AKARSU ELEKTRİK
 
  Ana Sayfa
  ARAMA
  ÜYE OL
  ÜYE GİRİŞİ
  SOHBET
  ELEKTRİK
  Kompanizasyon sistemleri ve hesapları
  Topraklama
  TOPRAKLAMA PROJE HESAPLARI
  Prafudurlar
  Aydınlatma projesi çizimi
  Asenkron Motorlar
  AC motorlar
  AC motorlar.
  AUDIO
  ELBİ
  VİKO
  TASARRUF AMPULLERE DIKKAT
  HABER GAZETE
  ARKADAŞINIZI TAVSİYE EDİN
  KARTVİZİT
  LAMBA
  OYUN
  Ziyaretçi defteri YAZARKEN DİKKATLİ SÜŞÜN
  Yeni sayfanın başlığı
  Yeni
  Yeni sayfA
AC motorlar.

AC motorlar

tek fazlı asenkron motorlar
TEK FAZLI ASENKRON MOTORLAR

  • Bir fazlı yardımcı sargılı motorlar
  • Üniversal motorlar

1.1. Tek Fazlı yardımcı sargılı motorlar
1.1.1. Tek Fazlı Yardımcı Sargılı Motorların Yapıları

Bir fazlı endüksiyon motorlarının en çok kullanılan tipidir. Stator, rotor, gövde ve kapaklardan oluşur.

  • Stator: Üç fazlı asenkron motorun statoruna benzer. İnce silisli sacların iç yüzeylerine presle oluklar açılıp paketlenmesiyle meydana gelmiştir. Stator oluklarına 90° faz farklı olarak ana sargı ve yardımcı sargılar yerleştirilmiştir. 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 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 Tek 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. Ana sargı ile yardımcı sargı akımları arasındaki 90°’ye yakın faz farkı üç yöntemle oluşturulabilir. Yardımcı sargı devresine seri olarak: 1 -Omik direnç 2 -Kapasitör 3 -Endüktans bobini bağlanabilir.
  • Rotor: Tek Fazlı asenkron makinelerin rotoru, genel olarak sincap kafesi biçiminde kısa devre çubuklarından oluşur. Bu çubuklar genellikle alüminyumdan yapılmıştır. Çubuk yerine sargı da kullanılabilir.
  • Gövde ve Kapaklar: Küçük güçlü motorlarda gövde, düz yüzeyli; orta güçlü motorlarda ise ısıyı havaya aktarmak amacıyla gövde, çıkıntılı yüzeyli olarak yapılır. Kapaklar gövdeye saplamalarla monte edilir. Kapaklardaki oyuklar rulmanlar aracılığıyla rotora taşınır.

tek fazlı asenkron motorlar
1.1.2. Bir Fazlıı Yardımcı Sargılı Motorların Çalışması

Yalnız ana sargısı olan bir motora Tek Fazlı EMK uygulandığında ana sargıdan geçen akım, düzgün bir döner alan meydana getirmez. Yardımcı sargıların motorların kısa devreli rotorlarının dönebilmesi için, stator sargılardan geçen akımların düzgün bir döner alan meydana getirmesi gerekir.

Yalnız ana sargı ile döner alan oluşmayacağı için yardımcı bir sargıya ihtiyaç vardır. Her iki sargıda da faz farkı yok ise yine bir döner alan oluşması söz konusu değildir.

Şekil 1.1′de görüldüğü gibi rotor oluklarına 90° faz farklı olarak iki faz bobini yerleştirdiğimizde iki kutuplu, iki fazlı en basit sargı elde edilmiş olur.

tek fazlı asenkron motorlar

c d e

Stator sargılarına iki fazlı alternatif akımı uyguladığımızda:

Şekil 1. 1. a: 1 numaralı bobinden akım geçmektedir. II numaralı bobinde ise akımın değeri sıfırdır. Statorda yönü sağdan sola doğru olan bir alan meydana gelir.

Şekil 1. 1. b: Her iki bobinden de pozitif yönde akım geçmekte ve bu anda manyetik alan, bu akımlara uyarak şekil 1. 1. a’ya göre sağa doğru kaymaktadır.

Şekil 1. 1-c: (90° de) I faz sıfır, II faz (+) maksimum değerdedir ve alan yönü aşağıdan yukarı doğru olur.

Şekil 1. 1. d: (180° de) II faz sıfır, I faz (-) maksimum değerdedir ve alan yönü soldan sağa doğru olur.

Şekil 1. 1. e: (270° de) I faz sıfır, II faz (-) maksimum değerdedir ve alan yönü yukarıdan aşağıya doğru olur.

Şekil 1.1’de gördüğümüz gibi; stator alanı, alternatif akımın alanına uyarak dönmektedir. Bu bakımdan bu alana iki fazlı döner alan adı verilir.

Sonuç olarak iki fazlı stator sargılarından geçen iki fazlı alternatif akımlar düzgün bir döner alan meydana getirir. Bu, üç fazlı alternatif akımın üç fazlı stator sargılarından geçince meydana getirdiği döner alana benzer. Statorun ortasındaki sincap kafesi (kısa devreli) rotor döner alanın etkisi ile dönmeye başlar. Döner alan rotorun kısa devre çubuklarını keserek çubuklarda EMK’ler indükler. Kısa devre çubuklardan indükleme akımları geçer ve rotorda manyetik alan meydana gelir. Rotor kutupları, stator döner alanın kutupları tarafından çekilir ve rotor, döner alanın yönünde dönmeye başlar.

Not: Yalnız ana sargısı bulunan Tek Fazlı motorun yol alabilmesi için ilk hareketin verilmesi gerekir.

1.1.3. Yardımcı Sargıyı Devreden Ayırma Nedenleri

Motorun ilk kalkınması anında yardımcı sargı, ana sargının manyetik alanını destekleyecek yöndedir. Fakat rotor devri, normal devrine yaklaştıkça bu kez yardımcı sargı hem ana sargı hem de rotor sargısı üzerinde ters etki yapar. Motorun normal çalışmasını engellemesi nedeniyle yardımcı sargı devreden çıkartılır. Eğer motor, normal devrine ulaştığı hâlde yardımcı sargı devreden çıkartılmazsa, ince kesitli yardımcı sargıdan fazla akım geçeceğinden sargılar ısınır ve bir süre sonra da yanar.

Yardımcı sargıyı devreden çıkarma yöntemleri şunlardır.

• Yardımcı Sargıyı Merkezkaç Anahtarıİle Devreden Çıkarma

Motor kalkınırken yardımcı sargıyı devrede tutan, motor normal devrin %75’ine ulaştığında devreden çıkaran bir anahtardır. Merkezkaç kuvvet özelliğinden yararlanılarak yapılmıştır.

İki kısımdan meydana gelen santrifüj anahtarın duran kısmı kapak içerisine, hareketli kısmı ise rotor miline monte edilir. Duran kısımda bulunan iki kontak, motor alışmazken 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. Şekil 1. 2′de merkezkaç anahtarın resmi, şekil 1.3′te ise yapısı verilmiştir.

tek fazlı asenkron motorlartek fazlı asenkron motorlar

• Yardımcı sargının yol verme paket şalteri ile devreden çıkarılması

Start konumunda Bir fazlı motorun ana ve yardımcı sargısı paralel bağlanır. Yardımcı sargı devrede iken motor yol alır. Elimizi mandaldan çektiğimizde yardımcı sargı devresindeki kontak açılacağından yardımcı sargı devre dışı kalır. Bu şalter, kullanılırken dikkat edilecek husus, mandal çevrilerek start konumuna girildiğinde elin mandaldan hemen çekilip şalterin (1) konumuna getirilmesidir.

    • Paket şalter ile yol vermenin bazı sakıncalarışunlardır:
      • Paket şalter bulunan devrede enerji kesildiğinde devre, kapalı kalacağından enerji tekrar geldiğinde alıcılar kontrolsüz çalışır.
      • Paket şalter ile birden fazla yerde kumanda yapılamaz.
      • Paket şalter devrelerine motor koruma röleleri bağlanamaz.
      • Yardıma sargıyı devreden çıkarma zamanı kişinin insiyatifinde olduğundan ideal bir çalışma gerçekleşmez.
  • Yardımcı Sargının Manyetik (Yol Verme) Röle ile Devreden Çıkarılması

Kapalı tip soğutma cihazlarında merkezkaç anahtarın tamiri için kompresörün açılması gerekir. Bu yerlerde yardımcı sargının devreden ayrılması işlemi, şekil 1.4′te görüldüğü gibi manyetik röle ile yapılabilir. Manyetik röle motorun dışında olduğu için bozulduğunda değiştirilmesi kolaydır.

tek fazlı asenkron motorlar

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 olan röle bobininden geçen bu akım rölenin hareketli kontağını yardımcı sargının bağlı olduğu sabit kontakla birleştiriniz. Böylece yardımcı sargı devreye girer. Motor yol aldıktan sonra röle bobinin akımı azalacağından, hareketli kontak sabit kontaklardan ayrılarak yardımcı sargıyı devreden çıkarır. Bundan sonra motor yalnız ana sargı ile çalışmasına devam eder.

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi

Şekil 1. 5: Triyaklı yol verme düzeni

• Triyaklı Devreyle Yardımcı Sargının Devreden Çıkarılması

Devreye A.C. uygulanınca ilk önce ana sargıdan akım geçer. Ancak motorun rotoru dönemez. Rotor dönmeyince ana sargının çektiği akım yükselir. Akımın yükselmesi, ana sargıya seri bağlı durumdaki ayarlı direnç (P) üzerinde oluşan gerilimi yükseltir. Ayarlı direncin geriliminin yükselmesi, triyakın geytinin tetiklenmesine neden olarak yardımcı sargıdan akım geçmesini sağlar. İşte bu sırada rotor döner. Ana sargının çektiği akım normal düzeyine iner. Ana sargının akımının normal düzeye inmesi, pot üzerindeki gerilimin düşmesine yol açar. P’nin geriliminin düşmesi, triyakı kesime sokar ve yardımcı sargı devreden çıkar.

Not: Devrede ana sargıya seri bağlı olarak kullanılan ayarlı direncin gücü, ana sargının gücüne yakın değerde seçilir. Bu yöntem uygulamada yaygın değildir.

1.1.4. Yardımcı Sargılı Motorların Çeşitleri

• Yardımcı Sargılı Tek Fazlı Motorlar

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi

Şekil 1.6’da yardımcı sargılı Tek Fazlı asenkron motorun yol alma sırasındaki ana sargı (esas sargı) veya yardımcı sargı çalıştırıldığında momentin düşük olduğu ve esas sargı ile yardımcı sargının beraber çalıştırıldığında ise momentin yüksek olduğu görülecektir.

Kullanıldığı Yerler: 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.

• Yardımcı Sargılı ve Kalkış Kondansatörlü Tek Fazlı Motorlar

Bir fazlı yardımcı sargılı motorun kondansatörlü olanıdır. Yardımcı sargıya bir kondansatör seri olarak bağlanırsa, yardımcı sargıdan geçen akım kondansatörün etkisi ile gerilimden ileride olur. Şekil 1.7’de prensip şeması verilen yardımcı sargılı ve kalkış kondansatörlü 1 Fazlı Asenkron motorun bağlantışeması görülmektedir.

Bu tip motorlar, Tek Fazlı yardımcı sargılı motorun yardımcı sargısına bir kondansatörün seri bağlanmasıyla oluşur. Kalkınma süresince ana ve yardımcı sargı birlikte çok yüksek başlama momenti üretir. Motor, yeterli hıza ulaştıktan sonra merkezkaç anahtarı açılarak yardımcı sargı ve kondansatör devre dışı bırakılır. Bu aşamadan sonra sadece ana sargı, moment üretmeye devam eder. Yardımcı sargının devreden çıkmasıyla moment bir miktar düşerek kararlı duruma geçer.

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

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi

• Yardımcı Sargılı ve Daimi Kondansatörlü Tek Fazlı Motorlar

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi

Şekil 1.8’de prensip şeması verilen yardımcı sargılı ve daimi kondansatörlü Tek Fazlı asenkron motorun şekli görülmektedir.

Bu motorlarda santrifüj anahtar yoktur. İlk kalkınma momenti, tam yük momenti civarındadır. Burada kullanılan kondansatör hem alma momentini biraz yükseltir hem de çalışma anında güç kat sayısını l’ e yaklaştırır. Daimi kondansatörlü motor, çok düzgün ve sessiz çalışır.

Santrifüj anahtarın olamamasından dolayı daha az bakıma ihtiyaç gösterir. Genellikle vantilatör, aspiratör, brülörlerde ve sessiz çalışmanın arzu edildiği yerlerde bu motorlar kullanılır.

Bu tip motorlar, Tek Fazlı yardımcı sargılı motorun yardımcı sargısına bir kondansatörün seri bağlanmasıyla oluşur. Kalkınma süresince ana ve yardımcı sargı, birlikte çok yüksek başlama momenti üretir. Motor yeterli hıza ulaştıktan sonra merkezkaç anahtarı açılarak yardımcı sargı ve kondansatör devre dışı bırakılır. Bu aşamadan sonra sadece ana sargı, moment üretmeye devam eder. Yardımcı sargının devreden çıkmasıyla moment bir miktar düşerek kararlı duruma geçer.

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

• Yardımcı Sargılı -Kalkış ve Daimi Kondansatörlü Tek Fazlı Motorlar

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi

Şekil 1. 9′da prensip şeması verilen yardımcı sargılı-kalkış ve daimi kondansatörlü Tek Fazlı asenkron motorun senkron hız-moment karakteristiğinde sadece devamlı kondansatörlü çalıştırıldığında momentin düşük olduğu ve yol alma kondansatörü ile beraber çalıştırıldığında ise kalkış momentinin yüksek olduğu görülür. Ayrıca kalkış kondansatörü, devre dışı kaldıktan sonra moment düşmektedir.

Bu tip motorlarda yardımcı sargı ve ona seri bağlı kondansatör, motorun çalıştığı süre içerisinde sürekli devrede kalır. Dolayısıyla merkezkaç anahtarı kullanılmaz. Kalkınma momentleri düşüktür ve güç kat sayısı yüksektir. Bu motorlar, özel amaçlı yerlerde kalkınma momentinin düşük; normal yük momentinin yüksek olduğu yerlerde kullanılır. 0,001 HP ile 0,75 HP aralığındaki güçlerde üretilir. Bu motorun en önemli özelliği sessiz çalışmasıdır.

Kullanıldığı Yerler: Hastane, stüdyo, fabrikaların sessiz çalışılması gereken bölümleri gibi sessiz çalışmanın gerekli olduğu uygulamalarda bu motor tercih edilir.

1.1.5. Devir Yönünün Değiştirilmesi

Motorun dönüş yönünü değiştirmek için ana veya yardımcı sargıdan herhangi birinin uçları yer değiştirilir. Bu sargıların herhangi birinin uçlarının yer değiştirmesiyle stator alanının dönüş yönü ters çevrilir. Sonuç olarak da rotorun dönüş yönü değiştirilir. Şekil 1. 10′da yardımcı sargılı motorlarda yardımcı sargı uçlarını değiştirerek devir yönünün değiştirilmesi görülmektedir.

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi

Aspiratör, vantilatör, kompresör, küçük çamaşır makinesi gibi motorlar, daima bir yönde dönerler. Bu nedenle sargı uçları, stator içinde bağlanarak dışarıya üç uç çıkartılır. Uçlardan ikisi ana sargı, diğeri ise yardımcı sargı ucudur ve bu uç, santrifüj anahtara bağlanır. Devir yönü sık sık değiştirilen motorlarda ise klemens tablosuna dört uç çıkartılır. Devamlı sağa ve sola çalışan tezgâhlarda, motorun devir yönünü değiştirmek için şekil 1.11′deki gibi devir yönü değiştirme şalteri kullanılır.

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi
1.1.6. Bir Fazlıı Motorlarda Devir Ayarı

Üç fazlı asenkron motorlarda olduğu gibi yardımcı sargılı motorların devir sayıları, kutup sayılarına ve şebeke frekansına bağlıdır.

Ayrıca gerilimi değiştirerek devir ayarı yapılabilir. Ancak Md = KxU2 formülünden de görüleceği gibi motorun momenti gerilimin karesi ile doğru orantılıdır. Gerilim azaltılırsa moment de azalır. Momentin düşmesinde sakınca olmayan uygulamalarda bu yöntem kullanılabilir.

Yardımcı sargılı motorların boştaki devir sayıları ile tam yük altındaki devir sayıları %2, 5 ile %5 arasında değişir. Bunun için üç fazlı asenkron motorlarda olduğu gibi, bu motorların da devirleri sabittir.

• Kutup Sayısının Değiştirilmesi

İki devirli yardımcı sargılı motor elde edebilmek için iki ayrı ana sargıya ve iki ayrı yardımcı sargıya ihtiyaç vardır. Örneğin, statora 4 kutuplu ana ve yardımcı sargılar yerleştirildikten sonra, 2 kutuplu ana ve yardımcı sargılar yerleştirilir. Böylece İki değişik devir elde edilir.

• Frekans Değiştirici ile Bir Fazlıı Motorun Devir Ayarı

Bir fazlı motorlar 0 ile 650 Hz arasındaki frekanslarda çalıştırılarak geniş aralıklı bir devir ayarı imkânı vardır. Tek Fazlı motorlar, küçük güçlü olarak yapıldıklarından devir ayarı problemi üç fazlı olan motorlara göre daha az ve frekans değiştirici ile Tek Fazlı motor devir ayarı masraflıdır. Bu nedenle Tek Fazlı motorlarda frekans değiştirici ile devir ayarı kullanılmamaktadır.

1.1.6.1. Yardımcı Sargılı Motorlarda Devir Ayarı

  • Ön Dirençlerle Devir Sargısının Değiştirilmesi: Çok küçük güçteki bit fazlı motorlarda bazen statora seri bağlanan dirençle devir sayısı yapılır. Ancak yaklaşık olarak düşen gerilimin karesi İle motorun devrilme ve kalkış momenti düşer. Bu nedenle bu tür devir ayarı kullanılmamaktadır.
  • Uygulanan Gerilimin Düşürülmesi: Yük altında çalışan bir yardımcı sargılı motora uygulanan gerilim düşürülürse motorun döndürme momenti, uygulanan gerilimin karesine bağlı olarak azalacaktır. Döndürme momentinin azalması, motorun devrinin düşmesine, kaymanın büyümesine neden olur. Kaymanın artması, rotordaki bakır kayıplarının artmasına sebep olduğu hâlde, küçük motorlarda bu kayıp ihmal edilebilir (rotor bakır kaybı önemsenmeyecek bir değerdedir ). Bu da motorun devrinin düşmesine neden olur.

1.1.7. Yardımcı Sargılı Motorların Kullanma Alanları

Yardımcı sargılı motorların çok geniş bir kullanma alanı vardır. Tek Fazlı motorlar içinde en büyük güçlü olarak bu motorlar yapılır. En büyük yardımcı sargılı motor 1, 5 -2 Hp gücündedir.

Yardımcı sargılı motor çeşitlerine göre kullanım alanlarışunlardır:

• Yardımcı sargılı motorların kullanım alanları:

Aspiratörler, üfleyici, bulaşık makinesi gibi düşük veya orta dereceli yol alma momenti gereken yerler.

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi

Resim.1.2: Aspiratör ve üfleyici motorları

• Yardımcı sargılı ve kakış kondansatörlü motorların kullanım alanları: Kompresör, pompa, vinç, buzdolabı, çamaşır makinesi gibi yol alması zor olan yerler.

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi

Resim.1.3 Klima ve buzdolaplarında kullanılan kompresör motoru

  • Yardımcı sargılı ve daimi kondansatörlü motorların kullanım alanları: Aspiratör, üfleyici, pompa gibi az gürültülü yerler.
  • Kalkış ve daimi kondansatörlü motorların kullanım alanları:
  • Kompresör, pompa, üfleyici gibi az gürültü ve yüksek moment gerekli yerler.

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi

1.1.8. Üç Fazlı Motorların Tek Fazlı Motor Olarak Çalıştırılması

Bir fazlı çalıştırılan üç fazlı motor ile Tek Fazlı motorda akım ve gerilim bağıntıları birbiri ile aynıdır.

Üç fazlı bir motorda fazlardan birisi kopsa veya sigortalardan biri devresini açsa sargı kollarından biri şebekeden ayrılır. Dolayısıyla üç fazlı motor, Tek Fazlı motorun çalışması konumuna düşer. Yalnız enerji tamamen kesildikten sonra tekrar enerji verilirse motor dönmez. Bunun nedeni; motor iki faza kaldığında sargılardan yalnız tek akımın geçmesidir.

Motorun dönebilmesi için aralarında faz farkı olan en az iki akımın stator sargılarından geçmesi gerekir.

Bunun yanında üç fazlışebekenin bulunmadığı yerlerde veya özel olarak da üç fazlı motorlar Tek Fazlı olarak çalıştırılabilir.

tek fazlı asenkron motorların çalışma prensibitek fazlı asenkron motorların çalışma prensibi

Şekil 1. 12: Üç fazlı motorların Tek Fazlışebekeye bağlantıları

Üç fazlı motorun Tek Fazlışebekede kendi kendine yol alabilmesi için stator sargılarından biri veya ikisi, yardımcı sargı olarak kullanılmalıdır. Sargılardan birine daimi kondansatör bağlanır. Şekil 1. 12. a’da yıldız bağlı ve şekil 1. 12. b’de üçgen bağlı motorun Tek Fazlışebekedeki bağlantısı görülmektedir. Bu durumda stator sargısı yıldız veya üçgen olarak bağlanmış olan motorun iki sargı ucu bir şebekeye bağlanır. Böyle bir çalışmada motor içerisinde meydana gelebilecek olaylar, en basit bir şekilde döner alan teorisi ile açıklanabilir. Tek Fazlı olarak çalışan üç fazlı motorun boş çalışma akımı, üç fazlı olarak çalıştırılan motorun boş çalışma akımından daha büyüktür. Tek Fazlı çalışmadaki moment, üç fazlı motorun momentinin 0, 43 ile 0, 45 katı kadardır. Ancak Tek Fazlışebekede çalıştırılan üç fazlı motorun gücü, anma gücünün % 50-60′ı kadar olur.

1.1.9. Kondansatör Kapasitesinin Seçimi

Güç (Hp) Güç (kW) Kapasite(mikro Farad)
0. 35 0. 25 43-53
0. 40 0. 30 53-64
0. 50 0. 35 64-77
0. 55 0. 40 72-88
0. 70 0. 50 88-108
0. 80 0. 60 108-130
0. 90 0. 70 124-149
1. 10 0. 80 145-175
1. 20 1. 00 161-193
1. 30 1. 10 189-227
1. 50 1. 20 216-259
1. 75 1. 30 233-280

Tablo 1. 1: Motor güçlerine göre kullanılacak ilk hareket kondansatörleri

Yardımcı sargılı (kondansatörsüz) motoru, kalkış kondansatörlü motor hâline çevirebilmek için, seçilecek uygun bir kondansatörü yardımcı sargı devresine bağlamak gerekir.

Tablo 1.1′de motorların güçlerine göre gerekli kondansatör değerleri verilmiştir. Kondansatörler, genellikle motorlar üzerine monte edilir. Yalnız yol vermede kısa bir zaman için devrede kalacak olan kondansatörler genellikle elektronik kondansatörlerdir. Elektronik kondansatörler, uzun zaman devrede kalırlarsa patlarlar.

1.1.9.1. Kondansatör Kapasitesinin Seçimi

Tek Fazlışebekede çalıştırılacak üç fazlı motor için gerekli kondansatör pratikte genellikle aşağıdaki gibi seçilir:

Vantilatör, taşlama vb. gibi kolay harekete geçen motorlar için kw başına 55-60 mikro Farad Kompresör vb. gibi kalkınma momenti büyük motorlar için kw başına 95-110 mikro Farad Çamaşır makinesi ve sıkma presi motoru için kW başına 130 mikro Farad kondansatör kullanılmalıdır.

1.1.10. Asenkron Motorların Endüstrideki Önemi

Asenkron motorlar, endüstride en fazla kullanılan motorlardır. Çünkü asenkron motorlar, diğer doğru akım motorlarına göre:

  • Daha ucuzdur.
  • Bakıma az ihtiyaç duyarlar.
  • Çalışma sırasında elektrik arkı meydana gelmez.
  • 1 ve 3 fazlı olarak yapılırlar.
  • Birkaç watt’tan 3500 kw’a kadar güçte imal edilirler.
  • Momentleri yüksektir.
  • Frekansları değiştirilerek istenilen devir elde edilir.
  • Diğer hız değiştirici yöntemlerde kullanılarak hız ayarları yapılır.

Bu sebepler göz önünde bulundurulduğunda ise asenkron motorların endüstride en çok kullanılan motorlar olması kaçınılmazdır.

1.2. Üniversal Motorlar

Stator ve rotor manyetik gövdeleri sac paketlerden oluşan A. A. seri motoru, hem alternatif hem doğru akım ile ve benzer karakteristik özellikler göstererek çalışabildiğinden bu motorlara “Üniversal motorlar” da denilir.

Aynı zamanda kutup ve endüvi sargıları birbirine seri olarak bağlanan seri motorların yapı ve çalışma karakteristiklerini de taşıdığından bu motorlara “Üniversal seri motorlar” da denilir.

  • Üniversal Motorların Özellikleri
  • Üniversal motorlar 1 / 500 HP ile 2 / 3 HP arasında çok küçük güçte imal edilir.
  • Kalkınma ve döndürme momentleri yüksektir.
  • Devir sayıları yükle değişir.
  • Boştaki devir sayıları çok yüksektir.
  • Devirleri 15000 -20000 d/d’ya kadar çıkarılabilir.
  • Üniversal motorlar A. A. ile çalıştırıldığı zaman D. A. göre “devir sayısı -yük” karekteristiği düşüktür.

1.2.1. Üniversal Motorların Yapısı

Üniversal motorların yapısında hem D. C. de hem de A. C. de çalışma özelliğini gösterebilmesi için; stator (endüktör), rotor (endüvi)nin yanında kolektör ve fırçaları bulunmaktadır. Resim 1. 1′de üniversal motor ve parçaları görülmektedir.

AC motorlar

Resim 1: Üniversal motor ve parçaları

Üniversal motorlar, doğru akım seri motorların özelliklerini gösterdiklerinden yapı olarak da doğru akım makineleri gibidir. Resim 1.2′de üniversal motorların iç yapısı ve parçaları verilmiştir.

AC motorlar

Üniversal motorların yapısı:

1 -Endüktör ( stator)

2 -Endüvi ( rotor )

3 -Kolektör

4- Fırçalar

5 -Yataklar ve diğerleri olarak incelenecektir.

AC motorlar

• Endüktör (Kutup)

Üniversal motorlarda manyetik alanın meydana geldiği kısımdır. Endüktöre kutup da denilmektedir. Kutup uzunluğu, yaklaşık olarak endüvi uzunluğuna eşittir.

Endüktörler kutuplara sargılar sarılarak, bu sargıların enerjilendirilmesiyle mıknatıslık özelliği kazandırılmış elektromıknatıslardan yapılır. Resim 1.3′te üniversal motorun boş kutupları ve sargısı sarılmış kutuplar görülmektedir.

AC motorlar

• Endüvi

Gerilim indüklenen ve iletkenleri taşıyan kısma endüvi denir.

Üniversal motorlarda endüvi, doğrudan doğruya milin üzerine istiflenmiş dinamo sac paketlerinden meydana gelen endüvi çekirdeği ile silindir şeklinde olan bu çekirdeğin dış kısmına açılmış oluklara yerleştirilen sargılardan meydana gelir.

Endüvi, kalınlığı 0,30 -0,70 mm arasında değişen dinamo saclarından yapılır. Dinamo sacları, istenen şekil ve ölçüde preslerle kesildikten sonra tavlanır ve birer yüzeyleri yalıtılır. Yalıtma işleminde kâğıt, lak kullanılır ve oksit tabakası oluşturulur. Resim 1.4′te endüvi -kolektör-mil görülmektedir.

AC motorlar

• Kolektör

Üniversal motorlarda kolektör, endüvi sargılarına D.C gerilim uygulanmasını sağlar. Kolektör dilimleri, haddeden geçirilmiş sert bakırdan pres edilerek yapılır. Bakır dilimleri arasında 0, 5 -1,5 mm kalınlığında mika veya mikanit yalıtkan konulur. Şekil 1. 14′te kolektör dilimleri görülmektedir. Bu kalınlık, kolektörün çapı ve komşu dilimler arasındaki gerilim farkına göre değişir. Bobin uçlarının kolektöre yerleştirilmesi için dilimlere yarıklar açılır ve bobin uçları buralarda yerleştirilerek lehim yapılır.

AC motorlar

• Fırçalar

Üniversal motorlarda şebeke akımını endüvi sargılarından geçirmek için fırçalar kullanılır. Fırçalar, makinenin akım şiddeti ve gerilimine göre sert, orta sert ve yumuşak karbon veya karbon alaşımdan yapılır.

Üniversal motorlarda bütün fırça çeşitleri ile iyi çalışabilir. Mümkün olduğu kadar bir makinede aynı cins fırçalar kullanılmalı ve fırça boyları da eşit olmalıdır.

Üniversal motorlarda fırçalar, kapak üzerine açılmış ve yalıtılmış yuvalara konulur. Şekil 1. 15′te fırça çeşitlerinden dik ve yatay fırçalar, ayrıca üniversal motorlarda fırça montajı gösterilmiştir

AC motorlar

Fırçaların kolektör yüzeyine oturup, işletme boyunca durumunu muhafaza

edebilmelerini fırça tutucuları sağlar. Fırça bir taraftan kolektör yüzeyine oturur ve diğer

taraftan ise fırça tutucusunun yay tertibatı tarafından kolektör yüzeyine itilir.

• Yataklar ve Diğerleri

Elektrik makinelerinin en önemli parçalarından biri de yataklardır. Yataklar, çok arıza yapan ve bakım isteyen kısımdır. Yataklarda meydana gelen aşınmalar, sürtünmeler komütasyonun bozulmasına ve en büyük arızaların doğmasına neden olur.

Şekil 1.16′da rulmanlı yatak görülmektedir. Yatakların görevi, makinenin hareket eden kısımlarının mümkün olduğu kadar az kayıpla gürültüsüz ve bir eksen etrafında rahatça dönmesini sağlamaktır. Üniversal motorlarda rulmanlı yataklar kullanılır. Bu yatakların en büyük sakıncası, fazla gürültü yapmasıdır.

AC motorlar

Bu parçalardan başka kapaklar, ayaklar, bağlantı klemensi, taşıma kancası, vantilatör gibi yardımcı parçalar da bulunur.

1.2.2. Üniversal Motorların Çalışma Prensibi

Üniversal motorlar, hem D. C. de hem de A. C. de çalışma özelliğini gösterdiğinden

A.C. çalışma özelliğini incelediğimizde çalışma prensibi anlaşılacaktır. Üniversal motorlara Tek Fazlı alternatif gerilim uygulandığında statordaki (kutup) sargılarından ve rotordaki (endüvi) sargılarından akım geçer. Bu akım, kutup sargılarında manyetik alan meydana getirirken endüvi sargılarından da geçer.

“Manyetik alan içerisinde bulunan iletkenden akım geçirilirse iletkenler, manyetik alanın dışına doğru itilir”. İndüksiyon prensibine göre üniversal motorlarda da meydana gelen kutup sargılarındaki manyetik alan içerisinde bulunan endüvi sargılarından akım geçtiği için endüvi iletkenleri, manyetik alanın dışına doğru itilir. A.C gerilim uygulanmaya devam ettiği müddetçe de motor çalışmaya devam eder.

AC motorlar

Pozitif yarım periyotta endüvi ve endüktörden geçen akıma göre endüvinin durumu a)

Şekil 1.17: Üniversal motorun çalışma prensibi

Negatif yarım periyotta Endüvi ve endüktörden geçen akıma göre endüvinin durumu

 

 

 

 

 

 

b)

• Alternatif Akımın Pozitif Yarım Periyodunda

Şekil 1.17 a’ da görüldüğü gibi A noktasını (+) B noktasının (-) olduğunu kabul edersek: Endüvi sargılarından ve kutup sargılarından bir yönde akım geçer (Sağdan sola doğru).Kutup sargılarındaki kutuplaşma, üstteki N ile alttaki S ile olur. Endüvide N kutbunun altındaki iletkenlerden geçen akım bir yönde (bizden karşıya doğru (+) iken S kutbunun üstündeki iletkenlerden geçen akım yönü ise ters yönde (karşıdan bize doğru ()’dir.

Böylece N kutbunun altındaki endüvi sargıları sağdan sola doğru itilirken, S kutbunun üstündeki sargılar soldan sağa doğru itilirler.

Sonuçta bu kuvvetlerin meydana getirdiği döndürme momenti endüviyi döndürür (sağdan sola doğru).

• Alternatif Akımın Negatif Yarım Periyodunda:

Şekil 1.17 b’de görüldüğü gibi A noktasının (-) B noktasının (+) olduğunda ise kutup sargılarından ve endüviden geçen akım yönleri de değişir (soldan sağa doğru).

“Hem kutupların yeri değiştirilip hem de endüvi sargılarından geçen akım yönleri değiştirilirse endüvinin dönüş yönü değişmez” prensibiyle endüvi dönüş yönü aynışekilde sağdan sola doğrudur.

Böylece alternatif akımın pozitif ve negatif yarım periyotlarında kolektör ve fırça yardımıyla kutuplardan geçen akım yönleri değiştiği anda endüviden geçen akım yönünde değişmesi sağlanmakta ve motorun bir yönde sürekli dönmesi sağlanmaktadır.

• Endüvide meydana gelen döndürme momenti şunlara bağlıdır:

  • Endüviden geçen akıma,
  • Kutupların manyetik akısına bağlıdır.

1.2.3. Kaynak Beslemesine Göre Karşılaştırılması

Üniversal motora alternatif kaynak gerilimi uygulandığında rotor ve statorda oluşan manyetik alanlar, her an aynı yönlerde bulunurlar ve dolayısıyla her an aynı yönde etki eden ve kaynak frekansının iki katı frekans ile pülzasyon yapan bir döndürme momenti oluşur. Ortalama moment, motorun D.C kaynağından beslenmesi durumundaki moment karakterini gösterir. Çok yüksek hızlarda çalışan bu motorlarda birim güç başına maliyet düşüktür. Bu tür motorların çalışmaları oldukça sesli olup, 1 HP’den küçük olanlarının ömürleri de kısadır.

Ayrıca üniversal (seri) motor A.C gerilimde çalışırken motor yüklendikçe U(gerilim) veØ den başka etkilerde devir değişmesinde şunlar etkilidir:

    • Motor yüklendikçe endüvi ve endüktör dirençlerinde düşen gerilimlerin artması
    • devir sayısını azaltır.
  • Motor yüklendikçe endüviden geçen yük akımının sebep olduğu endüvi

reaksiyonu manyetik akıyı azaltır.Bu da devir sayısının yükselmesine sebep

olur.

  • Endüvi ve endüktör sargılarının omik dirençlerinden başka alternatif akımda
  • bu sargıların reaktif dirençlerinin etkilenmesiyle endüviye uygulanan gerilim

düşer.

1.2.4. Devir Ayarı

U -Ia(Ra + Rs)

n = Motorun devir sayısı bu formülle hesaplanır.

KxØ Formüldeki ifadeler:

n: Devir sayısı (d/d)

U: Uygulanan gerilim (volt) la: Motordan geçen akım (amper) Ra: Endüvi direnci (ohm) Rs: Seri endüktör direnci (ohm)

K: Sabit sayı Ø: Manyetik akım (maxwell)

n devir sayısı formülü incelediğimizde Ra, Rs, la, K’nin normalde sabit olduğunu kabul edersek yük altında çalışan bir üniversal motorunun devir sayısının (n), motora uygulanan gerilim (U) ile manyetik akıya(Ø) bağlı olduğu görülmektedir.

Üniversal motorların devir sayısı ayarında; Şekil 1.18 a’da motor devresine seri bağlanan ayarlı bir dirençle veya şekil 1.18 b’de kutup sargılarının kademeli ve değişik sargılarından uç çıkarılarak kademeli anahtar yardımıyla yapılır. Sarım sayısı düştükçe devir yükselir, devir sayısı arttıkça devir düşer.

üniversal motorların çalışma prensibi

• Üniversal Motorların Tristör Yardımıyla Hız Kontrolü

Üniversal motorlarında hız kontrolü için yarı iletkenli hız kontrol sistemleri kullanılır. Şekil 1.19’da görüldüğü gibi bir tristör yardımıyla alternatif akımın yalnızca bir yarım periyodu motor uçlarına uygulanır. İki yönlü anahtar (triyak) yardımı ile alternatif akımın her iki yarım periyodu kontrollü olarak uygulanmak suretiyle faz kontrollü bir A. A. motoru çalışması sağlanır. Hız kontrol devresi ateşleme açısı el ile kontrol edilebildiği gibi, kullanılma amacına uygun özel kontrol düzenleri yardımı ile istenilen özellikte moment / hız karakteristikleri elde edilir. Motor ve kontrol düzeni bir muhafaza içine yerleştirilerek ekonomik ve taşınabilir iş makineleri yapılmaktadır.

üniversal motorların çalışma prensibi

1.2.5. Devir Yönünün Değiştirilmesi

Üniversal motorların devir yönünün değiştirilmesinde iki metot kullanılır: l-Endüvi sargılarının uçlarını yer değiştirerek (şekil 1.20. b). 2-Endüktör sargılarının uçlarını yer değiştirerek ( şekil 1. 20-c) devir yönünü değiştirebiliriz.

Ancak her ikisini de aynı anda değiştirdiğimiz zaman üniversal motorun devir yönü değişmez.

üniversal motorların çalışma prensibiüniversal motorların çalışma prensibi

1.2.6. Üniversal Motorların Kullanıldığı Yerler

  • Yüksek devirli olduğundan elektrik süpürgelerinde
  • Evlerimizde bulunan kahve değirmenlerinde
  • Mikserlerde (karıştırıcı)
  • Vantilatörlerde
  • Dikiş makinelerinde
  • Saç kurutma makinelerinde
  • Elektrikli tıraş makinelerinde
  • Sirenlerde
  • Seyyar taşıma ve zımpara makinelerinde
  • Üniversal motorların yüksek devirleri dişili tertibatı kullanarak devirleri düşürülerek el breyzlerinde ve matkaplarda
  • Taşınabilir veya sabit büyük fanlı saç kurutucular
  • Kahve değirmenleri
  • Vakumlu küçük süpürgeler
  • El blenderleri
  • Aspiratörler
  • El matkapları
  • Cila makineleri
  • Küçük çim biçme makineleri
  • Orta gerilim kesicilerinde yay kurma motoru olarak
  • Elektrikli ev aletleri
  • Süt krema makineleri, santrifüjlü laboratuvar cihazları
  • Küçük el matkapları
  • Çamaşır ve bulaşık makinelerinde kullanılır.

üniversal motorların çalışma prensibiüniversal motorların çalışma prensibi

 
   
Reklam  
   
SİTEMİZE TEŞVİK EDEN 8 ziyaretçi ÜYELERİMİZ VAR
=> Sen de ücretsiz bir internet sitesi kurmak ister misin? O zaman burayı tıkla! <=