.

Karaciğer yaklaşık 1,5-2 kg ağırlığında, diyafram kasının altında, karın boşluğuna yerleştirilmiş en büyük iç organımızdır. Karaciğerin çukur olan alt yüzünün sol tarafında mide bulunur. Üst kısmı ise diyaframla temas halinde ve kubbe biçimindedir. Karaciğerin üzeri bağ dokudan yapılmış bir kapsülle örtülüdür. Karaciğer dört parçadan oluşur. Bu parçalara lop denir. Her lop çok sayıda lopçuklara ayrılır. Lopçuklar safra (öd ) salgısı üretirler. Safra, karaciğer sağ lobunun altındaki safra kesesinde depolanır.

Safranın bir miktarı da koledok kanalıyla water kabarcığından onikiparmak bağırsağına boşaltılır. Safranın içinde, kolesterol, yağ asitleri, safra tuzları ve safra pigmentleri vardır. Safrada enzim bulunmaz. Safra salgısının eksilmesi yada salgılanmasının durması safra tuzlarının salgısının ve kolesterolün çökelmesi ile safra taşları oluşumuna neden olur. Bu taşlar safra kanalını tıkar. Safra salgısı duodenuma boşalamadığından tekrar emilerek kana karışır. Sonuçta mikrobik olmayan sarılık meydana gelir. Sarılığa yakalanan insanlarda gözüm beyazı ve deride belirgin şekilde sarı renk oluşmaya başlar.

Safra, yağların fiziksel sindirimini sağlayarak, onların küçük yağ parçalarına dönüşmelerini sağlar. Yağların ince bağırsaktan emilmesine yardım eder. Bağırsakta zararlı bakterilerin çoğalmasını ve kokuşmayı önler.

Karaciğere, aorttan ayrılan karaciğer atar damarıyla kalpten; kapı toplar damarıyla da dalak ve ince bağırsaktan kan gelir. Karaciğer toplar damarıyla da karaciğerden kalbe kan gider. İnsan vücudunda en fazla kendini yenileyebilen organlardan biri karaciğerdir. Karaciğer vücutta çok çeşitli görevleri gerçekleştiren adeta vücudun sigortası durumunda olan bir organımızdır. Alındığında insan 1-2gün yaşayabilmektedir.

Karaciğer fazla glikozu glikojene dönüştürerek depolar. Açlık durumunda glikojeni glikoza parçalayarak kana verir. Böylece kan şekerini ayarlar.

Fazla proteinleri, karbonhidrat ve yağlara dönüştürür.

A, D, K vitaminlerinin, minerallerin, amino asitlerin ve yağların fazlasını depolar.

Kanın damar içinde pıhtılaşmasını önleyen heparini üretir. Aynı zamanda da kanın pıhtılaşmasını sağlayan protrombin ve fibrinojeni üretir.

Amonyağı, daha az zehirli olan üre ve ürik aside dönüştürür.

Hidrojenperoksiti ve alkolü parçalar.

Yaşlı alyuvarları parçalayarak hemoglobini tutar.

Kansızlık durumunda ve embriyo döneminde alyuvar üretir.

İlaçların ve besinlerdeki zararlı maddelerin zehirli etkilerini giderir.

Eşey hormonlarının fazlasını parçalar.

Vücut ısısının düzenlenmesine yardımcı olur.

Öncül A vitamininden A vitaminini sentezler.

Pankreas, midenin alt arka tarafına yerleşmiştir. Yaklaşık 70-80 gr ağırlığında pembe, yaprak şeklinde karma bir bezdir.Pankreasın salgıladığı pankreas öz suyunda amilaz, tripsinojen ve lipaz enzimleri vardır. Bu özsu pankreas kanalıyla water kabarcığından duodenuma dökülür. Salgılanan enzimler karbonhidratların, proteinlerin ve yağların sindirimini gerçekleştirir. Pankreas langerhans adacıklarıyla insülin ve glukagon hormonları üreterek kana verir. Bu hormonlar kan şekerini düzenler.

Fiziksel sindirimde besinler daha küçük parçalara ayrılır. Kimyasal sindirimde ise besinler, vücudun gereksinim duyduğu temel yapıtaşlarına ayrılırlar. Proteinleri, karbonhidratları ve yağları yapıtaşlarına ayırmada farklı enzimler görev yapar. Bir maddenin sindiriminde birden çok enzim ortak çalışabileceğinden anlatım bütünlüğünün sağlanması için enzim faaliyetleri besin maddelerinin sindirimi başlığı altında incelenir.

Karbonhidratların çoğu bitkiler tarafından üretilir. Vücuda beslenmeyle alınan karbonhidratlardan polisakkarit ve disakkrit çeşitleri yapıtaşları olan monosakkaritlere dönüştürülür. Karbohidratların kimyasal sindirimi ağızda ve ince bağırsakta gerçekleşir. İki değişik organda ve üç kademede sindirime uğrayarak sindirimleri tamamlanır.

Ağızda, amilaz nişastaya etki ederek maltoz ve dekstrine ayırır.

Mide ortamından çıkan besinlerin, onikiparmak bağırsağına gelmeleriyle, sekretin hormonu salgılanır. Kandaki sekretin hormonu pankreası uyararak pankreas özsuyunun salgılanmasını sağlar. Bu özsu içindeki amilaz, duodenuma gelen pişmiş ve pişmemiş nişastalı besinleri yapıtaşlarına ayırır.

Onikiparmak bağırsağından sonra sindirilmeyen veya kısmen sindirilmiş olan karbonhidratlar, incebağırsak hücreleri tarafından salgılanan maltaz, sakkaraz ve laktaz enzimleriyle sindirilerek monomerlerine ayrılırlar.

Sindirim sonucu oluşan glikoz ve diğer monosakkaritlar, ince bağırsağın villuslarından emilerek karaciğere getirilir. Karbonhidratlar bazik ortamda çalışabilen enzimlerle parçalandığından midede sindirilemezler.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg[/IMG]

Proteinler; bitkisel besinlerden baklagillerde, hayvansal besinlerden et, süt ve yumurtada bol miktarda bulunan organik maddelerdir. Vücuda alınan proteinlerin, canlıda kullanılabilmeleri için, yapı taşları olan amino asitlere parçalanarak hücrelere alınmaları gerekir. Proteinlerin mekanik sindirimi ağızda, kimyasal sindirimi ise midede başlar ve ince bağırsakta tamamlanır. Ağızda çiğnenmiş lokma yutkunmayla yemek borusuna geçer. Buradaki peristaltik hareketlerle besinler mideye iletilince, midenin bazı hücreleri gastrin hormonu salgılar. Kandaki gastrin hormonu mide özsularını salgılayan bezleri uyarır. Uyarılan bu bezlerden hidroklorik asit (HCL), mukus salgısı, pepsinojen enzimi ile süt çocuklarında lap (renin) enzimi salgılanır. Önce hidroklorik asit pepsinojenle etkileşerek aktif bir proteinaz olan pepsine dönüştürülür.

Pepsin de proteinleri etkileyerek onları peptonlara parçalar.

Süt çocuklarında lap enzimi, sütün proteinini kazeine dönüştürerek çökeltir.

Kazeine de pepsin etki ederek onları polipeptitlerle amino asitlere parçalar.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpg[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.jpg[/IMG]

Midedeki besinler buradaki özsu ile karışarak bulamaç (kimus) haline getirilir. Bu haldeki besinler yaklaşık iki saat sonra, onikiparmak bağırsağına geçerler. Kimüsün onikiparmak bağırsağına gelmesiyle buradan hemen sekretin hormonu salgılanır. Kandaki sekretin, pankreası uyararak enzim taşıyan özsuyunu salgılatır. Bu enzimlerle peptonların sindirimi, ince bağırsağın onikiparmak bağırsağında ve daha sonra gelen bölümünde, iki aşamada sindirilerek tamamlanır.

Onikiparmak bağırsağında; pankreasın in aktif haldeki enzimi olan tripsinojen, bağırsaktaki bazı hücrelerden salgılanan enterokinazla aktif tripsine dönüştürülür.

Tripsin, mideden gelen peptonları etkileyerek onları peptitlere ve amino asitlere dönüştürür.

İnce bağırsak tarafından erepsin enzimi salgılanır. Erepsin, onikiparmak bağırsağından gelen peptitleri, amino asitlere dönüştürür ve proteinlerin sindirimi tamamlanmış olur. Oluşan tüm asitler, ince bağırsaktaki villuslar tarafından emilerek kanla karaciğere getirilir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.jpg[/IMG]

Yağlar; sıvı olan ay çiçek yağı, zeytin yağı gibi bitkisel yağlarla,katı olan tereyağı ve kuyruk yağı gibi hayvansal yağlardan oluşan organik besinlerdir. Yağların fiziksel sindirimi ağızda ve ince bağırsakta safra tuzlarıyla meydana gelir. Yağların kimyasal sindirimi ince bağırsakta başlar ve burada biter. Böylece yağlar yapıtaşları olan yağ asitleri ve gliserine (gliserol) parçalanmış olur.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.jpg[/IMG]

Besinler, kimüs halinde onikiparmak bağırsağına ulaşınca, buradaki bazı hücrelerden kolesistokinon hormonu salgılanır. Kandaki kolesistokinon safra kesesini uyararak, safra salgısının salınması başlatır. Kimüs içindeki yağlar safra salgısıyla etkileşerek küçük yağ damlacıkları haline getirilirler. Bu yağların fiziksel sindirimidir. Yağ damlacıkları pankreas enzimi olan lipazların yardımıyla sindirilir. Yağ asitleri ve gliserol lenf sistemiyle emilerek kan dolaşımına katılır.

Tüm bu sindirim olaylarıyla yapıtaşlarına parçalanan besinler, vücudun kullanması için emilip kana veya direkt bir organa ulaştırılırlar. Bu olay en fazla ince bağırsakta gerçekleşir. Bunun sebebi burada bulunan ve emilim yüzeyini arttıran çok sayıdaki mikrovillustur.

Bir mikrovillusun içinde lenf kılcalı ve çok miktarda kılcal kan damarı bulunur. Mikrovillus yüzeyindeki hücrelerin emdiği gliserol ve yağ asitleri lenf kılcallarına geçer. Bunlar sonra lenf damarlarıyla kan dolaşımına verilir. Diğer tüm besinler villus yüzey hücrelerince alınarak kan kılcallarına geçerler. Burada kapı toplar damarıyla karaciğere gelir.

Karaciğerde kan içindeki madde miktarında gerekli düzenlemeler yapılır. Örneğin; zehirli maddeler süzülür, glikozun fazlası glikojene çevrilerek depolanır. Bu işlemlerden sonra kan, karaciğer toplar damarıyla kalbe gelerek kan dolaşımına katılır. İnce bağırsağın peristaltik hareketleriyle kalın bağırsağa geçen sıvıda, su, emilemeyen moleküller ve besinlerin sindirilmeyen artıkları vardır. Kalın bağırsakta yaşayan bazı bakteriler K vitaminini sentezlerler. Sindirilmemiş artıklar, ölmüş epitel hücreleri, salgı artıkları ve bakteriler dışkıyı oluştururlar. Dışkı, peristaltik hareket ve mukusun oluşturduğu kayganlıkla ilerleyerek rektumda birikir. Birikmiş olan dışkı anüsten dış ortama atılır. Bu olaya dışkılama denir. Bu sindirim olaylarının sonucunda vücudun gereksinim duyduğu besin maddeleri, dolaşım sistemiyle tüm vücuda ulaştırılır ve bu sayede organizma düzenli olarak çalışır.

Kaynakça

Ana BritannicaWeb sayfaları (İnternet)www.yahoo.comEnerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Resmi Web SitesiTemiz Enerji Vakfı Resmi Web SitesiMeydan LarousseGençlik AnsiklopedisiBüyük SözlükGrolier International Americana Encyclopedia

İçindekiler

Salı, 06 Kasım 2007

İÇİNDEKİLER

ÖNSÖZ……………………………………… ………………………………………….. …………………………1

1.İŞ GÜVENLİĞİNİN TEMEL BİLGİLERİ………………………………….. ……………….4

1.1. GENEL BİLGİLER…………………………………… ………………………………………….. ..4

1.1.1. İş Güvenliğinin Tanımı…………………………………….. ………………………………4

1.1.2. İş Güvenliğinin Önemi ve Amacı……………………………………… ……………….5

1.1.3. İş Güvenliğinin Çalışma Alanı ve Kapsamı……………………………………. …..6

1.2. İŞ KAZALARI VE MESLEK HASTALIKLARI……………………………….. ……..7

1.2.1. Genel Kaza Tanımı…………………………………….. …………………………………..7

1.2.2. İş Kazasının Yasal Tanımı…………………………………….. …………………………7

1.2.3. Kazanın Temel Nedenleri (Kaza Zinciri)…………………………………… ………8

1.2.4. Meslek Hastalığı………………………………….. …………………………………………9

1.2.5. Meslek Hastalığının Yasal Tanımı…………………………………….. …………….10

2. KİMYASAL YANMA……………………………………… ………………………………………….. 11

2.1.YANMANIN TANIMI…………………………………….. ……………………………………11

2.2. YANMANIN UNSURLARI………………………………….. ………………………………11

2.2.1. Yanıcı Maddeler…………………………………… ……………………………………….11

2.2.1.1. Katı Yanıcı Maddeler…………………………………… …………………..11

2.2.1.2. Sıvı Yanıcı Maddeler…………………………………… ……………………12

2.2.1.3. Gaz Yanıcı Maddeler…………………………………… ……………………13

2.2.2. Oksijen……………………………………. ………………………………………….. ……….14

2.2.3. Isı Kaynakları…………………………………. ………………………………………….. …14

2.2.4. Duman……………………………………… ………………………………………….. ………15

2.2.5. Hararet……………………………………. ………………………………………….. ……….15

2.2.6. Alev………………………………………. ………………………………………….. ………..15

2.3. YANGIN ÜÇGENİ…………………………………….. ………………………………………..17

2.4. YANGIN DÖRTYÜZLÜSÜ………………………………… ……………………………….18

3. YANGIN…………………………………….. ………………………………………….. …………………..19

3.1. YANGININ TANIMI VE SEBEP OLDUĞU KAYIPLAR………………………..19

3.2. YANGININ YAYILMA ŞEKİLLERİ………………………………….. …………………21

3.3. YANGIN ÇEŞİTLERİ………………………………….. ………………………………………22

3.3.1. A Sınıfı Yangınlar………………………………….. ………………………………………22

3.3.2. B Sınıfı Yangınlar………………………………….. ………………………………………23

3.3.3. C Sınıfı Yangınlar………………………………….. ………………………………………24

3.3.4. D Sınıfı Yangınlar………………………………….. ………………………………………24

3.3.5. E Sınıfı yangınlar………………………………….. ……………………………………….24

4. ENDÜSTRİYEL İŞLETMELERDE GENEL YANGIN TEHLİKELERİ………26

4.1. YANICI VE PARLAYICI SIVILAR……………………………………. ………………..26

4.1.1. Riziko Karakteristikleri…………………………… ……………………………………..27

4.1.2. Depolama…………………………………… ………………………………………….. …….29

4.1.3. Transfer ve Dağıtım……………………………………. ………………………………….30

4.1.4. Yangın Önlemleri ve Zararın Kontrol Altına Alınması………………………..33

4.2. ENDÜSTRİYEL GAZLAR…………………………………….. …………………………….35

4.2.1. Endüstriyel Gazların Çeşitleri………………………………….. ……………………..36

4.2.2. Depolama…………………………………… ………………………………………….. …….36

4.2.3. Nakliye……………………………………. ………………………………………….. ……….37

4.2.4. Dağıtım……………………………………. ………………………………………….. ………38

4.2.5. Boru Düzenlemeleri………………………………. ……………………………………….39

4.2.6. Yangınları Önleme ve Söndürme…………………………………… ………………..39

4.3. PNÖMATİK SİSTEMLER………………………………….. ………………………………..42

4.3.1. Sistem Tasarımı…………………………………… ………………………………………..42

4.3.2. Fanların Seçimi ve Düzenlenmesi……………………………….. …………………..43

4.3.3. Yangın Kaynaklarının Yok Edilmesi…………………………………… ……………44

4.4. ENDÜSTRİYEL TAŞIMA SİSTEMLERİ…………………………………. ……………45

4.4.1. Endüstriyel Taşıyıcı Arabalar…………………………………… ……………………..45

4.4.2. Konveyör Sistemleri…………………………………. ……………………………………46

4.4.3. Konveyörlerdeki Yangın Nedenleri………………………………….. ………………46

4.4.4. Yangın Önlemleri………………………………….. ………………………………………47

4.5. ENDÜSTRİYEL İŞLETMELERDE ELEKTRİKSEL SİSTEMLER…………..48

4.5.1. Yangın Rizikolarının Kapsamı……………………………………. ………………….48

4.5.2. Cihazların Seçimi…………………………………….. ……………………………………49

4.5.3. Sistem Tasarımı…………………………………… ……………………………………….49

4.6. ENDÜSTRİDE ARTIK KONTROLÜ…………………………………… ………………..50

4.6.1. Maddelerin Tehlikeleri………………………………… …………………………………50

4.6.2. Artıkları Yok Etme Yönteminin Seçilmesi………………………………….. …….50

4.6.3. Yangın Önlemleri………………………………….. ……………………………………..50

5. GÜVENLİK TEDBİRLERİ…………………………………. ………………………………………51

5.1. OTOMATİK YANGIN DEDEKTÖRLERİ VE ALARM SİSTEMLERİ……..51

5.1.1. Otomatik Yangın Dedektörleri……………………………….. ……………………….51

5.1.2. Erken Uyarı Sistemleri…………………………………. ………………………………..53

5.1.3. Dedektörlerin Yerleştirilmesi…………………………….. ……………………………54

5.2. YANGIN EMNİYETİ AÇISINDAN BİNA VE ÇEVRE PLANLAMASI…..55

5.2.1. Binalarda Yangının Yayılması………………………………….. …………………….55

5.2.2. Yangın Duvarları………………………………….. ……………………………………….56

5.2.3. Yangın Emniyeti Bakımından Havalandırma Yöntemleri……………………57

5.2.4. Yangın Çıkışları ve Düzenlenmesi……………………………….. ………………….59

5.3. SU İLE SÖNDÜRME SİSTEMLERİ…………………………………. …………………..62

5.3.1. Yangın Musluk ve Hortumları…………………………………. ………………………62

5.3.2. Hidrantlar…………………………………. ………………………………………….. ………65

5.4. OTOMATİK SPRİNKLERLER……………………………….. ……………………………67

5.4.1. Otomatik Sprinkler Sistemleri…………………………………. ………………………67

5.4.2. Otomatik Sprinkler Başlıkları (Nozullar)…………………………………. ……….70

5.5. SABİT YANGIN SÖNDÜRME TESİSLERİ………………………………….. ……….73

5.5.1. Karbondioksit ve Söndürme Tesisleri………………………………….. ……………73

5.5.2. Halojenli Maddeler ve Söndürme Sistemleri…………………………………. …..76

5.5.3. Kuru Kimyasal Maddeler ve Söndürme Sistemleri……………………………..78

5.5.4. Köpüklü Yangın Söndürme Maddeleri ve Sistemleri…………………………..79

5.5.5. Özel Sistemler………………………………….. ………………………………………….. .82

5.6. PORTATİF YANGIN SÖNDÜRME CİHAZLARI………………………………….. 83

5.6.1. Su Esaslı Yangın Söndürme Cihazları………………………………….. …………..83

5.6.2. Karbondioksitli Yangın Söndürme Cihazları………………………………….. …84

5.6.3. Halojenli Yangın Söndürme Cihazları………………………………….. ………….84

5.6.4. Kuru Kimyasal Yangın Söndürme Cihazları………………………………….. …85

5.6.5. Kuru Tozlu Yangın Söndürme Cihazları………………………………….. ……….85

5.6.6. Sıvı Tabaka Oluşturan Köpüklü Yangın Söndürme Cihazları……………….85

5.6.7. Yangın Söndürme Cihazlarının Dağıtımı…………………………………… ……..86

5.6.8. Yardımcı Portatif Yangın Söndürme Araçları…………………………………… .86

5.7. ELEKTROSTATİK TUTUŞMA VE YILDIRIM TEHLİKELERİ………………87

5.7.1. Elektrostatik Tutuşma ve Kontrolü…………………………………… ………………87

5.7.2. Yıldırıma Karşı Korunma Sistemleri…………………………………. ……………..89

5.8. PATLAMA (İNFİLAK) TEHLİKELERİ VE KONTROL SİSTEMLERİ…….90

5.8.1. Patlamanın Önlenmesi………………………………….. ………………………………..90

5.8.2. Kontrol Sistemleri…………………………………. ……………………………………….91

6. TÜRKİYE’DE YANGINLAR………………………………….. …………………………….93

KAYNAKLAR………………………………….. ………………………………………….. ………….98

ÖNSÖZ

İnsanlığı tehdit eden, zarara uğratan ve üzen bir çok olaylar, güncelliklerini ve önemini devamlı korudukları halde çoğunlukla meydana gelişinden hemen sonra konu savsaklanıp unutulmakta ve alınması gereken koruyucu önlemler, büyük bir bölümüyle ihmal edilmektedir.

Genellikle umursamadığımız, fakat bedelini büyük maddi ve manevi kayıplarla, bazen de can kaybı ile ödediğimiz felaketlerden biri de yangındır. Özellikle ülkemizde bu umursamazlık bariz bir şekilde görülmektedir.

İnsanlığın gelişimi, endüstriyel gelişim ile birlikte olmakta ve endüstriyel gelişim, daha çok enerji kullanımı ve faaliyet sahaları binalarının daha kompleks hale gelmesini gerektirmektedir. Hammadde, yarı mamul ve mamul madde stoklarının kapasiteye paralel olarak büyümesi, endüstriyel tesislerde büyük yangın yükleri oluşturmakta, güvenlik tedbirleri olarak yapısal ve yangın yüküne bağımlı bir çok önlemler alınma mecburiyetini ortaya koymaktadır.

Endüstriyel gelişimin bir sonucu olarak bir çok plastik ürünlerinin yapı bünyesine girmesi de yapılar için alınması gerekli güvenlik tedbirlerini zorunlu olarak arttırmaktadır.

Dünyadaki endüstriyel gelişim, yangın tehlikeleri ve hasarlarında artışa sebep olmaktadır.

Kişi başına düşen yıllık ortalama enerji kullanım miktarı ile yangın sonucu meydana gelen can kayıpları arasında da benzer ilişki bulunmaktadır. Örneğin, dünyada kişi başına en çok enerji kullanan ilk üç ülke ABD, Kanada ve İngiltere’de istatistiklere göre yangın nedeni ile yıllık can kaybı, diğer ülkelere göre daha fazla orandadır.

Günümüzde yangınlar artık kader değil, kendi hatalı tutum, bilgisizlik ve tedbirsizliğimizin bir sonucu olarak meydana gelmektedir.

Yangın olayıyla fonksiyonel olarak ilişkisi bulunana herkesin bilinçlenmesi ve şartlara göre gerekli tedbirlerin alınması, yegane ve kaçınılmaz çaredir.

Ancak burada savsaklama ve ihmali sağlayan en önemli etkenin ekonomik faktör, maliyet unsuru olduğu da ortadadır. Ekonomik faktör, bilgisizlik ve umursamazlık ile birleşince, acısını daima duyduğumuz ve ilerde daha çok duyabileceğimiz ihmal ortaya çıkmaktadır.

Ülkemizde bir çok bölgelerde kadercilik anlayışı hakim olduğundan, alınan yangın önlemleri çok iptidailikten, bazı yerlerde formaliteleri yerine getirmekten öteye gitmemektedir.

Modern teknolojilerle tesis edilmiş bir çok işletmede dahi, alınan önlemler yeterli görülmekte, en önemlisi, bu önlemlerin işlerliğini koruyup korumadığı geçen süre içinde kontrol edilmemektedir.

Bilinen bir gerçektir ki, bugün dünyada gelişmiş bir çok ülkede meydana gelen, büyük mal ve can kaybına sebep olmuş pek çok yangın, her bakımdan en iyi şekilde teçhiz edilmiş ve her türlü tedbir alınmış zannedilen tesis ve binalarda meydana gelmiştir.

Yangın olayı, sonuçlarına bakılarak nerede ve ne zaman meydana geleceği önceden bilinemeyen bir afettir. Bilinen tek şey,ısı, oksijen ve yanıcı maddenin olduğu her yerde yangın olayının meydana gelebileceğidir. Yangının bir kısım kötü etken ve faktörün aynı anda bir araya gelmesi ile oluşan bir olay olduğu düşünülürse, en iyi olduğu zannedilen güvenlik tedbirleri de yeterli olmamaktadır. Yeterli güvenlik tedbirlerinin yanında, insan eğitimi ve psikolojisi de yangın önleme ve söndürmede en büyük etkendir. İşlerliği ve yeterliliği periyodik olarak kontrol edilmeyen bir çok yangın önlem tesisleri, çoğunlukla hiç olmamasından daha tehlikelidir. Muhtelif yangın önlem sistemleri olmasına rağmen ya tesisin yetersizliği ya da işlersizliği sebebiyle, bir çok yangın önlenememiştir.

Yangın güvenlik sistemlerine en fazla önem verilen ABD’de dahi önlenemeyen, büyük mal ve can kayıpları veren yangınlar olmuştur ve olmaktadır. Başarılı bir yangın korunumu için daha önce meydana gelen yangınların incelenmesi ve bilimsel analizi gerekmektedir. Yaşanmış yangın tecrübe ve kayıtları;

·Yangından korunma önlem ve araçlarının cins, miktar ve mahal bakımından kullanım şartlarını,

·Muhtemel yangınlar üzerinde araştırma yapma ihtiyacını,

·Yangından korunma kurallarının esasını ve gerekçelerini verir.

Bu projede “İŞ GÜVENLİĞİ AÇISINDAN YANGIN” konusu ele alınacaktır. Bu amaçla önce iş güvenliğinin temel bilgileri ve kimyasal yanma olayı açıklanacaktır. Daha sonra yangın konusu, endüstriyel tesislerde yangın tehlikeleri ve alınması gereken güvenlik tedbirleri ele alınarak işlenecektir.

1. İŞ GÜVENLİĞİNİN TEMEL BİLGİLERİ

1.1. GENEL BİLGİLER

1.1.1. İŞ GÜVENLİĞİNİN TANIMI

İşyerlerinde işin yürütülmesi ile ilgili olarak oluşan tehlikelerden, sağlığa zarar verebilecek koşullardan korunmak ve daha iyi bir iş ortamı yaratmak için yapılan metotlu çalışmalara “ İŞ GÜVENLİĞİ” denir.

Bu tanım işyerlerindeki teknik düzenin yarattığı tehlikelerden korunmayı belirtmektedir. Bu nedenle iş güvenliği deyimi, İngilizce “safety” , Fransızca “securite de travaille” ya da Almanca “Arbeitssicherheit” kelimeleri karşılığı olarak yalnızca “teknik güvenlik” anlamına kullanılacaktır.

Ülkemizde çok defa “iş güvenliği” deyiminin sosyal güvenlik anlamında da kullanıldığı görülmektedir. Fransızca’da “securite social” , İngilizce “security” ve Almanca “Versicherung” kavramlarına eş anlamlı kelime Türkçe’ye “sosyal güvenlik” olarak geçmiştir.

Bu konuda açıklanması gereken diğer bir husus da, yukarıda yapılan tanımın çalışanların korunmasına yönelik oluşudur. Teknik iş güvenliği tanımı, genel anlamda, yalnızca çalışanların değil, tüm işletmenin ve üretimin de güvenliği düşünülerek üç ayrı alanda çalışanların bileşkesi olarak verilmektedir. Sanayimize henüz yeteri kadar girmemiş olan, ancak çalışana yönelik iş güvenliği ile de yakından ilgisi bulunan bu üç unsur:

1 – İş Güvenliği (Arbeitssicherheit)

2 – İşletme Güvenliği (Betriebssicherheit)

3 – Üretim Güvenliği (Produktionssicherheit)

olarak tanımlanır. Kelimelerin anlamından da anlaşılacağı gibi, bir işletme, ancak bu üç çeşit güvenliğin birlikte mevcut olması halinde başarıyla yürütülebilir ve çalışanların güvenliği de ancak o zaman tam olarak sağlanabilir.

Yukarıda verilen tanımda, işyerlerinin “özel tehlike “ ve “sağlığa zarar veren” koşullarından söz edilmektedir. İlk akla gelen, işyerlerinde böyle durumlar olmasa, iş güvenliği diye bir konunun da bulunmayacağıdır. Gerçekten tarih boyunca bu konuda yapılan çalışmalara göz atıldığında, özellikle endüstrideki hızlı gelişim nedeniyle kazaların aşırı derecede artmasının çalışanları ve düşünürleri, bu konu üzerinde durmaya ve insanlara zarar veren durumları kökünden ortadan kaldırmaya yönelttiği görülür.

1.1.2. İŞ GÜVENLİĞİNİN ÖNEMİ VE AMACI İş güvenliğinin ilk amacı kuşkusuz yaşamımızı tehdit eden tehlikelerden -ki bunlar genel olarak kaza ve hastalık şeklinde ortaya çıkar – tüm insanları korumak, zarar verici olayları en alt düzeye indirmek ve insanların yaşamlarında daha güvenli, dolayısıyla mutlu olmalarını gerçekleştirmektir. Her insanın çalışma koşulları, rahat ve tehlikesiz bir iş düzeni, kuşkusuz tüm hayatını, bedensel ve ruhsal sağlığını etkiler. Şu halde iş güvenliğinin sağlanması, mutlu bir toplum olmanın temel koşullarından biridir.

Bu sosyal amacın yanında, iş güvenliğinin sağlanmasındaki maddi yararı da küçümsememek gerekir. İnsanların bu konu üzerinde, ayrı bir bilim dalı geliştirecek derecede durmalarının bir diğer nedeni de, kazalar karşısında duydukları manevi ızdırabın yanında, meydana gelen milli servet kaybının büyüklüğünün de bilincine varmış olmalarıdır.

Örneğin, 1981 yılında Türkiye’de iş kazaları ve meslek hastalıkları nedeniyle 50 milyar liralık milli servet kaybının meydana geldiği ve tüm kazalar (trafik, spor, vs. kazaları) alındığında bu rakamın 150 milyarın üstüne çıktığı düşünülürse, konunun maddi yönünün önemi de kolaylıkla anlaşılabilir.

1.1.3. İŞ GÜVENLİĞİNİN ÇALIŞMA ALANI VE KAPSAMI

İş güvenliğinin sağlanması, görüldüğü gibi, sosyal düzeni etkileyen bir önem taşımaktadır. Bu nedenle toplumun çeşitli örgüt ve kesimlerini yakından ilgilendirir. İş yerlerinde, işveren-işçiler; trafikte, yollar-araçlar-sürücüler-yayalar; ev kazalarında, halk-yapımcılar iş güvenliği açısından etkileşim içindedirler. Tüm kazalarla ise devlet, çeşitli kamu kuruluşları aracılığıyla veya doğrudan doğruya ilgilenmek zorundadır.

Özellikle iş kazaları, meslek hastalıkları ve çalışma koşullarının düzeltilmesi açısından ise işveren-işçi-devlet üçlüsünün işbirliği üzerinde durmak ve gerekli ve zorunludur.

İş güvenliği ile, işverenler, manevi ve maddi çıkarları nedeniyle; işçiler doğrudan doğruya canları yanan kişiler olarak; devlet ise, vatandaşın mutlu yaşamı ve sağlığını düşünmek zorunda olduğu için yakından ilgilenmek zorundadır.

İşveren, gerekli masrafı yaparak, örgütlenmeyi gerçekleştirecek ve zorunlu olarak teknik önlemleri alacak; işçi, iş güvenliği disiplinine ve kurallarına uygun çalışma düzenini koruyacak; devlet, gerekli denetimi yapacak, gereken yasaları çıkaracak, gerekli teknik çalışmaları yapacak, müesseseleri kuracak ve bu üçlü çalışma sonucu daha mutlu, dolayısıyla verimli bir çalışma düzeni kurulmuş olacaktır.

1.2. İŞ KAZALARI VE MESLEK HASTALIKLARI

İş güvenliği bir bakıma çalışma koşullarından meydana gelen kazalar ve hastalıklardan korunma tekniği demek olduğuna göre “kaza”, “iş kazası” ve “meslek hastalığı” deyimlerinin tanımlarını yapmak gerekir.

1.2.1. GENEL KAZA TANIMI

Toplumsal bir düzenleme (oluşum) içinde;

a)Önceden planlanmayan, bilinmeyen veya kontrol dışına çıkan

b)Çevresine zarar verebilecek nitelikte bulunan olaya KAZA denir.

1.2.2. İŞ KAZASININ YASAL TANIMI

Genel hukuk ilkeleri açısından, yukarıda belirtilen kaza olayının cinsini belirlemek için meydana gelen olayla, oluş yeri arasında bir neden-sonuç ilişkisi bulunması gerekir.

Ülkemizde iş kazasının yasal tanımı, kaza sonucu meydana gelen zararın telafisinin söz konusu olması nedeniyle, sigorta açısından, Sosyal Sigortalar Kanununda yapılmıştır. Bu tanım, 506 sayılı Sosyal Sigortalar Kanununun 11/A maddesinde şu şekilde yer alır:

“ A) İş kazası, aşağıdaki hal ve durumlardan birinde meydana gelen ve sigortalıyı hemen veya sonradan, bedence veya ruhça arızaya uğratan olaydır.

a)Sigortalının iş yerinde bulunduğu sırada,

b)İşveren tarafından yürütülmekte olan iş dolayısıyla,

c)Sigortalının, işveren tarafından görev ile başka bir yere gönderilmesi yüzünden asıl işini yapmaksızın geçen zamanlarda,

d)Emzikli kadın sigortalının, çocuğuna süt vermek için ayrılan zamanlarda,

e)Sigortalının işverence sağlanan bir taşıtla işin yapıldığı yere toplu olarak götürülüp getirilmeleri sırasında.”

1.2.3. KAZANIN TEMEL NEDENLERİ (KAZA ZİNCİRİ)

Bir kaza (yaralanma, zarar görme olayı), 5 adet temel nedenin arka arkaya dizilmesi sonucu meydana gelir. Bunlardan biri olmadıkça bir sonraki meydana gelmez ve dizi tamamlanmadıkça kaza ve yaralanma olmaz. Bu 5 faktöre “KAZA ZİNCİRİ” denir.

Kaza Zinciri:

1.İnsanın doğa yada sosyal evrim karşısındaki zayıflığı:

2.İnsanın doğa karşısındaki bünyevi ve sosyal yapısından meydana gelen zayıflığı, kazanın ilk nedenidir. Bunun, ancak tarih zamanları içinde değişmesi söz konusudur. Eğer insanların doğa karşısında bu zayıf durumu olmasaydı kaza olmazdı. Şu halde tüm kazaların ilk nedeni budur ve doğada kaza yapısal bir olaydır; tam bir kesinlikle önlenemez.

3.Kişisel özürler:

4.Dikkatsizlik, pervasızlık, önemsemezlik, sinirlilik, ihmal gibi kişisel özürler, kazaların ikinci nedenidir. Bu kusurlar insanın doğa karşısındaki zayıflığının kişisel yönü olup, yanlış ve gereksiz bir hareket yapmasına neden olabilir. İnsanların bu beşeri zaafları, eğitim ve disiplinle belki kısmen düzeltilebilir. İş güvenliği bilimi bu konuda faaliyet göstermekle uğraşmaz. Kişisel özürlerin ne zaman ortaya çıkacağı bilinemeyeceği için, insanı özürlü bir varlık olarak kabul eder.

5.Güvensiz hareketler ve şartlar:

6.İnsanın kişisel özürleri olması, her zaman için kazaya uğramasını gerektirmez. Bir insanın, örneğin dikkatsiz çalışma itiyadının bir kazaya neden sayılabilmesi için çalışması sırasında dikkatsiz bir hareket yapmış olması gerekir ve kazanın asıl nedeni de iş başında yaptığı bu yanlış davranışıdır. Diğer taraftan çalıştığı makinada, örneğin bir pres kalıbında gerekli koruyucu elemanların bulunmayışı iş yerindeki güvensiz bir koşuldur. Bu da kaza nedeni olabilir. İşçi yanlış bir hareket yapmasa veya iş yerinde güvensiz bir durum olmasa, çalışanın dikkatsiz tabiatta oluşu bir kazanın olması için yeterli olamaz. Şu halde kaza olayının meydana gelmesi için bu üçüncü neden de bulunmalıdır.

7.Kaza olayı:

8.Yukarıda belirtilen üç faktörün arka arkaya dizilmesi de kazanın olması için yeterli olmaz. Önceden planlanmayan ve bilinmeyen, zarar vermesi muhtemel bir olayın da meydana gelmesi gereklidir. Şu halde yaralanma veya zararın meydana gelmesi, yani kazanın bütün unsurlarıyla gerçekleşebilmesi için, bir kaza olayının da mevcut olması gerekir.

9.Yaralanma (Zarar veya Hasar):

10.Kaza zincirinin sonuncu halkasıdır. Bir kaza olayının özellikle yasal kaza tanımındaki duruma gelmesi için bu safhanın da tamamlanması gerekir.

1.2.4. MESLEK HASTALIĞI İsminden de anlaşılacağı üzere, bir insanın sağlığının yaptığı işten zarar görmesi sonucu meydana gelen hastalığa “meslek hastalığı” denir. Yani hastalık ile yapılan iş arasında bir neden-sonuç ilişkisi bulunması gerekir.

Genel anlamda bir iş kazası da yaralanma ile sonuçlandığına göre, sağlığa zarar verme biçimindeki farklılığa dikkat etmek gerekir. Kötü koşulların belirli bir süre içinde o işte çalışan kişinin sağlığını bozması, bedenen veya ruhen, sürekli veya geçici bir arızaya maruz bırakması hali meslek hastalığının en belirgin niteliğidir.

1.2.5. MESLEK HASTALIĞININ YASAL TANIMI Sosyal Sigortalar Kanununun 11/B maddesinde yapılan tanım şöyledir:

“ B) Meslek hastalığı, sigortalının çalıştırıldığı işin niteliğine göre tekrarlanan bir sebeple veya işin yürütüm şartları yüzünden uğradığı geçici veya sürekli hastalık, sakatlık veya ruhi arıza halleridir.”

“Bu kanuna göre tespit edilmiş olan hastalıklar listesi dışında herhangi bir hastalığın meslek hastalığı sayılıp sayılmaması üzerinde çıkabilecek uyuşmazlıklar, Sosyal Sigorta Yüksek Sağlık Kurulunca karara bağlanır.”

2. KİMYASAL YANMA 2.1. YANMANIN TANIMI Yanma, yanıcı madde, ısı ve oksijen arasında oluşan kimyasal bir olaydır. Yanma olayının var olabilmesi için önce üç temel öğeye gereksinim vardır. Bunlar:

a)Yanıcı madde

b)Oksijen

c)Isı

Bu üçlü şart yangınla mücadelede YANGIN ÜÇGENİ adını alır. Yanmanın şartlarını sembolize eden bu üçgenin kanallarından birisinin ayrık oluşu, yani o şartın yokluğu, yanmanın da mevcut olmadığını ifade eder.

2.2. YANMANIN UNSURLARI 2.2.1. YANICI MADDELER Herhangi bir madde veya akaryakıt, yanma derecesine kadar ısıtıldığında yanmaya başlayacaktır. Bütün yanıcı maddelerin bünyesinde karbon ve hidrojen bulunur. Isı etkisiyle, bu elemanlar hava ile temaslarında havadaki oksijenle birleşerek karbonmonoksit, karbondioksit gazlarını meydana getirirler. Oksijen miktarı az olan yanmalarda korbonmonksit gazı oluşur. Bu gaz zehirlidir. Tam yanma sonucu meydana gelen karbondioksit gazı ise boğucudur.

2.2.1.1. KATI YANICI MADDELER

Katı yanıcı maddelerin, ısı tesiriyle, yanıcı buharlar veya gazlar çıkararak oksijen ile birleştiği bilinmektedir.

Her halde de oksijenle birleşen ve alevli olarak yanan bu buharlar veya gazlardır. Sıvı halden geçerek veya doğrudan doğruya buharlaşarak yanan maddeler, daima ve yalnız alevli şekilde yanmakta olup ayrıca korlaşma meydana gelmemekte ve bu sebeple alevli yanma bitince (maddenin oksijeninin bitmesi veya ısının azalması halleri) bakiye ateş bırakmamaktadır. Erimeksizin yanıcı gazlar çıkaran maddelerin yanması ise hem alevlenme, hem de korlaşma şeklinde meydana gelmekte ve alevli yanma sona erse dahi, bakiye ateşler bir müddet daha devam etmektedir. Bazıları ise sadece korlaşma halinde yanmakta ve alevlenme meydana gelmemektedir.(Kok ve mangal kömürü gibi).

2.2.1.2. SIVI YANICI MADDELER

Sıvı yanıcı maddeler, katı yanıcı maddelere nazaran daha kolay ve hızlı yanmaktadırlar. Sıvı yanıcı maddeler yalnız yüzeyde yanarlar, çünkü oksijenle temas yüzeydedir.

Kitlesi ne kadar çok olursa olsun, dar ağızlı bir kaptaki benzinin yanması yavaş ve sınırlı olur. Çünkü buharlaşma yalnız bu ağızdadır.

Bu gruptaki yanıcı maddelerin ortak vasfı da yalnız sıvılık, yani fiziki bir benzerliktir. Sıvı yanıcı maddeler genel olarak buharlaşmadıkça yanmazlar.

Sıvı yanıcı maddelerin çoğunun buharları havadan ağırdır. Bu sebeple, sıvı maddelerin üzerinde meydana gelen buharlar, yükselmeyip zemine doğru yayılır ve buharlaşma devam ediyorsa, boşluğu zeminden itibaren doldurmaya ve havayla karışmaya başlarlar.

Sıvı yanıcı maddelerin buharlarının alevlenme veya patlama şeklinde yanabilmeleri için hava ile belirli bir oranda karışmış olmaları gerekir. Hem yanıcı buharların çok, havanın az olduğu karışımlar hem de havanın çok, yanıcı buharın az olduğu karışımlar yanmamaktadırlar.

Yanıcı sıvılarla çalışılan yerlerde meydana gelebilen patlamaların sebebi, bunların buharlarının havaya karışması ve zamanla yeterli yoğunluğa ulaşıp, bir kıvılcımla (kibrit, sigara, çakmak ve hatta elektrik anahtarlarının açılıp kapanması sırasında meydana gelen küçük ark gibi) patlama şeklinde yanmasıdır.

Sıvı yanıcı maddeler, daima buharlaşma suretiyle oksijenle birleşmekte, yani yanmaları daima alevli bir şekilde meydana gelmekte ve asla korlaşma hali görülmemektedir. Zira bu maddeler zamanla tamamen buharlaşmakta olup, geriye karbon artıkları bırakmamaktadırlar.

2.2.1.3. GAZ YANICI MADDELER

Yanma hızı ve kolaylığı bakımından diğer iki grup yanıcıya nazaran çok daha kabiliyetlidirler. Yanma dereceleri de düşük olduğundan kolaylıkla ve hızla yanabilmektedirler. Yanma hızları oksijenle temasa gelen kitlenin tamamı çapında ve nispetindedir.

Gaz yanıcı maddeler çoğu zaman çeşitli gazların bir karışımı olup, bu sebeple yanma özellikleri yanında zehirleme özellikleri de bulunmaktadır. Bu ise ayrıca bir tehlike sebebidir.

Gazların basınç ve ısı faktörleri etkisinde hacim değişikliklerine diğer grup maddelere nazaran daha fazla maruz kaldıkları bilinmektedir. Isı, hacim, basınç arasındaki münasebetler bunların bazen kendi kendilerine patlamalarını ve içinde bulundukları kapları ve cidarları da patlatmalarına yol açmaktadır. Bu sebeple gazların bu münasebetlerinin iyi bilinmesinde ve bu hususlara bilhassa dikkat edilmesinde, bu olası patlamaları önlemek bakımından, fayda ve zaruret vardır.

Yanıcı maddenin sayılmayacak kadar çokluğuna karşılık, yakıcı madde olarak oksijen bilinmektedir.

2.2.2. OKSİJEN Yangını meydana getiren üçgenin ikinci elemanı oksijendir. Atmosferde hacmen %21 oksijen ve %79 azot bulunmaktadır. Bu durumda havada bulunan oksijen miktarı yangına neden olan oksijen için yeterli miktarda bulunmaktadır.

Eğer yangın kapalı bir yerde meydana gelmişse burada bulunan havanın sirkülasyonu önlenmeli ve karbondioksit gazı verilerek havadaki oksijen miktarı azaltılmalıdır. Yanan cismin hava ile teması önlenmekle de cismin oksijen alamamasından sönmesi temin edilecektir. Eğer hava içinde bulunan oksijen miktarı karbondioksit gazı vasıtasıyla %15’e düşürülürse yanan cisim için yeterli oksijen havada bulunmaz, yanma olmaz. Yalnız bazı yanıcı maddelerin kendi içinde bulunan oksijen miktarları havadaki daha düşük oksijen miktarlarına rağmen yanmayı devam ettirebilir.

2.2.3. ISI KAYNAKLARI Her maddenin yanabilmesi için ayrı bir ısı derecesi vardır. Yani o maddenin yanmaya başlayabilmesi için yeterli ısıya sıcaklığın yükselmesi gerekir. Mesela bir kağıtla bir tahtayı elimize alalım. Bir kibritle kağıt parçasını tutuşturabildiğimiz halde tahtayı aynı şekilde tutuşturamayız. Çünkü tahtanın yanma sıcaklığına ulaşması gerekmektedir. Kağıtta bu süre ve yanma sıcaklığının düşük olması, kağıdın kolayca yanmaya başlamasını temin eder.

Katı bir maddenin veya bir akaryakıtın yanması için, yanmaya başlamasına yetecek kadar ısı verilmesi gerekir. Yanma ısısı o maddenin çıkartacağı buharın yanacağı en alçak ısı derecesidir.

Isı kaynakları, yanıcı maddeyi tutuşma sıcaklığına (yanma noktasına) gelecek kadar ısıtan kaynaklardır.

Sıcak yüzeyler, sparklar, sürtünme, elektrik enerjisi, kimyasal etki, gaz basıncı, güneş ısı kaynaklarına örnek olarak verilebilir.

2.2.4. DUMAN Yeterli oksijen bulamamış yanıcı maddeden yayılan karbon zerreleri ve karbonmonoksit gibi gazlardır.

2.2.5. HARARET Cismin kimyasal reaksiyonundan dolayı ortaya çıkan sıcaklıktır.

2.2.6. ALEV Hidrojen hemen yanar. Serbest karbon akkor haline gelinceye kadar ısındıktan sonra yanmaya başlar, alevi sarı renkte olur. Sodyum sarı, potasyum mor, baryum yeşil, stronsiyum parlak kırmızı alevle yanar. Benzin gibi akaryakıtlar evvela buharlaşır, sonra yanmaya başlar. Gaz yakıtlar daima alevle yanarlar. Parafin gibi bazı katı yakıtlar önce, mumda olduğu gibi, erir. Daha sonra buharlaşarak çıkardıkları gazlar alevlenir.

Odun, taş kömürü gibi katı yakıtlar, sıcaklıkları yanma ısılarına eriştiğinde alev ile yanan uçucu kısımlara ayrılır. Kok ve odun kömürünün uçucu gazları alındığından, çok az buharlaşabilecek gazlara sahip kaldıklarından hemen hemen alevsiz yanarlar. Kızgın demir parçaları kıvılcımlar çıkartır, fakat alevlenmezler, çünkü demir buharlaşmaz.

Parlama: Yanıcı bir maddenin ısısının bir etkenle yanma noktasına yükselmesiyle, madde yanmaya başlayabileceği gibi, spark veya alevle teması o maddenin süratle tutuşup alevlenmesine neden olur. Küçük ısı derecelerinde uçucu ve yanıcı gazlar çıkartan yanıcılar çok tehlikelidir. Petrol ürünleri, ispirtolar, nitroselüloz, sodyum, potasyum, magnezyum, fosfor ve karbonsülfürüt hava sıcaklığı ile buharlaşarak hava ile karışır. Bu karışımın kapalı yerlerde parlayıcılık özelliği, patlayıcılık özelliğine dönüşür.

Patlama: Hava ile karışım halinde olan gazın parlama (tutuşma) ısısına erişmesi ile tamamının aniden yanması sonucu meydana gelen hacim genişlemesidir.

2.3. YANGIN ÜÇGENİ

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif[/IMG]

Yaklaşık %16 gereklidir. Tutuşma sıcaklığına erişmesi Normal hava %21 oksijen içerir. için açık alev,güneş,sıcak

Bazı yanıcı malzemeler yeterli yüzeyler, kıvılcım ve arklar,

miktarda oksijen içerir. Bu da sürtünme, kimyasal etki,

yanmayı destekler. elektrik enerjisi, sıkıştırılmış gazlar, vs.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG]

GAZLAR SIVILAR KATILAR

Doğal gaz Benzin Kömür

Propan Gaz yağı Kağıt

Bütan Alkol Mum

Hidrojen Vernik Plastik

Asetilen Lak Şeker

Karbonmonoksit vs. Boya vs. Deri vs.

ŞEKİL 1

Yangının olabilmesi için gerekli olan unsurlar yangın üçgeni kullanılarak açıklanabilir.

2.4. YANGIN DÖRTYÜZLÜSÜ

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG] SICAKLIK İNDİRGEN MADDE

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.gif[/IMG]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif[/IMG]

OKSİTLEYİCİ ETKEN KİMYASAL ZİNCİR REAKSİYON

ŞEKİL 2

Yangın dörtyüzlüsü, yanma elemanı olarak “kimyasal zincir reaksiyonu” da içerir. Böylece yangın üçgeni bir piramide benzeyen dört taraflı bir şekle dönüşür.

3.YANGIN

3.1. YANGININ TANIMI VE SEBEP OLDUĞU KAYIPLAR

Yangın özellikle organik maddeler ve hava arasında kontrol dışı eksotermik kimyasal bir reaksiyondur. Dolayısıyla yangın tehlikesi, günlük hayatımızda sürekli mevcuttur ve yaşam şeklimizin gelişmesi, iyileşmesi oranında da artmaktadır. Başlangıçta tümüyle selülozik maddelerden oluşan çevremiz, bugün değişik ve karmaşık yanma karakteristikleri olan organik maddelerin kontrolüne geçmiş durumdadır.

Yangın, bir çok iş yerinde, çalışma saatleri dışında çıkar. Bu durumda kişisel yaralanma tehlikesi hemen hemen yok gibidir. Fakat çalışma hayatında olumsuz yönde etkileri nedeniyle böyle yangınlar hem ekonomik hem de sosyal yönden bir faciadır. Çalışma saatlerinde çıkan yangınlar işçiler için de gerçek bir tehlike kaynağıdır.

Yangından dolayı doğan dolaylı kayıplar şöyle özetlenebilir:

a)Yangın sonucu onarım veya ünite içerisinde yer değiştirme masrafları

b)Yangın sonucu oluşan kalıntıların temizlenmesi

c)Çalışmalar için yapılan masraflar

d)Kira gelişlerinin azalması veya yok olması

e)Bazı sözleşmeler sonucu devam etmesi gereken servislere yapılacak ödemeler

f)Bir takım kıymetli kağıt ve raporların yok olması

g)Müşterilerin karşı kuruluşlara kaptırılması

h)Tecrübeli elemanların işi bırakması, yeni elemanların eğitilmesi

i)Alıcıların itimatlarının azalması vs.

Bir işin yangından etkilenmesi, etkisinin çevresindeki topluluklarda duyulması ise şu şekilde olur:

a)İşçilerin işlerini kaybetmesi ve toplumun gelirlerinin azalması

b)O işe hizmet ve/veya malzeme sağlayanların gelirlerinin azalması

c)Harap olan, yıkılan mülkten vergi alınamaz olması sonucu, kişilere düşen vergi yükünün artma olasılığı vs.

Yangınlarda şahısların kayıpları ise:

a)Hayati tehlike

b)Zihni ve hissi stres

c)Tecrübe kazanılmış olan alandaki işi kaybetme

d)Devamlı bir gelirin kaybedilmesi veya azalması

e)İş değiştirirken kıdem kayıpları

f)Sosyal hakların kaybolması (ev, tatil vs.)

g)Yeni işe gidip gelirken ulaşım problemi vs.

Factory Mutuar Engineering Corporation’un 10 yıl çalışarak 25000’den fazla yangını incelemesi sonucu, endüstride oluşan yangının nedenleri (tutuşturma kaynakları) aşağıdaki gibi saptanmıştır:

Yangının nedenlerinin yüzde olarak dağılımı:

Elektrik kusurları %22

Sigara %17

Sürtünme %10

Aşırı ısıtılmış maddeler %8

Sıcak yüzeyler (buhar kazanları, fırınlardan gelen ısı) %7

Alevlerden yanma %7

Kıvılcımlardan yanma %7

Kendiliğinden tutuşma %4

Kesme ve kaynak %4

Maruz kalma (komşu mülkiyette olan yangının yayılması) %3

Kundaklama %3

Makinalardan çıkan kıvılcım %2

Erimiş maddelerden %2

Kimyasal reaksiyonlardan %1

Statik kıvılcım %1

Aydınlatma %1

Bilinmeyen %1

3.2. YANGININ YAYILMA ŞEKİLLERİ Yangının yayılabilmesi, yani oksijenli bir ortamda bulunan yakıtın tutuşabilmesi için, ortamda oluşan ısı enerjisinin yakıta ulaşabilmesi gerekir. Bu ısının yakıt üzerine taşınabilmesi aşağıda açıklanacak olan mekanizmaların biri veya birkaçı ile olur.

KONDÜKSİYON: Buna değerek iletme de denilebilir. Isı kattan kata veya odadan odaya (yüzeyden yüzeye) aradaki taşıyıcılar arcılığıyla iletilir. Yani maddeyi meydana getiren moleküller, yer değiştirmeksizin sadece moment değişimi yolu ile ısı geçişini sağlamakta iseler, ısının kondüksiyon yolu ile transfer olduğu söylenir. Örneğin, bir fırının tuğla duvarında veya kaynatıcının dış yüzeyinde (sadece duvar ve metalik dış yüzey göz önüne alınacak olursa) ısı, kondüksiyon yolu ile transfer olur.

Alüminyum, bakır ve demir iyi birer iletkendir. Keçe, kumaş ve kağıt gibi lifli malzemeler zayıf iletkendir. Hava, gazlar ve sıvılar da zayıf iletkendir.

KONVEKSİYON: Bir maddenin sıcak kısmının, soğuk kısmı ile karışması sonucunda ısı transferi olmakta ise, buna konveksiyon yolu ile ısı transferi adı verilir. Konveksiyonla ısı transferi, sadece akışkanlarda (gaz veya sıvı) görülür.

Örneğin, odanın kalorifer radyatörü tarafından veya suyun sıcak bir yüzey tarafından ısıtılmasında ısı transferi, çoğunlukla konveksiyon yolu ile olur.

RADYASYON: Enerjinin elektromagnetik dalgalar yolu ile transferine radyasyon adı verilir. Radyasyon, boşluktan geçtiği zaman ısı veya diğer herhangi bir cins enerjiye dönüşmez ve yolundan saptırılamaz. Radyasyonun yolu üzerinde bir cisim bulunacak olursa, radyasyon cismin içinden geçer, yüzeyinden yansıtılır veya cisim tarafından absorblanır. Radyasyonun sadece absorblanan kısmı ısı enerjisi şeklinde ortaya çıkar. Buna en iyi örnek güneş ışınları veya bir cisimden çıkan ışınların, başka bir aracı bulmadığı halde (temas, iletme, konveksiyon) bir cisme çarparak onu ısıtmasıdır.

Bunların dışında ısı transferi elektrik akımı veya akma-sıçrama yolları ile de olabilir. Kaynak veya oksijenle metal kesme işlemlerinde çıkan kıvılcım veya erimiş metal parçalarının etrafa yayılması akma-sıçrama yolu ile ısı transferine örnek olarak verilebilir.

3.3. YANGIN ÇEŞİTLERİ Türk ve dünya standartlarına göre yangınlar sınıflandırılırken yanıcı madde dikkate alınmıştır. Buna göre yangınlar 5 sınıfa ayrılırlar:

·A sınıfı yangınlar

·B sınıfı yangınlar

·C sınıfı yangınlar

·D sınıfı yangınlar

·E sınıfı yangınlar

3.3.1. A SINIFI YANGINLAR Çeşitli odun ve kereste, ham ve mamul tekstil maddeleri, kağıt ve benzeri maddeler yangınlarına A sınıfı yangınlar adı verilir. Bu maddeler tamamen katı yanıcı maddeler durumundadırlar.

Bu sınıf yangını meydana getiren maddeler tamamıyla kuru maddeler olduklarından, bu sınıfa kuru yangınlar adı da verilir.

Bu sınıf yangınlara sebep olan maddelerin yanabilmeleri için oldukça yüksek bir alevlenme ısısına ihtiyaç vardır. Bu maddeler hem alevlenme şeklinde hem de korlaşma şeklinde yanmaktadırlar.

Başlangıçta için için ve kıvılcımlar şeklinde başlayan yanma, kendi kendine ve yanan kısımlardan çıkan ısının da ilavesi ile yanıcı gazlar çıkartabilecek hale geldikten sonra alevlenmektedir. Bu devreye yangının kuluçka devresi denilir.

Bu sınıf yangında yayılma kondüksiyon yolu ile olur. Bu bakımdan yayılmanın dikine ve yangın merkezi seviyesinde yatay yönlerde olabileceği hesaba katılıp buna göre tedbirler alınmalıdır.

Bu sınıf yangınlar, yangın merkezi çevresinde alevlenme şeklinde; yangın merkezinde ve derinliklerde ise korlaşma şeklinde cereyan ettiğinden, söndürülmesinin esas prensibi, yangının merkezinin bulunması ve söndürülmesidir. Zira merkezin söndürülmesiyle yanıcı gazların çıkışı da duracağından, alevli yanma kendiliğinden sona erecektir.

3.3.2. B SINIFI YANGINLAR Benzin, yağ, gaz yağı, motorin gibi akaryakıt ürünleri ile kimyevi maddeler, boyalar, tiner gibi sıvı yanıcı maddelerden meydana gelen yangınlardır.

Sıvı yanıcı maddenin sıcaklığı, yanma ısısına eriştiğinde yüzeyinde buharlaşma başlayacak ve bu buharlaşan gaz yanmaya başlayacaktır. Yanıcı maddenin sıvı kısmı daha yanma derecesine erişmeden, buharlaşan kısım yanma ısısına eriştiğinde yanacak; sıvı kısım ise buharlaşmaya devam edecektir. Yanıcı maddenin yüzünde olan buhar alevlerinin, hava ile ilişkisinin kesilmesiyle, yani oksijenin kaldırılmasıyla, yangın sönecektir.

Bu tür yangınlara kısa sürede müdahale edilirse, yangın kolayca söndürülecektir. Yangına geç müdahale edildiğinde, yakıtın üst kısmındaki buharlaşma ve yanan gaz, yakıtın sıvı kısmında ısısını yükselttiğinden, hatta yanma derecesine ulaştığından, söndürme işlemi çok kolay olmayacak ve yanma uzun süre devam edecektir.

3.3.3. C SINIFI YANGINLAR Doğal gaz, LPG (likid propan gaz), asetilen, hava gazı gibi yanıcı gaz maddelerin sebep oldukları yangınlardır.

Bu tip yangınların söndürülmesinde özel dikkat gösterilmesi gerekir. Bu tip yangınlarda öncelikle yanan maddenin özelliklerinin çok iyi bilinmesi gerekir. Yapılan müdahale bilinçsiz olursa, patlamalar, zehirlenmeler, yaralanmalar olabilir. Hatta yanlış müdahale, yangının büyümesine bile neden olabilir.

3.3.4. D SINIFI YANGINLAR Sodyum, potasyum, alüminyum, magnezyum, radyoaktif maddeler gibi hafif ve aktif metal maddelerden kaynaklanan yangınlardır.

Bu tip yangınlarda da yanıcı maddenin kimyasal özelikleri çok iyi bilinerek, bu özelliklerine uygun yangın söndürme metotları seçilmelidir.

3.3.5. E SINIFI YANGINLAR Bir yangın sınıfı sayılmamakla beraber,günümüzde hemen hemen her yerde kullanılması ve önemli bir yangın sebebi olması dolayısıyla, elektrik ve elektrikli cihazların yol açtığı yangınlar da bazı standartlarda ayrı bir sınıf olarak gösterilmektedir. Elektrik yangınlarını, A ve B sınıfı yangınlarla birlikte mütalaa etmek gerekir.

Elektrik yangınları, devrelerin kısa devre yapması, elektrikli cihazların arıza yapması, statik elektrik veya A-B tipi yangınlar nedeniyle meydana gelir. Bu tip yangınlarda söndürücü olarak karbondioksit veya, elektriğe yalıtkan olduğundan, kimyasal kuru toz kullanılır. Eğer karbondioksit kullanılmazsa, yanan elektrik kablosu, yangın olmayan taraflarından kesilerek yangının ilerlemesi önlenir.

Elektrik yangınlarının söndürülmesinde ana prensip, söndürme vasıtalarının elektriği iletmeyen cinsten seçilmesidir. Aksi halde söndürmeyi yapan kişinin elektrik akımına yakalanacağı ve hayatının tehlikeye gireceği açıktır. Akımın kesilmesinden sonra ise ortaya çıkacak yangının sınıfına göre ( A veya B sınıfı), o sınıf yangınlar için uygun olan yöntemler uygulanmalıdır.

4. ENDÜSTRİYEL İŞLETMELERDE GENEL YANGIN TEHLİKELERİ 4.1. YANICI VE PARLAYICI SIVILAR Hemen hemen her türlü endüstriyel işletmede bazı miktarlarda yanıcı ve parlayıcı sıvılar bulunur. Bu bölümde, bunlarla ilgili çeşitli rizikolar ve alınabilecek önlemler üzerinde durulacaktır.

Parlayıcı sıvılar, parlama noktaları 37ºC’nin altında ve buhar basıncı 3 kg/cm²’den az olan sıvılardır. Yanıcı sıvılar ise, parlama derecesi 37ºC veya daha yukarı olan sıvılardır. Parlayıcı sıvılar, doğal yapıları gereği buharlaşıcı niteliktedirler ve birçoğu sürekli olarak çıplak gözle görülemeyen ve havadan ağır olan gazlar çıkarırlar. Yanıcı sıvılar ise, parlama derecelerinin üzerine kadar ısıtıldıklarında, parlayıcı sıvıların birçok özelliğini paylaşırlar ve çok buharlaşıcı maddelerle aynı ölçüde tehlikeli olurlar. Bu iki sıvı çeşidinin arasındaki önemli bir fark, çıkan buharların hareket kabiliyeti ile ilgilidir. Parlayıcı sıvılardan çıkan buharlar, havadan ağır olmak üzere kaynaklarından çok uzaklara kadar gidebilirler. Yanıcı sıvı buharları ise, çevre sıcaklığı sıvının parlama derecesinin üzerinde olmadıkça çok uzağa gidemezler.

Oldukça yüksek rizikoları ve geniş olarak kullanılmaları nedeniyle bu sıvılar, endüstride çıkan yangınların birçoğunda pay sahibidirler. Birçok durumda tehlikesiz olan bir kıvılcım ya da bir yangın kaynağı, ortamda yeterli miktarda yanıcı buharlar bulunduğunda ciddi yangınlara ya da patlamalara neden olabilir. İstatistiklere göre bu sıvıların neden olduğu kayıplar, genel toplamda %15’lik bir orandadır. Yangınlarda işin içine yanıcı ve parlayıcı sıvıların da girmesine neden olan etkenler şöyle sıralanabilir:

·Güvenli çalışma şartları altında, personelin eğitim yetersizliği,

·Diğer bölmelerden yeterince yalıtılmamış rizikolu operasyonlar,

·Makineler ve yanıcı sıvıların uygun şekilde kullanılmaması,

·Yetersiz bakım ve temizlik çalışmaları,

·Gerekli yangın kontrol sistemlerinin bulunmaması.

4.1.1. RİZİKO KARAKTERİSTİKLERİ YANICI SIVI YANGINLARI:

Bir yanıcı sıvı yangınında, yanma sıcaklığı yaklaşık 11000 kcal/kg, yani ahşap ısısının 2.5 katı kadardır.

Yanıcı ve parlayıcı sıvıların yanma hızları çevre koşullarına, yanma ısısına, buhar ısısına ve basınç koşullarına bağlıdır. Mesela benzin ve düşük parlama dereceli diğer hafif, buharlaşıcı sıvılar, büyük bir hızla yanarlar ve bir tank ya da açık varilde bulunduklarında yangın bir saatte yaklaşık 20-25 cm derinliğe kadar ulaşır. Bunun yanısıra, fueloil gibi ağır, az buharlaşan sıvılar, daha düşük bir hızla, saatte yaklaşık 12.5-17.5 cm derinliğe ulaşacak kadar bir hızla yanarlar. Kapalı bir yanıcı sıvı yangınında normal ısı üretimi yanma yüzeyine göre dakikada 28000 kcal/m² kadardır. Bir tank ya da diğer muhafaza içinde bulunmayan dökülme, sızıntı, taşma gibi nedenlerle etrafa yayılan sıvılar da yangın sırasında bu miktarda ısı bırakırlar. Yere dökülen her litre sıvı yaklaşık olarak 0.5 m² bir alana yayılır. Buharlar ise çok daha büyük bir alanı tehlike sınırları içine sokarlar.

Hidrolik yağ boruları, sıvı transfer boruları gibi basınç altında bulunan sistemlerdeki sızıntılardan püskürmelerden yangınlar meydana gelir. Bu tür püskürmeler kolaylıkla, hatta sıvının parlama derecesinin altındaki sıcaklıklarda bile alev alabilirler. Püsküren hafif, buharlaşıcı sıvılar, bu yangınlarda yaklaşık 8000 kcal/lt’lik bir ısı bırakırlar. Eğer sızıntı başlar başlamaz yanma olmazsa, düşük parlama noktalı sıvılarda patlamalar ortaya çıkabilir.

PATLAMALAR:

Endüstriyel işletmelerde, rizikolarla ilgili incelenecek üç tipte patlama vardır:

·Yangın patlamaları,

·Detonasyon patlamaları (infilak),

·Kaynayan sıvılarda buhar genleşmesi patlamaları.

Yangın patlamaları: Bu patlamalarda, yanıcı sıvı buharı ve hava hızla karışır ; ısı, ışık ve basınç artışı olur. Patlama olması için, havadaki yanıcı buhar oranının patlayıcı sınırlar içinde olması gereklidir. Yanma çok hızlıdır ve alev saniyede yaklaşık 2m’lik bir hızla ilerler. Bazı deneylerde sıvının her litresinin dakikada 650000 kcal’lik bir ısı bıraktığı gözlenmiştir. Havalandırma delikleri yoksa, patlama basınç değeri başlangıçtakinin 6-7 katına kadar çıkabilir.

Detonasyon patlamaları: Bu patlamalarla yangın patlamaları arasındaki esas fark ısı bırakma hızındadır. Bu hız detonasyon patlamalarında daha yüksektir. Detonasyonla meydana gelen şok dalgası patlayıcı karışım içinde bu karışımın fiziksel veya kimyasal özelliklerine göre 2-8 km/sn’lik bir hızla ilerler.

Kaynayan sıvılarda buhar genleşmesi patlamaları: Bu patlamalar, bir yanıcı sıvı bir ısı kaynağı ya da ateşle atmosferik kaynama noktasına kadar ısıtıldığında ortaya çıkar ve sıvının içinde bulunduğu bölmenin yüksek basınç yüzünden zarar görmesiyle serbest kalır. Aşırı ısınmış sıvının bir bölümü hızla buharlaşarak alev alır ve yangın patlamalarına göre daha az ısı bırakmakla beraber daha uzun süre yanmaya devam eder.

Patlama rizikoları özellikle küçük odalar, makinaların içi, muhafaza tankları gibi kapalı bölmelerde söz konusudur. Rizikonun varlığı için şu şartlardan biri söz konusu olmalıdır:

·Kapalı kaptaki sıvının parlama derecesi -6ºC’nin altındadır.

·Sıvının parlama derecesi 43ºC’nin altındadır ve bu derecenin en az 15ºC fazlasına kadar ısıtılmıştır.

·Sıvının parlama derecesi 150ºC ya da daha düşüktür ve kaynama noktasının üzerindeki, sıcaklıklara kadar ısıtılması söz konusudur.

-6ºC’nin altında parlama noktası olan ısıtılmamış sıvılar normalde bir patlama tehlikesi oluşturmazlar, ama bunların buharlaşma özellikleri düşük olmasına rağmen, büyük yüzeylere yayılarak kullanılmaları durumunda bir tehlike vardır.

4.1.2. DEPOLAMA Yanıcı sıvıların muhafazası ile ilgili en önemli tehlike sıvının kazara çevreye yayılmasıdır. Sık sık olan bu dökülmelerin nedenleri şunlardır:

·Açık ateşlere maruz kalan kaplarda oluşan aşırı basınç,

·Kazalar sonucu kapların zarar görmesi,

·Forkliftlerle taşınırken vs. kapların delinmesi sonucu meydana gelen sızıntılar

·Transfer borularındaki arızalar.

Bir yangın sırasında bu sıvıların çevreye yayılması yangını besler, söndürme çalışmalarını engeller ve genellikle boruların ya da başka sıvı tanklarının zarar görmesine neden olur.

Endüstriyel işletmelerde yanıcı sıvılar, normal olarak 2lt’lik variller içinde saklanır ya da paletler üzerinde küçül kutular içinde de bulundurulabilir.

Tank muhafazası: Ekonomik nedenlerle büyük miktarlardaki yanıcı sıvılar, yeraltına, yerüstüne ya da bazı özel şartlarda bina içine yerleştirilmiş tanklarda muhafaza edilir.

Uygun tasarlanmış, yerleştirilmiş ve düzenli bakımı yapılan tanklar kullanılıyorsa, rizikolar tanklardan çok, sıvı transfer sistemleriyle ilgilidir. Depolamanın rizikosu doğrudan sıvı miktarına bağlı değildir; daha çok tankın tipine, sıvının özelliklerine, havalandırma kapasitesine, ilgili boru ve bağlantılara ve çalışma şartlarına bağlıdır.

4.1.3. TRANSFER VE DAĞITIM Parlama noktalarının üzerindeki sıcaklıklara kadar ısıtılmış yanıcı ve parlayıcı sıvılarla ilgili transfer, dağıtım, taşıma gibi operasyonlar genelde yanıcı ve parlayıcı sıvılar açısından tehlikeli durumlar olarak kabul edilir. Isıtılmamış sıvılarla ilgili işlemlerse, yüksek basınçlı boru sistemlerinin dışında özel bir riziko yaratmazlar.

Herhangi bir transfer ya da dağıtım operasyonunda önemli olan, yanıcı sıvıların çalışma alanı içine dağılmasını engellemek ve bir kaçak olsa da, dağılacak sıvı miktarını minimumda tutabilmektir.

Transfer tanımı, sıvının bir kaptan diğerine aktarılması; dağıtım tanımı ise bir endüstriyel işletmede, yanıcı ve parlayıcı sıvıların kullanılacakları yerlere dağıtılması anlamındadır.

SIVILARIN TRANSFERİ:

Parlayıcı ve yanıcı sıvılar normal olarak pompalarla, yerçekimi akışı ile, hidrolik basınçla ya da sıkıştırılmış basınçla aktarılırlar. Büyük miktarların transferi için kullanılan en yaygın sistem pompalardır ve en kapalı bir boru sistemi içinden pompalama yöntemi en güvenli transfer yöntemi olarak kabul edilir.

Pompalama sistemleri: Pozitif yer değiştirme pompaları tercih edilir çünkü bunlar sıkı bir kapanma sağlarlar ve kullanılmadıkları zaman içlerinde sıvı birikmesine izin vermezler. Sistemde, aşırı basıncı önlemek için pozitif yer değiştirme pompasının boşaltma tarafına bir rahatlatma valfi takılmalıdır. Düşük parlama noktalı sıvılar söz konusu ise, bu valften çıkan sıvı borularla ya tekrar besleme kaynağına ya da pompanın emme tarafına yollanmalıdır.

Santrifüj pompaları da vardır ama bunlar sıkı bir kapanma sağlayamazlar. Ayrıca pompalar kullanılmazken de içlerinde bir miktar sıvı kalır.

Pompa yapısı paketler ve düzenleme, ilgili sıvının özelliklerine uygun olmalıdır. Pompalar, çıkacak yangınların tanklara ya da önemli makine ya da binalara zarar vermeyeceği yerlerde muhafaza edilmelidir.

Serbest akış (yerçekimi) sistemleri: Birçok endüstriyel operasyonda, özellikle pompalama sistemini tıkayabilecek yüksek oranda buharlaşıcı sıvılar söz konusu ise serbest akışla transfer yolu seçilir. Bu sistemler, büyük miktarlarda sıvı kaynakları ile kullanılmamalı, ancak operasyon gerektiriyorsa bu yönteme baş vurulmalıdır. Bu sistemler sürekli basınç altında oldukları için, bu sistemlerde sıkı kapatma pompalama sistemlerine göre daha zordur. Bu özelliğiyle yerçekimi sistemleri kazara dökülme saçılma olmasına çok uygun bir ortam yaratır.

Hidrolik sistemler: Hidrolik transferde, yanıcı sıvının kaptan dışarı atılması için su basıncı kullanılır. Bu sistemin çıkardığı sorunlar şunlardır:

·Bu sistemler, suda eriyebilen sıvıların transferi için kullanılamazlar.

·Kaplar standart basınca dayanıklı türden olmalıdır.

·Sistemde aşırı basınçların ortaya çıkmaması için karmaşık bir kontrol sistemi gereklidir.

Sıkıştırılmış gazla boşaltma sistemleri: Basınçlı gaz kullanılan transfer sistemleri, hidrolik sistemlere benzer, ama bunlarda su yerine basınçlı gaz kullanılır. Transfer ortamının (gaz) sıkışabilir karakteri ve sistemin sabit basınç altında olması nedeniyle boru çatlağı ya da valflerin yanlış kullanılması gibi durumlarda önemli bir miktarda sıvı sistemden dışarı kaçabilir.

Sıkıştırılmış gazla transfer yöntemi her türlü koşul altında kullanılamaz. Sistemdeki sabit basınç sorununun yanısıra, gaz olarak hava kullanılması, parlayıcı ve yanıcı sıvıların aktarılması durumunda buhar hava karışımının patlaması ihtimali de vardır.

DAĞITIM İŞLEMLERİ:

Bu işlemlerde sıvılar genellikle sabit boru sistemlerinden, varillerden, küçük kaplara makine depolarına nakledilirler, yangın kaynaklarının bulunabileceği alanlara taşınırlar. Doğal olarak fabrika alanı içinde parlayıcı sıvıların kullanılması, tehlike yaratabilecek bir miktar buhar çıkmasına neden olur.

Bir işletmede, parlayıcı sıvıların dağıtılması için en uygun düzenleme, bu iş için uygun şekilde korunup havalandırılan ayrı bir alan kullanılmasıdır. Boşalan kaplar bu alana getirilip doldurulmalıdır.<

Statik Arıza Giderme/bakım Yöntemleri

Salı, 06 Kasım 2007

ıÜüSTATİK ARIZA GİDERME/BAKIM YÖNTEMLERİ

Voltmetre kullanarak yaptığınız AC/DC ölçmeleri ,akım kaynağı kesildikten sonra ohm metre ile direnç ve bobinlerin sağlamlığı , kondansatörlerin kısa devre olup olmadığı tespit etmek statik ölçme yöntemlerindendir. Özellikle ohm metre ile yapılan R ve C ölçümlerinde sağlamlığı saptanacak parçaların bir uçları açığa çıkarılarak kontrol edilmelidir. Transistörlerde ise an az iki bacağı çıkarmalısınız. R ,C ve Transistör ölçerken ohm metrenin canlı uçlarını iki elimizle tutup , kendi dirençimizi ölçülecek dirence paralel olarak sokmamak gereklidir. aksi halde yüksek direnç değerlerinde yanlış ölçme yapabiliriz.

Gerilim ölçmelerinde voltmetrelerin doğru değer göstermesi için kullanılan voltmetrenin volt başına düşen direnç miktarı minumum 20000 ohm/V olmalıdır. Bir avometre ile ölçüm yaparken komütatörü ölçülecek değerinin bir üst sınırında tutmak gerekir. Alıcı sinyal girişine sinyal uygulandıktan sonra yapılan ölçme türüne de;

· DİNAMİK ARIZA BULMA YÖNTEMLERİ

Bu yöntemde iki yolla yapılabilir.

· Sinyal Enjeksiyon

· Sinyal transfer ,

ile yapılan ölçme yöntemi

Sinyal enjeksiyon yönteminde ;ilkin transistörlü bir multi vibratör çıkışından elde edilen kare dalgaya yakın bir sinyal ;alıcının çeşitli sinyal giriş yerlerine uygulanarak katlarda sinyal geçirmeyen yerler bulunur.Sinyal izleme yöntemindeyse alıcının anten girişine bir R.F. sinyal genaratöründen modüleli bir sinyal uygulanır. Sinyal traser lambalı veya transistörlü ses frekans amplifikatörü olup bu amplifikatör girişinde ise kristal diyod yardımiyle yapılmış bir dedektör bulunmaktadır. Sinyal traser yardımıyla mikser çıkışından başlamak suretiyle hoperlöre kadar sinyalin gelip gelmediği kontrol edilir. Kullanılan m.vibratörün frekansı 1.5 KHz kadar olmalı, krokodil bağlanan uç alıcının şasesine tutturulmalıdır.

· TRANSİSTÖRLÜ RADYO ARIZALARI:

Bir süperheterodoin radyo alıcısının arıza yapma oranının azaltmak için aşağıdaki belirtmeye çalıştığımız şartlara dikkat edilmesi gereklidir.

· 1. Alıcının şasesi (plaketin bulunduğu bölüm), kasasından kolaylıkla sökülüp takılabilmeli…

· 2. Bozulan direnç, kondansatör, transistör ve trafonun şase üzerinde daha önceden belli bir plan dahilinde yerleştirilmiş olması gereklidir.

· 3. Alıcıda kullanılan direnç ve kondansatörlerin toleransları %4-5 civarında olmalı, özellikle transistör elemanları arasındaki sızıntı dirençleri çok büyük olmalıdır.

· 4. Gerek radyonun montajı yapılırken, gerekse onarım esnasında 100 Watt’lık havya kullanılmamalıdır. BU güce sahip bir havya devre üzerindeki bakır plaketini bozulup iş görmemesine sebep olabilir. bakır yollar yanarak sızıntı dirençleri doğurabilirler. ( Bu öneri sadece radyo tamiri için değil bütün elektronik devrelerin tamiri için bir tavsiyedir. )

· 5. Gerçekte bir tamir esnasında en önemli husus tamir edilecek devrenin şemasının olması gerekliliğidir.

Bu bölümde temel bazı elektronik cihazların onarımı bakımı ve kullanımı belli çerçeveler içerisinde anlatılacaktır.

· 1-SÜPERHETERODİN ALMAÇLAR VE TELEVİZYON DİZGELERİ

· 1.1-Frekans Bölmeli Çoklama

İletişimde, bilgi işareti bir noktadan diğer bir noktaya bir iletim ortamı kullanılarak gönderilir. Bu iletim ortamı, telefon haberleşmesindeki gibi bir iletim hattı (kablo) olacağı gibi, radyo yada televizyon haberleşmesindeki gibi uzay da olabilir.Gönderilecek olan işaretin bant genişliği çoğunlukla iletim ortamının bant genişliğinin çok küçük bir bölümünü oluşturur.Bu nedenle iletişim ortamından tek bir işaretin gönderilmesi büyük bir savurganlık olur.

Özellikle uzay gibi tek olan bir ortamının tek bir kullanıcı tarafından kullanılması düşünülemez.Ancak, aynı frekans bantını kapsayan birden çok işaretin birbirlerine eklenerek tek bir iletim ortamından gönderilmesi olası değildir.Çünkü bu işaretlerin almaç tarafından birbirlerinden ayrılması olanaksızdır.

Bu sorun şöyle çözülebilir : Birbirleriyle aynı frekans bantını kapsayan işaretlerin frekans yörüngeleri birbirlerine göre aynı frekans bantlarına kaydırılırlar.Böylece birbirleriyle çakışmayan frekans bantlarını kapsayan işaretler elde edilmiş olur.Bu işaretler zaman bölgesinde toplanarak tek bir iletim ortamı üzerinden gönderilirler.Ayrı frekans bantlarını kapsayan bu işaretler alıcı uçta süzgeçler kullanılarak birbirlerinden ayrılırlar.Daha sonra birbirlerinden ayrılmış olan bu işaretlerin frekans görüngelerin ilk kapladıkları frekans bantına kaydırılır.Bu biçimde birden

çok işaret tek bir iletim ortamı kullanılarak gönderilir ve alıcı tarafta ayrı ayrı elde edilebilir.Değişik işaretlerin değişik frekans aralıklarını kullanması ilkesi Frekans Bölmeli Çoklama olarak adlandırılır.Frekans Bölmeli Çoklama kullanılırken işaretler zaman bölgesinde birbirleriyle karışmış durumdadır.Ancak her biri başka frekans bantını kapsadığı için frekans bölgesinde kendi özdeşliklerini korurlar ve istenince uygun süzgeçler kullanılarak birbirlerinden ayrılırlar.

Frekans bölmeli çoklama elde edebilmek için işaretlerin ayrı frekans bantlarına kaydırılmaları işaretlerin frekansları ayrı sinüsoidaller ile çarpışması ( ve gerekirse uygun süzgeçlerden geçirilmesi ) ile sağlanır .Bu ise işaretin çift yan bant genlik modulasyonuna uygulanmasından başka bi rşey değildir .İşaretler almaçta birbirlerinden ayrıldıktan sonra, ilk frekans bantlarına geri kaydırılması işide Çyb modüle edilmiş işaretin demodülasyonu demektir. Bu tür frekans kaydırmalarda işaretin frekans görüngesi değişmez,yalnızca yeri değişir Frekans kaydırma işlemi başka biçimde de yapılabilir. Örneğin,bilgi işaretiyle bir sinüsoidalin frekansını modüle ederek de işaretin görüngesi taşıyıcı frekansı Wo etrafındaki frekans bantına taşınır. Bu taşıma sırasında işaret bir dönüşüme uğrar,frekans görüngesini biçimi ve bant genişliği değişir. Bu işlem frekans modülasyonundan başka bir şey değildir. Frekansı kaydırılmış ve dönüştürülmüş işaretin yeniden ilk bantına kaydırılması ve eski biçimine dönüştürülmesi ise bu FM işaretinin demodülasyonudur.

Frekans bölmeli çoklama için gereken frekans kaydırma işlemi modülasyon işlemi yoluyla sağlanmış olur. Modülasyon işlemini gerekli kılan önemli nedenlerden biri frekans bölmeli çoklama yapabilmektir. Modülasyonu gerektiren diğer önemli bir neden de işaretin iletim ortamında iletimine uygun bir biçimde sokulmasıdır. Böylece ,modülasyon işlemi yoluyla hem frekans bölmeli çoklama hem de işaretin iletime uygun biçime sokulması gerçekleştirilmiş olur.

Frekans bölmeli çoklama konusuyla ilgili bir örnek verecek olursak ; Bir iletim ortamı (örneğin uzay) kullanarak, aynı anda n tane, her biri Wm rad/sn’ye bant sınırlı, işaret göndermek istediğimiz,modülasyon türü olarak (ÇYB yada normal) Genlik Modülasyonu kullanıldığını varsayalım. Aynı örnek diğer modülasyon türleri kullanılarak da incelenebilir. Bu n işaretin taşıyıcı frekansları W1,W2,….,Wn olan n tane sinüsoidalin genliğini modüle edilmiş her bant genişliği 2Wm olan ve merkezi W1 (yada W2, yada W3 ,….,yada Wn ) olan bir bantını kapsar. Buna göre,değişik frekans görüngelerinin birbirleriyle çakışmaması için taşıyıcı frekansları W1 ,W2 ,….,Wn’nin birbirlerinden enaz 2Wm rad/sn uzakta olması gerekir.

Bu işaretler frekans bölmeli çoklanarak tek bir göndermeç tarafından iletim ortamına verilebileceği gibi, başka göndermeçler tarafından iletim ortamına verilebileceği gibi, başka göndermeçler tarafından iletim ortamına verilmişde olabilir. Her iki durumda da iletim ortamındaki işaret aynıdır.İletim ortamındaki n işaretin tümünde tek bir almaç tarafından alınabileceği gibi her biri ayrı birer alıcı tarafından alınabilir.

işaretlerin tümünün tek bir verici tarafından gönderildiği ve tek bir almaç tarafından alındığı durum gösterilmiştir.

Her işaret göndermeçte modüle edilerek istenilen frekansa kaydırılır.Çakışmayan frekans bantlarını kapsayan modüle edilmiş işaretlerin toplamı iletim ortamına verilir.Almaçta ise belli bir işareti almak için o işaretin frekansına merkezlenmiş bir bant geçiren süzgeç konur. Bant geçiren süzgeç çıkışında yalnızca işaret vardır.Bu işaretten,demodülasyon yolu ile ,ilk bilgi işareti elde edilir.

Gerçekte uzayın bir iletim ortamı olarak kullanımı bir frekans bölmeli çoklama uygulamasından başka bir şey değildir.Tüm elektromanyetik yörünge 1 ile 100 Khz’den 100Ghz’e kadar, çok değişik iletim türleri için aynı anda kullanılmaktadır.Her kullanıcı istediği işaretin bulunduğu frekans bantına geçiren ve diğer tüm işaretleri söndüren bir bant geçiren süzgeç ile istediği işareti demodüle edebilecek bir almaç kullanılır.Bu işlem sırasında almaçlar birbirlerinden etkilenmezler.Burada önemli olan işaretlerin frekans frekans görüngelerinin çakışmamasıdır.Görüngelerin çakışmaması, uluslar arası iletişim kuruluşları tarafından değişik amaçlar için öngörülen frekans dilimlerinin kullanılması ile sağlanır. Örneğin,160 Khz – 250 Khz uzun dalga GM yayınına, 550 Khz – 1600 Khz orta dalga GM yayınına ve 6 Mhz – 26 Mhz bantı içinde bir takım frekans dilimleri kısa dalga GM yayınına ayrılmıştır.88 Mhz ile 108 Mhz arası FM (yada çok kısa dalga) yayımına ayrılmıştır ve bu bantta her radyo istasyonuna 200 Khz’lik bir bant verilmektedir.

Yönetmelikler

Salı, 06 Kasım 2007

Yönetmelikler Elektrik Piyasası Düzenleme Kurumundan :

Elektrik Piyasası Müşteri Hizmetleri Yönetmeliği BİRİNCİ KISIM Amaç, Kapsam, Hukuki Dayanak, Tanımlar ve Kısaltmalar Amaç

Madde 1 — Bu Yönetmeliğin amacı; dağıtım sistemine bağlanmak isteyen veya bağlı olan tüketiciler ile bu tüketicilere bağlantı anlaşması, perakende satış sözleşmesi veya ikili anlaşma kapsamında hizmet veren taraflara uygulanacak standart, usul ve esasların belirlenmesidir.

Kapsam

Madde 2 — Bu Yönetmelik; tüketicilere dağıtım seviyesindeki hizmetlerin, yeterli, kaliteli ve sürekli olarak sunulması için;

a) Verimli ve kesintisiz hizmet sağlanmasına ilişkin olarak uyulması gereken hizmet kalitesi standartlarına,

b) Elektrik enerjisi tüketiminin tespiti ve tahakkuk ettirilmesine,

c) Tüketim amaçlı olarak elektrik enerjisi ve/veya kapasitenin rekabet ortamında temin edilebilmesi için uyulması gereken esas ve usullere,

d) Müşteri şikayetlerinin alınması, değerlendirilmesi ve müşterilerin bilgilendirilmesine yönelik esas ve usullere,

e) Müşterilerin hak ve yükümlülükleri ile müşteri zararlarının tazminine,

ilişkin hükümleri kapsar.

Perakende satış lisansı sahibi tüzel kişiler dışındaki üretim veya otoprodüktör veya otoprodüktör grubu veya toptan satış lisansı sahibi tüzel kişilerden elektrik enerjisi ve/veya kapasite satın alan serbest tüketicilere sağlanan perakende satış hizmetleri bu Yönetmeliğin kapsamı dışında olup, bu satış hizmetlerine ilişkin hükümler, lisans sahibi tüzel kişiler ile serbest tüketicilerin aralarında yaptıkları ikili anlaşmalar kapsamında düzenlenir.

Hukuki dayanak

Madde 3 — Bu Yönetmelik, 4628 sayılı Elektrik Piyasası Kanununa dayanılarak hazırlanmıştır.

Tanımlar ve kısaltmalar

Madde 4 — Bu Yönetmelikte geçen;

1. Kanun: 20/2/2001 tarihli ve 4628 sayılı Elektrik Piyasası Kanununu,

2. Kurum: Enerji Piyasası Düzenleme Kurumunu,

3. Kurul: Enerji Piyasası Düzenleme Kurulunu,

4. Başkan: Enerji Piyasası Düzenleme Kurulu Başkanını,

5. TEDAŞ: Türkiye Elektrik Dağıtım Anonim Şirketini,

6. TEİAŞ: Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketini,

7. Abone grubu: Aynı hizmet standardına tabi gerçek ve tüzel kişileri,

8. Bağlantı anlaşması: Gerçek veya tüzel kişilerin dağıtım sistemine sürekli veya geçici olarak bağlantı yapmalarına ilişkin koşul ve hükümleri kapsayan anlaşmayı,

9. Bağlantı bedeli: Gerçek veya tüzel kişilerin dağıtım sistemine bağlantı yapmalarına ilişkin olarak yapılan masrafların karşılanmasını esas alan bedeli,

10. Bağlantı gücü: Bir kullanım yerinin elektrik projesinde belirtilen kurulu gücün, kullanma faktörü ile çarpılması suretiyle hesaplanan güç miktarını,

11. Dağıtım: Elektrik enerjisinin gerilim seviyesi 36 kV ve altındaki hatlar üzerinden naklini,

12. Dağıtım bölgesi: Bir dağıtım şirketinin lisansında tanımlanan bölgeyi,

13. Dağıtım tesisi: İletim tesislerinin bittiği noktadan itibaren, müstakilen elektrik dağıtımı için tesis edilmiş tesis ve şebekeyi,

14. Dağıtım sistemi: Bir dağıtım bölgesinde yer alan elektrik dağıtım tesisleri ve şebekesini,

15. Elektrik Piyasası Lisans Yönetmeliği: 4/8/2002 tarihli ve 24836 sayılı Resmî Gazete’de yayımlanan yönetmeliği,

16. Elektrik Piyasası Tarifeler Yönetmeliği: 11/8/2002 tarihli ve 24843 sayılı Resmî Gazete’de yayımlanan yönetmeliği,

17. Hizmet: Elektrik enerjisi ve/veya kapasite satışına yönelik olarak, bağlantı, sayaç okuma, ödeme bildirimleri ve müşteri hizmetlerine ilişkin diğer faaliyetleri,

18. İkili anlaşmalar: Gerçek veya tüzel kişiler ile lisans sahibi tüzel kişiler arasında ya da lisans sahibi tüzel kişilerin kendi aralarında özel hukuk hükümlerine tabi olarak, elektrik enerjisi ve/veya kapasitenin alınıp satılmasına dair yapılan ve Kurul onayına tabi olmayan ticari anlaşmaları,

19. İlgili mevzuat: Elektrik piyasasına ilişkin kanun, yönetmelik, tebliğ, genelge, Kurul kararları ile ilgili tüzel kişilerin sahip oldukları lisans veya lisansları,

20. İlgili tüzel kişi: İlgisine göre dağıtım lisansı sahibi tüzel kişi ve/veya perakende satış lisansı sahibi tüzel kişiyi,

21. Müşteri: Perakende satış sözleşmesi veya ikili anlaşmalar yoluyla hizmet alan tüketicileri,

22. Perakende satış hizmeti: Perakende satış lisansına sahip şirketler tarafından, elektrik enerjisi ve/veya kapasite satımı dışında, tüketicilere sağlanan sayaç okuma, faturalama gibi diğer hizmetleri,

23. Perakende satış sözleşmesi: Bağlantı anlaşması mevcut olan kullanım yeri için, perakende satış lisansı sahibi tüzel kişi ile müşteriler arasında Elektrik Piyasası Tarifeler Yönetmeliği hükümleri çerçevesinde, elektrik enerjisi ve/veya kapasite temini ile hizmet alımına yönelik olarak yapılan ticari faaliyetlere ilişkin koşul ve hükümleri kapsayan sözleşmeyi,

24. Perakende satış şirketi: Elektrik enerjisinin ve/veya kapasitenin ithalatı ve iletim sistemine doğrudan bağlı olanlar dışındaki tüketicilere perakende satışı ve/veya tüketicilere perakende satış hizmeti verilmesi ile iştigal edebilen tüzel kişiyi,

25. Serbest olmayan tüketici: Elektrik enerjisi ve/veya kapasite alımlarını sadece, bölgesinde bulunduğu perakende satış lisansı sahibi dağıtım şirketi veya perakende satış şirketlerinden yapabilen gerçek veya tüzel kişiyi,

26. Serbest tüketici: Kurul tarafından belirlenen elektrik enerjisi miktarından daha fazla tüketimde bulunması veya iletim sistemine doğrudan bağlı olması nedeniyle tedarikçisini seçme serbestisine sahip gerçek veya tüzel kişiyi,

27. Tarife: Elektrik enerjisinin ve/veya kapasitenin iletimi, dağıtımı ve satışı ile bunlara dair hizmetlere ilişkin fiyatları, hükümleri ve şartları içeren düzenlemeleri,

28. Tedarikçi: Müşterilerine elektrik enerjisi ve/veya kapasite sağlayan üretim şirketleri, otoprodüktörler, otoprodüktör grupları, toptan satış şirketleri, perakende satış şirketleri, perakende satış lisansı sahibi dağıtım şirketlerini,

29. Tüketici: Elektriği kendi ihtiyacı için alan serbest ve serbest olmayan tüketicileri,

ifade eder.

Özet

Salı, 06 Kasım 2007

ÖZET

Sürekli besleme gerektiren uygulamalar arasında bilgisayar sistemleri, tıbbi cihazlar, bazı haberleşme sistemleri, bazı aydınlatma sistemleri, önemli enstrümantasyon ve kayıt cihazları sayılabilir. Bunlara genel olarak ‘kritik yükler’ denilmektedir.

Kritik yükleri besleyen, şebekedeki kesinti ve anormallikleri yüke aktarmayıp, yükü sürekli temiz ve kaliteli enerjiyle besleyen kaynaklara ‘kesintisiz güç kaynakları ( Uninterruptable Power Supply )’ denir.

Bu tezde, 100 VA kesintisiz güç kaynağı tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Sistem; akü şarj katı, sürücü katı, çıkış güç katı, inverter katı, kontrol katı ve 12V(7Ah) kuru lead-acid akü içermektedir. OFF-LİNE UPS tipi özelliklerine sahip bu sistem, giriş gücü kesildiğinde 50Hz, 220V AC gerilimle, 10-15 dakikalık kesintisiz enerji sağlamaktadır.

BÖLÜM I

GİRİŞ

Özel ve iş hayatımızda modern bilgi teknolojisinin önemi kaçınılmaz bir şekilde artmaktadır. Bilgisayar sistemleri insanoğluna yardım amacını güder. Bilgisayar sayesinde, yapılamayacak birçok işlem kolayca çözülebilmektedir. Elektronik gelişmeler hala geçerliliğini korumaktadır. Otomasyon sistemlerinin gelişimi çok hızlı olmakta ve aynı zamanda sistemin hata yapma olasılığı da artmaktadır.

Hastanedeki aletleri, önemli işlemcilerin kontrolünde kullanılan bilgisayarlar gibi çok kritik yüklerin beslenmesinde UPS ihtiyacı doğar. UPS sayesinde güç hattındaki voltajın düşme ve yükselme durumları mükemmel şekilde kontrol altına alınabilir, ayrıca hattaki kısa süreli ani değişimleri ve harmonikleri ortadan kaldırmamıza olanak sağlar. [ Mohan, N.1995 ]

Kesintisiz güç kaynaklarının önemi gün geçtikçe artmaktadır. Yapılan araştırmalarda; üretim kalitesi, hızı ve elektronik eleman kullanımı arttıkça direk şebekeden enerji alarak beslemenin zor olduğu anlaşılmıştır. [ Deniz, T. 1997 ]

Her gün ortalama 10 saniyeden daha uzun süren elektrik kesintileri oluşmaktadır. Bu kesintiler özellikle bilgi işlem merkezleri için önemli tehlikeler doğurmaktadır.

Bilgisayar ortamlarındaki problemlerin %16′sı teknik nedenlerden kaynaklanmaktadır. Güç beslemesi de bunlardan biridir. Risklerin %50′si hata ve ihmalden dolayı ortaya çıkmaktadır. Şebeke bozuklukları, gelir kaybına neden olur. UPS hem şebekeyi iyileştirir hem de gelir kaybını giderir. Kaybolan verinin tekrar oluşturulması imkansız veya çok pahalıya mal olmaktadır. Üretimdeki kesintiler verimi düşürmektedir. Amerika’da yapılan ankette kesintiler nedeniyle yılda, bankalarda 2 gün, ticari firmalarda 3.3 gün, endüstride 4.9 gün ve sigorta şirketlerinde 5.6 gün kayıp olmaktadır. Türkiye de bu oranların çok daha fazla olduğu aşikardır.[ Onko vd., 2000]

Bu gerçekler UPS’ nin günümüz için ne kadar önemli olduğunu göstermektedir.

UPS sistemlerinin genel olarak kullanıldığı üç yer vardır;

a- Güç kesintisinin mal ve insan hayatını tehlikeye soktuğu durumlar (hasta hane yoğun bakım servisleri, endüstri proses kontrolü, itfaiye ve polis alarm ihbar servisleri),

b- Güç kesintisinin zaman ve para kaybına yol açtığı yerler (bilgisayar kompleksleri enstrümantasyon merkezleri ),

c- Güç kesintisinin kritik veri ağını kopardığı durumlar (uydu haberleşmeleri, füze hedef merkezleri, boru hattı ve elektrik dağılım sistem monitörleri),

Kesinti ve şebeke bozuklukları çok tehlikeli ve beklenmeyen sonuçlar doğurabilir.

Şebekede meydana gelen bozukluklar şöyle sıralanabilir ;

·Kısa kesintiler

·Şebeke kesintileri

·Frekans değişimleri

·Pikler

·Harmonikler

Uygun UPS sistemleri seçilirken yüklerden dolayı oluşan bozukluklarda önem kazanmaktadır.

·Lineer olmayan yük

·Yük değişimleri

·Dengesiz yükler

·Aşırı yüklenme

·Pik akımları

·Kısa-devre

·Şebekenin tekrar gelişi

1.1. Kesintisiz Güç Kaynağı ( UPS ) Sektöründeki Gelişmeler

Yarı iletken teknolojisindeki hızlı ilerleme, UPS sektörünü iki açıdan etkilemektedir.

a- Güç Yarı iletkenleri: Yüksek akımları anahtarlayabilen ve yüksek gerilime dayanıklı, az kayıplı yarı iletkenler konusundaki gelişmeler, eskiden sadece büyük ve pahalı cihazlarda kullanılan tekniklerin bugün küçük güç kaynaklarında da ekonomik olarak gerçekleştirilebilmesini olanaklı kılmıştır. Böylece iyi regüle edilmiş düzgün bir çıkış geriliminin elde edilmesi, şebeke gerilimini fazla etkilemeyen akü şarj birimlerinin kullanılmasını, enerji tasarrufu sağlayan verimli ve son derece güvenli çalışan güç katlarının hayata geçirilmesi gibi hususlar, kaliteli her güç kaynağında rastlanabilen özellikler olarak karşımıza çıkmaktadır.

b- Mikroelektronik Tümleşik ( Entegre ) devreler ve özellikle mikroişlemciler konusundaki baş döndürücü gelişmeler, düşünülecek her türlü işlevi yerine getirebilen ve kesintisiz güç kaynakları için son derece önemli olan güvenlik sorununu çözen tasarımları mümkün kılmıştır.

1.1.1. Kullanıcı Açısından UPS’ler

UPS, kendisine bağlanmış bulunan cihazlara regüle edilmiş ve parazitlerden arındırılmış gerilim ile kesintisiz olarak besleme özelliğine sahip elektronik bir cihazdır. Şebeke yerine kesintisiz güç kaynağından beslenen elektronik cihazlar, şebekede görülen tüm olumsuzluklara karşı korunurlar.

Piyasada UPS maskesi altında satışa sunulan ve teknik olarak aslında ‘stand-by güç sistemleri’ olarak anılması gereken küçük güçlü cihazlarda pazarlanmaktadır. Şebekenin kesilmesi ve tekrar gelmesi durumlarında bu cihazlarda süresi tamamen tesadüflere bağlı kesintiler olur. Her ne kadar satıcılar bu kesintilerin hassas cihazlar tarafından fark edilemeyecek kadar kısa olduğunu iddia etseler de, bunlar duyarlı cihazları etkiler ve zaman zaman sıfırlarlar. Dolayısıyla bu ürünler aslında UPS değildir.

UPS alımına karar verirken, çeşitli faktörlerin göz önünde bulundurulması gerekmektedir. Bu faktörlerin bir kısmı, alımı yapacak olan işletmenin kendine özgü koşulları tarafından belirlenir, diğer kısmı ise ekonomik olacaktır.

1.1.2.İşletmeye Özgü Faktörler

·Hassas cihazların korunması isteği

·İşletmenin imajı

·Personel ve cihaz güvenliği

·Rakiplere göre avantajlı konuma geçme

·Kesilemeyecek acil işlerin varlığı

1.1.3Ekonomik Faktörler

·Şebeke kesintisi süresince yaşanan işgücü kaybı,

· Kaybolan veya bozulan bilgilerin bulunup düzeltilmesi için harcanacak zaman,

·Bir prosesin kesilmesiyle oluşan kayıplar,

·Arızalanan cihazların onarımı ve bu arada kaybedilen zaman,

Bir UPS’den beklenen en önemli özellik cihazın güvenilir olması ve koruma işlevlerini tam olarak yerine getirmesidir. Aksi halde kullanılmasının yararı yoktur. UPS’in güvenilir olması, cihazın işlevi dolayısıyla yararlı bir özellik değil zorunlu bir koşuldur. Güvenilirliği yetersiz olan bir UPS’e yapılacak yatırım boşa gidebileceği gibi buna bağlanacak olan hassas cihazları da tehlikeye atacaktır. Güvenirliğinin sağlanması için, üretici firma tarafından aşağıdaki kurallara uyulmalıdır.

1.1.3.1. Ülkenin Koşullarına Uygun Tasarım

·Şarj işlemi, düşük şebeke gerilimi ile mümkün olmalıdır.

·Generatörle beslenen işletmeler ( sanayi, otel vs. ) gibi gerilim kalitesi düşük

ortamların yaygın olduğu yerlerde sorunsuz çalışmalı, akülerini boş yere tüketmemelidir.

·Cihazın içinde kullanılan parçalar, her zaman tedarik edilebilecek malzemeler arasında olmalı, özel ve bulunması zor parçalardan kaçınılmalıdır.

·Sık ve uzun süreli şebeke kesintileri, büyük kapasiteli akülerin kullanılmasına olanak sağlayan ve şebeke geldiğinde bunları hızlı şarj edebilen UPS’leri gerektirmektedir.

·İşletmelerde çalışan eğitimsiz kişilerin, cihaza zarar vermesini önleyecek koruma sistemleri mevcut olmalıdır.

1.1.3.2. Gelişmiş Teknoloji

Cihaz içinde kullanılan parça adedi asgari düzeyde tutulmalı ve böylece arıza riski minimuma indirilmelidir. Analog devreler yerine mikroişlemci kontrollü digital devreler kullanılması bu amacı gerçekleştirdiği gibi cihazın yararlı birçok ek işlevi de yerine getirmesine olanak sağlar.

1.1.3.3. Kapsamlı Test İşlemleri

Cihazlar tek tek ve kalite kontrol ve zor kullanım şartlarında dayanıklılık testinden geçirilmelidir.

1.1.3.4. Etkili Servis Hizmetleri

Herhangi bir sorunun belirtilmesi durumunda, yedek parçalar kolaylıkla tedarik edilebilmeli ve sorun en kısa zamanda giderilmelidir. UPS gibi büyük ve ağır bir cihaz için çoğu kez gerekli olan yerinde servis hizmeti ve bakım anlaşmaları, satıcı veya üretici firmanın programında olmalıdır.

Bu kurallara uyabilmesi için üretici firmanın, uzun yıllar UPS sektöründe çalışmış ve ana faaliyetinin güç kaynağı üzerinde yoğunlaşmış olması şarttır. Satın alınması düşünülen cihazla ilgili bir referans listesinin talep etmek ve listeden seçilecek bazı kullanıcılarla görüşerek onların cihaz ile ilgili düşüncelerini öğrenmek, kuşkusuz yararlı olacaktır.

1.2. UPS Sektörünün Gelişimi

Sektörün gelişmesi için yapılması gereken işler şunlardır;

·Üretici ve satıcı firmaların oldukça spesifik UPS konusunda tüketicileri bilgilendirmeleri ve böylece çok güvenilir olması gereken bu ürünün seçiminde yanlış kararlar almalarını engellemeleri şarttır.

Ülkemizde talebin büyüklüğü ve sürekliliğini göz önünde tutarsak, UPS’in elektronik alanında gelişmeye en açık olan sektörlerden biri olduğu anlaşılır. Bu konuda ülkemizin, şebeke düzensizliklerinin sık yaşandığı tüm dünya pazarlarında söz sahibi olacak bir konuma gelmesi için yeterli teknik birikim oluşmuştur

BÖLÜM II

BİR UPS’DEN BEKLENEN ÖZELLİKLER

Bir kesintisiz güç kaynağında bulunması arzu edilen en önemli özellikler şöyle sıralanabilir;

2.1. Gerilim Regülasyonu

En kötü şartlarda bile +10%, -15% dolaylarında olması istenir. Gerilim bozulmaları ise –25%, -30% (0.5 sn’den az zaman için), 4 – 20 ms arasında ise –100% kabul edilebilir. [ Mohan, N. 1995 ]

2.2. Frekans Kararlılığı

Normal çalışma durumunda şebeke frekansının normal sınırlar içinde olduğu durumda UPS sisteminin frekansı ile aynı olmalıdır ve aynı evrede kilitlenmiş olmalıdır.

2.3. Çıkış Gerilimi Dalga Şekli

Çıkış geriliminin dalga şekli ideal sinüse mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Yani UPS çıkışında şebeke frekansının temel harmoniğinin dışında yüksek harmoniklerin bulunmaması önemle istenen bir özelliktir.

2.4. Verim

Verimin düşük olması toplam çekilen enerjinin bir kısmının ısı enerjisi olarak tüketilmesi anlamına gelmektedir. Hatta, bu taktirde gereksiz enerji tüketimi bir tarafa, sistem bulunduğu ortamı ısıtacağından ek soğutma önlemleri dahi gerekebilir. Günümüzde üretilen cihazlarda verim %65-90 arasında değişmektedir.

2.5. Ani Yük Değişikliklerine Gösterilen Tepki

Bu konuda bir standart olmamakla beraber büyük üretici firmalarca (Siemens, BBC, SICE vs.) sistemin %50’lik yük değişikliklerine karşılık (+,-)%10Vpp gerilim değişikliği göstererek, 50 milisaniye içinde (+,-)%2Vpp değerine inmesi istenmektedir.

2.6. Aşırı Yüklenebilme Yeteneği

Yine bu konuda da bir standart olmamakla birlikte sistemin %120 yükte yaklaşık 10 dakika, %150 yük altında ise 10 saniye çalışması beklenmektedir.

BÖLÜM III

UPS SİSTEM ve ÇEŞİTLERİ

UPS sistemleri çalışma şekillerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılır.[Şekil 3.1.]

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]

Şekil 3.1. UPS Sistem Çeşitleri

3.1. Dinamik ( Rotatif ) Güç Kaynağı

Dinamik besleme sistemleri temelde, elektriksel olmayan bir makine yardımıyla sürülen generatörden meydana gelir. Uygulamada en çok benzin yada diesel motoruyla sürülen senkron generatörler kullanılmaktadır.

Dinamik besleme sistemlerinin en başta gelen sorunlarından biri, devreye girme süresindeki gecikmedir. Tümüyle hareketsiz durumda bulunan bir motor-generatör grubuna yol verme işlemi, güce göre değişmekle beraber, en az dakikalar düzeyinde bir zaman alır. Bilgisayarlar, kontrol-kumanda düzenekleri gibi tüketiciler için bu süre oldukça uzundur. Motor-generatör gruplarının devreye girme süresini kısaltmak üzere çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bunlardan biri, şebekede enerji bulunduğu sürece senkron makinenin motor olarak boşta çalıştırılmasıdır. Diesel motor ile senkron makinenin mekanik bağlantısı bir elektromagnetik kavrama yardımıyla yapılmıştır. Şebekede kesinti olduğu anda kavrama çalışarak her iki makinenin milleri birleştirilir. Böylece senkron makine rotorun ve varsa bir volanın eylemsizliği sayesinde diesel motorun kısa zamanda yol almasını sağlar.

Motor-generatör grupları, statik düzeneklere göre daha fazla bakım gerektirirler. Öte yandan, devreye girme süresini kısaltmak amacıyla senkron makinenin sürekli olarak boşta çalıştırılması halinde göz ardı edilemeyecek düzeyde enerji kaybı ortaya çıkabilir. Bu tür düzenlerin kuruluş ve işletme maliyetlerinin iyi değerlendirilmesi ve seçim yapılırken göz önünde tutulması gerekir.

Bir başka sistemde ise dizel makine yerine bataryalar kullanılmıştır. Şebeke gerilimi doğrultularak DC bir motor çalıştırılır. Şebeke kesintisi anında, DC motoru bataryalar beslemeye başlar.

Yukarıda bahsedilen sistemlerin kurulması statik sistemlere göre daha ucuzdur. Bu yüzden birkaç saniyelik gecikme ve frekans kontrolünün önemli olmadığı yerlerde kullanılır.

Kritik yüklerin çektikleri güce ve arzu edilen, gereken koruma seviyesine göre generatör beslemeli UPS sistemleri gerek yalnız başlarına gerekse şebeke hata ve arızalarını hızlı bir şekilde tolere etmelerinden dolayı statik bir UPS sistemi ile birlikte kullanılmaktadır. [Şekil 3.2. (a) ve (b) ].

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.jpg[/IMG]

Şekil 3.2(a) Diesel generatör UPS sistemi

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG]

Şekil 3.2 (b) Diesel ve statik generatör kombine UPS sistem blok şeması

3.2. Statik Güç Kaynakları

3.2.1. Off-Line Ups Modelleri ( İleri İletimli )

OFF-LİNE UPS’ler yapı olarak kısa süreli çalışmaya uygun kare dalga bir inverter ünitesi, inverter gücünün 1/10’u kadar güçte şarj ünitesi ve şebeke ile UPS arasında aktarmayı sağlayan röleli anahtarlardan oluşur. Şebeke elektriği varken çıkış yükleri şebekeden beslenir ve aküler şarj edilir. Şebeke geriliminin kart üzerinde ayarlanan alt ve üst limitlerin dışına çıktığının test edilmesi, rölenin konum değiştirmesi ve inverterin açılması işlemlerindeki gecikmeler toplandığı zaman OFF-LİNE UPS’lerin geçiş kesinti süreleri ortaya çıkar. Şarj ünitesi gücünün sınırlı olması dolayısıyla kesintide çalışma süresi kısa olur. OFF-LİNE UPS’lerin kullanım amaçları elektrik kesintisinde çalışabilmek değil, kesinti durumunda kritik yükü (bilgisayar) kontrollü olarak kapatma ihtiyacıdır. Basit yapılı ve ucuz olmaları tercih edilmelerine sebep olur.

İşletme veya kullanma sürecinde dikkat edilmesi gereken en önemli unsur akülerin şarj olabilmesi için cihazın açık olma zorunluluğudur. Bu durum cihazın kullanım dışı zamanlarda akülerini şarj etme imkanını ortadan kaldırır. Dolayısıyla sık sık elektrik kesintisi olan yerlerde yeterince verimli çalışamazlar. Şekil 3.3’de OFF-LİNE UPS görülmektedir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg[/IMG]

Şekil 3.3 Off-Line UPS sistemi blok şeması

Filtre, gerek belirli kaynak arızalarını süzmek gerekse de kesinti durumunda üretilen gerilimi süzmek amacıyla kullanılır. Bu sistemler de gelişen teknolojiyle birlikte enerji transfer süresi ihmal edilecek kadar küçüktür.

3.2.2. Line-İnteraktif Ups Modelleri

LİNE-İNTERACTİVE UPS modelinin gerçekte OFF-LİNE UPS sisteminin diğer bir türü olduğu söylenebilir. Şebeke gerilimi varsa ve belli sınırlar içindeyse bu gerilimi regüle ederek çıkışına verir. Şebeke kesildiğinde röleli veya triac’lı bir anahtar ile çıkışı UPS’e aktarır. Bu sistemlerde doğrultucu ve inverter maliyet, hacim ve kayıpları düşürmek maksadıyla birleştirilmiştir. Tipik bir LİNE-İNTERAKTİF UPS Şekil 3.4.(a)’da ve Şekil 3.4. (b)’de bakım amaçlı ilave statik yada mekanik şalterli UPS sistemi blok şeması görülmektedir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpg[/IMG]

Şekil 3.4 (a) Line-İnteraktif UPS sistemi [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.jpg[/IMG]

Şekil 3.4 (b) Bakım şalterli Line-İnteraktif UPS sistemi blok şeması

Şebeke konumunda çalışırken aynı zamanda akülerini de şarj eder. Şebeke konumunda çıkış regülasyonunu şebekenin 220 V AC’den düşük veya yüksek olan kısmını ilave ederek veya çıkararak sağlar. Dolayısıyla güç kaybı azalır. Şarj ünitesi OFF-LİNE UPS’ler kadar sınırlı olmasa da maliyet problemlerinden dolayı düşük güçlüdür. Bu yüzden aküden çalışma süresi kısa, aküleri şarj etme süresi uzundur. Kaynaktaki bir hata durumunda statik şalter açılarak yük şebekeden ayrılır ve akü üzerinden beslenir. Yapılarından dolayı yüksek güçte imal edilmezler.

3.2.3. On-Line Ups Modelleri

ON-LİNE UPS modelleri çıkış gerilimini sürekli olarak akülerden aldığı DC gerilimden üreterek sağlarlar. Şebeke gerilimi olduğu zaman şarj ünitesi akü gerilimini dengeler. Çıkış gerilimi sürekli inverter ünitesinden sağlandığı için inverterin güç kaybı süreklidir. Şarj ünitesi inverterin harcadığı bütün gücü karşıladığı gibi aküler boş olduğu zaman akü kapasitesinin 1/10’u kadar güçle aküleri doldurmak zorundadır ve akü kapasitesi büyüdükçe şarj ünitesinin gücüde büyür. Doğrultucu çıkışı gerek aküyü şarj etmek gerekse düzgün bir DC elde etmek gerekse de ana beslemeden gelebilecek arızaları elemine etmek için bir kapasitif yada endüktif-kapasitif filtreden geçirilir. Bu arada aküler uygun devrelerle sürekli tam şarjda tutulur. İnverter tek fazlı yada uygulamaya göre üç fazlı olarak sabit voltaj ve sabit frekansta sinüsoidal bir gerilim üretecek şekilde tasarlanır. İnverterin çıkışı yüke bağlanmazdan önce filtre edilir. Pek çok durumlarda düşük gerilimli inverter çıkışı bir yükseltici trafo ile uygun gerilim seviyesine getirilir.

ON-LİNE UPS’lerde çıkış frekansı şebeke varsa şebekeye senkron olur. Şebekedeki gerilim değişmeleri çıkış gerilimlerini hiçbir zaman etkilemez. Şebeke izolasyonu vardır. ON-LİNE UPS’lerin, arıza yaptığında veya aşırı yüklendiğinde kendini koruyabilmesi için STATİK BY-PASS üniteleri vardır. Çıkış dalga şekilleri tam sinüs veya sinüsoidal olarak adlandırılan iki basamaklı filtrelenmiş kare dalgalardır. Çıkış regülasyonları diğer modellerden daha iyidir ( (-,+)%1). Yüksek güçlerde imal edilebilirler ve üç fazlı uygulamaları yapabilirler.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.jpg[/IMG]

Şekil 3.5 (a) On-Line UPS sistemi blok şeması

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.jpg[/IMG]

Şekil 3.5 (b) Statik geçişli şalterli UPS sistemi blok şeması

Şebekede bir arıza durumunda enerji akü grubundan temin edilir. Bu arıza anında herhangi bir şebekede yük enerjisiz kalmaz. Bakım amacıyla genelde statik yada mekanik bir geçiş şalteri ilave edilir.

BÖLÜM IV

KESİNTİSİZ GÜÇ KAYNAKLARININ YAPILARININ İNCELENMESİ

UPS’ler yapısal olarak 7 temel bölüme ayrılabilirler.

1.Doğrultucu ve Şarj Ünitesi

2.İnverter Ünitesi

3.Filtre Ünitesi

4.Statik ve Manuel By-Pass Şalter

5.Haberleşme Ünitesi

6.Trafolar

7.Aküler

4.1. Doğrultucu Ve Şarj Ünitesi

Bir UPS sisteminin kalbi doğrultucudur. UPS’nin akülerinin şarj edilmesi ve inverter için gerekli DC gücün sağlanması işlevlerini yerine getiren bölümdür. Şarj ünitesinde şebeke gerilimini UPS’nin akü gerilimi civarlarına düşüren giriş güç trafosu, trafo çıkışındaki AC gerilimini kontrollü olarak doğrultarak DC’ye çeviren Thyristor modülleri, şarj kontrol kartı ve DC filtreler yer alır. Şarj ünitesinin gücü UPS tipine göre değişir. Yan bir görevi de AC hattındaki gerilim değişiklik ve kesintilerinden meydana gelen DC çıkışındaki ani değişimleri tamponlayıp, inverter girişine ulaşmasını engellemektir. Ayrıca bataryaları doldurma görevi de, batarya dayanma süresini etkilediği için önemlidir. Çünkü gerektiği gibi şarj edilmeyen bataryaların ömrü önemli ölçüde kısalır.

Doğrultucu tasarlanırken dikkat edilmesi gereken bazı noktalar vardır. Acil durumdan sonra düzelme durumuna geçildiği anda eğer önlemler alınmazsa doğrultucudan ani ve büyük bir güç çekilmek istenecektir.

ON-LİNE UPS’lerde şarj ünitesi aynı zamanda hem aküleri şarj edip hemde inverteri beslediği için yüksek güçlü yapılmak zorundadır. Diğer UPS modellerinde yalnızca aküleri şarj edebilecek güçtedir.

Şarj kontrol kartı akü şarj gerilimini ve akımını aynı anda kontrol eder. Şarj gerilimi akü geriliminin yaklaşık 1.2 katıdır ( 12 V’luk bir akü için 13.7 Volt’tur.) Şarj akımı UPS gücü ve modeline göre değişir. Şarj üniteleri bütün ON-LİNE modellerde Thyristor kontrollü, OFF-LİNE ve LİNE-İNTERAKTİF modellerde Transistor kontrollü seri regülatörlerle yapılır. [ Dalbaz, A.1997 ]

4.2. İnverter Ünitesi

Akülerin ve şarj ünitesinin sağladığı DC gerilimden 220 V AC gerilim üreten bölümüdür. İnverter ünitesi, kontrol kartları, güç anahtarlama transistörleri, çıkış trafosu ve filtrelerden oluşur. UPS çıkış dalga şekli inverter ünitesinin yapısı ile ilgilidir. ON-LİNE UPS modellerinde sürekli olarak devrededir. Diğer modellerde şebekenin tolerans dışı yükselmesi, düşmesi veya kesilmesi durumunda çalışır. Genel olarak üç farklı UPS çıkış dalga şekline karşılık üç ayrı inverter ünitesinden bahsedebiliriz.

1.)Kare dalga çıkışlı veya kare dalgadan pasif filtrelerle üretilmiş sinüs çıkışlı UPS inverterler

2.)Sinüsoidal ( Trapez dalga ) çıkışlı UPS’lerin düşük frekanslı PWM’le çalışan inverterler

3.)Sinüs çıkışlı UPS’lerin yüksek frekans PWM’le çalışan inverterler.

İnverter ünitelerinin gücü UPS çıkış gücü ile orantılıdır. Bütün sistemdeki en kritik bölge inverterlerdir. İnverterlerin görevi doğrultucu veya bataryalardan gelen DC gerilimi AC gerilime çevirmektir. Bu AC gerilim düzenlenip süzülerek kritik yükün ihtiyacı olan sinüsoidal gerilim oluşturulur. İnverterlerde dalga biçimlendirmede temel ilke, transistör veya tristör gibi anahtarlama elemanlarının iletim ve tıkama sürelerinin uygun bir biçimde belirlenmesidir. Bu belirleme ile birlikte elemanların anahtarlama sırası da çok önemlidir.

4.3. Besleme Tipine Göre İnverterler

İnverterler uygulamadaki besleme özelliklerine göre ‘akım beslemeli’ ve ‘gerilim beslemeli’ olarak iki grupta toplanırlar. Akım beslemeli veya gerilim beslemeli inverterler arasında yapılacak seçim, yükün özelliklerine göre değişir. Gerilim beslemeli inverterlerde gerilim dalga biçimi DC gerilimi ve anahtarlama yöntemiyle belirlenir. Yük bu dalga biçimine etki edemez. Eğer yük harmonik akımlara yüksek empedans gösteren bir özellik taşıyorsa, bu tip yükün gerilim beslemeli bir inverterle sürülmesi daha uygundur. Akım beslemeli inverterlerde ise akım dalga biçimine yük etki edemez. Eğer yükün harmonik akımlara düşük empedans gösteren bir özelliği varsa, bu durumda akım beslemeli inverter kullanmak daha uygun olacaktır.

4.3.1. Gerilim Beslemeli İnverterler

Gerilim beslemeli inverter devrelerinde, inverterin bir DC gerilim kaynağından beslendiği varsayılmıştır. Dolayısıyla bu inverterlerde çıkış gerilimi her zaman DC kaynak gerilimine bağlıdır. İnverterin çıkış akımı, yük admitansının bir işlevidir. Şekilde görüldüğü gibi giriş gerilimi doğrultulduktan sonra, çok büyük paralel C sığası üzerinde süzülmekte ve invertere sabit DC gerilim beslemesi yapılmaktadır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.jpg[/IMG]

Şekil 4.1 Gerilim beslemeli inverter devresi

4.3.2.Akım Beslemeli İnverterler

Bu inverterler de DC kaynağın gerilimine bağlıdır. Akım beslemeli inverterlerde inverteri besleyen kaynak bir sabit akım kaynağı özelliğini taşır. İnverterin kaynaktan çektiği akımın sabit kalması, oldukça yüksek değerde bir endüktans ile sağlanır. Şekil 4.2’de görüldüğü gibi giriş gerilimi doğrultulduktan sonra çok büyük bir seri L endüktansı üzerinden değişmez akım kaynağı yaratılarak DC akım beslemesi yapılmaktadır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.jpg[/IMG]

Şekil 4.2 Akım beslemeli inverter devresi

4.4. Devre Yapılarına Göre İnverterler

İnverterler, devre yasasına göre, çıkış transformatörlü orta nokta bağlantılı inverterler, yarı köprü bağlantılı inverterler ve tam köprü bağlantılı inverterler olmak üzere üç bölümde incelenir.

4.4.1. Çıkış Transformatörlü Orta Nokta Bağlantılı İnverter

Şekil 4.3’de çıkış transformatörlü orta nokta bağlantılı tristörlü bir inverter devresi görülmektedir. Ayrıca yükün endüktif olduğu durumlarda yükte biriken enerjiyi kaynağa geri verebilmek için geri besleme diyotları kullanılmıştır.

Bu devrede istenen çıkış frekansı f olduğuna göre T= 1/ f döneminin ilk yarısında T1 kapalı T2 açık, ikinci yarı çevrimde T2 kapalı T1 açık olacaktır. Dolayısıyla DC kaynağı, yüke transformatör ve yarıiletken anahtarlar üzerinden, bir yarı çevrimde artı, diğer yarı çevrimde eksi olacak şekilde bağlanmaktadır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image020.jpg[/IMG]

Şekil 4.3 Çıkış transformatörlü orta nokta bağlantılı inverter devresi

Yükün endüktif olması durumunda, yük gerilimi ve akım dalga biçimleri anahtarlama elemanlarının ve diyotların iletim süreleri şekilde gösterilmiştir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.jpg[/IMG]

Şekil 4.4 Endüktif bir yük için akım gerilim dalga biçimleri ve anahtar elemanları ve diyotların iletim süreleri

Bu devrenin olumlu özellikleri yalnızca iki anahtarlama elemanı olması, endüktif yükte biriken enerjiyi anahtar elemanı tıkamada olduğu sürede kaynak üzerinden boşaltan iki geri besleme diyotu ile yetinilmesi, her yarı çevrimde akımın yalnızca bir anahtarlama elemanı üzerinden akması nedeniyle anahtarlama elemanları üzerinde, iletim yönünde daha az gerilim düşümü olmasıdır. ancak bunların yanı sıra çıkış devresinde transformatör kullanılması ve anahtar elemanları üzerinde tıkamada görülen gerilimin kaynak geriliminin iki katı olması bu devrenin sorunlu yönleridir.

Bu özellikleri nedeniyle çıkış transformatörlü orta nokta bağlantılı inverter düşük gerilim, düşük güç uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

4.4.2.Yarı Köprü Bağlantılı İnverterler

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image024.jpg[/IMG]

Şekil 4.5’de yarı köprü tristörlü inverter devresi görülmektedir. Bu devrede iki kaynak yüke sırayla tristörler üzerinden bağlanmaktadır. Bu devrede çıkış frekansı f olduğuna göre, T= 1 / f döneminin ilk yarısında T1 kapalı T2 açık, ikinci yarı çevrimde T2 kapalı T1 açık olacaktır. Dolayısıyla her tip yük için çıkışta iki basamaklı gerilim biçimi elde edilir. Diğer inverterlerde olduğu gibi bu inverterlerde de geri besleme diyotları kullanılmıştır.

Şekil 4.5 Yarı köprü bağlantılı inverter devresi

Endüktif yükte inverter yük gerilimi, yük akımı, anahtarlama elemanları dalga biçimleri şekilde gösterilmiştir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image026.jpg[/IMG] Şekil 4.6 Yarı köprü inverter endüktif yük için çıkış dalga biçimleri

Yarı köprü inverterlerde, transformatörlü orta nokta bağlantılı inverterde olduğu gibi iki anahtarlama elemanı ve iki geri besleme diyotu kullanılmakta ve akım her yarı çevrimde bir anahtarlama elemanı üzerinden akmaktadır. Ancak çıkışta transformatör kullanma zorunluluğu yoktur. Buna karşılık iki besleme kaynağı kullanma zorunluluğu maliyeti ve boyutları artırmaktadır. Bu durum yarı köprü inverterin uygulama alanını daraltmaktadır.

4.4.3. Tam Köprü Bağlantılı İnverter

Bir fazlı tam dalga köprü inverter iki tane bir fazlı yarı köprü inverter olarak göz önüne alınabilir. Şekilde tam köprü inverter devre yapısı verilmiştir. Bu inverter devresinde, yük üzerinde değişken gerilim elde etmek için, her bir yarı çevrimde bir tristör çiftinin iletime sokulması gerekir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image028.jpg[/IMG]

Şekil 4.7 Tam dalga köprü inverter devresi

Bu inverterde çıkış gerilimi frekansı f olduğuna göre T= 1 / f döneminin her bir yarısında T1, T4 ve T2, T3 anahtarları birlikte ve diğer anahtar çiftinin tersi işlevinde açma kapama yaparlar. Dolayısıyla yük DC kaynağa bir yarı çevrimde artı, diğer yarı çevrimde eksi olacak biçimde bağlanır. Şekilde endüktif bir yük için yük gerilimi, yük akımı, anahtar elemanları ve diyot akımlarının dalga biçimleri ile iletim sıraları verilmiştir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image030.jpg[/IMG] Şekil 4.8 Endüktif yükte tam dalga köprü inverter dalga biçimleri

Bu inverterin diğerlerine göre en önemli üstünlüğü, çıkışta her tip yük için yarı kare gerilim dalga biçiminin elde edilebilmesidir. Bu inverter devresinin önemli üstünlüğü çıkışta transformatör gerektirmemesi, çıkışta dalga biçiminde değişim basamağı sayısının artırılabilmesidir. Ayrıca yalnızca iki anahtarlama elemanının eklenmesiyle üç fazlı inverter devresine dönüşebilir.

4.5. Aktarım Özelliklerine Göre İnverterler

İnverter devreleri kullandığı zorunlu aktarım yöntemine göre adlandırılabilirler. Bu nedenle, kullanılan aktarım devresine bağlı olarak inverterler dört ayrı grupta incelenebilir.

a)Paralel aktarımlı inverterler,

b)Seri aktarımlı inverterler,

c)Darbe aktarımlı inverterler,

d)Yük aktarımlı inverterler,

4.5.1. Paralel Aktarımlı Orta Nokta Bağlantılı İnverter

Paralel aktarımlı inverterin bağlantısı şekil 4.9’da verilmiştir. Burada T1, T2 yük akımını taşıyan tristörler, D1 ve D2 tristörlerin tıkanması durumunda yükte biriken enerjiyi kaynağa geri boşaltan diyotlardır. L ve C ise aktarım elemanlarıdır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image032.jpg[/IMG]

Şekil 4.9 Paralel aktarımlı orta nokta bağlantılı inverter devresi

Bu inverterde tristörlerin dönüşümlü olarak iletime sokulması ile DC kaynak, transformatörün birincil sargısının iki yarısına dönüşümlü olarak bağlanır. Böylece ikincil sargının uçlarında bir kare dalga gerilimi endüklenmiş olur. Endüktif yükte t=t1 anında T1 tristörü iletime geçince transformatör sargısının AC bölümünde E gerilimi olacak, böylece birincil sargı uçlarının tümü üzerinde 2E gerilimi oluşacaktır. C sığası da 2E gerilimine dolacaktır. Bu durumda akım c’den a’ya doğru akar ve c pozitif bir gerilimde olduğuna göre akım kaynaktan yüke doğrudur. t2 anında T2 tristörü tetiklendiğinde T1’e paralel bağlanan yüklü C sığası nedeniyle T1 tıkamaya geçecektir. Yük endüktif olduğu için ikincil sargıdaki akımın yönü ani olarak değişemez ve bu nedenle birincil sargıdaki akımında yönünü koruması gerekir. T1 tıkamada olduğuna göre akım için tek yol, D2 diyotu ve kaynak üzerinden, d’den c’ye doğru olan yoldur. D2 iletimde iken d, c’ye göre negatif olduğuna göre güç akışı yükten kaynağa doğru gerçekleşmiş olur. t3 anında yük akımı sıfıra indiği an D2 akımı da sıfıra iner ve T2 tetiklenirse iletimi üzerine alabilir. Bu durumda yük akımı yön değiştirebilir. T1 in tetiklenmesi ile T2 tıkamaya geçecektir. Akım D1 üzerinden akarak sıfıra düşer ve çıkış geriliminin dönem sonuna gelinerek T1 yeniden iletime geçer. Bu nedenle tristöre uygulanan tetikleme darbelerinin ya bütün yarım dalgayı kapsayan bir darbe treni biçiminde olması ya da akım sıfır geçişlerinin algılanması ile istenilen frekansı oluşturacak konumda üretilen bir darbe olması gerekir. Bu inverterde endüktif yükte oluşan akım ve gerilim dalga biçimleri Şekil 4.10 ’da verilmiştir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image034.jpg[/IMG] Şekil 4.10 Endüktif yükte çıkış dalga biçimleri

Paralel aktarımlı inverterin çıkış gerilimi dalga biçimi yükün türünden pek etkilenmez. Çıkış gerilimi frekansı tristörlerin tetikleme frekansına bağlıdır. Düşük frekanslarda çıkış transformatörü doyuma gidebilir ve aktarımı engeller. Devredeki L endüktansının görevi kapasitenin yüklenme akımını sınırlamaktır. Bu devrede kesimde olan tristörler üzerindeki gerilim, kaynak geriliminin iki katı olduğu için yüksek gerilim uygulamalarında bu yapı kullanılamaz.

4.5.2. Seri Aktarımlı İnverterler

Seri aktarımlı bir inverterin bağlantı biçimi Şekil 4.11’de gösterilmiştir. T1 tristörü tetiklendiği zaman L, C ve yükten oluşan seri rezonans devresi DC kaynağa bağlanır ve devrede sönümlü sinüs biçimli bir akım oluşur. Dolayısıyla çıkış frekansı rezonans devresinin frekansıyla sınırlıdır. Devrenin frekansı ile belirlenen bir süre sonunda bu akım sıfıra ulaşır ve T1 tristörü kesime gider. Bu anda kapasite üzerinde Şekil 4.12’de görüldüğü yönde bir gerilim oluşur. T2 tristörünün tetiklenmesi ile ikinci yarım çevrim başlar. Rezonans devresinde bu kez kapasite üzerindeki başlangıç geriliminden dolayı T2 üzerinden oluşan bir akım oluşur. Akım sıfıra ulaştığında T2 tristörü kesime gider ve böylece bir çevrim tamamlanmış olur. şekil 4.12’de bu devreye ilişkin dalga biçimleri gösterilmiştir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image036.jpg[/IMG]

Şekil 4.11 Seri aktarımlı inverter devresi [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image038.jpg[/IMG] Şekil 4.12 Seri aktarımlı inverter dalga biçimleri

4.5.3. Darbe Aktarımlı İnverterler

En yaygın olarak kullanılan iki aktarım düzeneği McMurray ve McMurray-Bedford devreleridir.

4.5.3.1. Mcmurray Devresi

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image040.jpg[/IMG]

Darbe aktarımlı inverterler arasında yaygın olarak kullanılan McMurray devresinin bağlantısı Şekil 4.13’de verilmiştir. Bu devrede T1 ve T2 ana tristörler, TY1 ve TY2 ise T1 ve T2’nin susturulmasında kullanılan yardımcı tristörler olup, yalnızca aktarım amacı ile kullanılırlar. L ve C aktarım akımı için bir rezonans devresi oluştururlar. D1 ve D2 diyotları, yükün endüktif olması durumunda yükten DC kaynağa güç akışını sağlarlar ve aktarım olayına yardımcı olurlar.

Şekil 4.13 Mc-Murray inverter devresi

4.5.3.2. Mcmurray – Bedford Devresi

Uygulamada yaygın olarak kullanılan McMurray-Bedford devresinin bağlantısı Şekil 4.14’de gösterilmiştir. Bu devrenin üstün yönü yardımcı tristör gerektirmemesidir. Bu devrede T1’in tetiklenmesiyle T2 tıkamaya sokulmakta T2 ’nin tetiklenmesiyle T1 tıkamaya sokulmaktadır. Devrede gösterilen aktarım kapasiteleri C1 ve C2 ile aktarım endüktansları L1 ve L2 eşit değerde olup, endüktanslar aynı çekirdek üzerine sarılmıştır ( tek magnetik devre ).

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image042.jpg[/IMG]

Şekil 4.14 Mc-Murray Bedford inverter devresi 4.5.4. Yük Aktarımlı İnverterler

Bu invertelerde aktarım için gerekli etkin güç yük tarafından sağlanmaktadır. Bu nedenle bu tip inverterlere ‘yük denetimli inverterler’ de denilmektedir. İnverin beslediği yük, direnç- endüktans özelliğinde ise kondansatör eklemek yoluyla sığaç özelliği oluşturulup, aktarım için gerekli etkin güç yükten sağlanır. Kondansatörün yüke bağlanış biçimine göre iki gurupta incelenirler. [Pollack, 1972];

·Seri rezonans devreli inverterler,

·Paralel rezonans devreli inverterler,

Her iki devrede de devrenin rezonans frekansı;

fo = [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image044.gif[/IMG] (4.1)

yük devresinin sönüm katsayısı;

x = [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image046.gif[/IMG] (4.2) ve devrenin doğal frekansı; Wd = Wo.[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image048.gif[/IMG] (4.3) 4.5.4.1. Seri Rezonanslı İnverterler Şekil 4.15’de görüldüğü gibi direnç-endüktans yüküne C sığası seri bağlanarak oluşturulan seri rezonanslı inverter devresinde dört tristör ve akımın her iki yönde geçmesini sağlamak için geri besleme diyotları kullanılmıştır. Bu devrede tristörlerin iletime girmeleri kapılarına uygulanacak darbelerle gerçekleştirilir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image050.jpg[/IMG]

Şekil 4.15 Seri rezonanslı inverter devresi 4.5.4.2. Paralel Rezonans Devreli İnverterler

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image052.jpg[/IMG]

Şekil 4.16’da görüldüğü gibi direnç ve endüktans yüküne paralel bağlanan C kondansatörü ile oluşturulan paralel rezonanslı inverter devresinde dört tristör bulunur. Bu inverter devresinde kondansatör ani gerilim değişimlerine izin vermediği için devre girişteki büyük değerli seri endüktans ile akım beslemeli olarak çalıştırılır.

Şekil 4.16 Paralel rezonanslı devreli inverterler

4.6. İnverter Devrelerinde Frekans ve Gerilim Denetimi İnverterler, kullanım amaçlarına göre iki grupta toplanırlar. Bunlardan birincisi doğru akım kaynağından alternatif akım üreten inverterler, ikincisi üretilen bu alternatif akımın gerlimini ve frekansını değiştiren inverterlerdir. Birinci durumda inverterin çıkış frekansını sabit olması dolayısıyla inverter yapısı son derece basitleştirilebilir. Fakat çoğu uygulamalarda gerilim ve frekans beraber denetlenmesi gerekmektedir. Bu durum inverterin yapısını karmaşıklaştırmaktadır. [Malvino, 1986 ]

4.6.1. İnvertelerde Frekans Denetimi

İnverterlerin çıkış frekansının denetimi, istenen alternatif akım biçiminin her yarı periyotta uygun yarıiletken anahtar elemanlarının ( Tristör, Transistör, MOSFET vb.) tetiklenerek, iletime girme sayısıyla değişir.

Anahtarlama elemanlarını iletime sokan kontrol devreleri anahtarlama elemanlarının sırasını uygun olarak vermelidir. Bu işlem bir frekans üreteci ile yapılır. Frekans üretecinin zamanlama vuruşları mantık devreleri tarafından üretilir. Üretilen bu tetikleme sinyali anahtarlama elemanlarına verilir. Burada inverter frekansı referans osilatör ile belirlenir.

4.6.2. İnverterlerde Gerilim Denetimi

İnverter uygulamalarında, alternatif akım çıkış geriliminin doğru akım besleme gerilimine oranının sürekli bir şekilde denetlenmesi sık karşılaşılan bir durumdur.

Motor denetiminde kullanılan evirgeçlerde, motorun değişik frekans değerlerinde belirli (V/f ) oranını sağlamak, kesintisiz güç kaynaklarında giriş gerilimi değişimlerini karşılayabilmek için, çıkış gerilimini denetlemek gerekir.

İnverterlerde gerilim denetimi şu yöntemlerle yapılabilir;

1-İnverterin ürettiği dalganın yapısına göre giriş gerilimi ayarlanabilen inverterler,

a)Ayarlı transformatör yardımıyla gerilim değiştirilmesi,

b)Tam denetimli doğrultucu ile gerilim denetimi,

c)Denetimsiz doğrultucu ve doğru gerilim kıyıcıyla gerilim denetimi,

d)Faz kaydırma ile gerilim denetimi,

2-İnverter çıkış geriliminin, inverter içinde denetimi,

a) Darbe genişlik denetimi

b) Darbe genişlik bindirimi

4.6.2.1. Ürettiği Dalga Yapısına Göre Giriş gerilimi ayarlanabilen inverterler

4.6.2.1.1. Ayarlı Transformatör Yardımıyla Gerilim Denetimi

Şekil 4.17’de görüldüğü gibi ayarlı transformatör, doğrultucunu alternatif akım şebekesinden beslendiği yere yerleştirilmiştir. Bu devrede transformatörün ayarlı uçları basit bir kapalı çevrim düzeneği ile ayarlanır. Böylece inverteri besleyen doğru gerilimin genliğinin değiştirilmesi sağlanır.

Bu gerilimin ayarı, inverter çıkışındaki dalga biçiminin değişmediği ve doğrultucunun çıkış geriliminin sabit genlikte olduğu durumlarda kullanılır. Gerilimin değişmesi için ayarlı transformatörün değişken ucunun kaydırılması gerekir.bu işlemin yapılması belli bir gecikmenin oluşmasına sebep olur (etki ve tepki arasındaki gecikme).

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image054.jpg[/IMG]

Şekil 4.17 Doğrultucu girişinin ayarlı transformatör ile denetimi

Şekil 4.18’de görüldüğü gibi ayarlı transformatör inverterinin çıkışındaki yük girişinde de az kullanılabilir. Bu durum geniş frekans aralığında çalışma olanağı tanımasına rağmen, transformatör tasarımı açısından sorunlar doğurur.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image056.jpg[/IMG]

Ayarlı transformatör primer yanının sabit frekansla beslenmesi ancak sekonder kısmının çalışması frekansının geniş olması demir kesitinin büyük olmasını gerektirir.

Şekil 4.18 İnverter çıkış geriliminin ayarlı trafo ile ayarlanması

4.6.2.1.2. Tam Denetimli Doğrultucu Yardımıyla Gerilim Denetimi

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image058.jpg[/IMG]

Bu yöntemde inverter girişine Şekil 4.19’daki gibi tam denetimli tristörlü doğrultucu bağlanır. Büyük gerilimlerde güç katsayısı küçük olasına karşılık tam denetimli doğrultucularda güç katsayısı çıkış gerilimi ile doğru orantılıdır.

Şekil 4.19 Tam denetimli doğrultucu ile inverter çıkış geriliminin denetimi

Burada inverter çıkışındaki gerilimin denetlenmesi için tam denetimli doğrultucu devresindeki tristörlerin devresindeki tristörlerin tetikleme açılarının değiştirilmesi gerekmektedir. Şekil 4.19’daki LC süzgeç devresi, doğrultucu çıkışındaki dalgacığı azaltıp süzülmüş bir doğru akım gerilimi elde etmek için kullanılmıştır.

4.6.2.1.3. Denetimsiz Doğrultucu ve Doğru Gerilim Kıyıcıyla Gerilim Denetimi

Gerilim denetiminde kullanılan diğer bir yöntem ise Şekil 4.20’de görüldüğü gibi doğrultucu ve doğru gerilim kıyıcıyla oluşturulmaktadır. Diyotlardan oluşan tam dalga doğrultuculardan alınan sabit genlikli doğru gerilim, kıyıcıdan geçirilerek, doğru gerilimin ortalama değeri değiştirilir.

Bu devrede, güç katsayısının yüksek olması ve LC süzgecinin zaman sabitinin küçük olmasından dolayı gerilim denetimde daha hızlı hareket sağlanır. Buna karşılık, ardışık olarak güç denetimi sağlayan iki devrenin bu bağlantısı sistemi karmaşıklaştırır ve maliyeti arttırır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image060.jpg[/IMG]

Şekil 4.20 Doğrultucu ve doğru gerilim kıyıcıyla gerilim denetimi 4.6.2.1.4. Faz Kaydırma ile Gerilim Denetimi

Faz kaydırma ile gerilim denetimi için aynı D.C kaynağından beslenen, aynı frekansta çalışan iki inverter gerekmektedir. İnverter çıkış gerilimleri bir transformatörle toplanır. Gerilim denetimi, bir inverterin çıkışının diğerine göre fazının kaydırılmasıyla yapılır. Böylece faz farkları olan iki gerilim dalgasının toplanmasından oluşan bileşke dalga, yüke uygulanır. Kullanılan transformatör zig-zag sargılıdır. Çıkışların birleştirilmesi ile gerilim dalgası 12 basamaklı olur. Harmoniklerin etkisinin azalmasına karşın sistem oldukça pahalıdır. Faz kaydırma ile gerilim denetimi yapan sistemin bağlantı biçimi Şekil 4.21’de verilmiştir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image062.jpg[/IMG]

Şekil 4.21 Faz kaydırma ile gerilim ayarı 4.6.2.2. İnverter Çıkış Geriliminin İnverter İçinde Denetimi

4.6.2.2.1. Darbe Genişlik Denetimi

Şekil 4.22’de görülen inverterde gerilim denetimi, aynı kolda bulunan T3 ve T4 tristörlerini, T1 ve T2 ‘ye göre belli bir gecikmesiyle iletime sokulmasına dayanır. Şekil 4.23’de görüldüğü gibi biri diğerine göre f açısı kadar faz kaydırılmış iki kare dalga değişimi elde edilir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image064.jpg[/IMG]

Sonuçta yük uçlarında Vab = Vao –Vbo gerilim elde edilir. Faz farkı büyüklüğüne göre çıkış gerliminin değeri değiştirilmiş olur.

Şekil 4.22 Bir fazlı köprü inverter

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image066.jpg[/IMG] Şekil 4.23 Darbe genişlik denetimi ile inverter çıkış geriliminin denetimi

4.6.2.2.2. Darbe Genişlik Modülasyonu (PWM)

Kıyma ya da darbeleme tekniği, inverterin değişken gerilim çıkışını denetlemek için kullanılabilir. Kare ya da basamak dalga çıkış gerilimleri, her periodda birkaç kez yinelenir ve böylece eşit genlikte birkaç darbe elde edilebilir. Her bir darbenin genliği inverterin giriş geriliminin genliğine eşittir. Şekil 4.24’de darbe genişliği T1 ile sıfır süresi T2 yarım periyot boyunca değişmezler. Çıkış genliği yarı periyot boyunca olan toplam iletim süresinin değiştirilmesiyle denetlenebilir. Darbe genişliğini sabit tutup, darbe sayısını değiştirmekle ya da darbe sayısını değiştirmeyip darbe genişliğini değiştirmekle elde edilir. Kısaca özetleyecek olursak ; inverter çıkışının gerilimi, anahtarlama elemanlarının iletimde olduğu sürenin, tıkamada olduğu süreye oranının değiştirilmesi ile elde edilir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image068.jpg[/IMG] Şekil 4.24 Darbe genişlik bindirimli dalgaların temel biçimleri

İnverterdeki yarıiletken anahtarlama elemanlarının tetikleme anlarını belirlemek ve eş zamanlamayı sağlayabilmek için Şekil 4.25 (a)’da gösterilen yöntem kullanılır. İnverterin çıkışının gerilimin ve frekansını belirleyecek bir sinüs referans işareti, frekans ve genliği sinüsten daha büyük bir üçgen dalga ile karşılaştırılır. Bu iki işaretin çakışma noktaları, anahtarlama elemanlarının tetikleme anlarını belirler. Bindirimli işaret, iki işaretin eşit olduğu noktalarda seviye değiştirmektedir.

İnverter çıkış gerilimini azaltmak ve yükseltmek için referans sinüsün genliği azaltılır veya yükseltilir. Frekansın değiştirilmesi sinüs işaretinin frekansının değiştirilmesi ile elde edilir. Darbe genişlik bindirimli inverterler, her yarı periyotta ayrı dönemde yalnızca iki darbe verecek şekilde yapılabilirler. [Şekil 4.25 (b) ]. Burada, prensipte görülen en küçük harmonikler 5. Ve 7. Dereceden harmoniklerdir. Yarı periyottaki darbe sayısı arttıkça harmonik sayısı harmonik sayısı azalır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image070.jpg[/IMG] Şekil 4.25 (a) Referans sinüse göre üçgen dalgaya ilişkin inverter çıkışı (b) Frekansı değiştirilmiş referans sinüse göre inverter çıkışı 4.7. Filtre Ünitesi

UPS’nin giriş, şarj, inverter ve çıkış ünitelerinde istenmeyen elektriksel üniteleri yok etmeye veya değiştirmeye yarayan direnç, kondansatör ve self’lerle yapılan pasif elektronik devrelerdir. Her bir ünite için ayrı malzemelerden dizayn edilirler ve farklı işlevleri vardır.

4.7.1. AC Şebeke Filtreleri

Şebeke hattındaki elektriksel gürültüleri yok etmek çok kısa süreli ani gerilim piklerinin şarj veya by-pass ünitelerine zarar vermesini önlemek ve UPS şarj ünitesinden kaynaklanan bozulmaların şebekeye yansımasını engellemek amacıyla kullanılır. AC endüktans ve AC kondansatörlerle yapılırlar. (Endüktanslar ses yapmamaları için hava nüveleri olarak imal edilirler ).

UPS’nin yapısına göre bir fazlı veya üç fazlı olabilirler. UPS’nin gücüyle orantılı olarak güçlerin artması gerekir. Düşük güçlü UPS’lerde kullanılmayabilirler.

4.7.2. DC Şarj Filtreleri

Şarj ünitelerinde tristör kontrollü olarak doğrultulup elde edilen bozuk DC geriliminin akü şarjına uygun düzgün bir DC gerilimine dönüştürülmesi ve ani akım yüklemelerinin tristöre zarar vermesinin engellenmesi için kullanılırlar. Ripple düzeltme ünitesidir. DC endüktans ve DC kondansatörlerden oluşur.

Filtrelerdeki DC endüktansın değeri yüksek olduğu için saç üniteleri olarak imal edilebilirler. Endüktör DC akü hattının + ve – gücüyle orantılı güçte olduğu için boyutları büyük maliyetleri yükseltir. OFF-LİNE UPS’ler ve LİNE-İNTERACTİVE UPS’ler ve sinüsoidal çıkışlı ON-LİNE UPS’lerde kullanılmazlar. Dolayısıyla UPS’lerin maliyetleri düşük olur. İnverter filtre kondansatörleri AC yapıda, gerilimleri akü geriliminin en az iki katı değerde ve güçleri UPS gücüyle orantılı olacak şekilde kullanılırlar. Yüksek güçlerde boyutları ve maliyetleri büyüktür.

4.7.3. AC Çıkış Filtreleri

İnverter ünitesinde üretilerek çıkış trafosu ile yükseltilen çıkış gerilimi üzerindeki düşük güçlü ve kısa süreli elektriksel gürültülerin yok edilmesi ve dalga şeklinin sinüs biçimine dönüştürülmesi amacı ile kullanılırlar. Taş dirençlerle AC kondansatörlerle yapılırlar. AC kondansatörler genellikle 250 VAC gerilim değerinde ve UPS marka, model ve gücüne göre değişik kapasitede olurlar. Taş dirençlerin gücü ve direnç değeri UPS çıkış gücüne bağlı olarak değişir.

Kare dalga çıkışlı OFF-LİNE UPS modeli dışında bütün UPS’lerde kullanılması gerekir. Genellikle küçük boyutlu olurlar ve maliyetleri yüksek değildir.

4.8. Akümülatör Ünitesi

UPS’lerde şebeke gerilimi kesildiği zaman inverter ünitesinin ihtiyaç duyduğu DC gerilimi sağlayan bölümdür. Genellikle 12 V veya 6 V’luk aküler kullanılır. UPS’lerin DC beslenme gerilimleri bu akülerin seri olarak birbirine bağlanmasıyla elde edilir. Şebeke geriliminin kesilmesinden sonra UPS’nin çalışma süresi akülerin kapasiteleri ile belirlenir. ON-LİNE UPS şarj ünitesinin ürettiği DC gerilimin filtrelenmesi işlevini de yerine getirirler. Bu yüzden ON-LİNE UPS’ler şebeke kesildiğinde aküsüz çalıştırılamazlar. Eğer böyle bir çalışma isteniyorsa şarj ünitesi filtrelerinin arttırılması gerekir.

4.8.1. Akü Çeşitleri

Genel olarak iki tip aküden bahsetmek mümkündür.

·Kurşun asit aküler

·Nikel- kadmiyum aküler

4.8.1.1. Kurşun Asit Aküler

Kurşun asit aküler ( 12V ) 6 hücreden oluşmakta her hücre kurşun elektrolitleri içermektedir. Kurşun asit aküler, sabit voltaj ve sabit akım methodu ile şark olurken, akülerin ( V ) terminal voltajı yavaş yavaş artar. Belli bir süre şarjdan sonra terminal V voltajı hızlıca artmaya başlar. Keskin artış, gazlanma konumunda oluşur. Bu gazlanma hali, elektrolitleri içeren suyun elektrolizinden kaynaklanır. Elektroliz, pozitif plakada O2 gazının, negatif plakada H2 gazının oluşmasına sebep olur.

Bu süre içinde gaz basıncını azaltmak için kataliz işlemi uygulanır. Yüksek gazlanma koşulları altında akü şarj olurken akünün gaz basıncı ve sıcaklığı artmaya devam eder. Oluşan bu sıcaklık ve gaz, akülerin ömrünü azaltır ve hatta patlama tehlikesine sebep olurlar. Gaz halindeki terminal voltajı akü tipine bağlı olarak değişir. Bu değer, kurşun asit akü için (12 V 7Ah hücreli ) 13.6 V ‘tur.

Akü şarjı sırasında oluşabilecek tüm olumsuzlukları gidermek için bulanık mantık ( fuzzy lojik) kontrol devreleri kullanılmaktadır. FLC ( Fuzzy logic controller ) olarak anılan bu devreler, şarj akımının uygun seviyesini sağlamakta ve akü parametrelerine (akü tipleri, kapasiteleri, maksimum olabilir şarj akımı ( Icm ), gaz hali voltaj değeri, sıcaklık, üretici toleransları, akünün dinamik zaman sabiti, akünün yaşı ve gaz halinin oluşmasına etki eden diğer parametreler…) gerek duymadan çok etkili şarj saykılını vermektedirler. FLC’ler ayrıca düşük maliyetinden dolayı kullanıcılar için uygundur.

4.8.1.2. Nikel – Kadmiyum Aküler

Nikel–kadmiyum akülerin şarjına yarayan çok sayıda devre tasarımı gösterilebilir. Bu devrelerde, akümülatörlerin otomatik olarak doldurulması amacıyla çok karmaşık ve pahalı düzenlerin kullanılması yoluna gidilmektedir. Eğer devre aşırı basit olursa aküler kısa bir süre içinde, zarar görecek biçimde doldurulurlar. Bu özellik, modern elektronik düzenlerin beslenmesinde kullanılan kesintisiz güç kaynaklarındaki sürekli tampon çalışmada kalan akümülatörler için bir sorundur. Bu yüzden genelde otomatik Ni-Cd doldurucu devreleri kullanılmaktadır.

4.9. Statik Ve Manuel By-Pass Anahtar

UPS’lerde çıkış yüklerinin inverterden veya şebekeden beslenmesine karar veren ve aktarma işlemini yapan bölümdür.

Statik By-Pass, tristör blokları ve bir kontrol kartından oluşur. Kontrol kartı inverterin çıkış gerilimini, çıkış akımını ve frekansını sürekli olarak kontrol eder ve tolerans dışı kaymalar olursa yükü kesintisiz olarak şebekeye aktarır. Hata ortadan kalkıncaya kadar yük şebekede kalır. Statik By- Pass’ın birinci amacı yükte oluşabilecek kısa devrelerde veya aşırı yüklenme durumlarında inverter modülünün zarar görmesini engellemektir. İkinci amacı ise inverterde oluşabilecek herhangi bir arıza durumunda yükün beslenmesine devam edebilmesidir.

UPS’nin arıza yapması yada bakıma alınması durumunda yükün şebekeye aktarılması için manuel By-Pass şalteri kullanılır. Manuel By-Pass anahtarı iki konumlu bir pako şalterdir. Bazı UPS’lerde 1-0-2 şalter kullanıldığı için aktarma anında bir kesinti oluşur. Ancak bazılarında 1-2 özel pako şalter kullanıldığı için çıkışta kesinti oluşmaz. Bu şalter geçiş anında şebeke ile UPS’yi kısa devre ettiği için aktarma yapılırken şebeke ile UPS’in gerilim ve faz olarak birbirinden çok farklı olmamasına dikkat edilmelidir.

4.10. Haberleşme Ünitesi

UPS’lerde kullanıcı ile ilgili bilgilerin herhangi bir aracıyla kullanıcıya iletilmesini sağlayan bilgisayar ile seri haberleşme ünitesidir. UPS’nin çıkış gerilim değeri, yük yüzdesi, şebekenin olup olmadığı ve akü grubunun durumuna ilişkin bilgiler seri haberleşme ile bilgisayara aktarılarak herhangi bir kesinti ve arıza durumunda kullanıcı uyarılmış olur. Bu ünite özellikle yüksek güçlü cihazlarda gereklidir. Çünkü bu cihazlar büyük boyutlu olurlar ve kullanıcıdan uzak bir yerde bulunurlar. Dolayısıyla kullanıcı UPS ön panel bilgilerini ve ses uyarılarını algılayamaz. Ayrıca OFF-LİNE UPS’lerde kesintiden bir süre sonra NETWORK sistemini otomatik olarak kapatan yazılımlarda vardır.

4.11. Trafo Ünitesi

Trafolar kısaca manyetik alan etkileşimi ile çalışan AC gerilim dönüştürücüleri olarak tanımlanabilirler. UPS’lerde kullanılan trafoları giriş trafoları, çıkış trafoları, besleme ve işaret trafoları olarak üç gruba ayırabiliriz.

4.11.1. Transformatör tanıtımı

Alternatif güç dönüştüren elektriksel devre elemanlarıdır. Genelde iki giriş ucu ve iki çıkış ucu vardır. Giriş uçlarına primer ( birincil ) uçlar, çıkış uçlarına da sekonder ( ikincil ) uçlar denir. Transformatörde, gerilim hangi uçtan uygulanmışsa o iki uca primer uç denir. Çıkış alınan uçlara ise transformatörün sekonder uçları denir. Transformatörün girişine bir D.C gerilim uygulanırsa çıkışında herhangi bir gerilim ölçülmez. Gerek zayıf-akım, gerekse kuvvetli-akım tekniğinde transformatörler çok çeşitli isimler almaktadır. Örneğin redresör ( doğrultucu ) transformatörleri flaman transformatörleri, izolasyon transformatörleri, çıkış transformatörleri, güç transformatörleri, gerilim transformatörleri vb. Zayıf akımda kullanılan şebeke transformatörleri, yalıtma transformatörleri, oto-transformatörleri, gerilim transformatörleridir. [Tirben, 1981 ]

İdeal halde, bir transformatör girişine uygulanan alternatif güç, çıkışındaki alternatif güce eşittir. Transformatörlerde verim çıkış gücünün, giriş gücüne oranı olarak tanımlanmaktadır. Verim şu şekilde ifade edilmektedir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image072.jpg[/IMG]

Şekil 4.26 Transformatör eşdeğer devresi

Po : Alınan güç; Pi : Verilen güç; VERİM = h = [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image074.gif[/IMG] (4.4)

V1: Transformatör girişine uygulanan gerilim (V),

V2 : Transformatörün çıkış gerilimi (V),

N1 : Transformatörün girişindeki sarımların sargı sayısı,

N2 : Transformatörün çıkış sargılarının sarım sayısı,

I1 : Primer akımı (A),

I2 : Sekonder akımı(A),

olduğuna göre dönüştürme oranı;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image076.gif[/IMG]= a (4.5)

4.11.2. Transformatör Hesabı

Transformatör yapımında kullanılan malzemeleri 1- İletken malzemeler, 2- yalıtkan malzemeler, 3- magnetik malzemeler olmak üzere üç kısıma ayırabiliriz. Sargı teli olarak bakır teller tercih edilmektedir. Yalıtkan malzemeler seçilirken ‘elektrikse, mekanik, termik ve kimyasal’ özellikler göz önüne alınır. Kullanılan yalıtkan malzemeler şunlardır; Ağaç, fiber, ebonit, bakalit, kağıt, yalıtkan bez, makaron, amyant, mika, keten şerit, ipek şerit ve vernikleri sayabiliriz. Magnetik- çekirdek malzemesi olarak silisyumlu çelik saçlar kullanılmaktadır.

V1 = 4,44.f.N1.f.10-8 (V)

V2 = 4,44.f.N2.f.10-8 (V)

f: Magnetik akı (Maxwell),

f : Transformatörün girişine uygulanan gerilimin frekansı (Hz),

KGK’lerde olduğu gibi, gerilim daha yüksek değere çıkarmak için transformatör girişine uygulanan sinyal kare dalga şekli olmalıdır. Bu durumda 4,44 katsayısı yerine 4 kullanılır. Burada bahsi geçen f magnetik akısı şu bağıntıyla hesaplanır.

f = B.S (4.6)

B magnetik akı yoğunluğu birimi ( Gauss ), S magnetik gövde kesiti birimi cm’dir. Günümüzde, SI birim siteminde B magnetik akı yoğunluğu birimi Weber/m2, f magnetik akı birimi de Weber ‘dir. Kısaca Weber/m2 birimi Tesla (1 Tesla = 10000 Gauss ), 1 Weber = 10 Maxwell eşitlikleri kullanılır.

Transformatör sac cinsine göre B = 6000 ile 16000 Gauss arasında muhtelif değerler alır. Adi transformatör sacları için yaklaşık 7500 Gauss alınırsa hesaplamalar daha tutarlı sonuç verecektir. Magnetik çekirdeğin gövde kesidi; primer ve sekonder sargılarının sarıldığı bobin karkasının kavradığı çekirdeğin yüzölçümüdür. Buna göre; Ave H boyutlarının çarpımına eşittir.

Transformatörlerde akım yoğunluğu, soğutmasız tiplerde Id = 1.7 A/mm ve soğutmalı tiplerde Id = 3 A/mm olarak alınır. Bir telin çapı d ile kesiti Q arasında şu bağıntı vardır.

Q = 0,8.d (4.7) 4.11.3. Transformatör Güç Kayıpları Transformatör demir-çekirdekteki bobinde kayıplar şu şekildedir. 1.Sargı iletkenindeki bakır kayıpları, 2.Demir çekirdekteki girdap akımı kayıpları, 3.Çekirdeğin histerezis kayıpları, 4.Dielektrik histerezis kayıpları, Kayıplar arttıkça transformatör verimi azalacaktır.

4.11.4. Güç Hesabı

Zamanın herhangi bir anında gerilim ve akımın çarpımı ani güç olarak tanımlar.

P = V.İ (4.8) Bir sistemde V.İ çarpımına görünür güç denir ve S simgesiyle belirtilir. S’nin birimleri Volt-amper (VA) ve kilovolt-amper (kVA) ‘dır. V.İ.sin q çarpımına reaktif güç denir. Birimi volt-amper reaktif (VAr) veya (kVAr) ‘dır. V.İ.cos q çarpımına ise ortalama güç denir. Birimi Watt veya kWatt ‘dır. Buradaki q ise faz açısıdır.

4.11.5. Giriş Trafoları

Şebeke gerilimini düşürerek veya yükselterek aküleri şarj edebilecek düzeye getiren trafolardır. Giriş trafoları oto trafoları ve izole trafoları olarak iki farklı yapıda olabilirler. Giriş trafoları ON-LİNE UPS’lerde çıkış gücünün %30’u kadar bir güçtedir. OFF-LİNE ve LİNE-İNTERACTİVE UPS modellerinde çıkış gücünün %10’u veya %30’u civarında yapılırlar. İzole giriş trafoları özellikle ON-LİNE UPS’lerde çok fazla yer ka

Temel Elektronik Bilgileri:

Salı, 06 Kasım 2007

Temel Elektronik Bilgileri:

Eger insan elektronik kavrami tam olarak kavrayabilirse islem basamaklarini ancak o zaman istedigi gibi geçebilir. Yapilmasi gereken her iste oldugu gibi elektronik devreler hayatimizda önemli bir yere gelmistir; kumandalar, adaptörler ve daha niceleri. Herkez bir sekilde bu devreleri sökmüs ve incelemisizdir. Ayni baska bir dili ögrenmek gibi elektronigide bilen bir sahis zorlanmadan istedigi gibi bu devreleri onarmakla kalmaz yenisini yani daha iyisini bile yapabilir.

Elektronik tanimini kisaca yapmak istersek ilk olarak eletrik akimi yani temel olaya inmemiz gerekir bu olayida anlamak için mutlak olarak atomlarla ilgili bilmemiz gereken noktalar vardir;

Atomlar dogada aktif olarak üç farkli sekilde yer alirlar; KatiSiviGazModlar arasindaki önemli farklar agirlik ve yogunluktur. Bu atomlarin hareketsel bir yapisi oldugundan enerji bakimindan ise ikiye ayrilirlar;

1.Potansiyel Enerjili : Pozistonunu koruyan enerjidir.

2.Kinetik Enerjili : Hareket enerjisidir.

Atomlar birbirlerine çok benzeselerede yapisal olarak çok küçük parçalardan olusurlar. Bu parçaciklar sayesinde atomlar 92 farkli cins olustururlar. Bu ayrimi gösteren periodik tabloda atomlarin numaralari ve agirliklari yer almaktadir. 92 olan sayi son yillarda yapilan nükleer çalisma sonuçlariyla 14 adet eklenerek 106′ya çikmistir. Yandaki linkde ayrintili bir tablo yeralmaktadir. http://www.webelements.com/

1845 yilindan sonra atomun içyapisi tam olarak açiklanabilmistir. Yapida ELEKTRON, PROTON ve NÖTRON bulunmaktadir. Elektronlar serbest yörüngede gezen negatif(-) yüklü parçaciklardir. Proton ise merkezde yer alan pozitif(+) yüklü parçaciklardir, sabit konumludur. Nötronlar ise yüksüz ve merkezde yer alan hareketsiz parçaciklardir. Yapida hareketli yapida bulunan elektronlar atomun tipini belirler. Eger elektronlar protonlara göre fazla ise atom NEGATiF, Elektronlar Portonlardan az ise POZiTiF, Elektronlar Protonlara esit ise atom NÖTR yapisindadir.

iste burada iki atom yakinlastirildiginda birinin yükü digerine göre zit yönlü ise Negatifden Pozitife geçis olacaktir, bu olaya elektrik akimi denilebilir. Elektrik akimi daha önceki yillarda Pozitifden negatife olarak bilinmekteydi fakat prensip olarak Negatiden Pozitifedir.

iste bu olgulari matematiksel olarak ifadelendirsek genel kavramlari belirlememiz gerekir;

Amper(A): Bir iletken üzerinden gecen elektrik akim miktari. (Birimleri: Amper,MiliAmper, MikroAmper)

1 Amper(A)= 1 kulomb (Q) esittir.

Volt (V): iki farkli yükle yüklenmis ortamlar arasindaki yük farki yani kisaca gerilim farki. (Birimleri: KiloVolt,Volt,miliVolt,mikroVolt)

V=W/Q W joule ile gösterilen güçsel fark, Q kulomb olarak bilinen bir sabite.(1 kulomb 6,240,000,000,000,000,000 elektron yada protondur)

Yukarida görülen kavramlar anlik kavramlaridir. Elektriksel güç yani zamana yayilmis olan enerji ise P ile gösterilir birimi watt dir.

P=W/t dir. W Ayak_agirligi (food-pounds) , t ise zamani gösterir.

1 HP = 768 watt dir. HP beygir gücüdür.

P= I x E yede esittir. E gerilim farkini I ise akim gücünü temsil eder.

Devreye uygulanan akim ve gerilim birbirleriyle dogru orantili olarak degisirler fakat bu degisim zamansal bazli olarak süregelirse iste o zaman akim ve gerilim AC diye tabir edilen dalgali yani sabit olmayan gerilim ve akim olacaktir. Örnegin sehir sebeklerinde gerilim -320V ile +320V arasinda degismesine ragmen biz o gerilimi 220V olarak bilmekteyiz çünkü zaman yayilan bu gerilim efektif olarak yani ortalama olarak 220V gözükmektedir. Bunun tersi olan yani sabit bir gerilimleri olan piller ise DC diye tabir edilen bir gerilim ve akima sahiptirler. Asagida açisal olarak bir sinüs dalga tasviri yer almaktadir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.jpg[/IMG]

DiRENÇ:

Devreye uygulanan gerilim ve akim bir uçtan diger uca ulasincaya kadar izledigi yolda birtakim zorluklarla karsilasir. Bu zorluklar elektronlarin geçisin etkileyen veya geçiktiren kuvvetlerdir. iste bu kuvvetlere DiRENÇ denebilir. Kisaca [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif[/IMG]ohm ile gösterilir. Assagida örnek bir direnç ile maddelerin iletkenlik oranlarini görebilirsiniz.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.jpg[/IMG] Elektriksel devrelerde kullanilan direnç. Madde

ALUMINUM

CARBON

CANSTANTAN

COPPER

GOLD

IRON

NICHROME

SILVER

STEEL

TUNGSTEN

p (rho)

17.

2500-7500 x copper

295.

10.4

14.

58.

676.

9.8

100.

33.8

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg[/IMG]Bir direncin iç yapisi

Dirençler sekildeki gibi tasarlandiklari gibi farkli maddelerden farkli sekil ve baglantilarlada tasarlanabilirler;

Carbon Dirençler: sekilde görülen basit devre direncidir.

Güç Dirençleri : Yüksek güçlü akimlar altindada rahatlikla çalisabilen dirençlerdir.

Potansiyometre : Üç uçlu ayarlanbilir bir dirençtir.

Bu dirençlerin hacimlerinin ufak olmasi ve sabitsel olarak kodlanabilmesi için renksel direnç kodlari olusturulmustur, assagida bu kodlari inceleyip hesap yapan siteler mevcuttur;

4 Bandli Direnç hesabi için: [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/IMG] 5 Bandli Direnç hesabi için: [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG] http://www.xtronics.com/Kits/rcode.htm, http://aloha-mall.com/a-1/pcresist.htm, http://rlan.net/NostalgiaAir/RMACodes/reschart.htm, http://www.testeq.com/charts/resclr.html, http://www.drbob.net/rcode.html , Genel Görünümlü Direnç Tablosu:

Devrede bulunan elemanlar üzerinden geçen akim ve olusan gerilim elemanlarin baglanti sekillerine göre ikiye ayrilabilir;

Seri Baglama: Elemanlar üzerinden akim geçerken bir sirayi takip ediyprmus gibi önce birinden sonrada digerinden geçerek gider. Akimlar sabit Gerilimler farklidir. Örnek sekil asagidadir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.jpg[/IMG] Paralel Baglama: Elemanlar ard arda degilde yan yan baglanmistir, akim ayni anda ikisinden birden geçebilir. Gerilimler ayni Akimlar farklidir. Örnek sema asagidadir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpg[/IMG] Devrelerde yer alan temel diger devre elemanlari ise; Direnç (Yukarida deginmistik)KapsitansBobinTransformatörDiyotTransistörIC² ler yada bilinen adiyla Entegreler simdi kisaca bu elemanlari taniyalim;

KAPASiTANS(KONDANSATÖR):[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image009.gif[/IMG]

Kapasitans kavramini açiklamak istersek; kisaca küçük bir pile benzetmek yanlis olmaz çünkü iki farkli ucun arasindaki dielektrik(yalitkan) madde sayesinde iki taraftada birikim olusur. Olusan bu birikim uçlar kisadevre edilince kendini tamamlayarak bir akim olusturur bu olayi gerçeklestiren elemanlara kisaca kondansatör denebilir. Asagida solda yer alan sekilde temel yapisini gösteren iyi bir örnek ve sagda bulunan sekilde ise bir kondansatörün sarji görülmektedir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image011.jpg[/IMG] [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.jpg[/IMG] Fiziksel olarak temel yapi bir maddenin üzerinde hapsedebildigi statik elektrik denen bir temel elektrik depolama islevinin iki metalin etkilesimi ile artirilarak yön ve miktar verilebilmesidir. Miktar kondansatörün iletken ve yalitkan kisimlarinin özelliklerine bagli olarak hapsedebilecegi maximum gücü belirler, Yön bilgisi ise seçilen maddelerden dolayi ortaya çikan bir kutuplasmadir. Asagida örnek kondansatör çesitlerini görmektesiniz;

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.gif[/IMG] [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image015.gif[/IMG]Ayarlanabilir Kondansatörler

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.gif[/IMG]Film Kondansatörleri [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image017.jpg[/IMG]Havasiz ortamli Kondansatör.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.jpg[/IMG]Kagit Kondansatörler

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image019.gif[/IMG]Seramik Kondansatörler [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image020.jpg[/IMG]Elektrolitik Kondansatörler

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image021.gif[/IMG]Mica Kondansatörler

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.gif[/IMG]Minyatür kondansatörler. [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image023.jpg[/IMG]Mikrodalga Kondansatörleri

Kondansatörler görüldügü gibi çok çesitli yapilara sahiptirler bunun nedeni ise devrede ihtiyaç duyulaçak özelliklere göre ihtiyacin karsilanmasidir. Örnegin mica ve seramik kondansatörler ufak kapasitelerde, elektrolitik ise daha büyük kapasitelerde kullanilmaktadir. Tabiki hersey iki metalin bir yalitkanla birbirinden ayrilmasi olayi degildir, o yüzden çesitlilik çok fazladir.

Kondansatörlerin birimi FARAT dir, C ile gösterilir.

i = çekilen akim,v = gerilim düsümü,t = uygulanan süre ise

C =i / (v/t) dir.

(1 milifarad 1/1000 yani bin farada esittir.1 microfarad 1/1,000,000 yani kisaca 1 milyon farada esittir.1 picofarad (1/1,000,000 da 1/1,000,000 farada esittir))

Dikkat edilmesi gereken noktalardan en önemlisi devrede olusacak kapasitans etkisinin AC açidan incelenmesi gerektigidir.

BOBiN: [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image024.gif[/IMG]

Devrelerde bulunan akim yollarinin hepsi genel açidan birer bobin görevi yapmaktadir. Bobinin bu yollardan farkli olan yani uzunluk ve kendi üzerine olan etkisidir. ilk elektrik akimi bulan insanoglu uzun bir teli metal parça üzerine sararak akim geçirdiginde metalin miklatis görevi yaptigini ve akimin yönüne göre metalin uçlarinda NS kutuplarinin olustugunu bulmustur. Bulan kisi yine Farday(1791-1867)’dir. Kisacasi bobin bir iletkenin üzerinden geçen akimi magnetik alan çizgilerine çevirerek yapisal olarak enerji dönüsümünü gerçeklestirmistir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image025.gif[/IMG] [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image026.jpg[/IMG] Tersi durumundada yani bir magnetik cisim magnetik alan çizgileri bobini kesecek sekilde hareketlendirilirse bobin üzerinde bir akim olusur iste bu temel akimdir. Normal devre içi kullaniminda olusan bu magnetik çizgiler farkli sekillerde sarildiginda kendisi üzerine ters magnetik alan kuvveti uygulayarak üzerinden geçen akimi yavaslatmistir. Bu sayede gecikmis bir akim çikistan alinabilir. Bu durum yine kondansatörede oldugu gibi AC devrelerde kullanilir. Etrafinda bulunan dielektrik madde ve kullanilan iletkenin özelligi bobinin özelliklerini belirler.

Temel Elektronik

Salı, 06 Kasım 2007

Temel Elektronik

Yarı İletkenli Elektronik Devre Elemanları

1 – Diyot:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]

Diyot tek yöne elektrik akımını ileten bir devre elemanıdır. Diyotun P kutbuna "Anot", N kutbuna da "Katot" adı verilir. Genellikle AC akımı DC akıma dönüştürmek için Doğrultmaç devrelerinde kullanılır. Diyot N tipi madde ile P tipi maddenin birleşiminden oluşur. Bu maddeler ilk birleştirildiğinde P tipi maddedeki oyuklarla N tipi maddedeki elektronlar iki maddenin birleşim noktasında buluşarak birbirlerini nötrlerler ve burada "Nötr" bir bölge oluşturular. Yandaki şekilde Nötr bölgeyi görebilirsiniz. Bu nötr bölge, kalan diğer elektron ve oyukların birleşmesine engel olur. Yandaki şekilde diyotun sembolünü görebilirsiniz. Şimdide diyotun doğru ve ters polarmalara karşı tepkilerini inceleyelim.

Doğru Polarma:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif[/IMG]

Anot ucuna güç kaynağının pozitif (+) kutbu katot ucunada güç kaynağının negatif (-) kutbu bağlandığında P tipi maddedeki oyuklar güç kaynağının pozitif (+) kutbu tarafından, N tipi maddedeki elektronlar da güç kaynağının negatif (-) kutbu tarafından itilirler. Bu sayede aradaki nötr bölge yıkılmış olur ve kaynağın negatif (-) kutbunda pozitif (+) kutbuna doğru bir elektron akışı başlar. Yani diyot iletime geçmiştir. Fakat diyot nötr bölümü aşmak için diyot üzerinde 0.6 Voltluk bir gerilim düşümü meydana gelir. Bu gerilim düşümü Silisyumlu diyotlarda 0.6 Volt, Germanyum diyotlarda ise 0.2 Volttur. Bu gerilime diyotun "Eşik Gerilimi" adı verilir. Birde diyot üzerinde fazla akım geçirildiğinde diyot zarar görüp bozulabilir. Diyot üzerinden geçen akımın düşürülmesi için devreye birdr seri direnç bağlanmıştır. İdeal diyotta bu gerilim düşümü ve sızıntı akımı yoktur.

Ters Polarma:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG]

Diyotun katot ucuna güğ kaynağının pozitif (+) kutbu, anot ucuna da güç kaynağının negatif (-) kutbu bağlandığında ise N tipi maddedeki elektronlar güç kaynağının negatif (-) kutbu tarafından, P tipi maddedeki oyuklarda güç kaynağının pozitif (+) kutbu tarafında çekilirler. Bu durumda ortadaki nötr bölge genişler, yani diyot yalıtıma geçmiş olur. Fakat Azınlık Taşıyıcılar bölümündede anlattığımız gibi diyota ters gerilim uydulandığında diyot yalıtımda iken çok küçük derecede bir akım geçer. Bunada "Sızıntı Akımı" adı verilir. Bu istenmeyen bir durumdur.

2 – Zener Diyot:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG]

Zener diyotlar normal diyotların delinme gerilimi noktansından faydalanılarak yapılmıştır. Zener diyot doğru polarmada normal diyot gibi çalışır. Ters polarmada ise zener diyota uygulanan gerilim "Zener Voltajı" ‘nın altında ise zener yalıtıma geçer. Fakat bu voltajın üzerine çıkıldığında zener diyotun üzerine düşen gerilim zener voltajında sabit kalır. Üzerinden geçen akım değişken olabilir. Zenerden arta kalan gerilim ise zenere seri bağlı olan direncin üzerine düşer. Üretici firmalar 2 volttan 200 volt değerine kadar zener diyot üretirler. Zener diyotlar voltajı belli bir değerde sabit tutmak için yani regüle devrelerinde kullanılır. Yan tarafta zener diyotun simgesi, dış görünüşü ve ters polarmaya karşı tepkisi görülmektedir.

3 – Tunel Diyot:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/IMG]

Saf silisyum ve Germanyum maddelerine dafazla katkı maddesi katılarak Tunel diyotlar imal edilmektedir. Tunel diyotlar ters polarma altında çalışırlar. Üzerine uygulanan gerilim belli bir seviyeye ulaşana kadar akım seviyesi artarak ilerler. Gerilim belli bir seviyeye ulaştıktan sonrada üzerinden geçen akımda düşüş görülür. Tunel diyotlar bu düşüş gösterdiği bölge içinde kullanılırlar. Tunel diyotlar yüksek frekanslı devrelerde ve osilatörlerde kullanılır. Yan tarafta tunel diyotun sembolü ve dış görünüşü görülmektedir.

4 – Varikap Diyot:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG]

Bu devre elemanını size anlatabilmem için ilk önce ön bilgi olarak size kondansatörden bahsetmem gerekecek. Kondansatörün mantığı, iki iletken arasında bir yalıtkan olmasıdır. Ve bu kondansatördeki iletkenlerin arasındaki uzaklık artırılarak ve azaltılarak kapasitesi değiştirilen kondasatörler mevcuttur. Fakat bunların bir dezanatajı var ki bu da çok maliyetli olması, çok yer kaplaması ve elle kumanda edilmek zorunda olması. Bu kondansatör türüne "Variable Kondansatör" diyoruz. Şimdi varible kondansatörlere her konuda üstün gelen bir rakip olan "Varikap Diyotu" anlatacağım. Varikap diyot, uclarına verilen gerilime oranla kapasite değiştiren bir ayarlı kondansatördür ve ters polarma altında çalışır. Boyut ve maliyet olarak variable kondansatörlerden çok çok kullanışlıdır. Diyot konusunda gördüğünüz gibi diyot da kondansatör gibi iki yarı iletken maddenin arasında nötr bölge yani yalıtkandan oluşur.Yan tarafta görüldüğü gibi üzerine uygulanan ters polarma gerilimi arttığı taktirde aradaki nötr bölge genişliler. Bu da iki yarı iletkenin aralarındaki mesafeyi arttırır. Böylece diyotun kapasitesi düşer. Gerilim azaltıldığında ise tam tersi olarak nötr bölge daralır ve kapasite artar. Bu eleman televizyon ve radyoların otomatik aramalarında kullanılır.

5 – Şotki (Schottky) Diyot:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.gif[/IMG]

Normal diyotlar çok yüksek frekanslarda üzerine uygulanan gerilimin yön değiştirmesine karşılık veremezler. Yani iletken durumdan yalıtkan duruma veya yalıtkan durumdan iletken duruma geçemezler. Bu hızlı değişimlere cevap verebilmesi için şotki diyotlar imal edilmiştir. Şotki diyotlar normal diyotun n ve p maddelerinin birleşim yezeyinin platinle kaplanmasından meydana gelmiştir. Birleşim yüzeyi platinle kaplanarak ortadaki nötr bölge inceltilmiş ve akımın nötr bölgeyi aşması kolaylaştrılmıştır.

6 – Led Diyot:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif[/IMG]

Led ışık yayan bir diyot türüdür. Lede doğru polarma uygulandığında p maddesindeki oyuklarla n maddesindeki elektronlar birleşim yüzeyinde nötrleşirler. Bu birleşme anında ortaya çıkan enerji ışık enerjisidir. Bu ışığın gözle görülebilmesi için ise p ve n maddelerinin birleşim yüzeyine "Galyum Arsenid" maddesi katılmıştır. Ledlerin, yeşil, kırmızı, sarı ve mavi olmak üzere 4 çeşit renk seçeneği vardır.

7 – İnfraruj Led:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image009.gif[/IMG]

İnfraruj led, normal ledin birleşim yüzeyine galyum arsenid maddesi katılmamış halidir. Yani görünmez (mor ötesi) ışıktır. infraruj ledler televizyon veya müzik setlerinin kumandalarında, kumandanın göndediği frekansı televizyon veya müzik setine iletmek için kullanılır. Televizyon veya müzik setinde ise bu frekansı alan devre elemanına "Foto Diyot" denir. İnfraruj led ile normal ledin sembolleri aynıdır.

8 – Foto Diyot:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG]

Foto diyotlar ters polarma altında kullanılırlar. Doğru polarmada normal diyotlar gibi iletken, ters polarmada ise n ve p maddelerinin birleşim yüzeyine ışık düşene kadar yalıtkandır. Birleşim yüzeyine ışık düştüğünde ise birleşim yüzeyindeki elektron ve oyuklar açığa çıkar ve bu şekilde foto diyot üzerinden akım geçmeye başlar. Bu akımın boyutu yaklaşık 20 mikroamper civarındadır. Foto diyot televizyon veya müzik setlerinin kumanda alıcılarında kullanılır.

9 – Optokuplörler:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image011.gif[/IMG]

Optokuplorler içinde bir adet foto diyot ve bir adet de infaruj led barındıran bir elektronik devre elemanıdır. Bu infaruj led ve foto diyotlar optokuplörün içerisine birbirini görecek şekilde yerleştrilmişlerdir. İnfraruj ledin uclarına verilen sinyal aynen foto diyotun uclarından alınır. Fakat foto diyotun uçlarındaki sinyal çok çok düşük olduğu için bir yükselteçle yükseltilmesi gerekir. Bu devre elemanının kullanım amacı ise bir devreden diğer bir devreye, elektriksel bir bağlantı olmaksızın bilgi iletmektir. Aradaki bağlantı ışıksal bir bağlantıdır.

10 – Transistör:

Tansistörler PNP ve NPN transistörler olarak iki türe ayrılırlar. NPN transistörler N, P ve N yarı iletken maddelerin birleşmesinden, PNP transistörler ise P, N ve P yarı iletken maddelerinin birleşmesinden meydana gelmişlerdir. Ortada kalan yarı iletken madde diğerlerine göre çok incedir. Transistörde her yalı iletken maddeden dışarı bir uç çıkartılmıştır. Bu uçlara "Kollektör, Beyz ve Emiter" isimlerini veriyoruz. Transistör beyz ve emiter uçlarına verilen küçük çaptaki akımlarla kollektör ile emiter uçları arasından geçen akımları kontrol ederler. Beyz ile emiter arasına verilen akımın yaklaşık %1 ‘i beyz üzerinden geri kalanı ise kollektör üzerinden devresini tamamlar. Transistörler genel olarak yükseltme işlemi yaparlar. Transistörlerin katalog değerlerinde bu yükseltme kat sayıları bulunmaktadır. Bu yükseltme katsayısının birimi ise "Beta" ‘dır. Şimdide NPN ve PNP tipi transistörleri ayrı ayrı inceleyelim.

a) – NPN Tipi Transistör:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.gif[/IMG]

NPN tipi transistörler N, P ve N tipi yarı iletkenlerinin birleşmesinden meydana gelmiştir. Şekilde görüldüğü gibi 1 nolu kaynağın (-) kutbundaki elektronlar emiterdeki elektronları beyze doğru iter ve bu elektronların yakalaşık %1 ‘i beyz üzerinden 1 nolu kaynağın (+) kutbuna, geri kalanı ise kollektör üzerinden 2 nolu kaynağın (+) kutbuna doğru hareket ederler. Beyz ile emiter arasından dolaşan akım çok küçük, kollektör ile emiter arasından dolaşan akım ise büyüktür. Yan tarafta NPN tipi transistörün sembolü ve iç yapısı görülmektedir.

b) – PNP Tipi Transistör:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.gif[/IMG]

PNP tipi transistörler P, N ve P tipi yarı iletkenlerinin birleşmesinden meydana gelmiştir. Şekilde görüldüğü gibi 1 nolu kaynağın (+) kutbundaki oyuklar emiterdeki oyukları beyze doğru iter ve bu oyukların yakalaşık %1 ‘i beyz üzerinden 1 nolu kaynağın (-) kutbuna, geri kalanı ise kollektör üzerinden 2 nolu kaynağın (-) kutbuna doğru hareket ederler. Beyz ile emiter arasından dolaşan akım çok küçük, kollektör ile emiter arasından dolaşan akım ise büyüktür.Yan tarafta PNP tipi transistörün sembolü ve iç yapısı görülmektedir.

11 – Foto Transistör:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.gif[/IMG]

Foto transistörün normal transistörden tek farkı, kollektör ile emiter arasından geçen akımı beyz ile değilde, beyz ile kollektörün birleşim yüzeyine düşen mor ötesi ışıkla kontrol ediliyor olmasıdır. Foto transistör devrede genelde beyz ucu boşta olrak kullanılır. Bu durumda üzerine ışık düştüğünde tem iletimde düşmediğinde ise tam yalıtımdadır. Foto transistörün kazancı beta kadar olduğu için foto diyotlardan daha avantajlıdır. Yan tarafta foto transistörün sembolü görülmektedir.

12 – Thyristör:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image015.gif[/IMG]

Thyristör mantık olarak yandaki şekildeki gibi iki transistörün birbirine bağlandığı gibidir. Thyristörün anot, katot ve gate olmak üzere üç ucu bulunmaktadır. Gate ucu tetikleme ucudur. Yani anot ile katot üzerinde bir gerilim varken (Anot (+), katot (-) olmak şartı ile) gate ile katot ucları arasına bir anlık (Gate (+), katot (-) olmak şartı ile) akım uygulanıp çekildiğinde thyristörün anot ile katot uçları arası iletime geçer. Anot ile katot arasındaki gerilim "Tutma Gerilimi" ‘nin altına düşmediği sürece thyristör iletimde kalır. Thyristörü yalıtıma sokmak için anot ile katot arasındaki akım kesilir veya anat ile katot ucları bir anlık kısa devre yapılır. Veya da gate ile katot arasına ters polarma uygulanır. Yani gate ucuna negatif gerilim uygulanır.

13 – Diyak:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.gif[/IMG]

Diyak çift yönde de aynı görevi gören bir zener diyot gibi çalışır. Diyakın üzerine uygulanan gerilim diyak geriliminin altında iken diyak yalıtımdadır. Üzerinden sadece sızıntı akımı geçer. Üzerine ukgulanan gerilim diyak geriliminin üstüne çıktığında ise siyak iletime geçer. Fakat iletime geçer geçmez diyakın uçlarındaki gerilimde bir düşüş görülür. Bu düşüş değeri diyak geriliminin yaklaşık %20 ‘si kadardır. Diyakın üzerine uygulanan gerilim diyak geriliminin altına da düşse diyak yine de iletimde kalır. Fakat diyaka uygulanan gerilim düşüş anından sonraki gerilim seviyesinin altına düşürüldüğünde diyak yalıtıma geçer. Diyak iki yöndeki uygulanan polarmalarda da aynı tepkiyi verecektir. Diyakın bu özelliklerinin olma sebebi alternatif akımda kullanılabilmesidir.

14 – Triyak:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image017.gif[/IMG]

Triyaklar da tristörlerin alternatif akımda çalışabilen türleridir. Triyakın oluşumunda birbirne ters yönde bağlı iki adet tristör bulunmaktadır. Yan tarafta bu birleşim görülmektedir. Herhangi bir alternatif akım devresindeki bir triyakın A1 ucuna (+) A2 ucuna da (-) yönde akım geldiğinde birinci tristör, tam tersi durumda ise ikinci tristör devreye girecektir. Bu sayede triyak alternetif akımın iki yönünde de iletime geçmiş olur. Triyak yüksek güçlü ve alternatif akım devrelerinde güç kontrol elemanı olarak kullanılır.

15 – JFet Transistör:

Jfet transistörler normal transistörlerle aynı mantıkta çalışırlar. Üç adet uca sahiptir. Bunlar Kapı (G)(normal transistörün beyzi), oyuk (D)(normal transistörün kollektörü) ve kaynak (S) ‘dır. Normal transistörle jfet transistör arasındaki tek fark, normal transistörün kollektör emiter arasındaki akımın, beyzinden verilen akımla kontrol edilmesi, jfet transistörün ise geytinden verilen gerilimle kontrol edilmesidir. Yani jfetler gate ucundan hiç bir akım çekmezler. Jfet’in en önemli özelliğide budur. Bu özellik içerisinde çok sayıda transistör bulunduran entegrelerde ısınma ve akım yönünden büyük bir avantaj sağlar. Normal transistörlerin NPN ve PNP çeşitleri olduğu gibi jfet transistörlerinde N kanal ve P kanal olarak çeşitleri bulunmaktadır. Fakat genel olarak en çok N kanal jfetler kullanılır. Aşağıda jfetin iç yapısı ve sembolü görülmektedir.

a) N Kanal JFet Transistör:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.gif[/IMG]

Yandaki grafikte görüldüğü gibi n kanal jfet transistörler iki adet P ve bir adette N maddesinin birleşiminden meydana gelmiştir. Fetin gate ucuna uygulanan gerilim ile D ve S ucları arasındaki direnç değeri kontrol edilir. Gate ucu 0V tutulduğunda, yani S ucuna birleştirildiğinde P ve N maddeleri arasındaki nötr bölge genişlemeye başlar. Bu durumda D ve S ucları arasından yüksek bir akım akmaktadır. D ve S ucları arasına uygulanan gerilim seviyesi arttırıldığı taktirde ise bu nötr bölge daha da genişlemeye başlar ve akım doyum değerinde sabit kalır. Gate ucuna eksi değerde bir gerilim uygulanması durumunda ise nötr bölge daralır. Akım seviyesi de gate ucuna uygulanan gerilim seviyesine bağlı olarak düşmeye başlar. Bu sayede D ve S uçlarındaki direnç değeri yükselir.

b) P Kanal JFet Transistör:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image019.gif[/IMG]

P kanal fetlerin çalışma sistemide N kanal fetlerle aynıdır. Tek farkı polarizasyon yönünün ve P N maddelerinin yerlerinin ters olmasıdır. Yani gate ucuna pozitif yönde polarizasyon verdiğimizde D ve S ucları arasındaki direnç artar, akım düşer. Gate ucu 0V iken ise akım doyumdadır.

16 – Mosfet:

Mosfetlerde fetler gibi N kanal ve P kanal olarak ikiye ayrılırlar. Mosfetler Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi büyük bir gövde olan P maddesi (SS) oluk ve kaynak kutuplarına bağlı iki adet N maddesi. Ve yine kanal bölgesini oluşturan bir N maddesi daha. Birde kanal ile arasında silisyumdioksit (SiO2) maddesi bulunan kapı konnektörü bulunmaktadır. Bu madde n kanal ile kapı arasında iletimin olmamasını sağlar. P maddesinden oluşan gövde bazı mofetlerde içten S kutbuna bağlanmış, bazı mosfetlerde de ayrı bir uc olarak dışarı çıkarılmıştır. Mosfetler akım kontrolü fetlerden biraz farklıdır. Mosfetler bazı özelliklerine göre ikiye ayrılırlar, bunlar ;"Deplesyon (Depletion)" ve "Enhensment" tipi mosfetlerdir. Bu iki tip mosfeti şimdi ayrı ayrı inceleyelim.

a) Deplesyon:

Yandaki garafikten de anlaşılacağı gibi mosfetin gate kutbuna 0V verildiğinde (yani S kutbu ile birleştirildiğinde) S ve D kutupları arasından fetlerdeki gibi bir akım akmaya başlar. Gate kutbuna negatif yönde yani -1V uygulandığında ise gate kutbundaki elektronlar kanaldaki elektronları iter ve p tipi maddeden oluşan gövdedeki oyuklarıda çeker. Bu itme ve çekme olaylarından dolayı kanal ile gövdedeki elektron ve oyuklar birleşerek nötr bölge oluştururlar. Gate ‘e uygulanan negatif gerilim artırıldığında ise nötr bölge dahada genişler ve akımın geçmesine engel olur. Gate kutbuna pozitif yönde gerilim uygulandığında gate kutbundaki oyuklar, gövdedeki oyukları iter, kanaldaki elektronları ise çeker fakat aradki silisyumdioksit madde nedeniyle gate kutbundaki oyuklarla elektrınlar birleşemez. Bu sayede kanal genişler ve geçen akım daha da artar. İşte bu gate kutbunan uygulanan pozitif gerilimle akımın artırılmasına "Enhensment", negatif gerilim uygulayarak akım düşürülmesinede "Deplesyon" (Depletion) diyoruz. Bu bölümde Deplesyon tipi mosfetlerin N kanal olan türünü açıkladık. P kanal olan tipi N kanalın, polarma ve yarıiletkenlerin yerleri bakımından tam tersidir.

b) Enhensment:

Enhensment tipi mosfetleri, Deplesyon tipi mosfetlerden ayıran en önemli özellik yantarafta da görüldüğü gibi N tipi kanalın bulunmamasıdır. Bu kanalın bulunmaması nedeni ile gate kutbuna 0V uygulandığında S ile D uçları arasından hiç bir akım geçmez. Fakat gate kutbuna +1V gibi bir pozitif gerilim uygulandığında gate kutbundaki oyuklar gövdedeki oyukları iter. Bu sayede S kutbundan gelen elektronlara D kutbuna gitmek için yol açılmış olur. S ve D kutupları arasından bir akım geçmeye başlar. Bu bölümde Enhensment tipi mosfetlerin N kanal olan türünü açıkladık. P kanal olan tipi N kanalın, polarma ve yarıiletkenlerin yerleri bakımından tam tersidir.

1 – Direnç:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image020.gif[/IMG]

Direncin kelime anlamı, birşeye karşı gösterilen zorluktur. Devre elemanı olan dirençte devrede akıma karşı bir zorluk göstererek akım sınırlaması yapar. Direncin birimi "Ohm" ‘dur. 1,000 ohm = 1 Kilo ohm, 1,000,000 ohm = 1 Mega ohm ve 1,000,000,000 ohm = 1 Giga ohm. Direncin değeri üzerine renk kodları ile yazılmıştır. Yan tarafta görülen direncin renkleriri soldan başlayarak, sarı, mor, kırmızı ve altındır. Soldan 1. renk 1. sayıyı, 2. renk 2. sayıyı, 3. renk çarpan sayıyı ve 4. renkte toleransı gösterir. Tablodan bakıldığında sarı 4′e, mor 7′e ve kırmızıda çarpan olarak 10 üzeri 2′ye eşittir. Bunlar hesaplandığında ilk iki sayı yanyana konur ve üçüncü ile çarpılır. Tolerans direncin değerindeki oynama alanıdır. Mesela yandaki direncin toleransı %5 ve direncin değeri de 4.7 Kohm’dur. Tolerans bu direncin değerinin 4.7 Kohm’dan %5 fazla veya eksik olabileceğini belirtir. Birde 5 renkli dirençler vardır. Bunlarda ilk üç renk sayı 4. renk çarpan, 5. renk ise toleranstır. Dirençler normalde karbondan üretilirler fakat yüksek akım taşıması gereken dirençler telden imal edilirler. Ayrıca dirençler sabit ve ayarlı dirençler olmak üzere ikiye ayrılırlar. Ayarlı dirençlerden "Potansiyometre" sürekli ayar yapılan yerlerde, "Trimpot" ise nadir ayar yapılan yerlerde kullanılırlar.

Direnç Bağlantı Türleri

a) Seri bağlantı:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image021.gif[/IMG]

Yan taraftaki resimde dört adet direncin birbirine seri bağlanmış durumu görülmektedir. A ve B uclarındaki toplam direnç değerinin heaplama formülü, RToplam = R1 + R2 + R3 + R4 şeklindedir. Yani 100 Ω + 330 Ω + 10 KΩ + 2.2 KΩ = 12.430 KΩ ‘a buda 12,430 Ω’a eşittir.

b) Paralel bağlantı:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.gif[/IMG]

Paralel bağlantıda ise formül 1 / RToplam = ( 1 / R1 ) + ( 1 / R2 ) + ( 1 / R3 ) + ( 1 / R4 ) şeklindedir. Fakat işlemler yapılmadan önce Tüm değerler aynı yani ohm, KΩ veya MΩ cinsine dönüştürülmelidir. 10 KΩ = 10,000 Ω, 2.2 KΩ = 2,200 Ω. Şimdide hesaplamayı yapalım. 1 / RToplam = ( 1 / 100 Ω ) + ( 1 / 330 Ω ) + ( 1 / 10,000 Ω ) + ( 1 / 2,200 Ω ) bu eşitliğe göre, 1 / RToplam = ( 0.01 ) + ( 0.003 ) + ( 0. 0001) + ( 0.00045) => 1 / RToplam = 0.01355 yine bu eşitliğe göre RToplam = 1 / 0.01355 bu da 73.8 Ω’a eşittir.

2 – Potansiyometre:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image023.gif[/IMG]

Potansiyometre devamlı ayar yapılması için üretilmiş bir ayalı direnç türüdür. radyo ve teyiplerde ses yüksekliğini ayarlamak için kullanılır. Üç bacaklıdır. 1 ve 3 nolu uçlar arasında sabit bir direnç vardır. Ortadaki uç ise 1 nolu uç ile 3 nolu uç arasında hareket eder. 1 nolu ucala arasındaki direnç azaldıkça 3 nolu uç arasındaki direnç artar.

3 – Trimpot:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image024.gif[/IMG]

Trimpot ise devrenin içinde kalır ve sabit kalması gereken ayarlar için kullanılır. Mantığı potansiyometre ile aynıdır.

Sayfa Başı [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image025.gif[/IMG]

4 – Foto Direnç (LDR) :

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image026.gif[/IMG]

Foto direnç üzerine düşen ışık şiddetiyle ters orantılı olarak, ışık şiddeti arttığında direnci düşen, ışık şiddeti azaldığında ise direnci artan bir devre elemanıdır. Foto direnç AC ve DC akımda aynı özellikleri gösterir. Yan tarafta foto direncin sembolü görülmektedir.

5 – NTC:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image027.gif[/IMG]

Ntc direnci ısıyla kontrol edilen bir direnç türüdür. Ntc ısıla ters orantılı olarak direnç değiştirir. Yani ısı arttıkca ntcnin direnci azalır. Isı azaldıkça da ntcnin direnci artar. Yan tarafta NTC ‘nin sembolü görülmektedir.

6 – PTC:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image028.gif[/IMG]

Ptc ise ntcnin tam tersidir. Isıyla doğru orantılı olarak direnci değişir. Yani ısı artıkça direnci artar, ısı azaldıkça da direnci azalır. Yan tarafta PTC’nin sembolü görülmektedir.

7 – Kondansatör:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image029.gif[/IMG]

Kondansatör mantığı iki iletken arasına bir yalıtkandır. Kondansatörler içerisinde elektrik depolamaya yarayan devre elemanlarıdır. Kondansatöre DC akım uygulandığında kondansatör dolana kadar devreden bir akım aktığı için iletimde kondansatör dolduktan sonrada yalıtımdadır. Devreden sızıntı akımı haricinde herhangi bir akım geçmez. AC akım uygulandığında ise akımın yönü devamlı değiştiği için kondansatör devamlı iletimdedir. Kondansatörün birimi "Farat" ‘tır ve "F" ile gösterilir. Faratın altbirimleri Mikro farat (uF), Nano farat (nF) ve Piko farattır (pF). 1 F = 1,000,000 µF, 1 µF = 1,000 nF, 1 nF = 1,000 pF. Şimdide kondansatörlerin seri ve paralel bağlantı şekillerini inceleyelim.

Kondansatör Bağlantı Şekilleri

a) Seri bağlantı:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image030.gif[/IMG]

Kondansatörlerin seri bağlantı hesaplamaları, direncin paralel bağlantı hesaplarıyla aynıdır. Yanda görüldüğü gibi A ve B noktaları arasındaki toplam kapasite

1 / CToplam = ( 1 / C1 ) + ( 1 / C2 ) + ( 1 / C3 ) şeklinde hesaplanır.

1 / CToplam = ( 1 / 10 µF ) + ( 1 / 22 µF ) + ( 1 / 100 µF ) burdan da

1 / CToplam = 0,1 + 0,045 + 0,01

1 / CToplam = 0,155

CToplam = 1 / 0,155

CToplam = 6.45 µF eder.

A ve B arasındaki elektrik ise

VToplam = V1 + V2 + V3 şeklinde hesaplanır.

Bu elektrik kondansatörlerin içinde depolanmış olan elektriktir.

b) Paralel bağlantı:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image031.gif[/IMG]

Kondansatörlerin paralel bağlantı hesaplamaları, direncin seri bağlantı hesaplarıyla aynıdır.

CToplam = C1 + C2 + C3 hesapladığımızda,

CToplam = 10 µF+ 22 µF + 100 µF

CToplam = 132 µF eder.

A ve B noktaları arasındaki elektrik ise

VToplam = V1 = V2 = V3 şeklindedir.

Yani tüm kondansatörlerin gerilimleride eşittir.

8 – Bobin:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image032.gif[/IMG]

Bir iletkenin ne kadar çok eğik ve büzük bir şekilde ise o kadar direnci artar. Bobin de bir silindir üzerine sarılmış ve dışı izole edilmiş bir iletken telden oluşur. Bobine alternatif elektrik akımı uygulandığında bobinin etrafında bir manyetik alan meydana gelir. Aynı şekilde bobinin çevresinde bir mıknatıs ileri geri hareket ettirildiğinde bobind elektrik akımı meydana gelir. Bunun sebebi mıknatıstaki manyetik alanın bobin telindeki elektronları açığa çıkarmasıdır. Bobin DC akıma ilk anda direnç gösterir. Bu nedenle bobine DC akım uygulandığında bobin ilk anda yalıtkan daha sonra iletkendir. Bobine AC akım uygulandığında ise akımın yönü devamlı değiştiği için bir direnç göterir. Bobinin birimi "Henri" ‘dir. Alt katları ise Mili Henri (mH) ve Mikro Henridir (µH). Elektronik devrelerde kullanılan küçük bobinlerin boşta duranları olduğu gibi nüve üzerine sarılmış olanlarıda mevcuttur. Ayrıca bu nüve üstüne sarılı olanların nüvesini bobine yaklaştırıp uzaklaştırarak çalışan ayarlı bobinlerde mevcuttur. Bobin trafolarda elektrik motorlarında kullanılır. Elektronik olarakta frekans üreten devrelerde kullanılır.

Temel Elektrik Terimleri

Salı, 06 Kasım 2007

TEMEL ELEKTRİK TERİMLERİ

1-1 Enerji Tanımı:Enerji, iş yapabilme kabiliyetidir. Elektrik enerjisi, atom enerjisi nükleer

enerji), ısı enerjisi, termal enerji, hidrolik enerji, enerji çeşitlerinden bazılarıdır.

1- 2 Elektrik Enerjisi

Elektrikli cihaz ve makinelerin çalışmasın! sağlayan enerjiye elektrik enerjisi denir. Elektrik akımı bir cihazdan geçtiğinde cihazın çalıştığı görülür.Cihaz soba ise sıcaklık, bobin ise manyetik alan, motor ise dönme hareketi meydana gelir.

1- 3 Elektrik Enerjisinin Etkileri

a) Isı etkisi: Elektrik sobası, ütü gibi cihazları çalıştırır.

b) Işık etkisi: Ampullerin ışık vermesin! sağlar.

c) Kimyasal etki: Akülerin şarj olmasını sağlar.

d) Manyetik etki: Elektro mıknatısların çalışmasının sağlar.

e) Fizyolojik etki: Elektrik akımının canlıları çarpma etkisidir.

1-4 Elektrik Devresi:Üreteç, sigorta, anahtar, alıcı ve iletkenden meydana gelen kapalı

bir sistemde elektrik akımının izlediği yola elektrik devresi denir.

Elektrik devresi; kapalı devre, açık devre ve kısa devre olmak üzere üç çeşittir,

a) Kapalı devre: Devre anahtarı, devreden akım geçirecek konum da ise bu devreye kapalı devre denir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg[/IMG]

Şekil: 1.1 Kapalı devre

b) Açık devre: Devre anahtarı,devreden akımın geçmesini engelleyecek konumda ise bu devreye kapalı devre denir.

c) Kısa Devre: Elektrik akımının, her hangi bir sebeple alıcıya girmeden devresini kısa yoldan tamamlanmasına kısa devre denir.

1-5 Devre Elemanları

Üreteç: Elektrik akımı üreten makine ve cihazlardır. Pil, akü, dinamo,alternatör birer üreteçtir.

Sigorta: Devre elemanlarım koruyan güvenlik parçasıdır.

Anahtar (şalter): Elektrik akımının devreden geçmesini veya geçmemesini sağlar.

Alıcı (almaç): Elektrik enerjisiyle çalışan makine ve cihazların genel adıdır.

iletken: Elektrik akımının, üreteçten alıcıya ulaşmasını sağlayan tellerdir.

Kablo: îletkenin, üzeri plastik ve benzeri madde ile kaplanmış halidir.

İletken madde: Elektrik akımım geçiren demir, bakır, alüminyum gibi maddelerdir.

Yalıtkan madde: Elektrik akımım geçirmeyen lastik, plastik, cam, porselen gibi maddelerdir.

1- 6 Devre Bağlantı Çeşitleri

Motorlu araçlar üzerinde bulunan devre bağlantıları; seri devre, paralel devre ve karışık devre olmak üzere üç çeşittir.

a) Seri Devre:Bir üretecin veya alıcının + ucu, diğer üretecin veya alıcının – ucuna gelecek şekilde +,-,+,-,.. bağlanarak oluşan devreye seri devre denir.

Aküler şarj sırasında veya gerilim artırmak için (24 V sistemlerde) birbirine seri olarak bağlanır. Seri bağlantıda gerilim, devrede bulunan akülerin toplam gerilimi kadar olur. Akü kapasitesi değişmez.

İki akünün seri bağlanması Devrenin gerilimi = 12+12 = 24 V

Devrenin akım kapasitesi = 60 Ah

Alıcıların seri bağlanması Alıcıların çalışma gerilimi ve güçleri eşit olduğunda birbirine seri olarak bağlanır.

b) Paralel Devre

Bir üretecin veya alıcının + ucu, diğer üretecin veya alıcının + ucuna,

- ucu da diğerinin – ucuna gelecek şekilde bağlanarak oluşan devreye paralel

devre denir.

-Akülerin paralel bağlanması:Aküler birbirine şarj sırasında veya akü kapasitesin! artırmak için paralel olarak bağlanır. Paralel bağlantıda akü kapasitesi, devrede bulunan akülerin toplam kapasitesi kadar olur. Devrenin gerilimi ise değişmez. Bu tür

devre yaparken akü gerilimleri aynı olmalıdır. Devrenin gerilimi = 12 V Akü kapasitesi = 60+60 =120Ah olur.

-Alıcıların paralel bağlanması: Alıcılar, birbirine bağımlı olmadan çalışabilmesi için paralel bağlanırlar.Devrenin gerilim = 12V Devrenin akım şiddeti = Her lambanın çektiği akım şiddetinin toplamına eşittir.

c) Karışık Devre:Alıcı ve üreteçlerin aynı devre üzerinde hem seri ve hem de paralel bağlanmasına karışık devre denir.

1-7 Elektrik Akımının Çeşitleri:Elektrik akımı doğru akım ve alternatif akım olmak üzere iki çeşittir.

a) Doğru Akım (DA):Birim zaman içinde yönü ve şiddeti değişmeyen akıma doğru

akım denir.Doğru akım, hep aynı yönde.geçer ve değerinde hiç bir değişiklik olmaz.

Bir devrede akımın yönü, üretecin + uçundan – ucuna doğru olur.( Her ne kadar elektron hareket yönü üretecin – uçundan, + ucuna doğru ise de uluslararası yapılan bir

kurulda akım yönünün + uçtan – uca olduğu kabul edilmiştir.) Bir devrede akımın yönü üretecin + uçundan – ucuna dorudur.Doğru akım, kimyasal olarak pillerden ve akülerden, manyetik olarak dinamolardan elde edilir. Bunun dışında alternatif akımın redresör ve diyotlar ile doğru akıma çevrilmesiyle elde edilir.

Otomobil üzerindeki alternatörler, alternatif akım üretir. Bu akım diyotlar

yardımıyla doğru akıma çevrilerek kullanılır. Otomobil üzerindeki tüm alıcılar

doğru akımla çalışırlar.

Doğru akımın kullanıldığı yerler

1- Telefon ve telgraf gibi haberleşme araçlarında

2- Elektrikli tren ve benzeri ulaşım araçlarında

3- Radyo, müzik seti ve benzeri cihazlarda

4- Nikelaj ve kromaj gibi metal kaplamacılığında

5- Otomobil elektrik tesisatında

a) Doğru Akım (DA):Birim zaman içinde yönü ve şiddeti değişmeyen akıma doğru

akım denir.Doğru akım, hep aynı yönde.geçer ve değerinde hiç bir değişiklik olmaz.

Bir devrede akımın yönü, üretecin + uçundan – ucuna doğru olur.( Her ne kadar elektron hareket yönü üretecin – uçundan, + ucuna doğru ise de uluslararası yapılan bir

kurulda akım yönünün + uçtan – uca olduğu kabul edilmiştir.) Bir devrede akımın yönü üretecin + uçundan – ucuna dorudur.Doğru akım, kimyasal olarak pillerden ve akülerden, manyetik olarak dinamolardan elde edilir. Bunun dışında alternatif akımın redresör ve diyotlar ile doğru akıma çevrilmesiyle elde edilir.

Otomobil üzerindeki alternatörler, alternatif akım üretir. Bu akım diyotlar

yardımıyla doğru akıma çevrilerek kullanılır. Otomobil üzerindeki tüm alıcılar

doğru akımla çalışırlar.

Doğru akımın kullanıldığı yerler

1- Telefon ve telgraf gibi haberleşme araçlarında

2- Elektrikli tren ve benzeri ulaşım araçlarında

3- Radyo, müzik seti ve benzeri cihazlarda

4- Nikelaj ve kromaj gibi metal kaplamacılığında

5- Otomobil elektrik tesisatında

b) Alternatif Akım AC:Birim zaman içinde yönü ve şiddeti değişen akıma alternatif akım denir. Alternatif akım, artı ve eksi yönde geçer, değerinde zamana göre değişiklik olur.Alternatif akım, mono faze ve trifaze olarak ikiye ayrılır.

l) Bir Fazlı (Monofaze) Akım

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg[/IMG]

Şekil: l. 11 Alternatif akım grafiği

Şehir dağıtım sisteminden iki kablo ile dağıtımı yapılan ve genellikle evlerde kullanılan elektrik akımına bir fazlı (monofaze) akım adı verilir. Akım ucuna, faz denir ve R harfi ile gösterilir. Diğer uç nötr ucudur ve O (sıfır) ile gösterilir Faz ve nötr uçları arasındaki gerilim, 220 volttur. (Amerika ve İstanbul’un bazı semtlerinde ise 110 volttur.)

2- Üç Fazlı (trifaze) Akım:Üç fazlı akım dağıtım sisteminden dört kablo ile dağıtımı yapılır. Bu tellerden üç tanesi faz, bir tanesi nötr ucudur. Bu akıma trifaze akım veya sanayi akımı adı da verilir. Bir faz ile nötr arası 220 V, iki faz arası 380 volttur

Alternatif akımın kullanıldığı yerler:Alternatif akım, doğru akımı kullanma zorunluluğu dışında kalan her yerde kullanılır.

Alternatif akım ile doğru akımın karşılaştırılması

1- Alternatif akımın gerilimi, istenildiğinde transformotor ile kolaylıkla

yükseltilebilir veya düşürülebilir.

2- Alternatif akım, çok az kayıpla uzun mesafelere taşınabilir. Doğru

akımın taşınmasında kayıp miktarı çok olduğundan taşımak ekonomik değildir.

3- Alternatif akım doğrultmaçlarla (redresör veya diyot) doğru akıma

kolaylıkla dönüştürülür. Ancak doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için

özel düzeneklere ihtiyaç duyulur.

4-Alternatif akımı üreten üreteçlere alternatör denir. Verimi yüksek,

maliyeti ucuz, bakımı kolay ve uzun ömürlü olurlar.

5- Doru akım üreten üreteçlere dinamo veya jeneratör denir. Bu cihazların verimi düşük, maliyeti pahalı kısa zamanda bakıma ve onanma ihtiyaçları

vardır.

1- 8 Elektrik Akımı:Bir devredeki elektron akışına elektrik akımı denir. Devredeki elektron akışı ise; üretecin gerilimine, akım şiddetine ve devrenin direncine bağlı olarak değişir.

1- 9 Gerilim:Bir üretecin uçlarına bir alıcı bağlı iken + ve – uçlan arasındaki ölçülen potansiyel farka gerilim denir.

Gerilimin birimi volttur. Büyük V harfi ile gösterilir. 1000 volta kilo volt

denir ve KV harfleri ile belirtilir. Voltun binde birine mili volt denir ve mV

harfleriyle gösterilir.

Devre Geriliminim ölçülmesi: Gerilimi ölçen aletin adına

voltmetre denir. Voltmetre devreye paralel bağlanır. Yani voltmetrenin+ ucu üretecin + kutbuna, – ucu üretecin – kutbuna bağlanır. Yanlış bağlamada voltmetrenin ibresi ters yönde hareket eder. Bu durumda bağlantı uçlan yer değiştirilir.

Voltmetre göstergesinin üzerinde V harfi vardır. Voltmetreler,

doğru akım ve alternatif akım için birbirinden farklı yapıda imal edilir Ayrıca cihazın kaç volta kadar ölçebileceği gösterge üzerinde belirtilir. Buna cihazın kapasitesi denir. Hiç bir cihaz ile kapasitesi üzerindeki değerlerde ölçüm yapılmaz. Ölçme esnasında voltmetrenin hasar görmemesi için bu hususlara dikkat edilir.

Elektro Motor Kuvveti (E.M.K):Bir üreteç üzerinde herhangi bir alıcı bağlı olmadan + ve – uçlar arasındaki potansiyel farka elektro motor kuvveti denir.

Elektro motor kuvveti, her zaman üretecin gerçek çalışma geriliminin üzerinde bir değer gösterir.

Örneğin, otomobil üzerinde hiçbir alıcı çalışmadığında 13 V gösteren akü, farları yaktığımızda 12 V gösterir. 13 V akünün E.M.K sidir, 12 V ise akünün çalışma gerilimidir yani çalışma voltajıdır.

Akım şiddeti:Bir elektrik devresinde iletken üzerinden birim zaman içinde geçen elektron miktarına akım şiddeti denir. Akım şiddetinin birimi amperdir ve büyük A harfi ile gösterilir. Amperin binde birine mili amper (mA), milyonda birine mikro amper denir.

Akım şiddetinin ölçülmesi

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg[/IMG]

Akım şiddetini ölçen aletin adına ampermetre denir. Ampermetre devreye seri olarak bağlanır. Yani devreden geçen akım, ampermetrenin içinden olduğu gibi aynen geçer. Yanlış bağlamada ampermetrenin ibresi ters yönde hareket eder. Bu durumda bağlantı uçları yer değiştirilir.

Ampermetre göstergesinin üzerinde A harfi vardır. Ampermetreler,doğru akım ve alternatif akım için birbirinden farklı yapıda imal edilir.Ayrıca cihazın kaç ampere kadar ölçebileceği göstergeden anlaşılır. Buna cihazın kapasitesi denir. Hiçbir cihazla kapasitesi üzerin

deki değerlerde ölçüm yapılmaz. Ölçme esnasında ampermetrenin hasar görmemesi için bu hususlara dikkat edilir.

Direnç:Bir devrede elektron akışına zorluk çıkaran her duruma direnç denir.

Direncin birimi ohm dür. Om olarak okunur.

1000 ohm’a bir kilo ohm (k Q ), bir milyon ohm’a bir mega ohm (MÖ) denir.

Elektrik devrelerinde gevşek, pis, oksitlenmiş bağlantılar, direnç meydana

getirerek alıcıların düşük güçte çalışmasına veya hiç çalışmamasına sebep olur.

Direncin ölçülmesi:Direnci ölçen aletin adına ohmmetre denir. Ölçümden önce, cihaz

ölçülecek direnç değerine uygun kademeye alınır.Daha sonra ohmmetrenin iki ucu birbirine temas ettırilerek sıfırlama yapılır.Ohmmetrenin iki uçunu, direnci ölçülecek parçanın iki ucuna temas ettirilerek ölçme yapılır.

1-13 Avometre:Hem ampermetre, hem voltmetre ve hem de ohmmetre olarak kullanılan cihaza avometre denir. Avometre adım amper, volt, ohm kelimelerinin baş

harflerinden alır.

Özdirenç:Doğada bulunan bütün maddelerin, elektrik akımına karşı kendine özgü

bir direnci vardır. Herhangi bir maddenin, l mm kare kesitinde ve l metre

boyundaki parçasının, ölçülen direnç miktarına o maddenin özdirenci denir.

Elektrik devrelerinde kullanılan iletkenin boyu uzadıkça ve kesiti daraldıkça

elektrik akımına gösterdiği direnci de fazlalaşır. Bu nedenle devrede kullanılan

iletkenler, gereğinden daha uzun boyda olmamalıdır.

10

Direnç Teli:Elektrik ocağı, ütü ve benzeri alıcılardan sıcaklık elde etmek amacıyla kullanılan, özel alaşım çeliklerinden yapılmış tellerdir. Piyasada rezistans adı altında satılır.

watsız Direnç:Elektronik devrelerde devre gerilimini düşürmek amacıyla kullanılan dirençlerdir.

Ohm Kanunu:Bir elektrik devresinde gerilim, akım şiddeti ve direnç arasındaki bağıntıları veren kanundur. Bu bağıntıyı Alman fizikçi George S. Ohm 1827 yılında

bulmuştur. Ohm kanunu pratik olarak formüle edilirse:

Bağıntı üçgenine göre:

U= I x R 1= U / R R= U /1 eşitlikleri bulunur.

örnek problemler

Gerilimi 12 V olan devredeki ampulün direnci 6 ohm dür. Devreden

geçen akım şiddeti ne kadardır?

Verilenler îstenen Formül 1= U / R

U = 12 V 1= ? 1=12/6

R = 6 Ohm 1= 2 Amper

12 V akü ile çalışan far devresinde far ampulü 4 A akım çekmektedir.

Far ampulünün direnci kaç ohm dür?

Verilenler îstenen Formül R = U /1

U= 12 V R= ? R= 12 / 4

1= 4 A R= 3 Ohm

Watt – Kilowatt: Watt ve Kilowatt elektrikte güç birimidir. Elektrik gücü Watt saat(Wh) veya Kilowatt saat (KWh) olarak belirlenir. Konuşma dilinde kısaca Watt veya Kilowatt olarak söylenir. 1000 Watt = l Kilowatt tır.

Alıcıların Elektrik Tüketimi:Her alıcı gücüne göre elektrik tüketir. 100 Watlık bir ampul l saatte 100 Watt, on satte 100 x 10 = 1000 Watt elektrik enerjisi harcar.

Evlerde ve iş yerlerinde elektrik tüketimi, Kilowatt-saat (KWh) cinsinden sayaçlarla belirlenir. Elektriğin KWh ücreti, tüketilen KWh ile çarpıldığında harcamanın parasal yönü ortaya çıkar. Gerektiğinde kullanmak üzere güç, gerilim ve akım şiddeti arasındaki bağıntıyı aşağıdaki gibi formüle edebiliriz.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpg[/IMG]

N= Güç (birimi Watt)

U= Gerilim (birimi volt)

1= Akım şiddeti (Birimi amper)

Bağıntı üçgenine göre:

N= U x I U= N /1 1= N / U eşitlikleri bulunur.

Örnek problem

660 W olan bir zımpara taşı motoru şehir şebekesinden kaç amper akım

çeker?

Verilenler istenen Formül 1= N / U

1= 660 / 220

1= 3 Amper

N = 660 W 1= ?

U- 220 V

Elektro Mıknatıs:Demir, nikel, kobalt gibi elementleri çeken maddelere mıknatıs denir.Mıknatıslar doğal veya yapay olarak ikiye ayrılır. Sanayide kullanılan mıknatıslar yapay mıknatıslardır.

Yapay mıknatıslar, sabit mıknatıs veya elektro mıknatıs olarak yapılır.Sabit mıknatıslar devamlı olarak mıknatıs özelliği gösterir. Elektro mıknatıslar ise devresinden akım geçtiği süre içinde mıknatıs olarak görev yapar, akım kesildiğinde mıknatıs özelliği kalmaz.

Bir elektro mıknatıs, içinde demir nüve (çekirdek) Demir nüve bulunan bobinden meydana gelir. Bobin sargılarından elektrik akımı geçirildiğinde manyetik alan meydana gelir. Demir nüve bobinin meydana getirdiği manyetik kuvvet hatlarının dağılmasını önleyerek şiddetli bir manyetik alan oluşmasını sağlar. Bobin sargılarından akım geçmesi durduğunda mıknatıs özelliği kaybolur.

Marş motorları, alternatörler, göstergeler, röleler, elektrikli yakıt pompaları ve benzeri pek çok parçanın çalışmasında, doğru akım ile çalışan elektro mıknatıslar kullanılır.

Elektrik Akımının Fizyolojik Etkisi:Elektrik akımının canlılar üzerindeki etkisine fizyolojik etki veya elektrik çarpması denir. Elektrik akımı, çarpma şiddetine bağlı olarak; iç ve dış yanıklar,felç, solunum zorluğu ve kalp durmasına sebep olarak ölüme kadar uzanan kazalara yol açar.

Her insanın vücudu, elektrik akımına karşı belirli bir direnç gösterir. Bu direnç, 42 volta kadar olan gerilimlerin vücudumuza zarar vermesin! önler. Başka

bir deyimle, insan vücudu için tehlikeli olan gerilim 42 volttan başlar.

Elektrik Çarpmasına Karşı Alınacak önlemler:

a) Islak elle elektrik düğmesine veya şaltere dokunmayınız.

13

b) Elektrik alıcılarının üzerinde yapmayı düşündüğünüz bir şey var ise kesinlikle cihazın fişini çıkartınız.

c) Her türlü tesisat onarımında sigortayı çıkarınız. Daha sonra kontrol kalemi ile kontrol ettikten sonra onanma geçiniz.

d) Kablo ile açıktan elektrik tesisatı yapmayınız.

e) Atan sigortaları tamir etme yerine yenisiyle değişiriniz.

f) Her zaman kullanmaya hazır ve sağlam bir kontrol kalemi bulundurunuz.

g) Elektrik motoru ile çalışan makine ve cihazların topraklanmasını sağlayınız. (Topraklama işlemim usta bir elektrikçiye yaptırmalı ve topraklama

levhası olarak 1/2 m2 bakır plaka kullanılmasına dikkat edilmelidir. Topraklama plakası yerden 1,5 derinliğe gömülmeli ve kablo bağlantıları lehimlemek suretiyle yapılmalıdır)

h) Elektrik kaçaklarım kontrol ediniz ve tehlikeden uzak durunuz.

ı) Ampulleri temizlerken düyundan çıkarınız ve kuru olarak yerine takınız.

ı) Elektrikle ilgili işlerde devamlı olarak sağ elinizi kullanınız.

j) Seyyar lamba ve benzen yerlerde düşük gerilim kullanınız. Çünkü elektrik akımının gerilimi 42 voltu geçmedikçe tehlikesi yoktur.

Elektrik Kazalarında Hemen Yapılacak Hususlar:

Elektriğe çarpılan kişiye yapılacak ilk iş, kazazedenin elektrikle olan ilişkisini kesmektir Bursun için hemen sigorta sökülür veya şalter kapatılır. Bunları yapamıyorsak, elektrik çarpmasına sebep olan iletken, tahta veya kuru bez veya ceket gîbi aletler kullanarak kazazededen uzaklaştırılır. Böyle

zamanlarda paniğe kapılmamalı fakat elden geldiğince çabuk hareket edilmelidir. Ayrıca vakit kaybetmeden doktor çağırmalıdır,

Doktor gelene kadar kazazedenin rahat nefes alması sağlanır, Odanın hava alması için camlar açılır. Kişi ayakta duramıyor ise yere bir baddaniye serilerek yüz üstü yatırılır. Elleri üst üste getirilerek basının altına konur. Baş yana çevrilerek kolay nefes almaşı sağlanır. Hasta kendine gelene kadar dinlendirilir. Ayrıca soğuktan koruyarak üşümesi önlenir. Kazazede kendisinde bir şey olmadığım söylese bile, doktor kontrolünden geçmesi sağlanmalıdır. Çünkü vücutta meydana gelen bazı durumları hasta kendisi hissedemez.

14

ölçme ve Değerlendirme Soruları

1- Enerji ne demektir?

2- Elektrik enerjisinin etkileri nelerdir?

3- Elektrik devresi ne demektir?

4- Üreteç ne demektir?

5- Sigorta ne demektir?

6- Anahtar ne demektir?

7- Alıcı ne demektir?

8- iletken ne demektir?

9- İletken madde ne demektir?

10- Yalıtkan madde ne demektir?

11- Kısa devre ne demektir?

12- Elektrik akımı ne demektir?

13- Gerilim ne demektir ve ne ile ölçülür?

14- Elektro Motor Kuvveti (E.M.K) ne demektir?

15- Akım şiddeti ne demektir ve ne ile ölçülür?

16- Direnç ne demektir ve ne ile ölçülür?

17- öz direnç ne demektir?

18- Avometre hangi ölçümleri yapar?

19- Watt veya kilowatt ne demektir?

20- Seri devre ne demektir ve özellikleri nedir?

21- Paralel devre ne demektir ve özellikleri nedir?

22- Karışık devre ne demektir?

23- Doğru akım ne demektir?

24- Doğru akım üreten üreteçlerin isimleri nelerdir?

25- Bir devrede akım yönü nasıldır?

26- Alternatif akım ne demektir?

27- Monofaze akım ne demektir?

28- Monofaze akımda akım uçunun adı nedir?

29- Trifaze akımda fazlar arası gerilim kaç volttur?

30- Trifaze akımda faz ve nötr arası gerilim kaç volttur?

31- Elektro mıknatıs ne demektir?

32- Elektrik çarpmasına neden olacak gerilim kaç volttan başlar?

33- Elektrik çarpmasına karşı tehlikeli olmayan gerilim kaç volttur?

34- Elektrik ile ilgili işlerde hangi elimizi kullanmalıyız?

35- Elektirik çarpmasına karşı hangi tedbirler alınmalıdır?

36- Elektrik kazalannda neler yapılmalıdır?

Teorik Ve Pratik Elektronik

Salı, 06 Kasım 2007

Teorik ve Pratik Elektronik

KANUNLAR :

Elektrik ve elektronikle ilgili konuları daha iyi anlayabilmek için,

biraz hesap biraz da kanun bilgisine ihtiyaç vardır. Tabii bunlar

o kadar zor hasaplar değil, yalnızca Aritmetik düzeyinde hesaplar

ve çok basit kurallar…

Temel kanunlardan bizi ilgilendirenler şunlardır:

1-) Ohm kanunu

2-) Joule kanunu

3-) Kirchhoff kanunu

4-) Norton teoremi

5-) Thevenin teoremi

OHM KANUNU: Bir elektrik devresinde; Akım, Voltaj ve Direnç

arasında bir bağlantı mevcuttur. Bu bağlantıyı veren kanuna Ohm

kanunu adı verilir.

1827 yılında Georg Simon Ohm şu tanımı yapmıştır:

“Bir iletkenin iki ucu arasındaki potansiyel farkının,iletkenden geçen akım

şiddetine oranı sabittir.”

R = V / İ ( 1 )

V = İ x R ( 2 )

İ = V / R ( 3 )

şeklinde ifade edilir. Burada R dirençtir. Bu direnç resistans veya

empedans olabilir. V volttur. İ de akım yani Amperdir.

Su dolu bir depo olsun, bunun dibine 5 mm çapında bir delik açalım,

bir de 10 mm çapında bir delik açalım. Büyük delikten daha çok

suyun aktığını yani bu deliğin suyu daha az engellediğini görürüz.

Burada deliğin engellemesi dirence, akan suyun miktarı akıma,

depodaki suyun yüksekliği voltaja karşılık gelir.

Elektrik devrelerinde de, bir gerilimin karşısına bir direnç koyarsanız,

direncin müsaade ettiği kadar elektron geçebilir, yani akım akabilir,

geçemeyen itişip duran bir kısım elektron ise, ısı enerjisine dönüşür

ve sıcaklık olarak karşımıza çıkar.

Direnç birimi “Ohm“dur bu değer ne kadar büyük ise o kadar çok

direnç var anlamına gelir.

Örnek: Bir elektrik ocağı teli 440 Ohm olsun, bununla yapılan

elektrik ocağı ne kadar akım akıtır?

Cevap: Kullandığımız şebekede gerilim 220 volttur. 220 = 440 x İ olur,

buradan İ’nin de

0.5 Amper olduğunu görürüz.

JOULE KANUNU: James Prescott Joule 1818 ile 1889 yılları arasında

yaşamış bir İngiliz Fizikçidir. Esasen Isı enerjisi ile Mekanik enerjinin

eşdeğer olduğunu göstermiştir ve “Joule” adı enerji birimine verilmiştir.

Bizi ilgilendiren Joule Kanunu şöyledir:

“Bir iletkenden bir saniyede geçen elektriğin verdiği ısı: iletkenin direnci ile,

geçen akımın karesinin çarpımına eşittir”.

W = R x İ2 ( 4 ) dir.

Esasen formül kalori olarak şu şekildedir:

Kalori = 0.2388 x R x İ x İ x t saniye

Bir kalori 4.1868 Joule eşittir.O halde

Joule = R x İ x İ x t saniye olur.

Güç birimi olan Watt, İskoç mühendis

James Watt’tan (1736 – 1819 ) isim almıştır.

Watt = Joule / saniyedir. O halde;

yukarıdaki 4 nolu formül ortaya çıkar.

W = R x İ2 olur.

Ohm kanununda ki R = V / İ eşitliğini burada yerine koyarsak,

bir formülümüz daha olur:

W = V x İ ( 5 )

Örnek: 10 ohm değerinde bir direnç 10 Volt luk bir gerilime bağlanıyor.

Bu direncin gücü ne olmalıdır?

V = R x İ olduğundan bu dirençten 1 Amper akım geçtiğini görüyoruz.

Bu direncin 1 Amper akıtması için gücünün,

W = R x İ2 den

W = 10 x 1 x 1 10 watt olması gerekir.

KİRCHHOFF KANUNLARI :

Gustav Robert Kirchhoff (1824 – 1887) bir Alman fizikçidir.

Bizi ilgilendiren iki kanunu vardır. Bunlar birinci kanun veya düğüm

noktası kanunu ile ikinci kanun veya kapalı devre kanunudur.

DÜĞÜM NOKTASI KANUNU: Bir düğüm noktasına gelen akımların

toplamı ile bu düğüm noktasından giden akımların cebirsel toplamı eşittir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]

1, 4, 5 nolu akımlar giden, 2 ve 3 nolu akımlar gelen olduğuna göre;

İ 1 +İ 4 + İ 5 = İ 2 + İ 3 olur.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif[/IMG]

Şekilde görüldüğü gibi, gelen İ akımı giden İR1+İR2+İR3 akımları

toplamına eşittir. Burada:R1 =10 ohm R2 = 20 Ohm ve R3 = 20 Ohm

olsun, devre gerilimini de 50 V kabul edelim. Devreye gelen İ akımı

10 amper olur ve bu 10 amper lik akım, dirençler üzerinden şu

şekilde geçer İ = V / R olduğundan :

İR1 = 5 A İR2 ve İR3 = 2.5 A dir.

Böylece dirençler üzerinden giden akımların toplamı da 10 A olur

ve gelen ile giden akımların toplamı aynı kalır.

KAPALI DEVRE KANUNU:

Kapalı bir elektrik devresinde bulunan gerilim kaynakları toplamı ile bu

devredeki dirençler üzerinde düşen gerilimlerin toplamları eşittir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG]

Devrede 20 ve 10 V’luk iki gerilim kaynağı mevcut olsun ve ters yönde

bağlı olsunlar.Gerilim kaynaklarının toplamı 20 – 10 = 10 volt eder.

R1 2 , R2 3 , R3 de 5 Ohm ise, her bir direncin uçlarında düşen

gerilim nedir ?

Toplam direnç 10 Ohm olduğu için devreden 1 Amper akım geçer,

her dirençten bu akım geçtiği için;

V = İ x R den

V1 = 1×2 volt

V2 = 1×3 volt

V3 = 1×5 volt

Olur, böylece toplam voltaj düşümleri de 10 V‘a eşit demektir.

THEVENİN TEOREMİ:

Leon Thevenin (1857 – 1926) bir Fransız fizikçisidir. 1883′de adı ile

anılan teoremi ortaya atmıştır. Buna göre:

“Doğrusal direnç ve kaynaklardan oluşan bir devre, herhangi iki

noktasına göre bir gerilim kaynağı ve ona seri bağlı bir direnç

haline dönüştürülebilir”

Elde edilen devreye “Thevenin”in eşdeğer devresi denir.

Bu teoremin bize ne faydası vardır? Faydası şudur:

Devrenin herhangi bir kolundan geçen akımı, diğer kollardan

geçen akımı hesaplamadan bulabiliriz.

Örnek: Aşağıdaki gibi bir devremiz olsun.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG]

Devre no 1

R2 ve R3 3 Ohm R1 ve R4 2 Ohm olsun.V1 gerilim kaynağı 120 Volt ,

V2 gerilim kaynağı zıt yönde 80 V olsun. Rx direnci 17.5 Ohm ise

bu dirençten ne kadar akım geçer?

Bu devreyi “Thevenin” kuralına göre bir gerilim kaynağı ve buna seri

bağlı bir Ro direnci haline getirebiliriz.Bunun için Rx direncinin uçlarındaki

gerilimi ve bu gerilime seri direnci bulmamız gerekir.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/IMG]

Thevenin’in Eşdeğeri

Devre no 1 de Rx direnci yokken Rx direnci uçlarındaki gerilim Vo gerilimidir.

V1 – V2 = 120 – 80 = 40 volt kaynak gerilimi R1, R2, R3, R4 dirençleri

üzerinden akar.Ohm kanununa göre V = I x R olduğu için,

40 V = 10 Ohm x İ amper olur buradan İ = 4 amper bulunur.

R3 ve R1 dirençlerinde aynı formülden:

V = 4 x (3+2) = 20 volt düşer ve 120 – 20 = 100 Volt gerilim Rx

uçlarında kalır. Bu Eşdeğer devrenin Vo voltajıdır. Rx uçlarından görülen

eşdeğer Ro direnci ise iki paralel bağlı (3+2) Ohmluk dirence eştir.

Ro = 2.5 Ohm olur. Eşdeğer devrede Vo = 100 Volt Ro = 2.5 Ohm

ve üzerinden geçen akımı bilmek istediğimiz Rx direnci ise 17.5 Ohm

olduğu için;

V = İ x R den

100 = İ x ( 17.5 + 2.5)

İ = 100/20 =5 amper olur.

Özetle:Thevenin eşdeğer devresini bulmak için.

1-) Gerilim kaynakları kısa devre sayılır,istenen noktayı gören direnç

eşdeğer dirençtir.

2-) devre akımı hesaplanır ve bu akıma göre Rx uçlarındaki voltaj bulunur.

Bu eşdeğer kaynak gerilimidir.

NORTON TEOREMİ :

“Doğrusal bir devre,herhangi iki noktasına göre,bir akım kaynağı ve

buna paralel bir direnç haline getirilebilir.”

Bunun için;

1-)Herhangi iki nokta uçları kısa devre iken geçen akım kaynak akımıdır

2-)Gerilim kaynağı kısa devre iken, iki nokta arası direnç eşdeğer direnç tir.

Daha önce incelediğimiz devreyi ele alalım ve Norton eşdeğerini elde edelim.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG]

Gerilim kaynaklarını kısa devre ederek Thevenin teoremine benzer

olarak A B noktasını gören eşdeğer direnci bulalım.

V1 ve V2 kaynakları kısa devre edilirse AB noktasını gören birbirine

paralel iki adet 5 Ohm luk direnç olur ( 3 Ohm +2 Ohm).

Bunların toplam değeri de 2.5 Ohm dur.

Eşdeğer Ro direnci = 2.5 ohm olur.

AB noktaları kısa devre edildiğinde AB den akan İk akımı: İ = V / R kullanılarak

İk = İ1+İ2

İ1 = 120/5 = 24 Amper

İ2 = 80/5 = 16 Amper

İk = 24+16 = 40 Amper olur

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG]

Ao eşdeğer Akım kaynağı 40 Amper,Ro eşdeğer direnç 2.5 Ohm dur.

O Halde AB noktasında Rx den geçen akım:yani İ Rx

İ Rx = 40 x { Ro / Ro +R } olur

İ Rx = 40 x { 2.5/ 17.5+2.5 }

İ Rx = 40 x { 2.5 / 20 }

İ Rx = 5 Amper olur.

Elektrik

Salı, 06 Kasım 2007

ELEKTRİK

TANIMI

Elektrik yüklü cisimler mıknatıs gibidir: negatif ve pozitif yüklü cisimler birbirini çeker, ama aynı elektrikle yüklü olan iki cins birbirini iter.

Elektrik insanoğluna, son derece kullanışlı bir enerji çeşidi sağlamıştır. Isınma, aydınlanma, haberleşme gibi amaçlarla, ayrıca makinelerde ve elektronik alanında büyük ölçüde elektrikten yararlanılmaktadır.

TARİHİ

Elektriği ilk olarak ciddi anlamda inceleyen bilim adamı William Gilbert, 16. yüzyılın sonlarında, Elektrik yüklerinin eksi ve artı olarak belirlenip adlandırılmasına da gerçekleştirdi.

1767’de Joseph Priestley, elektrik yüklerinin birbirlerini çektiklerini buldu. 19. yüzyılın başında Alessandro Volta, elektrik pilini icat etti.

Davy, 1808’de elektrik akımı taşıyan iki kömür elektrotu birbirinden ayırarak bir ark oluşturmayı başardı. Böylece elektriğin ışık ya da ısı enerjisine dönüşebileceğini gösterdi.

1820’de Hans Christian Orsted, içinden elektrik akımı geçen bir iletkenin yakınındaki bir iğneyi oynattığını gözlemleyerek, elektrik akımının iletken çevresinde bir magnetik alan oluşturduğu sonucuna vardı.

Elektriğin laboratuar duvarlarını aşıp sanayideki ve günlük yaşamdaki yerini alması süreci 19. yüzyılın ikinci yarısında başladı. 1873’te Zénobe-Théopline Gramme, elektrik enerjisinin kablolarla iletilebileceğini gösterdi.

Edison’ın 1881’de ilk elektrik üretim merkeziyle dağıtım şebekesini New York’ta kurması ,elektrik enerjisinin evlerde ve sanayide yaygın olarak kullanılmasının başlangıcı oldu .

Elektrik konusunda çok önemli icatlar yapan Nicolai Tesla’nın Hayatı ve Buluşları

Bu yazı Hürriyet gazetesi web sayfasından alıntılar içermektedir.

Yazar : Levent Göktem 23 ekim 2000

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg[/IMG] Nikola Tesla 1856 yılında Hırvatistan’da dünyaya geldi. İnanılmaz bir hafızası vardı. Altı dili çok rahat konuşabiliyordu. Gratz’daki Bilim Enstitüsü’nde 4 sene Matematik, Fizik ve Mekanik okudu. Ama onun esas ilgi alanı elektrik oldu. O dönemlerde elektrik henüz emekleme dönemini yaşayan çok yeni bir bilim dalı durumundaydı. Akkor telli ampul daha icat edilmemişti bile.

Tesla 1884 yılında ABD’ye geldi. Cebindeki tavsiye mektubunun yardımı ile mucit Thomas Edison’un yanında çalışmaya başladı. Edison o günlerde akkor telli ampulü yeni icat etmişti ve elektriğin aktarılması konusunda bir sistem geliştirmeye çalışıyordu. Edison bu noktada doğru akıma (DC) güveniyordu. Ancak DC o kadar çok sorun çıkarıyordu ki bir türlü istediği sonuçları elde edemiyordu.

Bir gün Tesla’yı yanına çağırdı ve sistemdeki sorunları çözerse kendisine büyük bir maddi ödül vereceğini söyledi. Tesla, Edison’u, o günün parası ile 100,000, bugünün parasıyla milyonlarca Dolarlık bir masraftan kurtararak sistemdeki aksaklıkları giderdi.

Tesla elektriğin taşınması için Edison’unkinden çok daha iyi bir sistem geliştirdi. Sistemde DC yerine alternatif akım (AC) kullandı. Tesla’nın geliştirdiği transformatörler vasıtası ile elektriği ince kablolar üzerinden uzak mesafelere kayıpsız taşımak mümkündü.

Tesla bundan sonra elektrikle çalışan motorlar yapmaya başladı. 19uncu Yüzyıl’ın sonlarında hiçbir bilim adamı, AC kullanan motorların gerçek olabileceğine ihtimal vermiyordu. Tesla böyle düşünenleri yanıltarak ilk AC elektrik motorunu icat etti.

Tesla öyle büyük bir bilim adamı idi ki daha dünya fluoresan ampulle tanışmadan 40 sene önce kendi laboratuarını fluoresan ampullerle aydınlatıyordu. Çeşitli dünya fuarlarında ve sergilerde cam tüpleri alıp ünlü bilim adamlarının adını oluşturan ampuller yapıyordu. Günümüzdeki neon ampullerin ilk örnekleriydi bunlar.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg[/IMG]Tesla dünyanın ilk hidroelektrik santralinin de mucidiydi. Niagara Şelalesi’nin üzerinde kurulu olan ilk hidroelektrik santral, "Tesla" imzasını taşıyordu.

Otomobillerde kullanılan ilk hızölçeri de Tesla icat etti.

Bu arada AC konusundaki başarıları George Westinghouse adındaki bir girişimcinin kulağına gitmişti. Westinghouse, Tesla ile bir sözleşme imzaladı. Sözleşmeye göre, Westinghouse, sattığı her bir kilovat AC elektrik için Tesla’ya 2.50 Dolar verecekti. Tesla bir anda tasarladığı ama parasızlık nedeniyle gerçekleştiremediği çalışmaları için nakit paraya kavuşmuştu.

Tesla’nın Westinghouse’dan alacağı ücretin 1 milyon Dolar’ı geçmesi Westinghouse’ı malî sorunlarla yüz yüze getirdi. Tesla, sözleşmesi geçerli olduğu sürece Westinghouse’un iflas edebileceğini idrak ederek sözleşmesini yırtıp attı. Çünkü onun en büyük amacı insanlara ucuz AC elektrik verebilmekti. Dünyanın ilk milyarderi olmaktansa patentleri karşılığında kendisine ödenen az bir paraya razı oldu.

1898 yılında, Madison Square Garden’da hazır bulunan izleyicilere, ilk uzaktan kumandalı tekneyi tanıştırdı.

Tesla halka ucuzdan da öte bedava elektrik enerjisi temin etme hayalleri kurmaya başlamıştı. 1900′de yatırımcı J.P. Morgan’ın 150,000 Dolar’lık malî desteği ile Long Island’da "Kablosuz Yayın Sistemi"ni kurdu.

Bu yayın kulesi dünyanın ilk telefon ve telgraf hizmeti verecek, aynı zamanda dünyaya resim, borsa haberleri ve hava durumu yayını yapacak bir tasarımdı. Morgan bunun gerçek anlamda "bedava enerji" olduğunu anlayınca desteğini çekti. Morgan’ın desteğini çekmesi Tesla’yı finansal sorunlar içine sürükledi. Kule, hurda fiyatına alacaklılara satıldı. O dönemde sesin, resimlerin ve elektriğin bu şekilde yayılması duyulmuş şey değildi.

Oysa insanların bilmediği bir şey vardı. Tesla’nın, Marconi’nin "radyoyu icat ettim" diye ortaya çıkmasından 10 sene önce radyonun temel çalışma prensiplerini ortaya koymuş olduğuydu. Marconi’nin radyosu ses iletmiyor sadece sinyal yayabiliyordu. Oysa bu, Tesla’nın Marconi’den seneler önce gerçekleştirdiği bir şeydi.

Tesla, bilim dünyanın rezonans frekanslarını hesaplamadan 60 sene önce bu işi yapmıştı. Günümüzde Manyetik Rözonans olarak bilinen tıbbi görüntüleme sistemleri Teslanın temel ilkelerine dayanır.

Günümüzde Manyetizm birimi olarak Tesla nnı ismi Kulanılır.

1899′da Colorado Springs’teki laboratuarında bir girişimde bulundu. Dünyanın bir ucundan diğer ucuna gidip sonra da kaynağına geri dönecek enerji dalgaları gönderdi. Dalgalar geri geldiğinde bu dalgalara bir miktar elektrik daha yükleyerek bir daha gönderdi. Sonuçta insan elinden çıkan en büyük şimşek yaratılmış oldu. Tam 40 metrelik dev bir şimşekti Tesla’nın bu deney sonucunda elde ettiği rekor hala kırılamamıştır.

Şimşeğin gürültüsü 35 km. mesafeden işitildi. Laboratuvarın etrafındaki alan garip bir mavi ışıkla kaplandı. Ne yazık ki laboratuvarında deneylere devam ederken kendine ait elektrik santralinin donanımını havaya uçurdu ve bir daha da onarması mümkün olmadı.

1. Dünya Savaşı’nda ABD devleti Alman denizaltılarını tespit edecek bir sistem geliştirme çabasına girmişti. Tesla’nın bu konudaki önerisi enerji dalgaları kullanmak oldu. Bugün bu sisteme radar demekteyiz. Diğer bilim adamları, Tesla’nın önerisini doğal olarak reddetti. Dünya, bu nedenle radarın icadını 25 sene beklemek zorunda kaldı.

Ömrü boyunca 800 icadın patentini aldı. 1943 senesinde vefat etti.

Günümüz de Elektrik kullanımı ile ilgli en son teknolojik ürünlerden örnekler:

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.jpg[/IMG]Magnetik Rözenans (MR) Görüntüleme Sistemleri

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg[/IMG]

1.5 Tesla’lık magnetik alanıyla tüm vücutta yapılacak tarama işlemleri için tasarlanmış bir MR görüntüleme sistemidir. Sistemde çok yüksek magnetic alan mıknatısları kullanılmaktda ve radyasyon saçan ışık kullanılmamaktadır. Bu nedenle zarasızdır.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpg[/IMG][IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/Yasin/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.jpg[/IMG]

Tüm dünyayı aydınlatan alternatif akımın ve döner magnetik alanın mucidi Tesla’nın prensipleriyle çalışan hızlı trenler, çeşitli ülkelerinde milyonlarca yolcuyu taşıyor. Yeni kuşak demiryolu hatları üzerinde giden bu trenlerin bazıları saatte 400-500 kilometrenin üzerinde hızlars ulaşabiliyor.


Destekliyoruz arkada - arkadas - partner - partner - arkada - proxy - yemek tarifi - powermta - powermta administrator - Proxy