Asenkron Motor Frenleme Sistemleri

Asenkron motorlar endüstrinin olmazsa olmazlarındandır. Üretilen elektrik enerjisinin büyük bölümünün harcandığı bu motorlara olan ihtiyaç, bu motorların kontrolünü de zorunlu kılmaktadır. Rejeneratif frenlemenin mümkün olmadığı ve ani duruş isteyen uygulamalarda kullanılan bu asenkron motorları farklı kılan detaylar yazımızda.

A- A+

14.03.2019 tarihli yazı 27424 kez okunmuştur.

Mekanik Frenleme

Asenkron motorlar endüstriyel anlamda en çok kullanılan motor tipidir. Bu motorların kullanım alanları geniş bir alan kapladığı ve bakım ve kullanımı daha kolay olduğundan daha çok tercih edilirler. Asenkron frenli motorun özelliği ise motor enerjisi kesildiği zaman rotor dönüşünün aniden kesilmesidir. Bu ani frenleme sistemi ise bir bobin aracılığıyla sağlanır. Motora enerji verildiği zaman bu bobinden geçen akım rotoru durduran frenleme mekanizmasının çekmesini sağlayarak rotorun dönmesine izin verir ve aynı şekilde motorun enerjisi kesildiğinde bobin enerjisiz kaldığından frenleme mekanizması serbest kalır ve bobinlerin çektiği fren balataları rotora yapışarak motoru aniden durdurur.

Şekil 1: Mekanik Frenli Asenkron Motor Parçaları

►İlginizi Çekebilir : Elektrik Motorları 1. Bölüm

Bununla birlikte frenli asenkron motorun klemens kutusunda normalden farklı olarak karşımıza çıkan bir eleman ise VDR olarak adlandırılan cihazdır. Bu cihaz 2 faz arasına bağlanır ve normalde iletken olan bu cihaz üzerinden fazla akım geçmesi durumunda yalıtkan hale geçen bir yapıdadır. VDR’nin kullanılmasındaki amaç, motorun aşırı akım çekmesi durumunda sargıların yanmasını engellemek ve motorun zarar görmeden devreden çıkmasını sağlamaktır.

Şekil 2: Mekanik Frenli Asenkron Motor Klemens Kutusu Faz ve VDR Bağlantıları

Ters Akım Frenleme

Asenkron motorların frenlenmesi amacıyla kullanılan bir diğer yöntem ise ters akımla frenleme yöntemidir. Bu yöntem bilezikli ve sincap kafesli asenkron motorlarda kullanılabilir. Ters akımla frenlemede motora gelen 3 fazdan 2’sinin yerleri değiştirilir. Fazların bu yer değiştirme sebebiyle motor miline etki eden moment 180 derece yön değiştirmiş olur. Yani başka bir deyişle motor aniden fazlar yer değişmeden döndüğü yönün tersine bir yönde döndürme kuvvetine maruz kalır. Bu da motorun hızlı bir şekilde frenlenmesine olanak sağlar. Bu frenleme yöntemi kullanılmadan önce çekilecek akımın sınırlanması dolayısıyla stator iletkenlerine ilave dirençler yerleştirilir. Sincap kafesli motorlarda bu frenleme yönteminin kullanılması mekanik streslerin yanında termal problemlere de yol açar ve bu kayıplar önemli ölçüde büyüktür. Bu sebeple ters akım frenleme yöntemi sincap kafesli asenkron motorlar için daha çok düşük güç bandında tercih edilir.

Şekil 3: Sincap Kafesli Asenkron Motorun Ters Akım Frenleme Şeması

Bilezikli asenkron motorlarda ise ters akım frenlemesi yine 2 fazın yer değiştirmesi ile yapılırken kayıpların büyük bir çoğunluğu rotor devresindeki dirençlerde meydana gelir. Bu sebeple rotor gerilimi 2 katına çıkabilir ve bu da bu tarz uygulamalar için gerilime karşı ilave izolasyon gerektirir.

Şekil 4: Bilezikli Asenkron Motor Ters Akım Frenleme Şeması

►İlginizi Çekebilir : Asenkron Motorlarda Mekanik Arızalar

DC Dinamik Frenleme

DC dinamik frenleme de asenkron motorların frenlemesinde kullanılan yöntemlerdendir. Bu yöntemde motorun stator sargılarına gelen enerji frenleme yapılacağı zaman kontaklar yardımıyla sargılardan ayrılır. Bu işlemin hemen ardından herhangi iki faza bir doğrultucu aracılığıyla doğru gerilim verilir. Bu, stator sargılarından geçen doğru akım sayesinde durağan bir manyetik alan oluşturur. Oluşan bu manyetik alan hareket etmekte olan rotor iletkenlerinde bir gerilim indükler. İndüklenen bu gerilim sebebiyle akan akımın oluşturduğu manyetik alan rotoru stator manyetik alanı ile hizalı hale getirir ve frenleme gerçekleşmiş olur. DC bağlantı gerçekleştirilirken akım sınırlayıcı olarak devreye seri bir direnç bağlanır. Sonuç olarak frenleme sırasında rotorun ataleti dolayısıyla sahip olduğu enerji ısı ve bakır kaybı olarak soğrulur.