elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

Alternatif Akım Motorları
( Alternating Current ) |
Birinci Bölüm

Asenkron motorlar, endüstride en fazla kullanılan elektrik makineleridir. Bizde bu yazı serüvenimizin birinci bölümünde altarnatif akım (AC) motorlarının genel yapısı ve tarihçesini inceleyeceğiz.



A- A+
09.05.2013 tarihli yazı 39242 kez okunmuştur.
Alternatif akım motorları diğer adıyla AC motorlar asenkron ve senkron olmak üzere 2 bölümden oluşurlar.

►Öncelikle   asenkron ile senkron arasındaki fark öğrenelim.

 
►Asenkron motor –  senkron motor arasındaki temel fark:
 
Asenkron motorları senkron motorlardan ayıran en büyük özellik, dönme hızının(teoride karşılığı mil hızıdır) sabit olmayışıdır.

►Makinenin asenkron oluşu bu özelliğinden gelmektedir.

 


Asenkron Motorların Tarihçesi


►Asenkron motoru Nikola Tesla bulmuştur ve ilk asenkron motor 4 kutupludur.

►Döner manyetik alan fikri François Arago (Fransız) tarafından 1824 yılında geliştirilmiş ve Walter Baily tarafından uygulanmıştı.

►Walter Baily, akım kullanarak etrafında dönen herhangi bir yük için uygun olmayan bir bakır disk yaptı.

►En erken alternatif akım motoru olarak kabul edilir.

►Döner manyetik alan fikrine dayanan pratik indüksiyon motorlar birbirinden habersiz Galileo Ferraris (İtalyan) ve Nikola Tesla (Sırp) tarafından icat edildi.

►1915’teki otobiyografisinde Tesla, 1882 yılında döner manyetik alanı tasarladığını ve 1883 yılında döner manyetik alanı kullanan ilk indüksiyon motorunu icat ettiğini yazmaktadır. 

►Ferraris 1885 yılında fikri geliştirerek ve 1888 yılında motor işleyişinin temellerini detaylandırdığı araştırmasını Turin Royal Academy of Sciences’de yayınladı.

►Tesla, aynı yıl motoru için US 381968 Patentini aldı. 

►Sincap kafesli indüksiyon motor bir yıl sonra Mikhail Dolivo Dobrovolsky (Rus) tarafından icat edildi.

►Aynı zamanda ilk üç fazlı transformatörü icat etmiştir.

 
 

Şekil 1: Bugün, endüstri ve ev uygulamaları için asıl güç olan orijinal Tesla Elektrik Motorlarından biri 1888
 

 

►Tesla’nın elektrik motoru Dünya’da yapılmış bütün icatlar içinde en iyi 10 taneden birisidir.

 
 
Şekil 2: Londra British Science Museum (İngiliz Bilim Müzesi)’da gösterimde olan orijinal AC Tesla İndüksiyon Motorlarından biri.


►Bu motor İngiltere’de Prof. Aytron için Tesla tarafından kiralandığı T.C. Martin’in kitabında bahsedilmiştir.

►1892’de Prof. Ayrton’ a orijinal indüksiyon motorunu verdiği Londra’da bulunan Institution of Electrical Engineers and the Royal Institution of Great Britain (Elektrik Mühendisleri ve Büyük Britanya Kraliyet Enstitüsü)’de ünlü dersini verdi.



Şekil 3: Washington D.C.’de Smithsonian Institution’de kurulmuş Tesla’nın Alternatif Akım Motoru

 

Asenkron Motorlar

 
Asenkron motor; stator sargıları ile aldığı elektrik enerjisini rotorunda dönme hareketi yaparak mekanik enerjiye çeviren elektrik makinesidir.

►Bu motorlara uyumlu olmayan motorda diyebiliriz.

►Çalışma ilkesi bakımından asenkron motorlara endüksiyon motorları da denir.

►Asenkron motorlar; sürekli bakım istemezler, yük altında devir sayıları çok değişmez ve güç elektroniği devreleriyle devir sayıları kolayca ayarlanabilir.  

►Ayrıca diğer elektrik makinelerine göre daha ucuzdurlar ve bakıma daha az ihtiyaç gösterirler.

►Asenkron motorların çalışmaları sırasında elektrik arkı (kıvılcım) meydana gelmez.

►Bu özellikler, asenkron motorların endüstride en çok kullanılan motorlar olmalarına sebep olmuştur.

 


Asenkron Motorların Üstünlükleri

 
►Sürekli bakım istemezler. 

►Diğer elektrik motorlarına oranla ucuz ve sağlamdırlar. 

►Çalışma anında ark (kıvılcım) üretmezler. 

►Yük altında devir sayıları çok değişmez. 

►Elektronik devreler yardımıyla (frekans dönüştürücüleri) devir sayısı kolayca ayarlanabilir. 

►Küçük güçlerden çok büyük güçlere kadar imal edilirler. 

►Bir ve üç fazlı olarak üretilebilir.

 
 

Şekil 4: Asenkron motor genel görünümü



►Temel parçaları stator ve rotordur.

►Diğer parçaları; gövde, kapaklar, rulmanlar ve yataklar ve soğutucu pervanedir.  

►Sincap kafesli motor ve rotoru sargılı veya bilezikli motor olmak üzere 2 çeşidi vardır.

►Beraber asenkron motorun yapısındaki parçalarını inceleyelim.
 

1) Stator


►0.4-0.8 mm kalınlığında bir tarafı yalıtılmış sacların özel kalıplarda paketlenmesiyle üretilen stator asenkron motorun duran parçasıdır.

►Parçanın iç kısmında izoleli bakır telden yapılmış sarımlar bulunur.

►Sarımların görevi statora alternatif gemilim uygulandığında manyetik alan oluşturarak rotorun dönmesini sağlamaktır.
 

2) Rotor


►Asenkron motorun dönen bölümüdür.

►Rotor, ince çelik sacların üst üste paketlenmesiyle oluşturulmuştur.

►Stator manyetik alanın etkisiyle ikinci bir manyetik alanın oluşabilmesi için gövdesi üzerine açılan oyuklara alüminyum çubuklar ya da sargılar yerleştirilmiştir.
 

3) Gövde


►Asenkron motorların gövdesi soğutmanın çabuk olması için çıkıntılı olarak üretilir.
 

4) Kapaklar


►Motorun statoru iki kapak ile dış ortamdan ayrılır.

►Kapakların tam merkezinde rotoru tutan rulmanlar ya da yataklar bulunur.

►Küçük güçlü motorlarda rotorun kolayca dönmesini sağlayan eleman olarak metal yataklar kullanılırken, büyük güçlü motorlarda rulmanlar kullanılır.
 

5) Rulmanlar ve Yataklar


►Rotorun kolayca dönebilmesi için rulman ya da metal yataklar kullanılır.

►Yatak ve rulmanlar kullanımdan dolayı zamanla özelliğini kaybeder.

►Bozulan rulman motorun verimini düşürür.

►İşte bu nedenle belli aralıklarla motor rulmanları kontrol edilerek arızalanalar yenileriyle değiştirilir.

►Metal yataklar küçük güçlü motorlarda kullanıldığından uzun yıllar çalışabilir.

 
 

6) Soğutucu Pervane


►Asenkron motorların sargılarının aşırı ısınması sakıncalı durumlar ortaya çıkarabilir.

►İşte bu nedenle gövdenin soğutulması için plastik ya da alüminyumdan yapılmış soğutucu pervaneler kullanılır.




Şekil 5 : Asenkron motor yapısı

 


Video 1: Asenkron motor animasyon görünümü


 
►Asenkron motorlar için asenkron motorların 1 faz çalışması ve 3 faz çalışma mantığını bilmek çok önemlidir.

►Elektrik motorları yazı serüvenimizin birincisinden öğrenebilirsiniz.
                               
 

► Elektrik motorları 1.bölüme ulaşmak için tıklayınız

 

 

Video 2 : Asenkron motor çalışma animasyonu

 

►Asenkron motorlar rotorlarının yapısına göre iki şekilde sınıflandırılırlar.

►Rotoru kısa devre çubuklu (Sincap kafesli)  asenkron motorlar ve rotoru sargılı (bilezikli)  asenkron motorlar.

►Bu iki asenkron motor çeşidinin farkını ve şeklini iyi bilmeliyiz.

►Özelliklerini endüstriyel ortamda satın alırken kataloglardan seçiyoruz.

 

►Not: Rotoru sincap kafesli asenkron motorun ve bilezikli asenkron motorun statoru aynı şekilde yapılmıştır, yapısal olarak bir fark yoktur.

Bu iki tip motoru birbirinden ayıran özellik, rotorların yapısal olarak farklı olmasıdır.


     
Şekil 6: Sincap kafesli asenkron motor



 
 
 
Şekil 7: Bilezikli (Rotoru sargılı ) asenkron motor


 
Not:Bir sonraki yazı serüvenimizde 3 fazlı asenkron motorların bağlantı klemensi ve yıldız-üçgen bağlantı şekillerini inceleyeceğiz.

 


 
 

Kaynak


►Fundamentals of AC Motors

►Megep

 


ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar