Alternatif Akım

Parazit Giderme

Parazit giderme mantığını öğrenmeden önce parazit, modülasyon, parazit kaynakları ve gerimleri nedir öğrenmek gerekir. Bir tür elektrik arkı olan kıvılcımlar genellikle endüstri kesiminde kollektörlü motorlarda oluşmaktadır. Bir motorun rotoru dönmeye başladığında kömür fırçalarla kollektör arasında kıvılcımlar ortaya çıkar. Bu kıvılcımların sonucu oluşan yüksek frekanslı alternatif akımlar kent akımına modüle olarak parazit gerilimleri ortaya çıkarır. Parazit gerilimlerin bir kısmı parazitin kaynağında, bir kısmı ise hat iletkenleri üzerinde düşer. Modüle olmak ya da modülasyon kelimesinden : «Farklı frekanstaki bir alternatif akımın, diğer bir alternatif akım üzerine binmesi» anlaşılmalıdır.

Elektrik akımı hava ya da herhangi bir gaz içinde kıvılcım şeklinde geçerken, yüksek frekanslı alternatif akımlar oluşur. Bu akımlar işletme akımına modüle olurlar.

Motorlar, parazit kaynağı tutumundadır. Bunlar içinde kollektör kıvılcımları nedeni ile oluşan akımlar, hat iletkenlerinde ve motor içinde yüksek frekanslı gerilim düşmeleri ortaya çıkarır.

Parazit kaynakları, parazit gerilimleri üreten bir jeneratör gibidir.

Parazit gerilimler parazit kaynağından başlayarak hat iletkenleri üzerinden alıcı aygıtlara kadar ulaşır. Parazit enerjisinin bir kısmı hat iletkenlerinde bir verici anten de olduğu gibi elektromanyetik dalga halinde yayılır.

Özellikle çok kısa dalga (UKW) sahasında olan yüksek frekanslı bu yayınlar alıcı anteni üzerinden alıcıya ulaşır. Bu tür parazit yayınları radyo alıcılarında çatırtı ve dırıltı sesleri; T.V. ekranlarında yatay şeritler halinde ortaya çıkar. Parazit yayınların kaynakları kollektörlü motorlar, şalterler, termostatlar, bujiler ve bazı floresans lambalardır.

Yakınlarındaki herhangi bir alıcı sistemin kusursuz çalışabilmesi amacıyla parazit kaynaklarının ürettiği parazit gerilimlerinin olabildiği kadar yok edilme işlemine parazit giderme denilir.

Parazit geriliminin azaltılması
Şekil-1 : Parazit Geriliminin Azaltılması

Bunun için örneğin şekil – 1’de görüldüğü gibi, dönen bir motora 1µF lık bir kondansatör seri bağlanmıştır. Sonuçta parazitin oldukça azaldığı ve kondansatör motora ne kadar yakın bağlanırsa azalmanın o kadar büyük olduğu görülecektir.

Parazit oluşturan yüksek frekans için paralel bağlı kondansatör küçük bir direnç gösterir. Bu direnç parazit kaynağının iç-direnci ile birlikte bir gerilim bölücü oluşturur (şekil – 1). Şayet yüksek frekans için iç direnç yeteri büyüklükte ise, kondansatörde ve dolayısıyla hat iletkenlerinde parazit gerilimleri küçülür.

Parazit giderici kondansatör devreleri
Şekil-2 : Parazit giderici kondansatör devreleri

Parazit kaynaklarına paralel bağlanmış kondansatörler parazit gerilimini azaltır.

Parazit enerjisinin olabildiği kadar az yayılmasını önlemek için Parazit giderici kondansatörler parazit kaynağına olabildiği kadar yakın bağlanmalıdır (şekil – 2).

Daha gelişkin bir parazit giderme şekli yalnızca bir kondansatör ile olanaklı değildir. Bir çok parazit kaynağının şasileri ile toprak arasında bir bağlantı vardır. (Örneğin: toprak hattı bağlantısı ya da kaynağın bağlandığı yer) Fazların bağlandıkları terminallerle motorun metal şasisi arasında yalıtkanlar bulunur. Bir açıdan bunlara terminaller ile şasi arasında bulunan küçük kondansatörler gözü ile bakılabilir (şekil – 3)

Toprak ile bağlantılı bir parazit kaynağındaki parazit gerilimleri
Şekil-3 : Toprak ile bağlantılı bir parazit kaynağındaki parazit gerilimleri

Yüksek frekanslı akımlar bu kondansatörlerin kapasitif bağlantısı üzerinden şasiye, şasiden toprağa ve faz iletkeni ile toprak arasındaki kapasitif direnç üzerinden tekrar kaynağa dönerler. Bu tür akımlara, işletme gerilim hatlarına paralel bağlanmış bir kondansatör etki edemez.

İşletme gerilimi hatları arasında söz konusu olan parazit gerilimler simetrik parazit gerilimi olarak anılır. Bunun dışında her parazit kaynağı fazlar ile şasi arasındaki kapasite nedeni ile faz – toprak arasında asimetrik parazit gerilim diye anılan parazit gerilimler üretir. Şasi, toprak hattı ile bağlandığı takdirde, asimetrik parazit gerilimler özellikle yüksek olur.

Asimetrik parazit gerilimleri gidermek için genellikle üç kondansatör kullanılır. Bunlardan biri önceden anlatıldığı gibi işletme gerilim hatları arasına paralel bağlanır. Diğer ikisi, önce birbiriyle seri bağlanır ve açıkta kalan uçları ilk kondansatöre paralel gelecek şekilde hat iletkenlerine devrelendirilir. Seri bağlanan kondansatörlerin düğüm yeri motorun şasine götürülerek bağlanır (Şekil-4) Parazit giderme, şok bobinleri ile de olanaklıdır. Bunlar parazit kaynağına seri olarak bağlanırlar. Bu tür bağlanmış şok bobinleri parazit kaynağının üretmiş olduğu parazit akımlarının hat iletkenlerine kaçmasını engeller. Etkinliği yükseltmek amacı ile şok bobinlerinin önüne ve arkasına çoğunlukla 3’lü parazit giderici kondansatörler de takılır. (Şekil-4)

gelişkin bir filtreleme devresinin prensip şeması
Şekil-4 : Gelişkin bir parazit giderici devresinin prensip şeması

 Şok bobinleri pahalı olduğundan, oldukça güç parazit giderme işlemlerinde kullanılır. Genellikle kondansatörler yalnız kullanılmaktadır. Şayet parazit kaynağının kendi içinde bobinleri (örneğin: kollektörlü motorun uyarı sargıları) var ise, bu bobinlerden işletme anında şok bobinleri gibi yararlanılabilir.

Parazit giderici şok bobinlerinin: elektro-sacından demir göbekli çubuk- şok bobinleri; elektro- sacından şerit göbekli halka- şok bobinleri; ferrit göbekli halka şeklindeki toprak hattı- şok bobinleri ve UKW- şok bobinleri olmak üzere çeşitli türleri vardır. (Şekil – 5)

parazit giderici şok bobinleri
Şekil-5 : Parazit giderici şok bobinleri

Şasi ile bağlanmış kondansatörler özellikle güvenilir bir yapıda olmalıdır. Aksi halde bu kondansatörlerin kaçak yapmasıyla, şasi üzerinde faz gerilimi ortaya çıkabilir.

yıldız bağlantılı parazit engelleyici devre
Şekil-6 : Yıldız bağlantılı parazit engelleyici devre

Daha önce anlatıldığı gibi kondansatörlerin üçgen bağlantısı (şekil – 4) bir yıldız bağlantıya (şekil – 6) dönüştürülürse, yalnızca bir kondansatörün şasiye bağlanması sağlanmış olur.

Daha basit bir parazit giderme işlemi gerektiğinde, ya da parazit kaynağının güçlü olmaması hallerinde parazit giderme devreleri sadeleştirilebilir (şekil – 8). Simetrik parazit gerilimi hat iletkenleri arasına konulmuş bir kondansatör ile; asimetrik parazit gerilimi, bir ucu bu kondansatöre, diğer ucu şasiye seri bağlanmış ikinci bir kondansatör ile düşürülür.

Parazit Giderici Kondansatörler

Kıvılcım söndürücü kondansatörler de denilen bu kondansatörler bir kaç kondansatörün birleştirilmiş bir kombinasyonudur (şekil – 6), Bu tür kombinasyonlar uygulamada 4-kutuplu kondansatörler ve 2-kutuplu kondansatörler olarak anılır. (Şekil-7)

parazit giderici kondansatörler
Şekil-7 : Parazit giderici kondansatörler

Parazit gidermede kullanılan kondansatörlerin endüksiyon etkileri oldukça düşük olmalıdır. Aksi halde yüksek frekanslı parazit gerilimlerini kısa devre edemezler. Çünkü frekans ne kadar yüksek olursa, bir indüktörün direnci o ölçüde büyük olmaktadır.

Geçiş kondansatörü olarak da anılan 4-kutuplu kondansatörlerin (şekil – 8) endüksiyon etkileri oldukça düşüktür. Bu nedenle bunlar yüksek frekanslarda (örneğin : UKW) güvenlikle kullanılabilirler.

kollektörlü motorun fırçalarına bağlanmış kondansatör kombinasyonu
Şekil-8 : Kollektörlü motorun fırçalarına bağlanmış kondansatör kombinasyonu

Asimetrik parazit gerilimlerini kısa devre eden ve şasi bağlantılı kondansatörler şasi ile faz arasını köprülerler. Ancak bu köprülemeler tehlikeli sonuçları da ortaya çıkarabilirler. Bu nedenle bu tür kondansatörler düşük kapasiteli olmalı ve kısa devre oluşturmaması için güvenilir bir yapıda olmalıdır. Bu amaç için kullanılan kondansatörler Y – kondansatörleri, X – kondansatörleri ve XY – kondansatörleri olmak üzere uygulamada tanınırlar.

Y – kondansatörleri yüksek güvenlikli ve düşük kapasiteli kondansatörler olup şasi bağlantılarında kullanılırlar.

X – kondansatörlerinden : herhangi bir arıza anında elektrik kazalarına karşı yüksek güvenliğin istenildiği yerlerde yararlanılır.

XY – kondansatörleri X – ve Y-kondansatörlerinin aynı yuva içinde birleştirilmiş bir kombinasyonudur.

Şekil – 9’da bir geçiş kondansatörünün kesiti görülmektedir.

Geçiş kondansatörleri şasiye saplama halinde girer. Kondansatörün bir ucu metal kovan üzerine, diğer ucu kondansatör boyunca geçen iletkene bağlıdır.

Geçiş kondansatörünün yapısı
Şekil-9 : Geçiş kondansatörünün yapısı

Anma kapasiteleri 10 µF’a kadar olan geçiş kondansatörlerine özellikle UKW – radyolarının ve T.V. aygıtlarının Tuner – katlarında sık sık rastlanır.

Bazı hallerde parazit kaynaklarının (örneğin : jeneratörler) ürettiği parazit gerilimler bütün çabalara rağmen kaynak üzerinde tam anlamıyla yok edilememektedir. Bunların yakınlarında çok duyarlı alıcı/verici aygıtlarının kaçınılamaz bir şekilde bulunması, telsiz yayınlarında büyük ölçüde zararlı etkilerin ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Bu gibi durumlarda duyarlı aygıtların akım giriş iletkenlerine Parazit giderme üniteleri takılır.

Şekil – 10’da işletme akımı üzerine binmiş parazit frekanslarına karşı tıkaç görevi yapan bir parazit giderme ünitesinin yapım modeli verilmiştir. Bu ünite Philips firması tarafından geliştirilmiştir.

Ünite, kapalı bir metal kutu içinde bulunmaktadır. iletkenler kutu içine geçiş kondansatörleri üzerinden girip – çıkarlar. Bu geçiş kondansatörleri 1 µF – 5 µF kapasite değerlerindedir. İletkenlere paralel bağlı kondansatörler için 5 µF…. 10 µF değerlerinde, yüksek güvenlikli metal kağıt- kondansatör türler kullanılmıştır. Bu kondansatörlerin düğüm noktası ünite kutusuna bağlıdır.

parazit önleyici ünitesi
Şekil-10 : Parazit önleyici ünite

İletkenlere seri halde devrelenmiş şok bobinleri ortaklaşa bir göbek üzerinde bulunmakta olup zıt yönlerde: yani, biri sağa, diğeri sola doğru sarılmıştır. Şekil -10 üzerinde bobinlerin boyutları milimetre, ve sargı adetleri tur cinsinden verilmiştir.Bu esaslara göre silindirik bir sert karton üzerine 0,5 mm çapında emaye laklı bakır telden sarılarak oluşturulmuş bobinin göbeğine uygun bir ferrit çubuk boyunca geçirilir. Bobin giriş uçlarına 2 A’lık telli sigortalar seri bağlandıktan sonra metal kutu içine konularak kapatılır.

Bu şekilde oluşturulmuş bir parazit giderme ünitesi kent akımı üzerine binmiş bütün parazit frekanslarını büyük ölçüde yok eder. Bu tür ünitelerden T.V. anten kuvvetlendiricilerinde ve yüksek frekanslı konvertörlerde yoğun ölçüde yararlanılmaktır.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.