Etrafınızdaki eşyaların kaçında elektrikle çalışan bir motor olduğunu fark ettiniz? Saymaya gerek duyarsak; kol saatlerinden başlar, arabalara, çamaşır makinelerine, DVD oynatıcılarına, elektrikli sürügelere, saç kurutma makinelerine kadar gider. Aslında etrafımızı saran şeyin elektrik olduğunu fark etmişizdir. Bu elektrik motorun mucidine minnet duyuyorsanız ve elektrik motorları nasıl icat edildiğini öğrenmek için buyrun devam edelim. Elektrik motorun icadı diğer birçok icat gibi, bu icatta birçok meraklı ve parlak zekanın ürünü olmuştur. Elektrik motorunun icadı pilden hemen sonraya dayanıyor. Manyetik alanlar, elektrik akımı ve elektromıknatıs bu icattın ilerlemesine yol yaptı. Dünya genelinde, elektrik alanında çözümler ve geliştirmek için sabırlı bir şekilde çalışan birçok mucit vardır.
Elektrik Motoru
Elektrikli motorun çalışma ilkesi şöyledir:
Elektrik Motorları Nasıl Bulundu
İlk elektrikli motorun tarihi 1740’larda Andrew Gordon tarafından icat edilen basit bir elektrostatik motor olduğu biliniyor fakat 1820’de, Andre-Marie Ampere manyetik alan ve elektrik akımı etkileşimiyle mekanik güç üretimini açıklayan Ampere yasası’nı – Ampere İlkesi’ni – keşfetti. Bu fikir Britanyalı kimyager ve fizikçi Michael Faraday tarafından daha da şekillendirildi. Bu bilim insanı önemli elektromanyetik buluşlarıyla bilinirdi ve bu buluş kesinlikle elektrik bilimi alanındaki büyük atılımlardan birisiydi.
Maddi sıkıntısı yoğun olan bir ailenin çocuğu olmasına rağmen daha çocukluğundan meraklı bir kişiydi. Hayatını idame ettirmek için Londra’da kitap ciltleme atölyesinde çalışırdı. Okumaya olan tutkusu, onu ciltlediği her kitabı incelemesini sağladı. Bir gün bir kitaba sahip olma isteği onu çok heyecanlandırıyordu. Kim, okumaya olan bu tutkusu ve heyecanının güç konseptindeki ilgisini daha iyi kavrayacağına yardım edeceğini düşünebilirdi ki? Bu alışkanlığı hayatının sonraki safhalarında icat yaparken yardımcı oldu.
Faraday, elektromanyetik araçlar kullanarak elektriğin mekanik enerjiye dönüşümünü gösterdi. Bunu, üstündeki sabit mıknatısı yerleştirirken serbest sallanan kabloyu civa havuzuna daldırarak yaptı. Telden elektrik akımı geçirdi, telden geçen elektrik akımı dairesel manyetik alan oluşturdu ve mıknatıs etrafında dönmeye başladı. Meraklı bir zeka ve ilham bu adama büyük icadın temelini atmasına öncülük etti. 1827’de Anyos Jedlik elektromanyetik bobinle deney yaptı ve komütatörü tanıtarak tekrar eden devirle alakalı birçok sorunu çözdü. O, bu cihaza ”Elektromanyetik kendini döndürücü” dedi. Bundan bir yıl sonra, Anyos üç bileşene – çark, komütatör ve sabit kısım – sahip olduğunu iddia ettiği ilk makinesini gösterime sundu.
ilk komütatör DC elektrik motoru
1832’de, William Sturgeon ilk komütatör DC elektrik motorunu tanıttı. Sturgeon’un yolunu izleyen Thomas Davenport, ticari amaç için DC motorununu icat etti. Onun makinesi, matbaaya güç veren makineler kadar güç verebiliyordu. Ne yazık ki yüksek batarya gücü Thomas’ın iflas etmesine yol açtı. Bu sorunlar olduğu için, makine ticari amaçlar için kullanılamadı. Ancak 1855’te Jedlik yeniden makineyi çalıştırmak için şansını denedi ve elektromanyetik çarkta olduğu gibi aynı prensipleri uyguladı. Sonunda 1871’de ilk gürleyen ticari makine Zenobe Gramme tarafından tanıtıldı. Sonra 1886’da, Frank Julian Sprague ilk uygulanabilir DC motorunu geliştirdi. Bu makine farklı yüklerde bile sabit hızda kalabiliyordu. 1888’te, Nikola Tesla mevcut dönüştürücüler ve motorlar değiştirecek bir yazı yayınladı. George Westinghouse Tesla’nın patentini satın aldı ve CF Scott kendisine yardım ederken motorları geliştirmesi için işe aldı. İcadı işe yaramaz yapan birçok pürüz gibi, AC motorun sabit hızı arabalar için uygun görülmedi. Westinghouse’ın zeki çalışanları – motorun geliştirmek için çalışan mühendisler – 1891’de Colorado’da madencilik operasyonuna güç vermesi için ayarladı.
1886’da Amerikalı sanayici Sprague, ilk tutarlı hızlı DC motorunu tanıttı. Bu şirketinin dünyanın endüstri motoru kataloğunu tanıtmasını sağladı. Hemen 1889-1990 yıllarında, Rus mucit ve mühendis Dolivo-Dobrovolsky, üç aşamalı indüksiyon motorunun kafes-çark versiyonlarını tanıttı. İlginç şekilde, bu tip motorlar ticari amaçlı tarihlerden beri hala bugün de kullanılıyor.
Westinghouse, 1892’de pratik olarak kullanılabilecek ilk indüksiyon motorunu meydana getirmede başarılı oldu. 1893’de 60 hertz indüksiyon motoru geliştirdi ama tüm bu ilk motorlar iki safhalı motorlardı. General Electric 1891’de üç safhalı indüksiyon motorlar üretmeye başladı. Bu tarihten 5 yıl sonra, 1896’da, Westinghouse ve General Electric sincap kafesi çarkı üretimi için anlaşma imzaladı. 1905’te, Alfred Zehden asansörlerde ve trenlerde kullanılabilecek patent formunda doğrusal indüksiyon motoru tanımladı. Ve 1935’te kullanılabilecek olan bu doğrusal indüksiyon motorunu yapmak Kemper’a neredeyse 30 yıla mal oldu. Bu motor sonradan Laithwaite tarafından uyarlandı. O, bu indüksiyon motorunun ilk tam boyutlu modelini tanıtan kişiydi.
Geleneksel motorların bugün ki muazzam beygir güçlü motorlara nasıl geliştiğini görmek şaşırtıcı. Çoğumuz çevremizdeki diğer icatları gördüğümüz kadar bu harika icadı her gün görmediğimizi söylerdi. Tekrar düşünün! Bu küçümsenemez icat bugün kullandığımız birçok elektrikli cihazın bir parçası.
Bu yazımda elektrik motorları hakkında bir takım bilgiler verdim. Diğer yazılarımda görüşmek üzere.