Bir Fazlı Asenkron Motor

Bir fazlı asenkron motor

Bir fazlı asenkron motor

Genellikle üç fazlı alternatif akımın bulunmadığı yerlerde yada küçük güçlü oldukları için işyerlerinde bir fazlı kolon hattına bağlanırlar. Bir fazlı asenkron motorlar özellikle atölyelerde, iş tezgahlarında, küçük ev aletlerinde süpürge, aspiratör vb gibi yerlerde kullanılır. Kalkınma akımları fazla olduğu için çoğunlukla 1/8, 1/6, 1/4, 1/2, l, 1/5 ve 2 HP gibi küçük güçlerde imal edilirler.

3 fazlı motorlarda faz sargıları arasında 120° lik elektriki açı olacak şekilde statora yerleştirildiğinden döner manyetik alan oluşur. Ancak bir fazlı asenkron motorlarda, yalnız bir sargı olduğu için döner manyetik alan oluşmaz. Bu nedenle, tek fazlı asenkron motorlarda ek donanıma ihtiyaç vardır. Bir fazlı asenkron motorlarda, asenkron motor seçimi, ac motor kalitesi, asenkron motor fiyatları önemlidir.

Bir Fazlı Asenkron Motorların Yapısı,Çalışma  Prensibi ve Çeşitleri,

Bir Fazlı Asenkron Motor Çeşitleri

1 – Yardımcı Sargılı Asenkron motorlar

  • Direnç yol vermeli
  • Kondansatör yol vermeli
  1. Tek kondansatörlü
  2. Çift kondansatörlü
  3. Daimi kondansatörlü

2 – Üniversal (Seri) motorlar
3 – Yardımcı kutuplu (Gölge kutuplu) asenkron motorlar
4 – Repülsiyon motorlar
5 – Relüktans motorlar
6 – Senkron motorlar

1- Bir Fazlı Yardımcı Sargılı Asenkron Motorlar

Asenkron motorlar; (ac motor) alternatif elektrik enerjisini, mekanik enerjiye dönüştüren elektrik makinalarına asenkron motor denir. Bir ve üç fazlı olarak asenkron motor imalatı yapılır. Bir fazlı asenkron motor ve 3 fazlı asenkron motorlar yapısı bakımından birbirine benzerler.

Bu motorlara asenkron denilmesinin nedeni, stator sargılarında meydana gelen manyetik alanın hızı ile rotorun dönme hızı aynı değildir. Rotorun dönme hızı, stator manyetik alanının hızından daima azdır. Bundan dolayı  bu motorlara asenkron motor adı verilmiştir. Bir fazlı endüksiyon motorlarının en çok kullanılan tipidir. Bir fazlı yardımcı sargılı asenkren motorlar; stator, rotor, gövde ve kapaklardan oluşur.

Stator

3 fazlı asenkron motorun satatoruna benzer. Bir fazlı asenkron motorlarda da stator ince silisli sacların iç yüzlerine presle oluklar açılarak paketlenmesi ile oluşmuştur. Oyuklar içine, hem birbirine karşı hem de statora karşı yalıtılmış 90° faz farklı olarak ana sargı ve yardımcı sargı sarılır. Kullanılan iletkenler yalıtılmış iletkenlerdir. Ana sargı, kalın telden fazla sarımlı olarak sarılmış ve stator oluklarının 2/3’ünü kaplar. Stator oluklarının geri kalan 1/3’üne de ince telden az sarımlı olarak sarılmış olan yardımcı sargı yerleştirilmiştir. Yardımcı sargı, ana sargıya paralel bağlanır.

AC motorun çalışmaya başladığı ilk anda ana ve yardımcı sargı devreye sokulur. Motor normal devrinin % 75’ine ulaştığında yardımcı sargı, santrifüj anahtar aracılığı ile devreden çıkartılır. Daha sonra motor ana sargı ile çalışmasına devam eder.

Yardımcı sargının görevi:

Bir fazlı asenkron motorlarda sadece bir sargıyla ile döner alan oluşmaz. Bu sebeple ana sargının dışında başka bir yardımcı sargıya ihtiyaç duyulur. Ana sargıyla yardımcı sargı, birbirlerine paralel bağlanır. 90° açı değişik oluklara yerleştirilirler. Bu sargılara bir fazlı gerilim uygulandığı zaman sargılara uygulanan gerilim, aynı fazlı olduğu için meydana gelen manyetik alanlar da aynı fazlıdır. Bundan dolayı iki sargı, döner alan oluşturamaz. Motorun kendi kendine yol alması için motorun ana sargısına dik, ikinci bir yardımcı sargı statora yerleştirilmelidir. Yardımcı sargı akımı ile ana sargı akımı arasında yapay bir faz farkı meydana getirilir. Bu durumda iki fazlı bir sistem meydana getirilerek bir döner alan oluşturulur. Ana sargı ile yardımcı sargı akımları arasındaki 90°’ye yakın faz farkı üç yöntem ile meydana getirilebilir. Yardımcı sargı devresine seri olarak: 1 – Omik direnç 2 – Kapasitör 3 – Endüktans bobini bağlayarak.

Rotor

Silisli sacların dış yüzüne presle oyuklar açılıp ve birleştirilmesi ile sac paket meydana getirilir. Rotor oyuklarına, iki ucundan kısa devre edilmiş alüminyum rotor çubukları enjeksiyon yöntemiyle yerleştirilir sonra bu sac paket, bir mil üzerine sıkı bir şekilde yerleştirilir rotor oluşturulur.

Gövde ve Kapaklar

Rotorun yataklanmasında ve statorun kapalı olmasını sağlayan dökme alüminyumdan üretilir. Küçük ev aletlerinde kullanılan motorlarda gövde, düz yüzeyli; orta güçlü motorlarda ise ısıyı havaya aktarmak amacı ile gövde, çıkıntılı yüzeyli olarak yapılır. Genel olarak kapaklar gövdeye saplamalarla sabitlenir ve kapakların içerisine açılan yataklara rotor mili üzerine geçirilmiş rulmanlar yerleştirilir.

 Asenkron Motorun Çalışma Prensibi

Bir fazlı yardımcı sargılı motora enerji verildiği zaman ana sargıyla devrede olan yardımcı sargı enerjilenir. Özelliğinden dolayı meydana getirdikleri  döner manyetik alan rotoru hareket ettirir. Normal devrin % 75 ulaştığı zaman merkezkaç anahtarı olan santrifüj anahtar yardımı ile yardımcı sargı devreden çıkar. Motor sadece  ana sargı ile çalışmasını sürdürür. Eğer yardımcı sargı olmasaydı motor sadece ana sargı ile kalkınmazdı. Bunun nedeni ilk anda ana sargının meydana getirdiği alan rotoru sağa ve sola döndürebilecek yönde olmasıdır.

Yardımcı sargı bu iki eşitliği bir yöne doğru bozar ve motorun o yönde dönmesini sağlar. Örneğin yardımcı sargı devrede olmadığında, ana sargıya enerji verilir ama motor kalkınamaz, elimizle mili hangi yöne döndürürsek motor o yöne doğru yol alır. El ile  yapılan bu işlemi yardımcı sargı yapar. Yardımcı sargının görevi elektrik motoru kalkındıktan sonra biter ve devreden çıkması gerekir (Daimi kondansatörlüler dışında). Eğer devreden çıkmazsa  yardımcı sargı yanabilir ( Yalıtımı bozulur).

Şeklimizde görüldüğü gibi rotor oluklarına 90° faz farklı olarak iki faz bobini  yerleştirdiğimiz zaman iki kutuplu, iki fazlı en basit sargı elde edilir.

İki fazlı akım eğrileri ve iki fazlı döner alan meydana gelmesi

Stator sargılarına iki fazlı alternatif akım uyguladığımızda;

Şekil – a) : Bir nolu bobinden akım geçer. İki nolu bobinde akım oluşmaz, değeri sıfırdır. Endüktörde (statorda) yönü sağdan sola doğru olan bir alan oluşur.

Şekil – b) :  Her iki bobinden de pozitif yönde akım geçer, bu sırada manyetik alan, geçen akımlara uyum sağlayarak  şekil a’ ya göre sağa doğru kayma yapar.

Şekil – c) : (90° de)Birinci faz sıfırdır. İkinci faz pozitif (+) en maksimum. Alan yönü aşağıdan yukarıya doğrudur.

Şekil – d) : (180°de) İkinci faz sıfırdır. Birinci faz negatif (-) maksimum değerde olur. Alan yönü soldan sağa doğrudur.

Şekil – e) : (270°  de) Birinci faz sıfırdır. İkinci faz (-) maksimum değerde olur. Alan yönü yukarıdan aşağıya doğrudur.

Yukarıdaki şekil de görüldüğü gibi; stator alanı, alternatif akımın alanına uyum sağlayarak döner. Bundan dolayı, bu alana iki fazlı döner alan denir.

Kısacası, iki fazlı stator sargılarından geçerek iki fazlı alternatif akımlar düzgün bir döner alan oluşturur. Bu oluşan alan 3 fazlı alternatif akımın stator sargılarından geçince oluşturduğu döner alana benzemektedir. Statorun ortasında bulunan sincap kafesli (kısa devreli), rotor döner alanın etkisi altında dönmeye başlar. Döner alan rotorun kısa devre çubuklarını keser ve çubuklarda elektromotor kuvvet (EMK)’ ler indükler. Böylece kısa devre çubuklardan indükleme akımları geçerek endüvide manyetik alan oluşturur. Rotor kutupları endüktör (stator) döner alanın kutupları tarafından çekilir. Rotor döner alanın yönünde dönmeye başlar.

Önemli notSadece ana sargısı olan bir fazlı motorun yol alabilmesi için ilk hareket verilmelidir.

 Asenkron Motorun Kontaktör Yardımı İle Çalıştırılması

Bir fazlı yardımcı sargılı asenkron motoru çalıştırdığımız da, start butonuna basılır ve  C kontaktörü enerjilenir. Kontaklarını kapatır aynı zamanda motor çalışır. Şebeke akımı ilk başta yardımcı ve ana sargı üstünden geçerek , motor kalkınma devrine ulaştığı zaman yardımcı sargı santrifüj anahtarı ile devreden çıkar ve şebekeden gelen akım yalnızca ana sargıdan geçer. Motor stop butonuna ya da sistemden gelen elektrik kesilinceye kadar çalışmaya devam eder.

Stop butonuna bastığımızda kontaktör bobinin enerjisi kesileceği için, güç ve kumanda devresindeki kontaktör (C) kontaklarını açar, böylece motor durmuş olur. Motor durduğu zaman santrifüj anahtarda önceki durumuna döner. Tekrar start butonuna basılıp çalışmaya hazırdır.

Yardımcı Sargıyı Devreden Ayırma Sebepleri

Motorun ilk kalkınmasında yardımcı sargı, ana sargının manyetik alanını destekleyecek yöndedir. Ama endüvi devri, normal devrine yaklaştığında bu defa yardımcı sargı, ana sargı ve endüvi sargısı üzerinde ters etki yapar. Motorun normal çalışmasına mani olduğundan yardımcı sargı devreden çıkartılır. Şayet motor, normal devrine ulaştığında yardımcı sargı devreden çıkartılmazsa, ince kesitli yardımcı sargıdan fazla akım geçeceği için sargılar ısınır ve yanar. Bu sebeple yardımcı sargının motor anma devrinin %75-80’ine ulaştığı anma devreden çıkarılmalıdır.

Yardımcı sargıyı devreden çıkarma yöntemleri şunlardır:

  • Yardımcı Sargıyı Santrifüj Anahtarı (Merkezkaç Anahtar) İle Devreden Çıkarma

Motorun ilk kalkınma anında yardımcı sargıyı  devrede tutan, motor nominal devri % 75’ine ulaşınca devreden çıkmasını sağlayan santrifüj (merkezkaç anahtar) anahtardır. Daha sonra motor sadece ana sargı ile çalışmaya devam eder.

Santrifüj anahtar iki bölümden meydana gelir. Santrifüj anahtarın duran kısımı  kapak içine, hareketli kısmı ise rotor miline montajı yapılır. Duran kısımdaki iki  kontak motor çalışmaz iken kapalı durumdadır ve yardımcı sargıyı devreye sokar. Motor normal devrinin %75’ine ulaştığı zaman hareketli kısım, merkezkaç kuvvetin etkisiyle dışarı doğru çekilir ve kontak üstündeki basıncı kaldırır. Bu ise bir yay yardımı ile yeniden eski konumuna gelerek kontağı kapatır. Bu sırada kontak açılarak yardımcı sargı devreden çıkar. Motor durduğunda ise bir yay yardımı ile yeniden eski konumuna gelerek kontağı kapatır.

Bir fazlı yardımcı sargılı asenkron motor, sık olarak başlatma,durma gerektirmeyen yol alma momenti düşük olan yükler için uygundur. El aletleri, aspiratör, çamaşır makinası, brülör, kurutucu ve pompa gibi kullanım alanları vardır.

  • Yardımcı Sargıyı Yol Verme Pako (Paket) Şalteri İle Devreden Çıkarma

Start konumunda bir fazlı motorun ana ve yardımcı sargısı paralel bağlanır. Yardımcı sargı devredeyken motor yol alır. Elimizi mandaldan çektiğimiz zaman  yardımcı sargı devresindeki kontak açılacağı için yardımcı sargı devre dışı kalır. Bu şalter, kullanılırken dikkatli olunması gereken şey, mandal çevrilerek start konumuna girildiği zaman elin mandaldan çekilip şalterin (1) konumuna getirilmesidir.

Pako şalter ile yol vermenin sakıncaları vardır: Pako şalter olan devrede enerji kesildiği zaman devre, kapalı Kalacağı için enerji yeniden geldiğinde alıcılar kontrolsüz çalışır. Pako şalterle  birden fazla yerde kumanda yapılamaz. Paket şalter devrelerine motor koruma röleleri bağlanmaz. Yardıma sargıyı devreden çıkarma zamanı kişinin sorumluluğunda olduğu için ideal bir çalışma gerçekleşmez.

  • Yardımcı Sargıyı Manyetik Röle İle Devreden Çıkarma

Kapalı tip soğutma aletlerinde merkezkaç anahtarının tamir edilmesi için kompresörü açılmalıdır. Bu ortamlarda yardımcı sargının devreden ayrılması manyetik röleyle gerçekleşir. Manyetik röle motorun dışında olduğundan bozulursa kolay değiştirilebilir.

Manyetik röle ve motora bağlanması

Motor dururken manyetik röle kontakları açıktır. Yol verme anında yalnız ana sargı devreye girdiğinde motor dönemez ve fazla akım çekmek zorunda kalır. Ana sargıya seri bağlı röle bobininden geçen bu akım rölenin hareketli kontağını yardımcı sargının bağlı olduğu sabit kontakla birleştiriniz. Bu durumda yardımcı sargı devreye girer. Motor yol aldıktan sonra röle bobinin akımı azalacağı için, hareketli kontak sabit kontaklardan ayrılarak yardımcı sargıyı devreden çıkarır. Bundan sonra motor sadece ana sargıyla çalışmasını sürdürür.

  • Triyaklı Devre ile Yardımcı Sargıyı Devreden Çıkarma

Triyaklı Yol Verme Düzeni

Devreye AC uygulandığında önce akım ana sargıdan geçer. Ancak motorun rotoru dönemez. Rotor dönmezse ana sargının çektiği, akım yükselir. Bu şekilde akımın yükselmesi, ana sargıya seri bağlı haldeki ayarlı direnç (P) üstünde meydana gelen gerilimi yükseltmiş olur. Ayarlı direncin geriliminin yükselmesi, triyak’ın geytinin tetiklenmesine sebep olur ve yardımcı sargıdan akım geçer. Bu sırada rotor  döner. Ana sargının çekmiş olduğu akım normal seviyesine  iner. Ana sargının akımının normal seviyeye inmesi, pot üstündeki gerilimin düşmesine neden olur. P’ nin geriliminin düşmesi , triyakı keser böylece yardımcı sargı devreden çıkar.  Burada önemli olan; devrede ana sargıya seri bağlı olarak kullanılan ayarlı direncin gücüne yakın değerde seçilmelidir.

Bir Fazlı Kondansatörlü Asenkron Motor

Bir fazlı asenkron motorlarda kondansatör, yardımcı sargıya seri bağlanır. Ana sargı akımı ile yardımcı sargı akımı arasında 90°lik faz farkı oluşturur. Oluşan faz farkı düzgün bir döner manyetik alanın meydana gelmesini ve motorun ilk kalkınma anında devreden az akım çekmesini sağlar. Daimi kondansatörlüler dışında yardımcı sargı ile birlikte devreye girer ve çıkar.
Kondansatör kapasitesi  ne kadar büyük olursa kondansatörlü motorun çekme momentide o kadar büyük olur. Bununla beraber kapasitenin büyük olması yardımcı sargının daha çok akım çekmesine ve ısınmasına sebep olur. Bu nedenle bu tür motorların bir çoğunda özel yol verme kondansatörleri kullanılır. Motor devir aldıktan sonra yol verme kondansatörü ya el ile yada merkezkaç anahtarı ile akım devresinden çıkartılır.

Yardımcı Sargılı Motorların Çeşitleri

Bir fazlı asenkron motor çeşitleri aşağıdaki gibi sıralanabilir.

  1. Santrifüj Anahtarlı Kalkış Kondansatörlü (Kondansatör Yol Vermeli)
  2. Sürekli (Daimi) Çalışma Kondansatörlü Kalkış
  3. Sürekli Çalışma (Çift) Kondansatörlü

Bu motorlar, genel olarak 0,05 – 0,33 HP aralığında güç momenti gerektiren çok sık başlatma-durdurma gerektirmeyen ve yol alma momenti düşük olan yüklerde kullanılır. El aletleri, çamaşır makinesi, buzdolabı, brülör, kurutucu, aspiratör, pompa vb. küçük uygulamalar bu motorun başlıca kullanım alanlarıdır.

  • Santrifüj Anahtarlı Kalkış Kondansatörlü (Kondansatör Yol Vermeli)

Genel olarak yardımcı sargılı motorlara benzer, ancak kondansatörlü kalkış bobine sahiptir. Yardımcı sargılı motor gibi kondansatör yol vermeli motorun da transistörlü yada mekanik elektronik anahtarla çalışan kalkış mekanizması vardır. Bu mekanizma yalnız kalkış bobinini aynı zamanda motor normal hızının % 75 ine ulaştığında kondansatörü de devreden çıkarır.

Kondansatör kalkış devresine seri olarak bağlı olduğundan, kalkış momentini yaratır. Kalkış momenti genelde nominal momentin % 200-400 ü kadardır. Devrilme momentide sürekli kondansatörlü motorlarda biraz daha yükseltilmiş olup nominal momentin % 350 si kadardır. Ayrıca, yardımcı sargılı motorlara kıyasla daha kalın tel kullanılması sebebiyle kalkış devresinin akımı daha düşüktür. Bu sebeple daha yüksek devirlerde güvenilir bir termal koruma sağlar. Kondansatör yol vermeli asenkron motorlar yardımcı sargılı motorlarla karşılaştırıldığında, kalkış kondansatörünün getirdiği ek maliyeti nedeniyle daha pahalı oldukları görülür. Ancak nominal motor gücüyle kıyaslandığında yüksek kalkış momenti ve daha düşük kalkış akımı sayesinde bu motorlar kullanım alanlı daha geniştir.

Bir fazlı yardımcı sargılı motor

Bu motorlar, yüksek başlama momenti gerektiren uygulamalarda tercih edilir. 120 W ile 7,5 KW aralığındaki güç değerlerinde imal edilir. Kompresörler, büyük vantilatörler, pompalar ve yüksek ataletli yükler başlıca kullanım alanlarıdır.

Sanayide, kondansatör yol vermeli asenkron motorlar kulanılırlar. Orta boy havalandırma ve pompalar kayışla ve dişliyle tahrik edilen uygulamalarda, küçük taşıma düzeneklerinin yanında doğrudan tahrik mekanizmalı uygulamalarında dahil olduğu geniş kullanım sahaları için idealdir.

  • Sürekli (Daimi) Çalışma Kondansatörlü Kalkış

Sürekli kondansatörlü asenkron motorlarda  kalkış anahtarı veya kalkışı vermek için ayrı bir kondansatör yoktur. Bunların yerine sürekli kondansatörlü motorlarda kalkış bobinine seri olarak sürekli bağlı kalan ve değeri kondansatör yol vermelinin 1/10 kadar olan bir çalışma kondansatörü bulunur. Böylece kalkış bobini motor nominal hızına eriştikten sonra yardımcı bobin olarak görev yapar.

Çalışma kondansatörünün sürekli kullanıma uygun tasarlanması gerektiği için, kalkış kondansatörü gibi kısa süreli yüksek güç vermesi beklenemez. Bu sebeple sürekli kondansatörlü motorların kalkış momenti aralığı düşük değerdedir. Kalkış momenti, nominal momentin %30-150 si kadardır ve kalkışı zor olan uygulamalarda kullanılması sakıncalıdır. Ancak yardımcı sargılı motorlardan farklı olarak sürekli kondansatörlü motorlarda kalkış akımı genellikle nominal tam yük akımının %200’ü kadardır. Yüksek devirli uygulamalar için idealdir.

Yardımcı sargılı asenkron motorlara göre avantajları şunlardır:

  • Kalkış mekanizmasına ihtiyaç duymadıklarından, kolaylıkla ters yönde çalışabilirler.
  • Yüksek verim ve yüksek nominal yük değerleri taşıyacak şekilde tasarlanabilirler.
  • Kalkış mekanizmasına gerek olmadığında, en güvenilir bir fazlı motorlar olarak kabul edilirler.

Bu motorlar yüksek başlama momenti gerektiren uygulamalarda tercih edilir. 120 W ile 3 KW aralığındaki güç değerlerinde imal edilir. Kompresörler, büyük vantilatörler, pompalar ve yüksek ataletli yükler başlıca kullanım alanlarıdır.

Kullanım alanlarına gelince özellikle ev aletleri, çamaşır makinası, doğrudan tahrik mekanizmalı fanlar, otomatik garaj kapıları, kapı mekanizmaları, düşük kalkış momentine sahip havalandırma sistemleri ve valf hareketlendirici gibi uygulamalarda kullanılırlar. Bu uygulamaların birçoğunun özelliği ters yönde çalışmayı gerektirmeleridir.

  • Sürekli Çalışma (Çift) Kondansatörlü

Çift kondansatörlü motorlarda, kondansatör yol vermeli asenkron motorların en iyi özellikleri ile sürekli kondansatörlü bir aradadır. Bu motorlarda yüksek kalkış momenti üreten yol verme kondansatörü ile yüksek nominal yük taşıyacak sürekli kondansatör yardımcı sargıya seri olarak bağlanır. Yol verme kondansatörü nominal hızının % 75′ ine ulaşınca yol verme kondansatörü devreden çıkmaktadır. Kondansatör yol vermeli sürekli kondansatörlü tip motorlar, kullanılan bir veya daha fazla ek kondansatör ve (ek kalkış anahtarı) sebebiyle daha yüksek bir fiyata mal olmaktadır.

Kullanım alanları, marangoz makinaları, hava kompresörleri, yüksek basınç yaratan su pompaları, vakum pompaları veya 10 HP değerinde yüksek moment gerektiren uygulamalar başta gelir.

Bir Fazlı Yardımcı Sargılı Asenkron Motorlarda Devir Yönü Değiştirme

Tek fazlı asenkron motorlarda, motorun devir yönü değiştirme için ana ve yardımcı sargıdan birinin uçları yer değişir. Bu sargıların birinin uçlarının yer değiştirmesiyle stator alanının dönüş yönü ters çevrilir. Böylece rotorun dönüş yönü değiştirilir.

Kompresör, vantilatör, aspiratör küçük çamaşır makinesi gibi motorlar bir yönde dönerler. Bu sebeple sargı uçları, stator içerisinde bağlanarak dışarıya üç uç çıkarılır. Uçlardan ikisi ana sargı, diğer biri yardımcı sargı ucudur. Bu uç, santrifüj anahtara bağlanır. Devir yönü sık değiştirilen motorlarda, klemens tablosuna dört uç çıkartılır. Sürekli sağa ve sola doğru çalışan tezgahlarda, motorun devir yönü değiştirilirken  devir yönü değiştirme şalteri kullanılır.

Bir Fazlı Yardımcı Sargılı Motora Çift Yönlü Kontaktör Yardımıyla Çalıştırma

Bir fazlı motorlar, bazen farklı bir yönde döndürmek istenebilir daha fazla tork veya moment bu sayede üretilir. Motorun dönmesi için konulan yardımcı sargı yalnız motorun çalışması anında moment üretir ve motorun kalkmasını sağlar.

2 –  Üniversal Motor

Üniversal motorların detaylı anlatımını bu sayfamızda bulabilirsiniz.

3 – Yardımcı Kutuplu (Gölge Kutuplu) Asenkron Motorlar

Gölge kutuplu motorlar küçük güçlü yapılır. Sessiz çalıştıkları için tercih edilen bu motorların yapımları kolay ve ucuzdurBunun yanında kalkış momentleri ve verimleri düşüktür. Ayrıca aşırı yüklerde dururlarGenellikle 50W güce kadar çok yaygın kullanılmalarına rağmen 200W gücünde de imal edilen ve sabit hız uygulamalarında kullanılan genel amaçlı motorlardır. Genellikle 2, 4 veya 6 kutuplu yapılırlar.

DC motorlardaki gibi kutup ayakları vardır. Kutbun bir ucundan 1/3 uzaklıkta bulunan yarık içerisine uçları kısa devre edilen bakır halka geçirilmiştir. Kutbun diğer 2/3′ lük kısmına ise kutup sargısı sarılmıştır.

Gölge Kutuplu Asenkron Motor Çalışma Prensibi

3 fazlı elektrik motorlarındaki gibi döner alan prensibine göre çalışan bu motorlarda, döner alan statorun etrafında dönmeyip, kutupların bir ucundan diğer ucuna doğru kayar. Bu sebeple bu tip motorlarda moment, her an değişir ve yol alma momentleri düşüktür. Çünkü yol alma momenti, üzeri bakırla örtülmüş olan yarık kutup parçasının genişliğine bağlıdır. Kutup ayaklan üzerinde açılan ve yarıkla ayrılan kısma yerleştirilen bakır halkaya, yardımcı kutup veya gölge gutup denir. Kutup sargılarının bir fazlı AA ile beslendiği bu motorlarda rotor, aynen 3 fazlı asenkron motorlarda olduğu gibi sincap kafeslidir.

Kutup sargılarına bir fazlı AA uygulanırsa bobinden geçen sinüsiodal akım, sıfırdan maksimum dereceye doğru  aktıkça değişken bir manyetik akı oluşturur. Bu değişken manyetik alan içinde kalan bakır halka üzerinde bir gerilim ündüklenir ve kısa devre edildiği için, üzerinden kısa devre akımı geçer. Lenz Kanunu’ na göre; kısa devre akımı, kendisini oluşturan manyetik alan yönüne zıt yönde bir manyetik alan oluşturur. Bilezikler kısa devre durumunda olduğu için stator üzerindeki akı kaçakları büyüktür. Bu durumda yardımcı kutup üzerinde alan zayıflar ve kutup sargısının meydana getirdiği alan, yardımcı kutba doğru kayar. Akım yön değiştirdiğinde bu kez kutupların ismi değişir (N iken S olur) ve yine alanın kayma yönü aynı kalır.

Yukarıda anlatıldığı gibi bir fazlı yardımcı kutuplu motorlarda manyetik alan, ana kutuptan yardımcı kutba doğru sürekli olarak kayma gösterir. Döner alana benzeyen bu manyetik alan, rotorun dönmesini sağlar. Bir fazlı yardımcı kutuplu asenkron motorlar daima aynı yönde dönerler. Devir yönünü değiştirmek için rotor, stator içerisinde ters çevrilir.

  • Bu motorlarda devir sayısı ayarı, motora uygulanan gerilim bazı yöntemler ile değiştirilerek yapılmaktadır.
  • Yardımcı kutuplu motorların; yapıları basittir, maliyetleri ucuzdur,çok sessiz çalışırlar bunlar olumlu yönleridir
  • Yardımcı kutuplu motorların; kalkınma momentleri ve verimleri düşüktür, aşırı yüklerde dururlar bunlar da olumsuz yönleridir.

Kullanım alanları;  gölge kutuplu motor kalkış momentinin küçük olması, bu motorların küçük güç ve boyutlarda üretilir. Ancak basit yapısı ve merkezkaç anahtarının kullanılmaması, düşük güçlü uygulamalarda bu motora büyük üstünlük sağlamaktadır. 1 -100W arasında küçük güçler için yapılır ve teyplerde ısıtıcı vantilatörlerde ve meyve sıkma makinalarında kullanılır.

4 – Repülsiyon Motor

Repülsiyon Motorlar Yapısı ve Çalışma Prensibi

Bu motorların endüktörleri, sadece ana sargısı olan bir fazlı asenkron motorun endüktörüne benzer. Sargılar, el tipi olarak sarılmıştır. endüvileri ise doğru akım motorunun endüvisi gibidir, sargı uçları kollektör dilimlerine bağlanmıştır. Bir fazlı asenkron motorlarda olduğu gibi repülsiyon motorlarda da kapaklar, yataklar, merkezkaç mekanizması vardır. Bu motorlarda fırça da vardır. Fırçalar kapak üzerinde ise Doğru akım motorunun rotoru gibi kollektöre üstten basar. Eğer fırçalar mil üzerinde montajlı ise fırçalar kollektöre alın kısmından basar. Repülsiyon motorların stator sargılarına alternatif gerilim uygulandığı zaman sargılarda, yönü ve şiddeti her an değişen bir manyetik alan oluşur. Bu değişken alanın içinde kalan rotor sargılarında ise bir gerilim indüklenir.

Repülsiyon motorların fırçaları kısa devre edilmiştir. Bu nedenle rotor sargılarından kısa devre akımları geçerek manyetik alan oluşturur . Şayet fırçalar kutup eksenine konulmuş ise sargıların yarısından bir yönde, diğer yarısından ters yönde akım geçer. Böylece oluşan toplam manyetik alan sıfır olduğu için gerilim indüklenmez ve fırçalardan akım geçmez. Bu nedenle rotor dönmez.
Fırçaları kutup ekseninin bir tarafına doğru “a” açısı kadar kaydırdığımız zaman sargı ve fırçalardan akım geçer. Bu durumda rotor üstünde oluşan manyetik alan kutupları ile stator manyetik alan kutuplarının birbirini itmesi ve çekmesi nedeniyle döndürme momenti meydana gelerek rotor döner.
Repülsiyon motorlarda fırçalar sağa doğru kaydırılırsa motor sağ tarafa, fırça sola doğru kaydırılırsa motor sol tarafa döner.

5 – Relüktans Motor

Relüktans Motorlar Yapısı ve Çalışma Prensibi

Relüktans motorlar, gölge kutuplu motorlara benzerler. Relüktans motorlar da  bakır halka yerine kutup ayaklarının bir kısmında hava boşluğu artırılmıştır. Hava aralığının fazla olduğu kısımda manyetik akının geçişine gösterilen direnç büyük, hava aralığının az olduğu kısımda manyetik akının geçişine gösterilen direnç küçüktür. Bu sebeple bu tip motorlara, manyetik direnç anlamına gelen relüktans motor denir.

Gösterilen büyük değerdeki manyetik direnç (Relüktans) nedeniyle manyetik akı geçişi, küçük manyetik direnç (Relüktans) gösterilen hava aralığının az olduğu kısımda yoğunlaşır. Yani kutup yüzeyinde bir yönden diğer yöne doğru alan kayması oluşur. Kayan bu alan, kısa devre çubuklu rotoru da etkiler ve dönmesini sağlar. Rotorun dönüş yönü, büyük hava aralığı olan kısmından küçük hava aralığı olan kısıma doğrudur.

Relüktans motorlarda devir sayısı, uygulanan gerilim değeri değiştirilerek ayarlanır. Devir yönüyse sabittir. Ancak rotor, statora ters takılarak değiştirilebilir. Ebatları küçük yapılan bu motorların kalkınma momentleri küçük olduğu için kullanım alanları kısıtlıdır.

6 – Senkron Motor

Senkron Motor Yapısı 

Senkron motor üreticileri tarafından senkron motor, küçük güçlerde imal edilir. Senkron motor çeşitleri;

  • Histerezis senkron motorlar.
  • Relüktans senkron motorlar.

Senkron Motor Çalışma Prensibi

Histerezis senkron motorların statoru, yardımcı kutuplu motorların statoruyla aynıdır. Kutuplara bakır halkalar yerleştirilmiştir. Rotor ise histerezis kaybının büyük olması için disk biçimindeki çelik saclardan yapılmıştır.
Stator bobinine alternatif gerilim uyguladığı zaman bakır halkalardan dolayı rotor dönmeye başlar. Bu sırada stator bobininde oluşan manyetik alan, rotordan manyetik akı geçirdiğinden rotorda, büyük histerezis kaybından dolayı N – S kutupları oluşturur. Böylece rotor, senkron hızla döner.

elektrikelektrik motorlarıelektronikfabrikaotomasyon

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir