Asenkron Motor Nedir? Nasıl Çalışır? Ne İşe Yarar?

AC motorlar, kaldırma, kaydırma, pompa, sürme ve delme işlemleri için gerekli olan itici gücü sağlar, endüstriyel ve ticari uygulamalardaki diğer işlemleri gerçekleştirir. AC motorların içinde özellikle endüksiyon motoru, endüstride, makine araçlarına enerji verilmesinde, pompalarda, fanlarda, kompresörlerde ve birçok endüstriyel cihazda kullanılmaktadır.

Motor sargılarına verilen alternatif akımın meydana getirdiği döner manyetik alanın dönme hızı ile rotorun dönme hızı aynı olmayan motorlara asenkron motor denir. Bu motorlara, indükleme prensibine göre çalıştıkları için indüksiyon motorları da denilmektedir.

Üç Fazlı Asenkron Motorlar

Üç fazlı asenkron motorlar, stator sargılarına uygulanan elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirerek milinden yüke aktarırlar. Rotor ise gerekli enerjiyi transformasyon (dönüşüm) yoluyla statordan alır. Dolayısıyla asenkron motorların çalışması için alternatif kaynağın olması yeterlidir. Senkron makinelerde olduğu gibi ikinci bir kaynağa (Doğru akım) ihtiyaç yoktur. Bundan dolayı asenkron motorlar tek uyartımlı motorlar sınıfına girerler.

Asenkron motorlar ucuz olmaları, az bakım gerektirmeleri, çalışmaları sırasında ark oluşturmamaları, birkaç wattan 3500 kW’a kadar imal edilebilmeleri, çeşitli fazlarda yapılmaları, momentlerinin yüksek olması ve teknolojideki gelişmeler sonucunda devir sayılarının çok geniş sınırlar içinde değiştirilmesi nedeniyle endüstride en çok kullanılan motorlardır. Uygulamada onlarca çeşitte elektrikli motor karşımıza çıkmaktadır. Ancak, asenkron motorların kullanılma oranı yüksek seviyededir.

Asenkron motorlar genel olarak aşağıdaki parçalardan oluşmaktadır;

  • Stator
  • Rotor
  • Gövde
  • Yataklar
  • Kapaklar
  • Pervane( fan)

İlginizi Çekebilir » Wankel Motoru Nedir? Nasıl Çalışır?

Stator Nedir?

Alternatif gerilimle çalışan motorlarda döner manyetik alan oluşturmak için sargıların bulunduğu kısımdır. Stator, asenkron motorda bir tarafı 0,35–0,8 mm’lik silisyum katkılı birer tarafları yalıtılmış ve iç yüzeyine oluklar açılmış sacların pres edilerek paketlenmesiyle elde edilir. Stator üzerinde üç fazlı alternatif akım sargıları bulunur. Bu sargılar uygun şekilde stator oyuklarına yerleştirilerek motorun istenilen kutup sayısında üretilmesi sağlanır. Her bir faza ait sargı uçları motor gövdesi üzerindeki bağlantı kutusuna toplam altı uç olarak bağlanır. Motorun üçgen yada yıldız çalışma şekline göre sargıların bağlantısı gerçekleştirilir.

Rotor Nedir?

Üç fazlı asenkron motorların hareket eden (dönen) kısmı olup; kısa devre çubuklu (sincap kafesli) ve sargılı olmak üzere iki değişik yapıda yapılır. Kısa devre çubuklu rotor, gövdesine açılmış olukların içerisine eritilmiş alüminyum dökülerek yada büyük güçlü motorlarda bakır çubuklar çakılarak oluşturulur. Bu çubukların uçları birer alüminyum yada bakır halka ile kısa devre edilmiştir. Asenkron motorların bu tipi rotor sincap kafesi andırdığından sincap kafesli asenkron motor olarak da bilinir. Kısa devre çubuklu rotor basit ve sağlam bir yapıya sahip olmasından asenkron motorların %90’ı kısa devre çubuklu rotora sahiptir. Rotorda bulunan kısa devre çubuklar iki nedenden dolayı mile tam olarak paralel değildir.

Birinci nedeni, motor manyetik gürültüyü azaltarak sessiz çalışmayı sağlamak ve oyuk harmoniklerini azaltmak içindir. İkinci neden, rotor kilitleme eğilimini azaltmaya yardımcı olmaktır. Stator dişlerin sayısı rotor dişlerin sayısına eşit olduğu zaman meydana gelir. Alternatif gerilimle çalışan motorlarda statorun meydana getirdiği döner manyetik alanın içinde dönen ve mekanik enerjinin alındığı kısımdır. İki şekilde üretilirler.

İlginizi Çekebilir » Ramjet Motor Nedir? Nasıl Çalışır?

Sincap Kafesine Benzeyen Kısa Devre Çubuklu Rotor

Rotorun dış yüzeyine açılmış oluklara alüminyum veya bakır çubuklar yerleştirilerek çubukların her iki tarafı kısa devre edilir. Ayrıca soğutucu görevi için her iki tarafa kanatçıklar konmuştur.

Sargılı (Bilezikli) Rotor

Rotor dış yüzeyine açılan oluklara 1200 faz farklı üç fazlı alternatif akım sargısı yerleştirilen rotorlardır. Sargı uçları, yıldız ve üçgen bağlandıktan sonra üç uç rotor mili üzerinde bulunan milden yalıtılmış üç adet pirinç bronzdan yapılmış bileziklere bağlanır. Sargılara akım, bu bileziklere basan fırçalar ile sağlanır. Rotoru sargılı olanlarda, rotor üzerine açılmış oluklara aynen statorda olduğu gibi üç fazlı olarak sargılar sarılmıştır. Sargı uçları fırça ve bilezikler yardımıyla dışarı çıkarılarak motor gövdesi üzerindeki bağlant kutusuna bağlanır.

Asenkron Motor Gövde ve Kapakları

Dış etkilere karşı alüminyum, demir ya da demir alaşımından üretilir. Rotorun stator içinde merkezi olarak yataklanması görevini kapaklar yapar

Asenkron Motor Yatak ve Rulmanları

Rotorun kolayca dönmesini sağlayan mekanik yapılı parçalardır. Küçük güçlü motorlarda pirinç vb. madenler kullanılarak yapılmış bilezik biçimli, yağlanmış yataklar (burç) kullanılır. Büyük güçlü motor yatakları ise rulman kullanılır.

Asenkron Motor Soğutma Pervanesi

0–20 kW güce sahip motorlarda hava ile soğutulur. Motorun dönen miline bağlanan plastik ya da metal pervane gövdenin sıcaklığını kolayca atmasını sağlar.

Klemens Tablosu

Statora yerleştirilen sargıların bağlantı uçları, klemens tablosuna çıkarılır. Üç fazlı motorların klemens altı adet bağlantı noktası vardır. Giriş uçları U-V-W, çıkış uçları X-Y-Z’dır.

Motor Etiketi

Motorların özelliklerini belirtmek amacıyla alüminyum etiketler, motorun üzerine monte edilir.

Asenkron Motor Nasıl Çalışır?

Asenkron motorların çalışması üç prensibe göre olur.

1) Alternatif akımın uygulandığı stator sargılarında dönen bir manyetik alan olmalıdır. 2) Manyetik alan içerisinde bulunan bir iletkenden akım geçirilirse o iletken manyetik alanın dışına doğru itilir. 3) Aynı adlı kutuplar birbirini iter, zıt kutuplar birbirini çeker.

Üç fazlı asenkron motorlarda üç fazlı stator sargıları oyuklara 120° faz farklı olarak yerleştirilir. Bu sargılara aralarında 120° faz farkı bulanan alternatif gerilim uygulandığında sargıların etrafında döner bir manyetik alan meydana gelir

Rotor çubukları döner manyetik alan içerisinde kaldığından üzerinde bir EMK endüklenir. İletkenlerin iki ucu kısa devre edildiğinden iletkenden kısa devre akımı geçer. Geçen bu akımdan dolayı iletken rotor çubukları etrafında manyetik alan meydana gelir. Stator döner manyetik alanı ile rotor manyetik alan kutuplarının birbirini itip çekmesi neticesinde de rotor mili aracılığıyla yataklarından döner. Bu olayı, “Manyetik alan içerisindeki rotor çubukları içerisinden akım geçtiğinde çubuklar manyetik alanın dışına doğru itilir.” şeklinde de açıklayabiliriz.

Rotor senkron devirle (stator döner alan hızında) dönerse stator alanı rotor çubuklarıyla aynı doğrultuda bulunacağından çubuklar alan tarafından kesilmeyecek ve çubuklarda bir EMK endüklenmeyecektir. Döndürme momenti meydana gelmeyeceğinden rotor dönmeyecektir. Rotor döner alanı daima stator döner alanine gerisinde hareket eder. Rotor devri döner alan devrinden azdır. Stator döner alan devrine senkron devir, rotor devrine asenkron devir, ikisi arasındaki devir farkına ise kayma denir.

 

İlginizi Çekebilir » Turboprop Motor Nedir? Özellikleri Nelerdir?

Üç Fazlı Asenkron Motorların Çalışma Prensibi

Asenkron motorların stator sargılarına üç fazlı alternatif bir gerilim uygulandığında stator sargılarında döner bir manyetik alan meydana gelir. Bu manyetik alan manyetik alan içerisinde duran kısa devre çubuklarını keserek rotor üzerinde bir gerilim indükler. İndüklenen bu gerilimin oluşturduğu kısa devre akımları rotor üzerinde rotor manyetik alanını oluşturur. Rotor manyetik alanı ile stator manyetik alanının birbirini etkilemesi sonucunda bir döndürme momenti oluşur. Oluşan bu moment ile rotor, döner alan yönünde dönmeye başlar.

Rotor, senkron devirle dönerse stator alanı rotor kısa devre çubukları ile aynı doğrultuda olacağından çubuklar alan tarafından kesilmeyecek ve rotor çubuklarında bir gerilim indüklenmeyecektir. Dolayısıyla herhangi bir döndürme momenti meydana gelmeyeceğinden rotor dönmeyecektir.

Asenkron Motorlarda Devir Yönünün Değiştirilmesi

Üç fazlı asenkron motorların devir yönünü değiştirmek için döner manyetik alanın yönünü değiştirmek gerekir. Bu nedenle, motor klemensine bağlanan şebeke uçlarının üç tanesinden herhangi ikisi yer değiştirilir.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Asenkron Motor Nedir? Nasıl Çalışır? Ne İşe Yarar?

0