Ders notu_AC_motor

ASENKRON (İNDÜKSİYON)
MOTOR
Genel
Tek fazlı indüksiyon motoru
•  Asenkron makinalar motor ve
jeneratör olarak
kullanılabilmekle birlikte,
jeneratör olarak kullanım rüzgar
santralleri haricinde yaygın
değildir.
Kapasite
•  Genellikle sanayide kullanılan
asenkron makinalar sincap
kafesli motorlardır.
Şaft
Bilgi levhası
•  Hem tek faz, hem de 3 fazlı
olarak kullanımı yaygındır.
Bağlantı kutusu
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
1
ASENKRON MOTOR
•  Statorun (sabit kısım) yapısı
–  İnce tabakalardan oluşan ve
yarıklara sahip demir nüve
–  Bobinler yarıklara yerleştirilerek tek
veya 3 fazlı sarımlar elde edilir.
•  Sincap kafesli rotorun
(hareketli kısım) yapısı
–  İnce tabakalardan oluşan ve
yarıklara sahip demir nüve
–  Metal çubuklar yarıklara döküm
suretiyle yerleştirilmiştir.
–  İki halka çubukları kısa devre eder.
–  Çubuklar gürültüyü azaltmak
amacıyla eğimli olarak
yerleştirilirler.
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
2
ASENKRON MOTOR
Tel sargı rotorun yapısı
Kesit görünüm
• 
• 
• 
• 
3 fazlı sargılar yarıklara
yerleştirilir.
Demir nüveli stator
Sargılar wye (yıldız) veya üçgen
şeklinde bağlanır.
Her faz sargısının ucu şaftın
üzerine yerleştirilmiş bir halkaya
bağlanır. 3 fırça bu halkalara
temas eder.
Rotor sargıları değişken bir direnç
üzerinden veya ayrı bir güç
kaynağı vasıtası ile beslenir.
Yarıklar
Phase
C
Phase
A
Sargılar
3 fazlı sargılar
BA+
C+
Halkalar
C-
Phase
AB+
B
Şaft
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
3
ASENKRON MOTOR
Statorun Yapısı
Demir nüveli stator
•  Halka şekindeki nüve
motorun kasasına
bağlanır.
•  Bobinler yarıklara
yerleştirilir ve bu bölümler
sıkıştırılarak kapatılır.
•  Yüksek gerilim
motorlarında kullanılan
bobinler kurutulur ve yağ
emdirilir.
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
4
ASENKRON MOTOR
Statorun Yapısı
Stator sargılarının
yerleştirilmesi
•  Bobinler izole bakır iletken
(enamel) kullanılarak imal
edilirler.
Bobin sonu
Tape-wound
coil insulation
•  İzole bobinler statordaki
yarıklara yerleştirilir.
Bobinin yanal bölgeleri
•  Bobinin her iki tarafı elektriksel
olarak yaklaşık 180o‘lik açı
oluşturacak şekilde
yerleştirilmiştir.
Bobin sonu
Bobinin bağlantı uçları
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
5
ASENKRON MOTOR
Tel sargı rotor
27.12.2012
Sincap kafesli rotorun yapısı
Asenkron motorlar
• 
6
ASENKRON MOTOR
3 fazlı motorların çalışma prensibi
•  Stator 3 fazlı gerilimle beslenir ve sargılardan 3 fazlı simetrik
akım geçer.
•  3 fazlı akım döner bir manyetik alanın oluşumunu sağlar.
•  Manyetik alan senkron hızda döner. Alanın dönme hızı (ns)
şebeke frekansı (f) ve çift kutup sayısı (p) ile kontrol edilir.
•  ns = f / p (1 saniyedeki devir sayısı)
•  ns = (f * 60 )/ p (1 dakikadaki devir sayısı)
•  Döner alan kısa devre edilmiş rotor iletkenlerinde gerilim
meydana getirir.
•  Elde edilen gerilim çubuklardan akım akmasına neden olur.
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
7
ASENKRON MOTOR
3 fazlı motorların çalışma prensibi
•  Stator manyetik alanı ve rotor akımı arasındaki etkileşim motoru
(rotoru) çeviren kuvveti üretir. (Kuvvet = B I L sin φ)
•  Elde edilen gerilimin genliği döner alanın ve rotorun dönüş hızının
farkına bağlıdır.
•  Hız farkı rotorun durma konumunda yüksek akım çektiği durumda
maksimum olur. Bu durumda rotor akımının frekansı 50 Hz’dir.
•  Demeraj sonrası rotor hızlandıkça aradaki fark azalır ve sonuçta:
–  Rotorda endüklenen gerilimin frekansı azalır.
–  Rotor akımının ve endüklenen gerilimin genliği azalır.
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
8
ASENKRON MOTOR
Kuvvet oluşumu
•  Döner alan
çubuklarda akım
oluşturur.
•  Oluşan kuvvet
motoru
döndürür.
•  L rotorun
uzunluğudur.
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
9
ASENKRON MOTOR
3 fazlı motorların çalışma prensibi
•  Rotor hızıstatorun açısal döner açısal hızına eşit
olduğunda oluşan gerilim, akım ve moment (tork)
değerleri sıfır olur. Motor (rotor) hızı senkron açısal
hızdan düşük olmalıdır.
•  Hız farkına kayma (s) adı verilir
s = (ns - nr) / ns
olup ns = f / p (devir/s)
Rotor akımının frekansı: fr = s f
• 
•  Nominal çalışma şartları altında kayma 1% ile 5 %
arasında gerçekleşir.
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
10
ASENKRON MOTORLARA
YOL VERME YÖNTEMLERİ
•  1. Direkt yol verme:
* Motorun sargılarına şebeke gerilimi bir
anda tam değeriyle tatbik edilir.
* Sadece küçük güçlerdeki motorlarda
(max. 6BG) kullanılır.
* Demeraj akımı yüksek değerlere çıkabilir.
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
11
ASENKRON MOTORLARA
YOL VERME YÖNTEMLERİ
•  2. Yıldız-Üçgen Şalterle Yol verme:
* Faz sargısının uçlarına nominal gerilimden √3
kat düşük gerilim tatbik edilir.
* Motor demarajı bitirince nominal gerilim
uygulanır. Önce yıldız bağlanır, sonra otomatik
olarak veya el ile üçgen bağlantıya geçilir.
* Başlangıç akımı ve momenti düşüktür.
* Üçgene geçildikten sonra tam yük verilir.
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
12
ASENKRON MOTORLARA
YOL VERME YÖNTEMLERİ
•  3. Stator reostası ile yol verme:
* Faz sargılarına seri dirençler bağlayarak
stator gerilimi düşürülür.
* Motor hızlandıkça direnç değeri azaltılır,
en sonunda tamamen devreden çıkartılır.
* Motor sadece az yükle kalkış yapabilir.
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
13
ASENKRON MOTORLARA
YOL VERME YÖNTEMLERİ
•  4. Ototransformatör ile yol verme:
•  Şebeke gerilimi özel bir transformatörle
düşürülür.
•  Motor ancak yüksüz olarak kalkabilir.
27.12.2012
Asenkron motorlar
• 
14