Zamanın ötesindeki dahi : Nikola Tesla

Buluşları ve çalışmaları sayesinde bugün insanlık Tesla'ya çok şey borçlu. İnanılmaz icatlarını ticari meta haline getirmediği için çok büyük servetleri elinin tersi ile itmiş kimi buluşları başkaları tarafından sahiplenilmiştir. Öldükten sonra notlarına FBI tarafından el konulmuştur. Gelin bu büyük dahinin yaşamına daha yakından bakalım

Nikola Tesla (D. 10 Temmuz 1856, Hırvatistan – Ö. 7 Ocak 1943, New York). Mucit, Elektrik Mühendisi,Makine Mühendisi, Fizikçi ve Elektrofizik uzmanıdır. Elektriğin ticari kullanımının önünü açan kişidir.Elektromanyetizma alanında devrimsel buluşlara imza atmış, teorileri ve patentleri sayesinde alternatif akım, elektrik güç sistemi, çok fazlı güç sistemi ve indüksiyon motorlarının gelişmesini sağlamıştır. 1894 yılında kablosuz uzaktan kumanda ile gerçekleştirdiği gösteri ve “Akımlar Savaşı”ndan galip çıkması nedeniyle ABD’nin en büyük elektrik mühendislerinden biri olarak kabul edilmiştir. En büyük düşü olan “Kablosuz Enerji Aktarımı” konusunda deneyler yapmış, kilometrelerce ötedeki lambaları kablosuz olarak aydınlatmıştır.

Tüm zamanların en büyük mucitlerinden biri olmasına rağmen ismi ders kitaplarında nadiren geçer ve pek bilinmez. Modern teknolojinin temelini teşkil eden, dünya bilim ve teknoloji yapısını kökünden değiştiren bu büyük bilim insanı, 700 yakın patentle dünyanın en fazla patente sahip bilim insanı olarak dünya tarihine geçmiştir. 1960 yılında toplanan Ağırlık ve Ölçüler Genel Konferansı’nda (General Conference on Weights and Measures) “Manyetik Alan Şiddeti”nin birimi Tesla olarak kabul edilmiştir. Tüm hayatını insanlığa adayan, hiç evlenmeyen, en iyi dostları ünlü Amerikan yazar Mark Twain ve güvercinler olan bu eşsiz bilim insanına Einstein ve Edison’a verilen değer düşünüldüğünde hem geçmişte hem de günümüzde ciddi bir biçimde haksızlık yapıldığı muhakkak. Bu yüzden Tesla’yı doğru anlamak ve anlatmak bilimin gelecek kuşaklara temiz ve tarafsız olarak aktarılmasında büyük önem taşıyor. 

Kişisel Yaşamı

Babası bir papaz olan Tesla'nın annesi okuyup yazamamasına karşın, halk arasında pratik ev gereçleri mucidi olarak bilinirdi.Tesla, annesini hayatında gördüğü en büyük mucit olarak tanımlar. Babası Tesla’nın her zaman papaz olmasını istiyordu, Tesla ise mühendislik okumayı istiyordu. Tesla, geçirdiği ölümcül bir hastalık sırasında “mühendislik okursam çok daha iyi olurum” demiş, babası da onu kıramamıştır. Annesinin de desteğini alanTesla, Avusturya Graz Politeknik'e 1875 yılında başladı.

3. Sınıfta Okulu Bıraktı ve Ailesiyle ilişkisini Kesti

Burada Elektrik Mühendisliği okuyan Tesla alternatif akım üzerine çalışmaya başladı. Ancak kişisel takıntıları ve asosyalliği nedeniyle 3. sınıfın ilk döneminden itibaren okulu bıraktı. Bazı kaynaklar okulu bitirdiğini söylese de üniversite Tesla'nın mezun olmadığını ve okula 1878 ilk döneminden sonra devam etmediğini bildirmiştir. Ailesiyle ilişkisini keserek bir oto mühendislik firmasında çalışmaya başlayan Tesla bu dönem oldukça ağır bir depresyon dönemi geçirdi. Daha sonra babasının isteği üzerine Prag'ta Charles Ferdinand Üniversitesi’ne başladı. 1880 yılında burada bir yaz dönemi öğretimine devam etti ve babasının ölümü üzerine okulu bıraktı. Budapeşte’de ulusaltelefon şirketinde çalışmaya başladı ve bir sene sonra şefliğe yükseldi. 

İndüksiyon Motoru İçin Çalışmalara Başladı ... 

1882 yılında Paris’e taşınarak Continental Edison Şirketi’nde çalışmaya başladı. Bu şirket Edison’un fikirlerini Avrupa’da uygulama konusunda çalışmalar yapıyordu. Burada doğru akım motorları ve dinamolar konusunda geniş ve önemli tecrübeler edindi. Oradayken çalıştığı döner makineleri korumak için regüle edici kontrol cihazları icat etti. Aynı zamanda indüksiyon motorları üzerine çalışmaya başlayan Tesla dönen manyetik alanlar ile bu dönemde ilgilenmeye başladı.

Amerika Yılları

Tesla, 1884 yılında eski patronu Charles Batchelor’un referans mektubu ile ABD, New York’a geldi. Thomas Edison’a yazılan mektupta şu satırlar yazıyordu: “iki tane büyük adam tanıyorum; biri sensin, diğeri de bu genç adam…” Böylece Tesla, Edison Makine İşleri isimli şirkette çalışmaya başladı. Edison bu şirket ile Pearl Caddesi’nin aydınlatmasını sağlıyordu. 110 volt ile çalışan bu doğru akım dağıtım sistemi, uzak mesafeler için yetersiz kalıyordu. Tesla burada basit elektrik işlerini yapmaya başladı. Şirketin çeşitli teknik sorunlarına çözümler getirdi. Hatta doğru akım generatörleri üzerinde tasarım değişikleri önerdi. Bu dönemde Edison’un şöhretinden de etkilenerek heyecanla alternatif akımla ile ilgili düşüncelerini Edison’a aktaran Tesla, beklediği ilgiyi göremez. Aksine Edison Tesla’ya, gereksiz teoriler üzerinde vakit kaybetmemesi yönünde öğüt verir ve böylece “akımlar savaşı” (War of the Currents) gayri resmi olarak başlar.

Parasını almaya Giden Tesla' ya Edison' dan Espirili Yanıt

Tesla’nın iddiasına göre, Edison’un verimsiz motor ve generatörlerini geliştirmesi karşılığında kendisine 50.000 dolar (bugünün parası ile 1.1 milyon dolar) teklif edilmiştir. Ancak parasını almaya gittiğinde Edison’dan şu cevabı alır: “Tesla, Amerikan şakalarından anlamıyorsun!”.  O zamana kadar haftada 18 dolar karşılığında çalışan Tesla, haftalık 25 dolar’lık teklifi reddederek işi bırakır. 

Bir Yıl Çukur Kazma İşinde Çalıştı

Yaklaşık bir yıl parasız gezen Tesla bu dönemde çukur kazma işlerinde bile çalışır. Birlikte çalıştığı çukur kazıcı,  yemek saatlerinde Nikola Tesla'nın ilgilendiği yeni elektrik sistemlerinin hayali tariflerinden etkilenerek Tesla'yı A. K. Brown adlı firmanın sahibiyle tanıştırdı. Nikola Tesla'nın parlak planlarıyla büyülenen Brown ve bir ortağı, büyük bir atılım yapmaya karar verirler. Ortaya belirli bir miktar para koydular ve bu para ile Tesla, Batı Broadway'de bir deney laboratuvarı kurdu. Orada jeneratör, transformatörler, iletim (transmisyon) hattı, motorlar ve ışıklar gibi tasarladığı sistemlerin tümünün planlarını hazırladı. Hatta iki ve üç fazlı sistemleri de tasarladı.

İlginç ve Farklı Fikirleri Patent Almasını Kolaylaştırdı

Tesla bu dönemde art arda birçok patent aldı. Bu kadar hızla alınan patent serisinin eşi görülmemişti. Fikirler ilginç ve bir o kadar farklıydı, bir çelişme ya da bir tahmin yoktu. Bu yüzden patentler tek bir tartışma bile yapılmadan verildi.

Tesla için artık işler yolundaydı ve hayatı için dönüm noktalarından olan Amerika Elektrik MühendisliğiAIEE (şimdiki IEEE) toplantısında yaptığı tek ve çok fazlı alternatif akımları gösterisi büyük bir ilgiyle karşılanmıştı. Bu toplantı sayesinde alternatif akımın doğru akıma göre enerji taşınmasında ne kadar verimli ve üstün olduğu görüldü. 

AC Akım Nasıl Ticarileştirilecekti ?

Fakat sorun, alternatif akımın ticarileşmesinin nasıl olacağı sorusuydu. Edison, yani General Electric bunu yapamazdı. Eğer yaparlarsa kendilerini yalanlar bir pozisyona düşmüş olacaklardı. Bu işi Edison’un amansız rakibi, bugün de varlığını halen sürdüren Westinghouse şirketinin kurucusu George Westinghouse yapacaktı.  Tesla’nın laboratuarına giderek onunla tanışan Westinghouse, Tesla’nın alternatif akım patentlerine talip oldu ve satış payı olarak beygir gücü bir dolara anlaştılar. 

General Electric Sonunda Pes Etti

Bu anlaşmanın ardından General Electric değişen ve gelişen elektrik dünyasında varlığını sürdürebilmek için Westinghouse şirketinden lisans almak zorunda kaldı. Böylece Tesla ilk zaferini elde etmiş oldu. İkinci zafer de çok gelmeden gelecekti. Niagara şelalesinin gücünden elektrik üretmek için uluslar arası bir komisyon kurulmuştu. Komisyon bir açıklama yaparak doğru akımın bu proje için en uygun olduğuna karar verildiğini açıkladı. Ancak üretilen elektrik 26 mil uzaklığa Buffalo kentine taşınacaktı. Ancak bu iletimin doğru akımla ile nasıl olacağını hesap edemeyen komisyon, alternatif akımda karar kılmak zorunda kaldı. Böylece bir kez daha alternatif akımın üstünlüğü kanıtlanmış oldu.

Westinghouse, on tane 5000 beygir gücündeki hidroelektrik jeneratörü için ve General Electric ise iletim hattı için kontrat yaptılar. Bu sistemdeki iletim hattı, yükseltici ve alçaltıcı transformatörler Nicola Tesla'nın 2 faz projesi için uygundu. Hareket eden parçaları azaltmak için, dıştan dönen alan ve içi sabit armatürlü, büyük alternatörler planlanmıştı.

O zamana kadar bu büyüklükte bir proje yapılmadığı için bu tarihi proje heyecan yarattı. Dakikada 250 devir yapan, her biri 1775 Amper veren, 2250 Volt'luk on büyük alternatör, iki fazlı 25 Hz (Hertz)'de 50 000 Beygir gücü veya 37 000 kW'lık çıkış oluşturuyordu. Rotorların her biri, 3 metre çapında, 4,5 metre uzunluğunda (düşey jeneratörlerde 4,5 metre yükseklik) ve 34 ton ağırlığındaydı. Sabit parçaların her biri 50 ton ağırlığındaydı. Gerilim, iletim için 22.000 Volt'a çıkarıldı.

Yüksek Frekans, Yüksek Gerilimin Ölümcül Etkisini Ortadan Kaldırıyor

Nicola Tesla, alternatif akım ve yüksek frekansla ilgili olarak aşağıdaki sözleri söylemiştir; "Frekans yüksek olduğu müddetçe yüksek voltajlardaki alternatif akımlar derinin yüzeyinde, herhangi bir yaralanmaya neden olmadan salınırlar. Ama bu amatörlerin becerebileceği bir şey değildir. Sinir dokularına nüfuz edebilecek miliamperler öldürücü bir etki yaratabilir ama derinin üzerindeki amperler kısa süreler için zarar vermez. Derinin altına sızabilecek düşük akımlarsa, ister alternatif ister doğru akım olsunlar, ölüme yol açabilir.”

1904 yılı Tesla ve dünyamız için bir önemli bir dönem noktasıydı.  Tesla’nın en büyük hayallerinden biri enerjinin kablosuz olarak iletilebilmesiydi. Böylece enerji herkes için daha ucuz ve ulaşılabilir hale gelecekti. Tesla bu çalışmalarını ünlü Amerikan yatırımcı J.P Morgen’a açtı. Tesla’nın o dönemdeki en önemli mali destekçilerinden Morgan, Tesla’nın bu düşüncesini enerjinin çok ucuzlamasına neden olacağı gerekçesiyle reddeder ve desteğini Tesla’dan çeker. Belki de insanlık tarihini değiştirebilecek bir buluş tarihe gömülür. Bugün Tesla bobini dediğimiz bu mekanizmayla küçük voltajlı elektriği rahatlıkla kablosuz iletebiliyoruz. Bu konuda çeşitli iddialar olsa da (Tesla’nın bu buluşunun tamamlandığı ama Morgan ile benzer sebeplerden dolayı gizlendiği gibi)  insanlık adına büyük bir fırsatın tepildiği bir gerçek.

Tesla bu tarihten bu sonra çalışmalarına maddi olarak ciddi bir destek bulamasa da çalışmalarına aralıksız olarak devam etti. Bugün kendisinden miras olarak radyo, flüoresan, radar, MR, alternatif akım motorları, lazer ve robot teknolojileri, deprem makinesi kaldı. Şüphesiz Tesla’nın icatları dünyamızı daha yaşanılır kıldı ama daha da önemlisi Tesla’nın bilimini sadece insanlık için adaması asla bir tüccar gibi davranmaması onu bir bilim insanının olmanın ötesine taşıdı.

Uzaktan radyo kontrolü 

Nikola Tesla’nın uzaktan radyo dalgaları ile yaptığı çalışmalar Mors koduyla yapılan haberleşmeden daha ileri gitti. 1898'de New York şehrinin Madison Parkı'nda (Madison Square Garden) alanın ortasına büyük bir tank koydu ve suyla doldurdu. Bu küçük gölün üzerine, yüzmesi için, 1 metre uzunluğunda anten direği olan bir tekne koydu. Teknenin içinde bir radyo alıcısı vardı. Nicola Tesla, seyircilerin isteği doğrultusunda ileri gitme, sağa veya sola dönme, durma, geri gitme, ışıkları yakıp söndürme gibi çeşitli şeyleri uzaktan radyo kontrol sayesinde yaptı. Unutulmaz gösteri tüm seyircileri hayran bıraktığı gibi günlük gazetelerin ön sayfalarında yer aldı. Projelerinin tanıtımında gösterişli yöntemler uygulayan Nikola Tesla'yı izleyen herkes Nikola Tesla'nın bunu beyin gücüyle yaptığına inanmıştır. Daha sonra Nikola Tesla uzaktan kumandayı açıklamıştır. Bu buluşun üstüne New York Times gazetesinden bir yazar Nikola Tesla'ya bu şekilde uzaktan kumanda ile savaşan denizaltılar yapabilirsiniz demiştir. Nikola Tesla ise bu "bir savaş aracı değil, robot ırkının ilk temsilcisidir, yani insanlığın hizmetinde kullanılabilecek onların işlerini azaltarak yapacak mekanik adamdır" demiştir.

Bu buluş temel alınarak günümüzde uzaktan kumanda ile kontrol edilebilen uzay mekikleri, uydular ve çeşitli silahlar geliştirilmiştir. Günümüzdeki uzaygemisi uzaktan kumanda merkezleri Nikola Tesla'nın yöntemini uygulamaktadır.

Yüksek frekans öncülüğü

Nikola, araştırmalarında, yüksek gerilim ve yüksek frekansın bilinmeyen alanlarına daha çok yer verdi. Yüksek frekans cihazlarını kullanırken, bir elini daima cebinde tutardı. Bütün laboratuvar asistanlarına bu ön tedbiri almalarında ısrar ederdi ve bu kural, bugüne kadar daima gerilim bakımından tehlikeli cihaz etrafındaki uyanık araştırıcılar tarafından da uygulanmaktadır. O zaman yararlanılmamış olmasına rağmen, Nikola Tesla'nın yüksek frekans ve yüksek gerilim alanındaki keşifleri, modern elektroniğin yolunu açtı. Bir yüksek frekans transformatörü ile (Nikola Tesla Bobinleri - Nikola Tesla Coils) çıplak elinde tuttuğu gazlı tüpü yakacak şekilde vücudundan, zarar vermeden, yüksek gerilimli akım geçiriyordu. O günlerde Nikola Tesla, aslında neon tüpünün ve flüoresan tüpünün aydınlatmasını gösteriyordu.

Bazen, frekans aralığının alt ve üst kısımlarında yaptığı denemeler, Nikola Tesla'yı keşfedilmemiş bölgelere yöneltti. Mekanik ve fiziksel titreşimlerle çalışırken, Houston Caddesindeki yeni laboratuvarının etrafında hakiki bir depreme neden oldu. Binanın doğal rezonans frekansına yaklaşan, Nikola Tesla'nın mekanik osilatörü, eski binayı sarsarak tehdit etti. Bir blok ileride, polis karakolundaki eşya esrarengiz bir şekilde dans etmeye başladı. Böylece, Nikola Tesla, rezonans, vibrasyon ve "doğal 7 periyot"a ait matematiksel teorileri ispatladı.

İyonosfer çalışmaları, radar ve türbinler

Tesla dünyanın katmanlarından biri olan iyonosferin insanlığın yararına kullanabileceğini söyleyen ve bunu ispatlayan bilim adamıdır. İyonosfer, 19. yüzyılda keşfedilmiştir, dünyanın üzerinde bulunan üçüncü sıra katmandır ve Tesla'yı ilgilendiren en önemli özelliği elektrik enerjisinin ve radyo,ses ve elektro manyetik dalgaların kablosuz olarak çok uzak bir noktadan diğer noktaya taşımasını sağlamaktadır.

Tesla iyonosfer ile ilgili çok fazla araştırma yaparak ilk radyo yayın merkezi ve kablosuz elektrik taşıma merkezi olan Shoreham, Long Island'da 1901 ile 1905 yılları arasında Wardenclyffe Kulesini inşa eder.

Dünya çapında telsiz

Long Island'ın tepelik bölümünde, Wardenclyffe yakınında yavaş yavaş yükselen garip yapı bütün seyredenlerin ilgisini çekerdi. Tek parça olması dışında, büyük bir mantara benzeyen yapı, yerdeki kısmı geniş ve 62 metre yukarısındaki tepe noktasına doğru daralan, kafes şeklinde bir iskelete sahipti. Tepede 30 metre çapında bir yarım küreyle örtülüydü. İskelet, bronzdan kalın civata ve bakır lamalarla birbirine bağlanmış, sağlam ağaç kolonlardan yapılmıştı. Yarım küre şeklindeki tepe, üstten yüzeysel olarakbakır bir elekle kaplıydı. Tepedeki kürenin iç kısmındaki sekonder 100 sarımlı ve 3 metre çapındaydı. Üreticisi, istasyondan birkaç mil uzaklıkta bulunan enerjiyi kullanırken, Tesla ilk insan yapımı şimşeği oluşturdu. Bir direğin tepesindeki 1 metre çaplı bakır küreden, 30 metre uzunluğunda, kulakları sağır eden şimşekler çaktı. Ufka kadar gök gürültüsü işitildi. 100 milyon Volt değerinde gerilim kullanılıyordu.

İlk denemesinde, vericideki güç jeneratörünü yaktı. Fakat tamir ederek 26 mil uzağa, gücü telsiz ile iletebilinceye dek deneylerine devam etti. O uzaklıkta, toplam 10 kW'lık 200 tane akkor ampulü yakmayı başardı. Daha sonra, kendi patentleriyle meşhur olan Fritz Lowenstein, Tesla'nın yardımcısı iken bu gösterişli başarıya şahit oldu.

Alternatif Akım Sistemine Giriş: Birinci Bölüm

Elektrik enerjisinin üretimi, iletimi ve dağıtımı yaklaşık 100 yıldır alternatif akım (AC) sistemi ile yapılmaktadır. Nicola Tesla'nın hediyesi olan alternatif akım sisteminin temel tanımlarını bu yazımızda sizlerle paylaşıyoruz.

Kalkınmakta olan ülkemizde daha hızlı bir gelişme sağlanabilmesi için enerji ihtiyacının tam, zamanında ve ucuz karşılanması ve en önemlisi mevcut enerjinin verimli bir şekilde kullanılması büyük önem taşımaktadır. Artan elektrik enerjisi taleplerinin karşılanması için büyük yatırım maliyetlerine, ileri teknolojiye ve yetişmiş insan gücüne ihtiyaç vardır. 

Standartlara uygun olmayan malzemelerin kullanılmasından veya teknolojiden yeterince yararlanılmamasından kaynaklanan kayıpların bedeli tüketici tarafından ödendiği gibi, can ve mal güvenliği açısından da büyük tehlikeler meydana gelebilmektedir.

Elektrik enerjisi, ticari ve endüstriyel alanda en çok kullanılan üründür. Sürekli devrede olması gereken bir tüketim unsurudur. Depolanması, mevcut şartlar altında söz konusu değildir, bu nedenle elektrik enerjisi üretildiği anda tüketilmesi gereken bir enerji türüdür. Zamanında kullanım ve verimliliği sağlamak için elektrik enerjisinin çok iyi kontrol edilmesi, şartname ve standartlara göre üretim, iletim, dağıtım yapılması ve yüksek güvenilirlikte kullanım ve uygulama yapılması gerekmektedir.

Şebekelerde akım, yükün değerine bağlı olarak değiştiği için kontrol edilemez ancak gerilim kontrol edilebilir. Bu nedenle besleme geriliminin sağlaması gereken bir takım standartlar mevcuttur. Alternatif akım sistemi, belirli frekanslı (50 Hz) ve belirli bir genliğe sahip gerilimde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Sonuç olarak gerilimin genliğinde, frekansta oluşan değişiklik veya dalga şeklindeki bozulma bir güç kalitesi problemidir. Generatörler tarafından mükemmele yakın sinüs biçiminde gerilim üretilmesine rağmen şebeke empedanslarından geçen akım, gerilimde bozulmalara sebep olmaktadır. Örneğin;

Şebekede oluşan bir kısa devre sonunda gerilimin ani olarak düşmesi veya gerilimin tamamen kesilmesi,
Enerji iletim hattına yıldırımın düşmesi sonucu oluşacak aşırı gerilimin şebekede ani darbe gerilimleri meydana getirmesi, bunun sonucunda sistemdeki yalıtımın zorlanması veya delinmesi,
Bir harmonik kaynağından meydana gelen bozulmuş akımın, sistem empedansı ile gerilimi etkilemesi, bunun sonucunda diğer tüketicilerin bozuk gerilim ile beslenmeleridir.

Günümüzde tüm elektronik cihazlar, işlevlerini gerçekleştirebilmek için kararlı ve kaliteli bir enerji kaynağına ihtiyaç duyarlar. Elektronik ve bilgisayar teknolojisindeki son gelişmeler, enerji kalitesi problemini daha da önemli hale getirmektedir. Sadece bilgisayarlar değil, mikroişlemci ve mikrodenetleyici sistemleri ile kontrol edilen tüm elektronik cihazlar ve sistemler, kalitesiz enerjiden olumsuz etkilenir.

Son yıllarda bilgisayar yazılım ve donanım teknolojileri ile haberleşme teknolojilerinde yaşanan gelişmeler, üst düzey otomasyon sistemlerinin tasarımını mümkün kılmıştır. Geniş bir alana yayılmış olan enerji dağıtım sistemlerine adapte edilecek üst düzey otomasyon sistemleri ile hem elektrik dağıtım sistemlerinin işletilmesi ve kontrolü daha kolay ve kaliteli gerçekleştirilecek, hem de tüketicilere daha kaliteli ve güvenilir enerji vermek mümkün olacaktır. 

Tanımlar ve Terimler

Alternatif akım sistemi tanımaya başlamadan önce elektrik güç tesisleri ile ilgili tanımları ve terimleri bir arada sunmakta fayda vardır. Elektrik İç Tesisleri Yönetmeliği ve Elektrik Kuvvetli akım Tesisleri Yönetmeliğinden derlenen ve teknik literatürde en çok kullanılan kavramlar, aşağıda verilmiştir:

Adım gerilimi: Topraklama geriliminin, insanın 1 metre'lik adım açıklığı ile köprülenebilen bölümüdür.

Ağ (enterkonnekte) şebeke: Santrallerin birbiri ile bağlantısını sağlayan gözlü şebekedir.

Ağırlık açıklığı: Direğin iki yanındaki iletkenlerin yatay teğetli noktaları arasındaki yatay açıklıktır.

Akım devresi: Akım kaynağı ile tüketim aracı arasındaki kapalı akım yoludur.

Aktif bölümler: İşletme araçlarının normal işletme şartlarında gerilim altında bulunan iletkenleri ve iletken bölümleridir. Orta iletkenler de aktif bölümlere girer, fakat sıfır iletkenleri ve bunlara iletken olarak bağlı bölümler aktif bölüm sayılmaz.

Alçak gerilim: Etkin değeri 1000 volt ya da 1000 volt'un altında olan fazlar arası gerilimdir.

Ana indirici merkez: Gerek enterkonnekte şebekeden alınan enerjiyi, daha küçük seviyeli iletim şebekelerine, gerekse iletilerek dağıtım bölgesine taşınan enerjiyi seçilmiş dağıtım gerilimi seviyesine dönüştüren transformatör merkezleridir.

Ana kolon hattı: İşletmeye ait besleme noktasından (ana buat) tüketicinin ilk dağıtım noktasına (ana tablo, sayaç) kadar olan besleme hattıdır.

Anma değerleri: Anma gerilimi, anma akımı, anma gücü, anma frekansı gibi işletme araçları ile tesislerin boyutlandırılmasında temel alınan değerlerdir.

Anma kesiti (nominal kesit): İletkenlerin standartlarda belirtilen kesit değeridir.

Ara indirici merkez: İki veya daha fazla yüksek gerilim seviyesi kullanılan şebekelerde enerjiyi bir yüksek gerilim seviyesinden diğerine dönüştüren transformatör merkezleridir.

Aşırı akım koruma aygıtları: Elektrik akımını, öngörülen bir sınır değeri aşması durumunda kendiliğinden kesen aygıt ve düzenlerdir. Bunlar,

Eriyen telli sigortalar ile,
Aşırı akım koruma anahtarları (otomatik sigorta, motor koruma anahtarları gibi) olmak üzere iki bölüme ayrılır.

Aşırı gerilim: Genellikle kısa süreli olarak iletkenler arasında ya da iletkenlerle toprak arasında oluşan, işletme geriliminin izin verilen en büyük sürekli değerini aşan, fakat işletme frekansında olmayan bir gerilimdir.

Aşırı Gerilim: Genellikle kısa süreli olarak iletkenler arasında yada iletkenlerle toprak arasında meydana gelen, işletme geriliminin izin verilen en büyük sürekli değerini aşan, fakat işletme frekansında olmayan bir gerilimdir.

Başka şebekelerin etkisi ile oluşan aşırı gerilim: Başka şebekelerin, sözü edilen şebekeye etkisi sonucunda oluşan gerilimdir.

Dağıtım şebekesi: İletilerek tüketilecek bölgeye taşınmış olan enerjiyi, tüketiciye kadar götüren şebekedir.

Dağıtım transformatör merkezi: Yüksek gerilimli elektrik enerjisini alçak gerilimli elektrik enerjisine dönüştüren transformatör merkezleridir.

Demet iletkenler: Bir faz iletkeni yerine, iki ya da daha çok iletken kullanılan ve iletkenler arasında hat boyunca yaklaşık olarak aynı uzaklık bulunan düzendir.

Dış aşırı gerilim: Yıldırımlı havaların etkisiyle oluşan bir aşırı gerilimdir.

Direğin yararlı tepe kuvveti: Direğe gelen rüzgar yükü dışında, tepeye indirgenmiş öteki kuvvetlerin izin verilen yatay bileşenidir.

Direk açıklığı (menzil): İki komşu direk arasındaki yatay uzaklıktır.

Dokunma gerilimi: Topraklama geriliminin, insan tarafından köprülenebilen bölümüdür.

El ulaşma uzaklığı: Normal olarak girilip çıkılan yerlerde insan elinin, yardımcı bir araç kullanmadan her yönde ulaşabileceği uzaklıklardır. Bu uzaklıklar, basılan yüzeyden başlayarak yukarıya doğru 2,5 metre aşağıya ve yanlara doğru 1,25 metre varsayılır.

Elektrik işletme araçları: Tüm olarak ya da ayrı bölümler halinde elektrik enerjisinin kullanılmasını sağlayan araçlardır.

Elektrik işletme yerleri: Esas olarak elektrik tesislerinin işletilmesine ait yerler olup buraların yalnız ilgili işletme personeli girebilir. Örneğin bağlama tesisi bölümleri, kumanda yapıları ayrılmış bölümlerdeki dağıtım tesisleri, ayrılmış elektrik deney yerleri ve laboratuarlar, makineleri yalnızca yetkili personeli tarafından kullanılabilir) santral makine daireleri ve benzeri yerler bu gruba girer.

Elektrik kuvvetli akım tesisleri: İnsanlar, diğer canlılar ve eşyalar için bazı durumlarda (yaklaşma, dokunma vb.) tehlikeli olabilecek ve elektrik enerjisinin üretilmesini, özelliğinin değiştirilmesini, biriktirilmesini, iletilmesini, dağıtılmasını ve mekanik enerjiye, ışığa, kimyasal enerjiye vb. enerjilere dönüştürülerek kullanılmasını sağlayan tesislerdir.

Elektrik tüketim araçları: Elektrik enerjisini, elektriksel olmayan başka bir enerjiye çeviren yada haberleşmede kullanılan elektrik işletme araçlarıdır.

Elektrik zayıf akım tesisleri: Normal durumlarda, insanlar ve eşyalar için tehlikeli olan akımların meydana gelemediği tesislerdir.

En büyük çekme gerilmesi: -50C'da hesap için esas olan ek yükte ya da en küçük ortam sıcaklığında ek yüksüz yahut +50C'da rüzgar yükünde oluşan iletken gerilmelerinin en büyük yatay bileşenidir.

Enerji kabloları: Elektrik enerjisinin iletilmesi veya dağıtılması için kullanılan, gerektiğinde toprak altına da döşenebilen yalıtılmış iletkenlerdir.

Faz iletkeni: Akım kaynaklarını tüketicilere bağlayan fakat orta noktadan ya da yıldız noktasından çıkmayan iletkenlerdir.

Gerçek kesit: Örgülü iletkenlerin, yapım toleransları dikkate alınmaksızın, net kesit değerleridir.

Gövde Teması: Bir hata sonucunda bir elektrik işletme aracının gövdesi ile aktif bölümler arasında meydana gelen iletken bağlantıdır.

Gövde: İşletme araçların her an dokunulabilen, aktif bölüm olmayan fakat bir arıza durumunda gerilim altına girebilen iletken bölümleridir.

Hat Teması: Kısa devre olayının geçtiği akım devresi üzerinde faydalı bir direnç bulunursa, bu olaya hat teması adı verilir.

Hata akımı koruma bağlaması: Gerilim altında olmayan iletken tesis bölümleri üzerinde ya da topraktan anahtarın anma hata akımını aşan bir hata akımının geçmesi durumunda, bir hata akımı koruma anahtarının elektrik devresini kendiliğinden açtığı bir bağlantı biçimidir.

Hata akımı: Bir yalıtkanlık hatası sonucunda geçen akımdır. Hata akımı ya bir kısa devre akımıdır ya da toprak teması akımıdır.

Hata gerilimi koruma bağlaması: Gerilim altında olmayan iletken tesis bölümleri ile bir yardımcı topraklayıcı arasında yüksek bir dokunma gerilimini meydana gelmesi durumunda bir hata gerilim koruma anahtarının elektrik devresini kendiliğinden açtığı bir bağlantı biçimidir.

Hata Gerilimi: Aygıtların gövdeleri arasında ya da bu gövdelerle referans toprağı arasında hata durumunda meydana gelen gerilimdir.

Hava hattı çeşitleri:

i) Küçük aralıklı hatlar: Birbirini izleyen iki direk arasındaki açıklık, çıplak iletkenler için 50 metre'yi, yalıtılmış iletkenler için 60 metre'yi aşmayan hatlardır.

Not: Küçük aralıklı hatlarda 50 metre'den büyük açıklıklar: Küçük aralıklı hatlarda en büyük açıklık olan 50 metre'lik aralık ancak kaçınılmaz nedenlerle arttırılabilir. Küçük aralıklı hatlarda topografya durumu nedeniyle, 50 metre'den fazla bir açıklık gerekirse, bu bölüm büyük aralıklı hatlar gibi işlem görür.

ii) Büyük aralıklı hatlar: Birbirini izleyen iki direk arasındaki açıklık, çıplak iletkenler için 50 metre'yi, yalıtılmış iletkenler için 60 metre'yi aşan hatlardır.

Hava hattı: Kuvvetli akım iletimini sağlayan mesnet noktaları, direkler ve bunların temelleri, yer üstünde çekilmiş iletkenler, iletken donanımları, izolatörler, izolatör bağlantı elemanları ve topraklamalardan oluşan tesisin tümüdür.

İç aşırı gerilim: Toprak temasları, kısa devreler gibi istenilen ya da istenilmeyen bağlama olayları ya da rezonans etkileriyle oluşan bir aşırı gerilimdir.

İki taraftan beslenen kablo şebekeleri: Bir indirici merkezin bir başka indirici merkezde nihayetlenen ve çoğunlukla bir noktada açık işletilen kablo şebekeleridir.

İletim şebekesi: Yerel koşullar nedeniyle belli yerlerde üretilebilen ve ağ şebeke ile en üst düzeyde toplanan enerjiyi tüketicinin yakınına ileten kablo ve/veya hava hattı şebekeleridir.

İletken donanımı: İletkenle doğrudan doğruya temasta olan ve iletkenlerin bağlanması, gerilmesi ve taşınmasına yarayan parçalardır.

İletken kopma kuvveti: İletkenlerin hesapla bulunan teorik kopma değerinin %95'i ya da kataloglarda "kopma yükü" olarak belirtilen değerdir.

İletkenler: Gerilim altında olup olmamasına bağlı olmaksızın bir hava hattının mesnet noktaları arasındaki çıplak ya da yalıtılmış örgülü ya da tek tellerdir

300W Pioneer Amplifikatör Devresi

Pioneer 300W amplifikatör devresi +- 45v simetrik DC ile çalışıyor güç transistörlerinin tümü NPN2N3773, MJ15003, MJ11016 transistörleri kullanılabilir 4 ohm hoparlör ile 300 watt güç veriyor. Sürücü kartın şema, pcb çizimleri ve proteus isis simülasyonu var güç transistörleri soğutucu üzerinden sürücüye bağlanıyor..

alternatif link: 300w-pioneer-amplifikator-devresi.rar alternatif link2

900w Class D Amplifikatör IR2110 IR2010

Class D amplifikatörler özellikle bass sesler için kullanılıyor anahtarlamalı çalışma sayesinde çok küçük boyutlarda yüksek güç alınabiliyor devrede kullanılan bobinin değieri 22uh ie33 nüveye sarılabilir (diğer devrede 50uh). 900W Class D amplifikatör devresine ait 2 tasarım var neredeyse aynılar birisinde IR2110diğerinde IR2010 kullanılmış ikisininde şema ve PCB çizimleri var.

Bir ara class d anfilerle uğraşmam gerek işin için ie33 olunca malzemelerde piyasada bulununca ilgimi çekiyor ama bu kadar yüksek güçleri test etmek zor

DİKKAT 900w Class D anfi devresi yüksek voltaj ile çalışmaktadır +90v -90v tolam 180v dc dikkatli olun kondansatör bağlantılarına dikkat edin + – kutupları ters bağlarsanız yüksek voltajda büyük patlamalar olabilir devreyi çalıştırmadan önce Sigortalı Elektrik Hattı,koruyucu gözlük kullanın

IR2110 IR2010 900w Class D şema, pcb dosyalar: 900w-class-d-amplifikator-ir2110-ir2010.rar alternatiflink2

PASS ZEN V5 Class A Amplifikatör

Class A amplifikatörler ayrı bir dünya özellikle DIY aleminde bu iş için çok büyük paralar harcayanlar var ilk kural tüm malzemelerin en kalitesinden ve orjinal olması sonrası zaten geliyor class a anfilerdegenelde çıkış güçlri düşüktür ama gerçek güçleri verilir ayrıca sürekli tam güç çalışıyorlar Pass Zen V5 class a anfi devresi sade bir tasarıma sahip tüm detalar ölçim bilgileri vb. verilmiş PASS ZEN V5 güç kaynağında mosfet regülatör kullanılmış aslında regülesizde devre çalıştırılır ama regüleli besleme daha sağlıklıdır yüksek seslerde voltaj dümü olmaz bu arada güç kaynağıda brnzer bir çok class a anfi devresinde kullanılabilir

Mosfetli simetrik regüle devresinde 120v giriş görünüyor trafoda 120v girişli devreyi yapacak olanlar 220v trafo kullanılmalı bu arada şebeke girişinde garip bir bağlantı var B3 köprü diyotu + ve – uçları kısa devre edilip toprak hattına bağlanmış AC girişlerinden birisi simetrik beslemenin 0 ucuna diğeri ise anfinin kasasına bağlanıyor gürültüyü en aza indirmek için sanırım ya da topraklama ile ilgili ama daha önce hiç görmedim gerçekten çok kaliteli detaylı bir tasarım

The Complementary Zen

by Nelson Pass, (c) 2003 Pass Laboratories The Zen Amp concept is an exploration of how well you can make a simple audio amplifier perform. It makes for an interesting illustration of design technique, since more complex circuits are inevitably composed of collections of simple circuits, and it is well recognized that the optimization of these simple sub circuits is usually the key to getting the most out of the larger circuit.

Kaynak: diyzone.net/article.php?sid=431 alternatif link: pass-zen-v5-class-a-amplifikator.rar alternatif link2

2X60W Class D Amplifikatör İlginç Bir Tasarım 220V Regüle

Class D amplifikatörler özellike bass seslerde yüksek güç için oldukca ucuz, boyut, ağırlık vb. bakımındn avantajlı olduğu için bir çok seslendirme projesinde kullanılıyor ses kalitesi yüksek değil… bu projede 2x60w class d amplifikatör devresini çalıştırmak için direkt 220v regüle edilmiş regüle güç katında moc3010 tirak sürücü optokuplör ve Q4015L5 15Amper triyak üzerine kurulu bir devre var ve 51v dc çıkış veriyor bu voltaj zenerler ile +-25.5v +-12 ve tek 12v olarak bölünüp class d amplifikatör çalıştırılıyor

220v direkt regüle edilerek kullanılması trafolu ya da smps beslemeye göre daha çok gürültü verebilir ama 2x60w oldukca yüksek bir güç amfi katı bir tarafa regüle katı tahminen 51v üzerinde 3 amper veriyordur farklı projelerde oldukca işe yarar bir ara denemek lazım

2X60 Watt class d amfi çizimleri;

  

DİKKAT Devre yüksek voltaj ile çalışmaktadır dikkatli olun kondansatör bağlantılarına dikkat edin + – kutupları ters bağlarsanız yüksek voltajda büyük patlamalar olabilir devreyi çalıştırmadan önce Sigortalı Elektrik Hattı,koruyucu gözlük kullanın

IRS2092 Class D Güç Amplifikatörü Referans Tasarımı 25W 500W

500W class d anfi devresini International Rectifier firması IRS2092 entegresi için hazırlanmış pdf dosyasında çıkış bobini soğutucu vb. tüm detaylar, hesaplama, devre şeması ve pcb çizimleri verilmiş ek olarak gerber dosyalarıda var zaten bu referans tasarım üzerinden bir çok class d anfi devresi yapıldı

IRS2092 çıkışında kullanılan IRFI4019H-117P fet modül yerine benzer özelliklerde ayrı mosfetler kullanılabilir IRFI4024H-117P ile 25w 100w IRFI4212H-117P ile 60w 240w IRFI4019H-117P ile 125w 500w

IRS2092 25W-500W Class D Audio Power Amplifier Reference Design

Using the IRS2092 Protected Digital Audio Driver IRS2092 reference design is a two-channel Class D audio power amplifier that features output power scalability. The IRAUDAMP7D offers selectable half-bridge (stereo) and full-bridge (bridged) modes. This reference design demonstrates how to use the IRS2092 Class D audio driver IC, along with IR’s digital audio dual MOSFETs, such as IRFI4024H-117P, IRFI4019H-117P, IRFI4212H-117P and IRFI4020H-117P, on a single layer PCB. The design shows how to implement peripheral circuits on an optimum PCB layout using a single sided board.

IRS2092 Class D 25W 500W dosyalar: irs2092-class-d-guc-amplifikatoru-referans-tasarimi-25w-500w.raralternatif link2

Mosfet Hifi Amplifikatör RAS100 ve RAS300 Yeni PCB Çizimleri

Tasarımı Nico Ras`a ait olan diyaudiotr.com sitesinde paylaşılan RAS100 (100w ve RAS300 300w mosfet güç amplifikatörlerine ait hazırladığım PCB çizimlerini paylaşıyorum PCB çizimleri proteus ares ile hazırlandı ek olarak ros300 çiziminde besleme devreside bulunuyor aynı devreyi ras100 içinde kullanabilirsiniz

RAS100 Yeni PCB Tasarımı;

RAS300 Yeni PCB Tasarımı;

ras100, ras300, mosfet hifi, güç amplifikatörü, Nico Ras

Not: ras100 ve ras300 yeni pcb çizimleri denenmemiştir dosya içinde bulunan orjinal şema ile karşılaştırıp devreyi yapınız

Orjinal ve yeni dosyalar: mosfet-hifi-amplifikator-ras100-ve-ras300-yeni-pcb-cizimleri.RAR alternatif link2alternatif link3

100W Hi Fi Amplifikatör Ras100 V2

Daha önce “Mosfet Hifi Amplifikatör RAS100 ve RAS300 Yeni PCB Çizimleri” yazısında 100W MOSFET amplifikatör RAS-100 için tasarladığım PCB çizimini paylaşmıştım çizimi değiştirdiğim için V2 dedim aslında totalde fark yok ama kullanışlılık ve göze hoş gelmesi açısından çizimde farklar var ayrıca devreyi gerçekleştirme fırsatım oldu çalışmasında bir sıkıntı yok sorunsuz çalışmakta fırsat bulursam yazıya video ekleyeceğim… Dosyalara Ares 7.0 sürümünü de ekledim..

   

100W Mosfet Amplifikatör RAS100-V2 Tüm dosyalar: ras100-versiyon-2.rar alternatif link2, alternatif link3

100W Hi Fi Amplifikatör Ras100 V2

Class D anfi devreleri switch mode anahtarlamalı çalışma sayesinde çok daha az malzeme ile yüksek güç verebiliyor. 600w gibi yüksek bir güç 2 devrenin köprü bağlantısı ile sağlamış (4 ohm hoparlör ile 1000w) toplamda 4 adet FDP2532 mosfet kullanılıyor (yerine IRFP250 kullanılabilir) mosfetler IR2110 mosfet sürücü entegreleri ile kontrol ediliyor. Class D anfi devresinde kullanılan bobinler 30uh değerinde EI33 nüveye sarılabilir yazar 7 adet 0.4mm teli paralel bağlayıp 14 tur sardığını söylemiş

Anfinin aşırı akım çekmesine karşı NE555 timer entegresi üzerine kurulu koruma devreside var -65v besleme hattına seri bağlanan 0.05Ohm 4w direnç üzerindeki gerilim düşümüne göre IR2110 entegrelerini uyku moduna alıp kapatıyor. 600w Class D amplifikatör projesine ait pcb ve şema çizimleri var.

DİKKAT 600W Class D anfi devresi yüksek voltaj ile çalışmaktadır +65v -65 toplam 130v dikkatli olun kondansatör bağlantılarına dikkat edin + – kutupları ters bağlarsanız yüksek voltajda büyük patlamalar olabilir devreyi çalıştırmadan önce Sigortalı Elektrik Hattı,koruyucu gözlük kullanın

alternatif link: 600w-class-d-amplifikator-ir2110.RAR alternatif link2 alternatif link3

RMS 190W Darlington Oto Amplifikatör TIP142 TIP147 SG3525 Konvertör

RMS 190W amfi devresinin çıkış katında TIP142 TIP147 darlington transistörler kullanılmış PCB baskı devre tasarıı çok iyi orjinal Oto amfiden farkı yok gibi .. Darlington amfinin beslemesi simetrik +-30v DC akü voltajını çevirmek için SG3525 kontrol entegresi izerine kurulu DCDC Konvertör devresi kullanılıyor bu bölüm ve amfi tek PCB üzerinde DCDC konvertör devresinde toroid nüve kullanılıyor nüve ve sargı bilgileri verilmiş.

Toroid nüve primer sargısı 3 parça 1.5mm tel paralel bağlanarak 2×4 tur sarılacak sekonder çıkış sargısı ise 1mm telden 2×22 tur

Toroid nüve bulunmazsa yerine ETD, EI tip nüveler kullanılabilir daha önce bu konu hakkında detaylı bir yazı paylaşmıştım; EI33 Trafo Kullanarak DC DC Konvertör 200W 2X30V SG3524 SG3525

 

 alternatif link: rms-190w-darlington-oto-amplifikator-tip142-tip147-sg3525-konvertor.RAR alternatif link2 alternatif link3