Ders İçerikleri ve Ön Koşulları

<< Ders İçerikleri ve Ön Koşulları

EE479 - Elektrik Makinaları

  • Dersi Veren Öğretim Elemanı:
  • Ders Web Sayfası: EE479 - Elektrik Makinaları
  • DERS BİLGİLERİ

    Ders

    Kodu

    Yarıyıl

    D+U+L Saat

    Kredi

    AKTS

    Elektrik Makinaları

    EE479

    8

    3

    3

    5

     

    Ön Koşul Dersleri

    EE371-Elektromekanik Enerji Dönüşümü

     

    Dersin Dili

    İngilizce

    Dersin Seviyesi

    Lisans

    Dersin Türü

    Seçmeli

    Dersin Koordinatörü

     

    Dersi Verenler

    Lale Tükenmez ERGENE

    Dersin Yardımcıları

     

    Dersin Amacı

    Temel enerji dönüşüm prensipleri,elektromanyetik, manyetik ve elektrik devre teorilerini kullanarak değişik tipte transformatörlerin, asenkron makinaların, senkron makinaların ve DC makinaların işletme prensiplerini, tasarım ve konstrüktif kavramlarını ve karakteristiklerini açıklamak.

    Dersin İçeriği

    Giriş. Transformatörler, ideal transformatör, gerçek tek fazlı transformatör, mıknatıslanma akımı, eşdeğer devre. Verim, ayar transformatörü ve gerilim ayarı, ototransformatör, üç faz transformatör. AA Makina temelleri. Döner alan kavramı, AA sargıları, manyeto motor kuvvet dağılımı, moment, kayıplar, güç akışı ve verim. Senkron makinaların konstrüksiyonu ve genel prensipleri. Eşdeğer devre ve fazör diagramı. Senkron generatör. Senkron generatörlerin paralel çalışma koşulları. Senkron motor işletmenin temel prensipleri. Asenron motorun konstrüksiyonu ve tipleri. Temel asenkron motor kavramları, endüklenen momentin oluşumu, rotorda kayma ve elektriksel frekans kavramları, asenkron motorun eşdeğer devresi. Asenkron motorlarda güç ve moment, kayıplar, verim, hız moment karakteristiği. Kafesli asenkron motor tasarımlarında motor karakteristiklerinin kontrolü: derin oluk ve çift kafes, tasarım sınıflarının farklı tipleri, asenkron motorlarda kalkış. Asenkron motorların hız kontrol yöntemleri.Asenkron  generatörler. DA Makina temelleri. DA motors and generatörler. DA motorların eşdeğer devreleri, mıknatıslanma eğrileri. Serbest uyarmalı ve şönt DA motorları. Sürekli mıknatıslı DA Motorları, seri motorlar. Kompund motorlar. DA Motorlarda kalkış ve frenleme. DA Motorlarının hız kontrol yöntemleri, özel elektrik makinaları.

     

     

     

     

     

    Dersin Öğrenme Çıktıları

    Program Öğrenme Çıktıları

    Öğretim Yöntemleri

    Ölçme Yöntemleri

    1)       Temel elektromekanik,elektromanyetik ve devre teorilerini kullanarak transformatör, asenkron makina, senkron makina ve DA makinalarının temel çalışma prensiplerini açıklayabilme yeteneği.

    1,2

    1

    A,D

          2) Farklı konstrüksiyon tekniklerini ayırdedebilme  ve bu tekniklerin öngörülen makina perfonması üzerine etkilerini açıklayabilme yeteneği

    1,2,9,10,11,12

    1,9

    A,D

    3) transformatör, asenkron makina, senkron makina ve DA makinaların eşdeğer devre modelleri ve işletme karakteristiklerini öğrenme  ve elektrik makinası ile güç sistemleri arasındaki güç akışını analiz edebilme yeteneği

    2,3,6,8

    1,9

    A,D

    1.            4) Uygulamada transformatör, asenkron makina, senkron makina ve DA makinaların işletmeleri için uygun yöntemleri uygulayabilme yeteneği

     

    3,4,6,10

     

    1,9

    A,D

         5)transformatör, asenkron makina, senkron makina ve DA makinaların farklı işletme koşulları altında sürekli hal davranışlarını analiz edebilme yeteneği.

    6,8,9

    1,9

    A,D

     

    Öğretim Yöntemleri:

    1: Ders (Anlatım, Tartışma, Soru-Cevap), 2: Problem Çözme, 3: Benzetim, 4: Seminer, 5: Disiplinlerarası Grup Çalışması, 6: Laboratuar, 7: Dönem Araştırma Ödevi, 8: Konuk Konuşmacı, 9: Örnek Proje İncelemesi (Bilimsel Makaleler)

    Ölçme Yöntemleri:

    A: Sınav, B: Kısa Sınav, C: Deney, D: Ödev, E: Proje

    DERS AKIŞI

    Hafta

    Konular

    Çalışma Malzemeleri

    1

    Giriş.Manyetik alan,manyetik devre, Ampere Yasası, relüktans, akı, akı yoğunluğu, malzemelerin manyetik davranışı, manyetik malzemelerde enerji kayıpları: hysteresis ve girdap akım kayıpları, Faraday yasası, Lenz yasası.

    Kaynaklar

    2

    Transformatör, konstrüksiyon ve tipleri, ideal transformatör, empedans dönüşümü, gerçek tek fazlı transformatör, gerilim oranı, mıknatıslanma akımı, akım oranı, eşdeğer devre. Eşdeğer devre parametrelerin ölçülmesi: açık devre ve kısa devre testleri, per-unit system, fazör diyagramı

    Kaynaklar

    3

    Transformatör verimi, ayar transformatörleri, gerilim ayarı, ototransformatör, üç fazlı transformatörler, yıldız-yıldız, yıldız-üçgen, üçgen-yıldız, üçgen-üçgen bağlantıları. Ölçü transformatörleri: gerilim ve akım transformatörleri.

    Kaynaklar

    4

    AA Makina temelleri. Döner alan kavramı, aa makina sargıları, manyeto motor kuvvet dağılımı, indüklenen moment, kayıplar, güç akışı ve verim.

    Kaynaklar

    5

    Senkron makinaların konstrüksiyonu ve genel prensipleri. Eşdeğer devre, fazör diyagramları, makina model parametrelerinin ölçümü.

    Kaynaklar

    6

    Senkron generator. Tek başına çalışan senkron generatörün işletilmesi. Senkron generatörün diğer genraörlerie parallel çalışması.

    Senkron generatörlerin parallel çalışma koşulları.

    Kaynaklar

    7

    Senkron motor işletmesinin temel prensipleri. Senkron motorun sürekli hal çalışması. Senkron motorlara yolverme. Senkron motorların anma değerleri.

    Kaynaklar

    8

    Asenkron motorların konstrüksiyonu ve tipleri. Dönen manyetik alan, dönen manyetik alanine hızı. Temel asenkron motor kavramları, indüklenen momentin oluşumu, rotorda kayma kavramı, rotorda elektriksel frekans, asenkron motorda eşdeğer devre.

    Kaynaklar

    9

    Asenkron motorlarda güç ve moment. Kayıplar, verim, hız-momnet karakteristiği. İndüklenen gerilim denkleminin çıkarımı, devrilme moment denklemi, eşdeğer devre model parametreleri.

    Kaynaklar

    10

    Hız-moment karakteristiğinin değişimi, kafesli asenkron motor rotor tasarımları ile motor karakteristiklerinin kontrolü: derin oluk ve çift kafes, tasarım sınıflarının farklı tipleri, asenkron motorlara yol verme: düşük gerilimle kalkış, seri dirençlerle akım sınırlama, üçgen-yıldız yolverme. Asenron motorlarda hız kontrolü: kutup sayısı değiştirme, hat frekansını değiştirme (V/f kontrolü). Katı hal motor kontrolörleri, asenkron generatörler, tek başına çalışan asenkron generator, rüzgar santrallerinde asenkron generator.

    Kaynaklar

    11

    DA Makina temelleri. Dönen çerçeve, komutasyon, endüvi bobinleri.

    Kaynaklar

    12

    DA motor ve generatörleri. DA motorların eşdeğer devreleri , mıknatıslanma eğrileri. Serbest uyarmalı ve şönt DA motorlar. Sürekli mıknatıslı DA motorlar,seri motorlar. Kompund motorlar.

    Kaynaklar

    13

    DA Motorlara yolverme ve frenleme. DA motorların hız ayar yöntemleri.

    Kaynaklar

    14

    Özel elektrik makinaları. Sürekli mıknatıslı makinalar, tek fazlı AA makinaları, adım motorlar

    Kaynaklar

     

     

     

     

     

     

     

    KAYNAKLAR

    Ders Notu

    S. J. Chapman, Electric Machinery Fundamentals, 4th ed., McGraw-Hill, 2005.

    Diğer Kaynaklar

    A. E. Fitzgerald, C. Kingsley, S. D. Umans, Electric Machinery, 6th ed., McGraw-Hill, 2003.

    P.C. Sen, , Principles of Electric Machines and Power Electronics, John-Wiley & Sons, 1989.

     

    MATERYAL PAYLAŞIMI 

    Dökümanlar

    Syllabus, Bilimsel Makale ve Bildiriler

    Ödevler

    Ödevlerin soru ve yanıtları

    Sınavlar

    Sınavların soru ve yanıtları

     

     

     

     

    DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

    YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARI

    SAYI

    KATKI YÜZDESİ

    Ara Sınav I

    1

    20/60

    Ara Sınav II

    1

    20/60

    Ödev

    4

    20/60

    Toplam

     

    60/60

    Finalin Başarıya Oranı

     

    40

    Yıl içinin Başarıya Oranı

     

    60

    Toplam

     

    100

     

     

     

     

    DERS KATEGORİSİ

    Alan Dersi

     

    DERSİN PROGRAM ÇIKTILARINA KATKISI

    No

    EE Program Öğrenme Çıktıları

    Katkı Düzeyi

    1

    2

    3

    4

    5

     

    1

    Matematik, fen bilimleri ve Elektrik ve Elektronik Mühendisliği konularında yeterli altyapıya sahip olma; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik çözümleri için beraber kullanabilme becerisi

           

    X

     

    2

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analitik yöntemler ve modelleme tekniklerini seçme ve uygulama becerisi,

           

    X

     

    3

    Bir sistemi, sistem bileşenini ya da süreci analiz etme ve istenen gereksinimleri karşılamak üzere gerçekçi kısıtlar altında tasarlama becerisi; bu doğrultuda modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi,

       

    X

         

    4

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin kullanma becerisi,

           

    X

     

    5

    Deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi,

               

    6

    Bilgiye erişebilme ve bu amaçla kaynak araştırması yapabilme, veri tabanları ve diğer bilgi kaynaklarını kullanabilme becerisi,

         

    X

       

    7

    Bireysel olarak ve çok disiplinli takımlarda etkin çalışabilme becerisi, sorumluluk alma özgüveni,

               

    8

    Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi,

         

    X

       

    9

    Yasam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi,

         

    X

       

    10

    Mesleki ve etik sorumluluk bilinci,

       

    X

         

    11

    Proje yönetimi, işyeri uygulamaları, çalışanların sağlığı, çevre ve is güvenliği konularında bilinç; mühendislik uygulamalarının hukuksal sonuçları hakkında farkındalık,

       

    X

         

    12

    Mühendislik çözümlerinin ve uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlardaki etkilerinin bilincinde olmak; girişimcilik ve yenilikçilik konularının farkında olmak ve çağın sorunları hakkında bilgi sahibi olmak.

    X

             

     

    AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

    Etkinlik

    SAYISI

    Süresi
    (Saat)

    Toplam
    İş Yükü
    (Saat)

    Ders Süresi (kısa ve ara sınavlar dahildir: 14x toplam ders saati)

    14

    3

    42

    Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (ön çalışma, pekiştirme)

    14

    4

    56

    Ödev

    4

    6

    24

    Final

    1

    3

    3

    Toplam İş Yükü

     

     

    125

    Toplam İş Yükü / 25 (s)

     

     

    5

    Dersin AKTS Kredisi

     

     

    5

     

     

  • Syllabus
  • Ders İçeriği:

    Giriş. Transformatörler, ideal transformatör, gerçek tek fazlı transformatör, mıknatıslanma akımı, eşdeğer devre. Verim, ayar transformatörü ve gerilim ayarı, ototransformatör, üç faz transformatör. AA Makina temelleri. Döner alan kavramı, AA sargıları, manyeto motor kuvvet dağılımı, moment, kayıplar, güç akışı ve verim. Senkron makinaların konstrüksiyonu ve genel prensipleri. Eşdeğer devre ve fazör diagramı. Senkron generatör. Senkron generatörlerin paralel çalışma koşulları. Senkron motor işletmenin temel prensipleri. Asenron motorun konstrüksiyonu ve tipleri. Temel asenkron motor kavramları, endüklenen momentin oluşumu, rotorda kayma ve elektriksel frekans kavramları, asenkron motorun eşdeğer devresi. Asenkron motorlarda güç ve moment, kayıplar, verim, hız moment karakteristiği. Kafesli asenkron motor tasarımlarında motor karakteristiklerinin kontrolü: derin oluk ve çift kafes, tasarım sınıflarının farklı tipleri, asenkron motorlarda kalkış. Asenkron motorların hız kontrol yöntemleri.Asenkron generatörler. DA Makina temelleri. DA motors and generatörler. DA motorların eşdeğer devreleri, mıknatıslanma eğrileri. Serbest uyarmalı ve şönt DA motorları. Sürekli mıknatıslı DA Motorları, seri motorlar. Kompund motorlar. DA Motorlarda kalkış ve frenleme. DA Motorlarının hız kontrol yöntemleri, özel elektrik makinaları.