bÖlÜm - deneysandeneysan.com/content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1...

29
İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri Elektrik Motorları 105 BÖLÜM ELEKTRİK MOTORLARI AMAÇ: İklimlendirme ve soğutma alanında kullanılan temel motor tiplerini ayırt edebilme ve bağlantılarını uygun şekilde yapabilme.

Upload: others

Post on 23-Jan-2021

16 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 105

BÖLÜM

ELEKTRİK MOTORLARI

AMAÇ: İklimlendirme ve soğutma alanında kullanılan temel motor tiplerini ayırt edebilme

ve bağlantılarını uygun şekilde yapabilme.

Page 2: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 106

BÖLÜM-8 ELEKTRİK MOTORLARI

8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI

Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride en fazla kullanılan motorlardır.

Asenkron motorların devir sayıları yükle çok az değişir, bu motorlar sabit devirli motorlar

sınıfına girerler. Doğru akım motorlarında devir sayısı büyük sınırlar içinde değiştirilebilir.

Hâlbuki endüksiyon motorunun devir sayısı sınırlı olarak bir veya birkaç kademeli

değiştirilebilir. Bu yönden doğru akım motoru asenkron motordan üstündür. Bununla birlikte

Asenkron motorlar daha ucuz olmaları

Az bakıma ihtiyaç duymaları

Çalışmaları sırasında elektrik arkı meydana gelmemesi (D.A. motorları çalışırken

kollektör dilimleri ile fırçalar arasında kıvılcımlar çıkar).

Momentlerinin yüksek olması

Elektronik sürücülerle frekansının değiştirilerek hız veya devrinin ayarlanabilmesi

Bir fazlı, üç fazlı, özel olarakta çok fazlı üretilebilmeleri

Alçak gerilim ve orta gerilimde de çalışabilmeleri

Özellikleri, asenkron motorların endüstride en çok kullanılan motorlar olmalarına

sebep olmuştur. Asenkron motorları rotor yapılarına göre, kısa devre rotorlu (sincap kafesli)

ve sargılı rotorlu (bilezikli) olmak üzere ikiye ayrılırlar.

8.1.1 Kısa Devreli Rotor (Sincap kafesli rotor)

Stator gibi silisyumlu saclar kalıpla preste kesilerek paket edildikten sonra rotor

kanalları içerisine alüminyum eritilerek pres dökümle kısa devre kafes sargıları meydana

getirilir. Rotorun iki tarafında rotor çubuklarını kısa devre eden halkalarda, alüminyum döküm

yapılırken küçük kanatçıklar meydana getirilir. Şekil 8,1’de sincap kafesli rotor görülmektedir.

Şekil 8,1 Sincap kafesli rotor

Page 3: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 107

8.1.2 Sargılı Rotor (Bilezikli Rotor)

Rotor sacları da endüvileri gibi kanallı olarak preslenir. Kanallara 120’şer derece faz

farklı üç fazlı alternatif akım sargıları yerleştirilir. Sargılar yıldız veya üçgen bağlandıktan

sonra çıkarılan üç uç, rotor miline sabitlenmiş olan bileziklere tutturulur. Her bilezik, milden

ve diğer bileziklerden yalıtılmıştır. Bu bilezikler, rotor sargılarına üç faz enerji taşıyan

fırçalara basar. Şekil 8.2’ de sargılı rotor görülmektedir.

Şekil 8.2 Sargılı rotor

Şekil 8,3’ de ise tipik bir asenkron motorun (endüksiyon motoru) bütün parçaları

detaylı olarak görülmektedir.

Şekil 8.3 Sincap kafesli asenkron motor yapısı

1 - Mil 9 - Montaj Ayağı

2 - Motor Kapağı 10 - Taşıma Halkası

3 - Rulmanlar 11 - Klemens Kutusu ve Bağlantı Yeri

4 - İç Kapak Yatağı 12 - Klemens Kapağı

5 - Rotor 13 - Motor Kapağı Yatak Burcu

6 - Stator Sargıları 14 - Dış Yatak Kapağı

7 - Gövde 15 - Fan

8 - Stator 16 - Fan Kapağı

Page 4: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 108

8.2 ASENKRON MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİBİ

Alternatif akım adından da anlaşılacağı gibi yönü ve şiddeti sürekli değişen bir akım

tipidir. Bu akım tam bir sinüs eğrisi oluşturur. 1 periyot eden tam bir sinüs eğrisinin 1

saniyedeki tekrar sayısını frekans olarak adlandırıyoruz. Yani 50 Hz’lik şebekemizde

kullandığımız gerilim saniyede 50 defa sinüs hareketi yapmaktadır.

Şekil–8,4 Tek fazlı sistem

Üç fazlı asenkron motorlara uygulanan gerilimler birbirlerinden 120’şer derece açı

farkına sahiptir. Motorun stator bloğu içerisinde manyetik alanı oluşturan kutup sargıları

bulunur. Bu sargılar birbirlerine 120°’lik açılarla yerleştirilmiştir. Sargılara enerji

verildiğinde oluşan manyetik alan sürekli dönmeyi gerçekleştirecek bir manyetik alan

olacaktır. Hareketli bir manyetik alan içerisinde kalan iletkende gerilim oluşur. Üzerinde

gerilim oluşan iletkende manyetik alan oluşturur.

Şekil–8,5 Üç fazlı sistem

Bu cihazlarda:

1. İlk hareket için herhangi bir yol verme cihazına ihtiyaç yoktur.

2. Her bir faz ayrı stator kutuplarına bağlanır ve motor hızı kutup sayısına göre

frekansla değişir.

3. Ağır yüklerde kalkış yapabilir.

Page 5: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 109

Şekil–8.6 İki kutuplu AC motor

Statorun oluşturduğu döner manyetik alan ve döner manyetik alan içerisinde kalan

rotor dönme hareketi yapacaktır. Rotor demir çubuklar ile donatılmış bir kafes şeklindedir.

Tüm çubuklar kısa devre durumunda olduğu için üzerinde tek yönlü küçük bir akım dolaşır.

Manyetik alanın dönüş yönü ve hızıyla aynı şekilde dönmeye çalışır. Manyetik alanın dönüş

hızı ile rotorun dönüş hızı aynı olmaz. Yani rotor ile manyetik alan eşzaman(aynı hızda)

değildir.

Asenkron adını bu özelliğinden alan motorlarda iki hız arasındaki fark, kayma faktörü

ile açıklanır. Kayma faktörü yani manyetik alanın hızı ile rotorun hızı arasındaki fark, rotorun

üzerinde az miktarda gerilim indüklenmesine yol açar. Bu gerilimin rotorda oluşturduğu

manyetik alan statorda oluşan manyetik alana etkileşim içinde olduğundan (İtme veya çekme

şeklinde) birbirini kovalayarak dönme hareketini sürekli hale getirir. Ancak kayma faktörü ne

kadar büyürse rotorda indüklenen gerilimde o kadar artar. Rotor kısa devre olduğunda,

üzerinden geçen akım artar. Rotorun ve statorun aşırı ısınması ise sargıların yanmasına yol

açacaktır. Rotor dönmediğinde stator sargılarında oluşan manyetik alan rotorun üzerinde

maksimum miktarda gerilim oluşturacağından rotoru sıkışık olan bir motor kısa devre

edilmişçesine hemen bağlı olduğu hattaki sigortaların atmasına neden olur. Şekil 8,7’de

sökülmüş bir motorun parçaları gösterilmiştir.

Şekil–8,7 Sökülmüş bir motorun parçaları

Page 6: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 110

Manyetik alanın hızı, kutup sayısı ve frekansa bağımlı olarak değiştirilebilir. İmalatı

bitmiş bir motorda kutup sayısını değiştirme şansınız olmadığı için motor devrini ayarlamak

yalnızca elektronik sürücülerle frekans modülasyonu yapılarak gerçekleştirilebilir.

Modülasyondan kasıt frekansın değerinin arttırılması veya azaltılmasıdır. Frekans

modülasyonu için önce bir fazın sinüzoidal olan yapısı, elektronik olarak doğrultularak doğru

akıma yakın bir değer elde edilir. Daha sonra önce kare dalgalarla sonrasında sinüzoidale

yakın üç fazlı alternatif akım yaratılır. Bu işlem esnasında genlik ve frekans değerlerini

istediğimiz gibi ayarlamak mümkündür.

Üç fazlı motorlarda devir yönünü değiştirmek için üç fazdan herhangi ikisinin yerleri

değiştirilmesi gerekir. Bu tip motorlar düşük kalkış akımına sahip olup momenti bir fazlıya

göre daha yüksektir. Şalteri açmanızla beraber derhal döner alan oluşturur ve tam devrine

ulaşma süresi kısadır. Yük altında kalkınması gereken yerlerde rotoru sargılı asenkron

motorlarda kullanılabilir ancak soğutma sistemlerinde başlangıç esnasında yük düşük olduğu

için özel motorlara ihtiyaç duyulmamaktadır. Özellikle ev içi buzdolaplarında uygulamalarda

tek fazlı asenkron kompresör motorları kullanılmaktadır. Bir fazlı asenkron motorlar üç

fazlılara çok benzerdir. Rotor kısa devre edilmiş çubuklardan oluşur (sincap kafesli).

Statorundaki ana sargı N ve S kutuplarını oluşturur. Kolay anlaşılabilmesi için N ve S kutup

sargılarını iki ayrı bobin olarak düşündüğümüzde başlangıç anında iki bobinde birbirine zıt

yönde dönen iki manyetik alanın varlığı ortaya çıkmaktadır. Her bir alan birbirine zıt yönde

moment üretirler. Eğer motor duruyorsa, ileri-moment, ters-momente eşit ve zıt yöndedir.

Bu momentlerin toplamı olarak elde edilen momentte sıfırdır. Moment yani döndürme

kuvveti sıfır olduğu için bir fazlı asenkron motorlar kendi kendine yol alamaz kalkınamaz.

Yol alma işlevini yerine getirebilmek için statorun üzerinde ana sargı dışında birde yardımcı

sargı vardır. Bu sargı, motorun yol alma süreci boyunca ya da sürekli devrede kalır(daimi

kondansatörlü motorlar).

Bir fazlı motorlarda ana sargı kalın kesitli, yardımcı sargı ise ince kesitli ve

birbirlerine 90° açı farkı ile yerleştirilirler. İki sargı birbirlerine paralel olarak bağlanmıştır.

Yardımcı sargılar manyetik veya merkezkaç anahtarlar vasıtası ile rotor hızı senkron hızın %

75 ine ulaştığında devreden çıkarılır. İlk kalkışta çektikleri akım normal çalışma akımından

6-7 kat fazladır. Daimi devre kondansatörlü motorlarda yardımcı sargı ile ana sargı arasında

90° civarında faz farkı oluşturan bir kondansatör bağlıdır. Yardımcı sargının sarım sayısı

daha fazla olup ana sargı sarım sayısına kadar çıkabilir. Aynı şartlardaki bu iki tip motorda

daimi kondansatörlünün sargı akımı diğerinden 2 kat düşüktür; yani yarısıdır. Bundan dolayı

ısınması daha yavaştır. Kalkınma akımı da normal yük akımının 4-5 katıdır. Kalkınma

momentinin yüksek tutulması gereken yerlerde daimi kondansatöre paralel bir ilk hareket

kondansatörü daha kullanılabilir. Motorun devrini almasıyla bu kondansatör devre dışı

bırakılacak ve devrede sadece daimi devre kondansatörü kalacaktır. Bu tip motorlara da çift

kondansatörlü motorlar denir. Motorlar hareket verecekleri sistemlere çeşitli şekillerde monte

edilebilirler. Şekil 8,8’de çok kullanılan motor temel bağlantıları gösterilmiştir.

Page 7: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 111

Şekil–8.8 Çok kullanılan motor temel bağlantıları

8.3 DOĞRU AKIM (DC) MOTORLARI

Doğru akım yönü ve büyüklüğü sabit olan akımdır. Pil, akü gibi kaynaklardan elde

edildiği gibi alternatif akımın doğrultulması ile de elde edilebilir. Herhangi bir iletkene,

doğru akım tatbik edildiğinde iletken sabit bir manyetik alan oluşturur. N ve S kutuplarından

oluşan bu sabit manyetik alan, etki alanının içerisindeki iletken cisimlere veya farklı manyetik

alanlara sabit mıknatısın gösterdiği etkiyi gösterir. Yani iletken cisimleri kendisine çeker,

aynı kutuplu manyetik alanları iter; farklı kutuplu manyetik alanları çeker. N kutbundan S

kutbuna doğru oluşan bu kuvveti manyetik akı olarak adlandırıyoruz. DC motorlar statorda

oluşturulan sabit manyetik alanın rotorda oluşturulan sabit manyetik alanı itmesi ve çekmesi

prensibine göre çalışır. Statorda kuzey güney ekseninde oluşan sabit manyetik alana karşı,

rotorda bu eksenden belli bir açıda kayık olarak yerleştirilen sargıda ikinci bir sabit manyetik

alan oluşturulur. Rotorun hareketi ile rotor sargısının stator sargısıyla ayni eksene gelmesi ve

hareketin sona ermesini engellemek için rotor üzerinde birden fazla sargı oluşturulmuştur. Bu

sargılar gene rotorun üzerindeki bir kolektörde toplanır. Kolektöre uygulanan gerilim kömür

veya fırçalar vasıtasıyla aktarılır. Kömür veya fırçalar sabit eksende olduğu için rotor

döndükçe gerilim uygulanan sargılarda değişecektir. Her defasında stator eksenine belli açıda

manyetik alan oluşturan sargıya gerilim tatbik edildiğinden dönme sürekli devam eder. Bu

durum şekil 8,9’da gösterilmiştir.

Page 8: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 112

Şekil–8.9 Doğru akım (DC) motoru

DC motorların yol alma momentleri yüksektir ve devir sayıları geniş bir saha boyunca

ayarlanabilir. Dönüş yönü değiştirilmek istendiğinde rotora uygulanan gerilimin polaritesi

değiştirilir. Yani + ve – uçları ters bağlanır. Rotor (endüvi) akımı azaltılıp çoğaltıldığında

motorun devri de değişecektir. Bu tip motorların klima sistemlerinde kullanılamamasının en

büyük nedeni, hermetik(tamamen kapalı) yapı içerisindeki kompresörlerin yağ ve soğutucu

akışkanın kömürlere yapacağı negatif etki ve aşındığında kömürlere ulaşılamamasıdır.

Kömürlerin zaman içerisinde değiştirilmeleri gerekmektedir. Tam kapalı (hermetik)

kompresörlerde bu işlem ancak kompresör tasının kaynakla açılması ile gerçekleştirilebilir.

Bu durum oldukça zor ve maliyetlidir. Bu nedenden dolayı klima sistemlerinde sabit

mıknatıslı DC motorlar kullanılmaktadır. Bu tip motorlarda statoru sargılı endüvisi sabit

mıknatıstan oluşan veya endüvisi sargılı statoru sabit mıknatıstan oluşan yapılar kullanılabilir.

Ancak bu belirleyici değildir. Statoru sabit mıknatıslardan oluşan fırçasız (brushless) DC

motorlarda rotor oyukları içerisindeki sargıların oluşturduğu manyetik alan sayısı ile stator

üzerindeki sabit mıknatıs sayısı aynı değildir. Şekilde anlaşılma rahatlığı açısından rotordaki

tek bir sargı sembolize edilmiştir. Gerçek motorda diğer oluklarda da sargılar bulunmaktadır.

Şekil–8.10 Fırçasız DC motorda kutup ve statorlar

Page 9: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 113

Rotordaki sargılar birbirleriyle ilişkilendirildikten sonra kare dalgalar halinde akım

tatbik edilmektedir. Tatbik edilen akım, doğru akım olup tatbik edilme sıklığı, devir sayısını

belirler. Yapı bileşenleri basit ve maliyeti düşük bir tetikleme (komütasyon) modülü ile bu

işlem gerçekleştirildiğinden motorun imalat maliyeti de düşüktür. Şekil 8.11’de küçük

kapasiteli bir fırçasız motor ve hız modülü gösterilmiştir.

Şekil–8.11 Küçük kapasiteli bir fırçasız motor ve hız modülü

Bu tip motorlarda tetikleme hızını ayarlamak için rotorun konumunun bilinmesi

gerekir. Bu nedenle motor, rotorun konumunu sürekli olarak algılayan ve bildiren bir rotor

konum sensörü ile donatılmıştır. Tetikleme modülündeki yarı iletken invertörün ve rotor

konum sensörünün kombinasyonu sonucunda, klasik DC makinelerindeki gibi doğrusal hız-

moment karakteristiğine sahip bir elektronik sürücü sistemi meydana getirilir. Otomatik

senkron çalışması, tetikleme sinyallerine göre çıkış üreten yari illetken inverter ile sıralı

olarak sargılara akım yönlendirilerek gerçekleştirilir.

Doğru akım motorlarında endüvinin dönmesiyle beraber endüvideki sargıların kutup

sargılarının yarattığı sabit manyetik alanı kesmesi sonucunda üzerinde bir indükleme gerilimi

oluşur. Motorun çektiği akımın düşmesine neden olan bu gerilime, zıt elektromotor kuvveti

denir(zıt EMK).

Zıt EMK’nın dalga şekli yamuk (trapeziodal) olan otomatik-senkron motorlar için

“fırçasız DA motoru (FSDAM)” terimi, zıt EMK dalga şekli sinüzoidal olan otomatik-

senkron motorlar için “Kalıcı Mıknatıslı Senkron Motor (KMSM)” terimi kullanılması genel

kabul görmüştür. Yamuk zıt EMK’li motor için rotor konum sensörü olarak basit konum

detektörleri kullanılır. Örneğin Hall etkili sensörler rotor manyetik alanını algılar ve böylece

faz anahtarlama noktalarını tespit edebilirler. Sinüzoidal zıt EMK’li motor ise daha hassas

konum bilgisi gerektirir. Çünkü sargılara uygulanan akımın dalga şeklinin hassas olarak

izlenmesi gerekir. FSDA motorda moment fonksiyonu yamuk iken KMS motorda moment

fonksiyonu sinüzoidaldir.

8.3.1 Fırçasız DC Motorların Avantajları

1. Yüksek verim

2. Doğrusal moment-hız ilişkisi

3. Yüksek moment-hacim oranı (az bakir gerektirir)

4. Fırçaların ve kolektörün olmayışı (daha az bakım, tehlikeli ortamlarda

kullanılabilme)

Page 10: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 114

8.3.2 Fırçasız DC Motorların Dezavantajları

1. Harici güç elektroniği gerektirir.

2. Uygun çalışma için rotor konum bilgisi gerektirir.

3. Hall etkili sensörlere gerek vardır.

4. Algılayıcısız yöntemlerin kullanımı ilave algoritmalar gerektirir.

5. AC şebekelerde DC dönüşümü yapılarak kullanılabilir.

6. Harici güç sürücüsü elektronik devresi dışında harekete geçirilemezler.

8.4 ELEKTRONİK KONTROLLÜ DC MOTORLAR (EC MOTORLAR)

Eski DC motorlarındaki karbon fırça ve kolektörden farklı olarak elektronik

tetiklemeli bir sürücü ünitesi mevcuttur. Aşınan bu elemanlar yerine arıza yapmayan

elektronik tetiklemeli motor geliştirilmiştir.

EC motor, motor üzerine konan tek devre olarak üretilir ve sadece değişen akım

etkisiyle elektronik yönlendirme birimi ile kontrol edilen tek sargıya sahiptir. Elektrik akımı,

rotor üzerinde bulunan, mıknatıs tarafından etkilenerek bir manyetik alan oluşturur. Bu etki

motor üzerinde dönme momenti oluşturur. Rotor üzerinde döner daimi mıknatıs alanının bağıl

dönme etkisini sürekli hale getirmek için elektrik akımının anahtarlanması(aç-kapa) gerekir.

Daimi mıknatısın bu konumu bir Hall etki sensörü yardımıyla kaydedilir ve sonuçta bu sinyal

elektronik kontrole yönlendirme için taşınır. Bir EC motorun çalışma prensibi basitleştirilmiş

ve aşağıdaki şekilde açık şekilde gösterilmiştir. Şekil–8.12 saat ibresi yönünde tek fazlı iki

kutuplu bir motoru göstermektedir. Şekilde iki rotor konumu yan yana gösterilmiştir. Şekil

8.12a En büyük dönme momenti konumunu, Şekil 8.12b bobin karşı yönde beslendiğinde

yönlendirmeden kısa süre sonraki konumunu göstermektedir.

Şekil-8.12a) Maksimum dönme momenti konumu Şekil 8.12b) Yönlendirmeden kısa süre

sonraki konum

Dikkat: EC motorlar elektronik yönlendirme ünitesi olmadan asla çalıştırılmamalıdır.

Elektrik hattına doğrudan bağlama motora hasar verecektir.

Geleneksel DC motorların bir dezavantajı da fırça teması sırasında kıvılcım

çıkarmalarıdır. Bu fırça temasındaki kıvılcımın ana nedeni yüksek frekanstaki girişlerdir. Bu

motorlar güç şebekelerinde çalışmaları esnasında elektrikle çalışan elektronik devreli

elemanlar üzerinde parazit yapabilmektedir. Aynı zamanda maksimum hız limitlerinde

yüksek hızdaki fırçalamalarda ısı yükselmektedir.

Page 11: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 115

Bu problem fırçasız doğru akım motorları ile ortadan kaldırılmıştır. Rotor kalıcı bir

mıknatıs kapsamakta ve stator aynı şekilde benzer elektromıknatısları kapsamaktadır. Rotorun

pozisyonu sürekli olarak dönüş indüksiyon akımı, bileşke akım veya hall etkisi sensörleri v.b

ile ölçülmektedir.

Stator içersindeki elektromıknatıslar bir köprü devresi mosfet transistörü veya IGBT

ile değiştirilebilir. Bu nedenle elektronik olarak kontrol edilen motorlardan söz edebiliriz.

Rotorun çeşidi, statorun sargısına bağlı olarak kalıcı mıknatısların pozisyonları ile

belirlenir, biz böylelikle “içten rotorlu” veya “dıştan rotorlu” şeklinde ayrıma girebiliriz.

Bu motorların ilave elektronik devrelerden dolayı ilk yatırım maliyetleri fazladır. Buna

karşın geleneksel DC elektrik motorları ile karşılaştırıldıklarında birçok avantaj

sağlayabilmektedirler; örneğin uzun servis ömürleri ve değişken gerilimde benzer motor

voltajlarında sabit dönüş hızları (Pratikte özdeş torklarda).

Şekil–8.13 İndüksiyon motorları ile daimi mıknatıslı DC motorların verimlerinin

karşılaştırılması

8.5 TEK FAZLI MOTORLAR

Çok geniş kullanma sahası olan küçük motorlar tek fazlı olarak yapılırlar. Tek fazlı

motorlar genellikle bir beygir ve daha küçük güçte olurlar. Klimalarda, buzdolaplarında,

küçük kapasiteli sirkülasyon pompalarında, kat kaloriferlerinde, kombilerde v.b. kullanılan

elektrikli cihazların motorları bir fazlıdır. Tek fazlı motor çeşitleri şunlardır:

Üniversal motor (Seri Motor)

Yardımcı Sargılı (Ayrık fazlı) Motor (RSIR)

Yardımcı Kutuplu (gölge kutuplu) Motor

Kapasitör kalkışlı, indüksiyon çalıştırmalı (C.S.I.R.)

Kapasitör kalkışlı, kapasitör çalıştırmalı (C.S.R.)

Daimî devre kapasitörlü (P.S.C.)

Repülsiyon-indüksiyon (tepkili-etkili)

Page 12: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 116

8.6 ÜNİVERSAL (SERİ) MOTOR

a) Yapısı: Üniversal motor doğru akım seri motoruna benzer. Statoru saç

paketlerinden çıkıntılı kutuplu olarak yapılmış kutuplara kutup bobinleri yerleştirilmiştir.

Rotor doğru akım makinesi endüvisi gibidir, silisli saç parçalarından yapılmıştır. Rotor

oluklarına yerleştirilen sargılar D.A endüvi sargıları ile aynıdır. Yapısı nedeniyle hem D.A.

hem de A.A. da kullanılır. Her iki akımda da kullanıldığı için bu motorlara üniversal motor

denilmektedir.

b) Çalışma prensibi: Üniversal motora bir fazlı alternatif gerilim uyguladığımızda

statordaki kutup bobinlerinden ve endüvi sargılarından alternatif akım geçer. Kutup

bobinlerinden geçen akım manyetik alan meydana getirir. Endüvi sargılarından akım

geçirilince bir EMK oluşur ve iletken manyetik alanın dışına doğru itilir. Oluşan bu kuvvet,

endüvinin dönmesini sağlar. Alternatif akımın pozitif periyodunda kutup bobinlerinden ve

endüviden bir yönde akım geçer; negatif periyotta ise her ikisinden de tersi yönde bir akım

geçer. Endüvide N kutbunun altındaki iletkenler bir yönde itilirken, S kutbunun altındaki

iletkenlerde ters yönde itilirler. Endüvinin iki tarafındaki bu kuvvet çiftinin meydana getirdiği

döndürme momenti endüviyi döndürür. Alternatif akımın negatif yarım periyodunda ise

kutuplardan geçen akımın yönü değiştiği için kutuplar değişir. Aynı anda endüviden geçen

akımın da yönü değiştiği için kutupların altındaki akım yönleri aynıdır. Manyetik alan

tarafından endüvi iletkenlerinin itilme yönleri değişmediği için endüvi aynı yönde dönmeye

devam eder. Endüvide meydana gelen döndürme momenti, endüviden geçen akıma ve

kutupların manyetik akısına bağlıdır. Endüvi ve kutup sargıları seri bağlı olduğu için

manyetik akının ve endüvi akımının arştı aynı anda olur. Bu yüzden üniversal motorların

kalkınma ve döndürme momentleri yüksektir.

c) Özellikleri: Üniversal motorların devirleri D.A seri motorlarında olduğu gibi yükle

değişir. Boştaki devir sayıları çok yüksektir. Devirleri 15000–20000 d/d’ya kadar çıkar. Boşta

devir sayısını sınırlayan sürtünme ve havalandırma kayıplarıdır. Üniversal motor D.A’la

çalıştığında “devir sayısı–yük” karakteristik eğrisi, A.A’da çalıştığındaki karakteristik

eğrisinden biraz düşük olur. Bazı motorlarda A. A ve D.A “devir yük” eğrileri birbirini keser.

Üniversal motor A.A ile çalışırken motor yüklendikçe devir sayısını etkileyen bir

başka etken de endüvi ve kutup sargılarının reaktif dirençleridir. Endüvinin ve kutup

sargılarının reaktif dirençlerinin sebep olduğu reaktif gerilim düşümleri endüviye uygulanan

gerilimi düşürür. Böylece A.A’da çalışan motorun devir sayısı D.A’da çalışırken oluşan devir

sayısından düşük olur. Yük altında çalışan bir seri motorun devir sayısı, motora uygulanan

gerilimi değiştirerek ayarlanır. Bir üniversal motorun endüvi uçlarını veya kutup sargısı

uçlarını değiştirerek devir yönü değiştirilebilir.

d) Kullanıldığı yerler: Üniversal motorlar çok çeşitli yerlerde kullanılırlar. Yüksek

devirleri sebebiyle ev aletlerinde tercih edilirler; dikiş makineleri, saç kurutma makineleri,

elektrikli matkaplar, vb.

8.7 YARDIMCI SARGILI MOTORLAR (R.S.I.R.)

Evsel ve hafif ticari uygulamalarda üç fazlı motorlar kullanılamadığı için tek fazlı

yardımcı sargılı motorlar tercih edilir.

Bu motorlara “ayrık fazlı motorlar” da denir.

Gölge kutuplu motorlara göre daha yüksek güç üretirler.

Üzerlerinde kapasitör bulunmaz.

Güç Aralıkları 1/20 BG - 3/4 BG arasında değişir.

Page 13: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 117

Hem kapalı (hermetik) hem de açık, hem de yarı kapalı tiplerde olabilirler (Şekil–

8.14)

Şekil–8.14 Yardımcı sargılı motor tipleri

Motorun ilk hareketi esnasında yardımcı sargı devreye girer, daha sonra devreden

çıkar. Şekil8.15’te yardımcı sargılı motorlarda ilk hareket esnasında hız-moment değişimi

verilmiştir. Şekil incelendiğinde motor harekete başlarken moment seviyesi %350 iken hız

değişimiyle moment seviyesi artmakta, yardımcı sargının devreden çıkmasıyla hız %100 iken

momentte %100 de sabitlenmektedir.

Şekil-8.15 Yardımcı sargılı motorlarda ilk hareket esnasında hız-moment değişimi

8.7.1 Yardımcı Sargılı Motorların Yapısı

Page 14: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 118

Bir fazlı yardımcı sargılı motorlar; Stator, Rotor, Gövde ve Kapaklar ve Santrifüj

Anahtar olmak üzere dört kısımdan oluşur.

Stator: Üç fazlı asenkron motorlarda olduğu gibi bir fazlı motorlarda stator ince silisli

(içerisine belirli oranlarda silisyum elementinin katıldığı) sacların oyuklar açılarak presle

paketlenmesiyle meydana gelmiştir. Oyuklar içerisine, hem birbirine karşı hem de statora

karşı yalıtılmış ana sargı ve yardımcı sargı sarılır. Motorun çalışmaya başladığı ilk anda ana

ve yardımcı sargı devreye sokulur. Motor normal devrinin %75–80’ ine ulaştığında yardımcı

sargı, santrifüj (merkezkaç) anahtar ile devreden çıkartılır. Daha sonra motor ana sargı ile

çalışmasına devam eder.

Rotor: Silisli saçların dış yüzüne presle oyuklar açılmış ve birleştirilerek saç paket

oluşturulmuştur. Rotor oyuklarına, iki ucundan kısa devre edilmiş alüminyum rotor çubukları

enjeksiyon yöntemi ile yerleştirilip daha sonra bu saç paket, bir mil üzerine sıkıca takılarak

rotor meydana getirilmiştir.

Gövde ve Kapaklar: Küçük ev aletlerinde kullanılan motorlarda gövde düz yüzeyli

olarak; orta güçlü motorlarda ise gövde çıkıntılı yüzeyli olarak yapılır. Genellikle gövdeye

saplamalarla tespit edilen kapakların içerisine açılan yataklara rotor mili üzerine geçirilmiş

rulmanlar yerleştirilir.

Santrifüj Anahtar (Merkezkaç Anahtar): Motorun ilk hareketinden, normal

devrinin % 75–80’ ine ulaştığında yardımcı sargıyı devreden çıkartan elemana santrifüj

anahtar denir. Santrifüj anahtar motorun içerisine yerleştirilir. İki kısımdan meydana gelen

santrifüj anahtarın duran kısmı, kapak içerisine; hareketli kısmı ise rotor miline monte edilir.

Duran kısımda bulunan iki kontak, motor çalışmaz durumda iken kapalı durumdadır ve

yardımcı sargıyı devreye sokar. Motor normal devrinin %75’ ine ulaştığında ise hareketli

kısım merkezkaç kuvvetin etkisi ile dışarı doğru çekilerek kontak üzerindeki basıncı kaldırır.

Bu sırada kontak açılarak yardımcı sargı devreden çıkar. Motor durduğunda ise bir yay

vasıtası ile tekrar eski konumuna gelerek kontağı kapatır.

Yardımcı sargının görevi: Bir fazlı asenkron motorlarda yalnız bir sargı ile döner

alan elde edilmez. Bu nedenle ana sargının dışında yardımcı sargıya ihtiyaç vardır. Ana sargı

ile yardımcı sargı, birbirine paralel bağlanır. 90° açı farklı oluklara yerleştirilirler. Bu

sargılara bir fazlı gerilim uygulandığında sargılara uygulanan gerilim, aynı fazlı olduğundan

oluşan manyetik alanlar da aynı fazlıdır. Bu nedenle iki sargı, döner alan meydana getirmez.

Motorun kendiliğinden yol alabilmesi için motorun ana sargısına dik olan ikinci bir yardımcı

sargı statora yerleştirilir. Yardımcı sargı akımı ile ana sargı akımı arasında suni bir faz farkı

oluşturulur. Böylece iki fazlı bir sistem oluşturularak bir döner alan oluşturulur.

8.7.2 Yardımcı Sargılı Motorların Kullanım Alanları

1. Vantilatörler ve aspiratörler.

2. Fanlar

3. Brülörler

4. Pompalar

5. Su pompaları

6. Ev tipi soğutucu kompresörleri

8.7.3 Yardımcı Sargılı Motor Sargı Tipleri

Page 15: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 119

Şekil 8.16’da santrifüj anahtarın yardımcı sargıya seri bağlantısı gösterilmiştir. Şekil 8.17’de

statordaki sargıların arasında 90 0

faz farkı yaratacak şekilde sarıldığı görülmektedir. Bu faz

farkı kalkış ve devamında yüksek torkla dönüş içindir.

Şekil–8.16 Yardımcı sargılı motor Şekil–8.17 Yardımcı sargılı motor sargıları

8.7.4 Motor Sargılarının Özellikleri

Şekil 8.18’de ana sargının omik direncinin yardımcı sargıya göre daha düşük olduğu, ana

sargının yardımcı sargıya göre daha kalın, ana sargının sarım sayısının az ve sarım

oyuklarının alt yuvalarında ana sargıların, üst kısımlarında yardımcı sargıların olduğu tablo

şeklinde verilmiştir.

Şekil–8.18 Ana ve yardımcı sargı özellikleri

Page 16: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 120

8.7.5 Motor Kalkış Mekanizmaları

1. Kalkış röleleri

2. Santrifüj anahtarlar

Röleler motorun ilk hareketinde gereken yüksek kalkış momentini sağlamak için yardımcı

sargıyı devreye sokan, kalkış sonrasında yüksek moment gerekmediği için yardımcı sargıyı

devreden çıkartan elektrik devre elemanlarıdır.

Şekil–8.19 İlk hareket (kalkış) röleleri

Şekil 8.20’de gösterilen santrifüj anahtar motorun ilk hareketinden sonra normal

devrinin % 75–80’ ine ulaştığında yardımcı sargıyı devreden çıkartan elemandır. Kontakları

normalde kapalıdır.

Şekil–8.20 Santrifüj anahtarın önemli parçaları

8.7.6 Yardımcı Sargılı Motor Elemanları

Şekil8.21’de yardımcı sargılı motorun çalışması gösterilmiştir. Şebekeden gelen 220 V,

termik ve dirençten geçer. Santrifüj anahtarın kontaklarının normalde kapalı olması nedeniyle

ana ve yardımcı sargıyı birlikte enerjilendirir. Santrifüj anahtar, motor devri normal

devrinin % 75–80’ine ulaşınca, normalde kapalı kontaklarını açık hale getirerek yardımcı

sargıyı devreden çıkartır. Motor duruncaya kadar ana sargı üzerinden çalışmasına devam eder.

Şekil–8.21 Yardımcı sargılı motor elemanları

8.7.7 RSIR Motor Dönme Yönlerinin Değiştirilmesi

Page 17: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 121

Şekil 8.22’de yardımcı sargılı motorun, yardımcı sargı uçları yer değiştirilerek motor dönüş

yönü ters çevrilmiştir.

Şekil–8.22 Motor dönme yönünün değiştirilmesi

8.8 GÖLGE KUTUPLU MOTORLAR

En basit ve en ucuz tek fazlı motor tipi gölge kutuplu motordur. Kalkış momentleri

düşük olduğundan kullanım alanları ¾ BG’ den düşük uygulamalarla sınırlı olup kullanım

kademesi 1/20 ila 1/6 BG arasındadır.

Gölge kutuplu motorlar başlatma anahtarına sahip değildir. Stator kutupları her

sargının köşesinde “gölge sargı” adı verilen ilave bir sargı ile donatılmıştır. Bu sargılar ilk

hareket için herhangi bir elektriksel bağlantıya sahip değildir; fakat bir döner manyetik alan

oluşturmak için kullanılır. Gölge kutuplu motorun kutup yapısı, manyetik alanda bir gecikme

meydana getirerek döner, manyetik alan geliştirilmesine olanak sağlar. Bir bakır iletken

kutbun gölge kısmını izole ederek tamamen onun etrafında dönmesini sağlar. Gölgeli kısımda

manyetik alan artar; fakat bakır kalkanında akım etkisi gecikir. Gölgesiz kısımda sargı

akımının döner alan oluşturmasıyla manyetik alan artar.

Rotor dönme momenti, manyetik yüzey gölgeli ve gölgesiz kısımları süpürürken oluşturulur.

Rotor momentin maksimum değere ulaşmasına yüksek seviyede direnç gösterir. Gölge

kutuplu motorların işlevi en iyi şekilde özellikle 1/10 BG gibi düşük moment

uygulamalarında verimli olur. Bu motorlar asla tek faz motorları ile yer değiştirilmemelidir.

Şekil 8.23’der gölge kutuplu motorun çalışması gösterilmiştir.

Page 18: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 122

Şekil–8.23 Gölge kutuplu motor

8.8.1 Gölge Kutuplu Motorların Kullanım Alanları

1.Aspiratörler ve vantilatörler

2. Kondenser fanları

3. Buzdolabı iç gövde fanları

4. Elektronik cihaz soğutma fanları

6. Zamanlayıcılar (timer)

8.8.2 Gölge Kutuplu Motorların Stator Tasarımları

1. Kutuplar levhalı (yapraklı) saçlardan yapılmıştır.

2. Kutuplar yarıklıdır.

3. Kalkış sargısı yarık örtüsü içindedir.

4. Her gölge bobin bir kapalı sarım oluşturur.

Şekil–8.24 Stator üzerinde kutup yarıkları

Page 19: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 123

8.8.3 Kutup Sayıları ve Devir Sayısı

İki kutuplu: 3000 d/d

Dört kutuplu: 1500 d/d

Altı kutuplu: 1050–1100 d/d

NOT: Bu devir sayıları eşzaman hız olup rotorun hızı stator ile arasındaki kaymaya bağlıdır.

Şekil8.25 ‘te iki ve dört gölge kutuplu motor içyapısı gösterilmiştir.

Şekil–8.25 İki ve dört gölge kutuplu motor

8.8.4 Gölge Kutuplu Motorların Olumsuz Yönleri

1. Momentleri düşüktür. Güç istenen yerlerde tercih edilmezler.

2. Hızları değişkendir (Bu motorların devirleri yüke ve voltaja bağlı olarak değişir.)

3. Verimleri düşüktür.( % 5–35)

4. Yön değişimleri rotorun ters çevrilmesiyle gerçekleştirilebilir.

8.8.5 Gölge Kutuplu Motorların Dönme Yönünü Değiştirme

A) MEKANİK OLARAK:

1. Rotor ters çevrilir.

2. Gölge yarıklarındaki sargılar diğer taraftaki yarıklara geçirilir.

B) ELEKTRİKSEL OLARAK:

1. Her gölge bobinde iki alan ayarı yapılır.

2. Gövde içinde iki ayrı gölge kutup statoru kullanılır.

Page 20: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 124

Şekil–8.26 İki ayrı gölge kutup statorlu motorda dönme yönünün değiştirilmesi

8.8.6 Gölge Kutuplu Motorların Hız Değiştirme Yöntemleri

Şekil 8.27’de hız değiştirme yöntemleri gösterilmiştir. İlk olarak Bobin sargılarının bir

bölümünü devreden çıkartacak şekilde bir uç alınarak yüksek hızda çalışmada indiktüf direnç

düşürülmüştür. Böylece motorun yüksek hızda çalışması sağlanmıştır. Düşük hızda çalışmada

bobin sargılarının tamamı devreye alınarak indiktüf direnç artırılmıştır. Bu da hızın düşmesine

yol açmaktadır. Diğer devrede ise araya indiktüf direnç elemanı(seri bobin) yerleştirilerek

düşük hız elde edilmiştir.

Şekil–8.27 Hız değiştirme yöntemleri

8.9 KAPASİTÖR MOTORLARI

1. Temel olarak tasarımları bir ayrık motora benzer.

2. Kalkış kapasitörü, kalkış sargısı ile seri bağlanmıştır (potansiyel röle bağlantısı

hariç).

3. Yüksek kalkış momentine sahiptirler.

4. Düşük akım çeker, yüksek verimlidir.

5. Daimi (çalışma) kapasitörü ana sargıya paralel bağlanır.

Page 21: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 125

8.9.1 Kapasitör Motorlarının Tipleri

1. Açık tip

2. Hermetik tip

8.10 KAPASİTÖR BAŞLATMALI, İNDÜKSİYON ÇALIŞTIRMALI (C.S.I.R.)

MOTORLAR

Şekil 8.28’de faz ana sargıya ve ilk hareket kapasitörüne gelir. Ana sargıdan geçerek Mp(nötr)

üzerinden devresini tamamlar. Aynı zamanda ilk hareket kapasitöründen geçen gaz santrifüj

anahtarının normalde kapalı kontağından geçerek yardımcı sargıyı enerjilendirir. Motor devri

normal devrinin % 75–80’ine ulaştığında santrifüj anahtar normalde kapalı kontaklarını

açarak yardımcı sargıyı devreden çıkartır. Motor ana sargı üzerinden çalışmasına devam eder.

Şekil–8.28 Kapasitör kalkışlı, indüksiyon çalıştırmalı (CSIR) motor

8.10.1 (C.S.I.R.) Motorların Özellikleri

1. Ayrık fazlı motorlardan daha ağır yükler için tasarlanmıştır.

2. Kalkıştan sonra bir röle veya anahtar kapasitörü devre dışı bırakır.

3. Tek veya iki fazlı olarak kullanılabilir.

8.11 KAPASİTÖR BAŞLATMALI VE ÇALIŞTIRMALI (C.S.R.) MOTORLAR

Şekil 8.29’de faz ana sargıya, yardımcı sargıya ve ilk hareket kapasitörüne ve daimi devre

kapasitörüne gelir. Motorun ilk hareketinden sonra kalkış kapasitörü devreden çıkar.

Yardımcı sargı daimi devre kapasitörü üzerinden çalışmasına devam eder.

Şekil–8.29 Kapasitör kalkışlı-çalıştırmalı (CSR) motoru

Page 22: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 126

8.11.1 CSR Motorların Özellikleri

1. Kalkış momentleri yüksektir.

2. Kapasitör motorları yüksek verimli olduğundan daha düşük akım çeker.

3. Yüksek güç katsayısına sahiptirler.

4. Ani kalkışta kapasitansı arttırırlar.

5. Ana sargıya geçtiğinde kalkış sargısı devrede kalır.

(Not: Bu yardımcı sargı, ana sargıya gerektiğinde yardımcı olur.)

8.12 DAİMİ AYRIK KAPASİTÖRLÜ (P.S.C.) MOTORLAR

Şekil 8.30’da PSC motor tipleri gösterilmiştir.

Şekil–8.30 PSC motor tipleri

8.12.1 P.S.C. Motorların Özellikleri

1. Bu tip motorlarda santrifüj anahtar veya kalkış rölesi yoktur.

2. Kalkış momenti düşüktür.

3. Dönme yönü ters çevrilebilir.

4. Potansiyel röle ve kalkış kapasitörü (güçlü kalkış devresi) ile kalkış momenti

arttırılabilir.

Şekil8.31’de PSC tipi motor bağlantısı ve daimi devre kapasitörün devreye bağlanması

gösterilmiştir.

Page 23: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 127

Şekil–8.31 PSC tipi motor bağlantısı

8.13 ÜÇ FAZLI MOTOR TİPLERİ

1. Senkron

2. Sincap kafesli

3. Sargılı rotorlu

8.13.1 Üç Fazlı Motorların Elektriksel Özellikleri

1. Üç faz besleme voltajı

2. Tek veya iki farklı voltajda çalışabilir

— Tek voltajlı olanlar altı motor ucuna sahiptir.

— İki voltajlılarda dokuz motor ucu bulunur.

3. Rotor (Sargılı veya sargısız olabilir.)

4. Stator

— Üç tekli faz sargıları

— Her sargı 1100 elektrik faz açısı ile birbirine bağlıdır.

8.14 YILDIZ-ÜÇGEN BAĞLANTILI MOTOR SARGILARI

8.14.1 Yıldız Bağlı Motorlar

Yıldız bağlı olarak çalıştırılan motor, kalkınma anında şebekeden daha düşük akım

çeker. Devir sayısı aynı olmasına rağmen çalışma gücü üçgen bağlı motora göre zayıftır. AC

üç fazlı motorlar doğrudan yıldız çalıştırılabilir.

Page 24: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 128

Şekil–8.32 Yıldız motor bağlantıları

8.14.2 Üçgen Bağlı Motorlar

Üçgen bağlı motor, kalkınma anında şebekeden yüksek akım çeker. Üçgen bağlı

motorların çalışma güçleri yıldız bağlantıya göre daha yüksektir. 4KW’tan büyük güçlü

motorların doğrudan üçgen çalıştırılmaları sakıncalıdır. Büyük güçlü motorlar yıldız olarak

kalkındırılıp ardından üçgene geçirilir.

Şekil–8.33 Üçgen motor bağlantıları

Page 25: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 129

Şekil–8.34 Yıldız-üçgen motor klemens bağlantıları

8.15 SENKRON MOTORLAR

Senkron motorlar rotoru sarılı olup bağlantı uçlarının oynar bilezik fırçalarla dışarı

alınmasından dolayı kalkış momentleri yüksektir. Kalkışta asenkron motor gibi yol verilir.

Stator sargılarına gerilim uygulandığında, statorda bir döner alan oluşur. Bu döner alan

rotordaki kafes çubuklarını keserek buradan akım geçişini sağlar. Bu manyetik alanın

etkisiyle rotor dönmeye başlar. Kısa bir süre sonunda motor senkron alt hızına ulaşır. Stator

döner alan hızı ile arasında bir kayma oluşur. Eğer uzun süre böyle çalıştırılırsa sargılar

kavrulabilir. Rotorun hızı senkron altı hıza geldiğinde rotor sargılarından sürekli doğru akım

geçirilmeli ve rotor kutuplarının stator kutuplarına yaklaşarak senkron olacak şekilde

kilitlenmesi sağlanmalıdır. Normal çalışma şartlarında doğru akım sürekli sargılardan

geçirilmelidir. Doğru akımın kesilmesi durumunda motor asenkron çalışır. Bu motorlar

jeneratör olarakta kullanılabilir.

Şekil–8.35 Senkron motor

Page 26: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 130

8.16 SİNCAP KAFESLİ MOTORLAR

1. İndüksiyon kalkışlı ve indüksiyon çalıştırmalı

2. Devir sayısı iki faktöre bağlıdır:

P

fn

120 [d/d]

f: Frekans (50 Hz)

P:Motor kutup sayısı

3. Düşük-orta kalkış momentine sahiptir.

Şekil–8.36 Sincap kafesli motor

8.17 SARGILI ROTORLU MOTORLAR

1. Fırçalar bilezikle temaslıdır.

2. Motor kontrolü:

— Değişken direnç

— Oto transformatör

3. Değişebilen özellikleri:

— Kalkış momenti

— Akım

— Çalışma hızı

— Hızlanma ivmesi

4. Çoğunlukla şu özelliklere sahip ağır işlerde kullanılır:

— Yüksek kalkış momenti

— Düzgün hızlanma

— Değişken hızlar

Page 27: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 131

Şekil–8.37 Sargılı rotorlu motorlar

8.18 MOTOR YÖNÜ DEĞİŞTİRME

Motora bağlanan üç fazdan ikisi anahtarlanarak yer değiştirirse motor ters yönde döner.

Şekil–8.38 Üç fazlı motorlarda yön değiştirme

Page 28: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 132

Şekil 8.39’da butonsal kilitleme yöntemiyle motor yönünü değiştirmek için güç ve kumanda

devre şeması verilmiştir. Şebekeden gelen L1 kumanda fazı e3 kumanda devresi sigortasından

geçer. Aşırı akım rölesinin normalde kapalı kumanda kontağından geçerek stop butonunun

normalde kapalı kontaklarından geçer. Faz ileri kumanda butonunun normalde kapalı

konyağına, normalde açık ve ileri kontaktörünün normalde açık kontağına girer. İleri

butonunun normalde kapalı kontağından geçen faz, geri butonunun normalde açık kontağına

ve geri kontaktörünün normalde açık yardımcı kontağına girer. Aynı zamanda ileri butonunun

normalde açık kontağından ve ileri kontaktörün normalde açık kontağından çıkan faz, geri

butonun normalde kapalı kontağına girer. İleri çalıştırılmak istenirse, ileri butonuna basılarak

normalde kapalı kontak açılır. Açık kontak ise kapanır. Faz ileri butonun normalde açık

kontağından geçip ileri kontaktörünün bobinini enerjilendirerek çektirir. İleri kontaktörü

normalde açık kontağı üzerinden mühürleme yapılarak ileri çalışmaya devam eder. Geri

çalışma işlemin ters uygulamasıdır.

Şekil 8.39 Butonsal kilitleme yöntemiyle motor yönünü değiştirmek için güç ve kumanda

devre şeması

8.19 MOTOR MARKA LEVHASI ÜZERİNDEKİ İMALAT BİLGİLERİ

Şekil–8.40 Marka levhası (etiket) üzerinde yer alan bilgiler

Page 29: BÖLÜM - Deneysandeneysan.com/Content/images/documents/bolum-8_6744948.pdf · 2016. 7. 25. · 8.1 ASENKRON MOTORLARIN YAPISI Asenkron motorlar (endüksiyon motorları) endüstride

İklimlendirme Soğutma Elektriği ve Kumanda Devreleri

Elektrik Motorları 133

A.C. MOTOR: Motorun alternatif akımla çalıştığını gösterir.

MODEL: Motor modelini ifade eden bir harf ve/veya rakamlardan oluşur.

TİPİ : Motor tipini ifade eden harf/sayı kodudur.

FAZ : Faz sayısını ifade eder: Tek faz için 1, üç faz için 3 rakamı yazılır.

BG veya GÜÇ: Motorun beygir gücü (BG) veya kW olarak gücünü ifade eder.

FREKANS: Motorun besleme (enerji girişi) frekansını gösterir. Türkiye’de şebeke AC

gerilimi 50 hertz’dir.

T.Y.A.(TAM YÜK AKIMI): Motor levhada yazan gücü ürettiğinde şebekeden çekmiş

olduğu tam yük akımını ifade eder.

VOLT : Motor besleme gerilimini ifade eder. 120 V, 240 V, 380 V olabilir.

DEVİR SAYISI: Motorun yükte iken asenkron devir sayısını gösterir.

SICAKLIK YÜKSELMESİ: Motorun sağlıklı olarak çalışabilmesi için izin verilebilen

sıcaklık yükselmesini gösterir.

R.K.A. (ROTOR KİTLEME AKIMI): Asenkron motorlarda gerilim sürekli

düşürüldüğünde rotorun dönmemeye başladığı anda sargıların çekmiş olduğu akım değeridir.

HİZMET KADEMESİ: Motorun kesintili veya sürekli çalışabilme özelliğini gösterir.

SERİ NO: Aynı model motorun üretim sıra numarasını gösterir.

KOD: Üretim veya hizmet kodunu gösterir.

S.F. (SERVİS FAKTÖRÜ): Motorun anma gücünün ne kadar üzerine çıkabileceğini

gösterir.

8.20 MOTOR KASNAK ÇAPI SEÇİMİ

Şekil–8.41 Motor-kompresör kayış-kasnak bağlantısı

N1 ve N2: Motor ve kompresör devir sayıları [d/d]

D1 ve D2: Motor ve kompresör kasnak çapları [mm, cm, m]

Örnek: Motor devir sayısı 1400 d/d, motor kasnak çapı 10 cm, kompresör devir sayısı 750 d/d

olması istenirse kompresör kasnak çapı ne olmalıdır?

Çözüm:

D2= D1.N1 / N2 = 10x1400/750 = 18.666 cm