Asenkron Motor Tipleri: Özellikleri ile Kapsamlı Analiz!

Asenkron motorlar ucuz olmaları, az bakım gerektirmeleri, çalışmaları sırasında ark oluşturmamaları, birkaç wattan 3500 kW’a kadar imal edilebilmeleri, çeşitli fazlarda yapılmaları, momentlerinin yüksek olması ve teknolojideki gelişmeler sonucunda devir sayılarının çok geniş sınırlar içinde değiştirilmesi nedeniyle endüstriyel uygulamalarda en çok kullanılan motorlardır. Uygulamada onlarca farklı asenkron motor tipleri karşımıza çıkmaktadır. Her birinin kendine has özellikleri mevcuttur.

Asenkron Motor Tipleri

Asenkron motor tipleri ve özellikleri şunlardır:

1. Bir fazlı asenkron motorlar

Üç fazlı motorlar, tek fazlı motorlardan daha iyi çalışma performansı olmasına rağmen, çoğu zaman üç fazlı olarak bulunmayabilir. Gücü 3 kW’ tan büyük olan motorlar üç fazlı olarak çalıştırılır. Bir fazlı motorların çoğu küçük güçlü motorlardır. Tek fazlı asenkron motorların yapımı basit, maliyeti ucuz, çalışması güvenilir, onarımı ve bakımı kolaydır.

Bir fazlı asenkron motorlar, küçük el tezgâhları ile buzdolabı, çamaşır makinesi, küçük su pompaları, mikser, vantilatör, aspiratör, pikap, tıraş makinesi vb. yerlerde kullanılır.

Bir fazlı asenkron motorlar; yardımcı sargılı, direnç yol vermeli, kondansatör yol vermeli, kalkış kondansatörlü, daimi kondansatörlü, kalkış ve daimi kondansatörlü, yardımcı kutuplu (gölge kutuplu), relüktans motorlar olarak alt tiplere ayrılır.

a. Yardımcı sargılı motorlar

Yardımcı sargılı motorlar yardımcı sargıya bağlanan devre elamanlarına göre çeşitlendirilir. Yardımcı sargı bulunmayan motorlarda motor milini hareket ettirmek için elle hareket verilir. Yardımcı sargılı motorlarda miline yol vermek için dört çeşit yöntem kullanılır.

b. Direnç yol vermeli motorlar

Direnç yol vermeli motorlarda yardımcı sargıya seri olarak bir direnç bağlanır. Direnç yardımıyla yardımcı sargı akımının gerilimden geri kalma açısı küçülmektedir. Ana sargı akımı ise gerilimden 90 dereceye yakın geridedir. Sonuçta motor statorunda bir birinden 90 dereceye yakın faz farkı bulunan iki manyetik alan oluşur. Bu manyetik alanların etkileşimi sonucu rotor dönecektir. Rotor devrini aldıktan sonra yardımcı sargı devreden çıkartılır. Bu tip motorlar günümüzde pek kullanılmamaktadır.

c. Kalkış kondansatörlü motorlar

Kalkış kondansatörlü yardımcı sargılı motorlarda ilk kalkınma momenti tam yük momentinin 3,5 ila 4,5 katına kadar çıkabilir. Kalkış kondansatörlü motorların en önemli üstünlüğü, yardımcı sargıya seri bağlı kondansatör sayesinde motorun ilk kalkınmada şebekeden çektiği akımın azaltılmasıdır.

Kalkış kondansatörlü motorların stator paketinden, ilk kalkınmadan sonra yalnız ana sargı ile çalıştıkları sebebiyle, diğer kondansatörlü motor çeşitlerine göre daha az güç elde edilir. Kalkış kondansatörlü motorların kalkınma momentleri yüksek olmasına rağmen verimleri düşüktür.

Kalkış kondansatörlerinin kapasiteleri yüksektir. Kısa süreli çalışma için tasarlanmışlardır. Kalkış kondansatörleri üç saniyeden fazla devrede kalmamalıdır.

d. Daimi kondansatörlü motorlar

Bir fazlı yardımcı sargılı motorlarda uygun bir sargı ve kondansatör ile yardımcı sargı sürekli devrede bırakılabilir. Yardımcı sargısı ve kondansatörü sürekli olarak devrede olan motorlara daimi kondansatörlü motorlar denir. Bu motorlarda kullanılan kondansatörler devamlı devrede kalacak tipte olan metalik polipropilen film kondansatörlerdir. Bu motorlarda merkez kaç anahtarı yoktur. Bu sebepten daha az bakıma ihtiyaç duyarlar. İlk kalkınma momentleri biraz düşüktür. Daimi kondansatörlü motorlar çok sessiz ve düzgün çalışır. Genellikle vantilatör, aspiratör vb. gibi sessiz çalışmanın istendiği yerlerde kullanılırlar.

e. Kalkış ve daimi devre kondansatörlü motorlar

Motorun ilk kalkınması anında büyük kapasiteli kondansatöre ihtiyaç vardır. Motor normal devrini aldıktan sonra daha küçük kapasiteli kondansatör de yeterlidir. Kalkış kondansatörü ilk kalkınma anında devrededir. Motor normal devrinin %75’ini aldığında merkez kaç anahtarı kalkış kondansatörünü devreden çıkartır.

Kalkışını tamamlayan motor daimi kondansatörlü motor gibi çalışır. Kalkış ve daimi devre kondansatörlü motorlar, en iyi kalkış ve işletme değerlerinin elde edildiği motorlardır.

f. Ek kutuplu (Gölge kutuplu) motorlar

Yapımları en ucuz ve en basit olan motorlardan biri de ek kutuplu (gölge kutuplu) motorlardır. Bu motorlar küçük güçlüdür. Kutup ayaklarına açılan ve yarıkla ayrılan kısma yerleştirilen bakır halkaya ek kutup veya gölge kutup denir. Bu motorlarda kısa devre çubuklu rotor vardır. Gölge kutuplu motorlar daima aynı yönde döner. Devir yönlerini değiştirmek için rotorun stator içinde ters çevrilmesi gerekir. Kalkınma momentleri ve verimleri düşüktür.

g. Relüktans motorlar

Relüktans motorlar gölge kutuplu motorlara benzer. Gölge kutup yerine kutup ayaklarının bir kısmındaki hava boşluğu artırılmıştır. Hava aralığının fazla olduğu kısımda manyetik akının geçişine gösterilen zorluk fazla, hava aralığının az olduğu kısımda manyetik akıya gösterilen zorluk ise azdır. İşte bu motorlara bunun için manyetik direnç anlamına gelen relüktans motor denir. Manyetik kuvvet çizgilerinin eğimli olması rotorun dönüşünü kolaylaştırır. Küçük ebatlı olarak yapılan bu motorların kalkınma momentleri küçük olduğu için kullanım alanları azdır.

2. Üç fazlı asenkron motorlar

Üç fazlı asenkron motorlar, üç fazlı şebekenin bulunduğu her yerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Hemen hemen endüstride kullanılan tüm iş makinelerinde motorlar kullanılmaktadır ve bu motorların çoğunluğu da üç fazlı asenkron motorlardır.

Üç fazlı asenkron motorlar rotor yapısına göre iki çeşittir. Kısa devre çubuklu (sincap kafesli) asenkron motorlar ve sargılı rotorlu (bilezikli) asenkron motorlar.

a. Kısa devre çubuklu (Sincap Kafesli) asenkron motorlar

Üç fazlı kısa devre çubuklu asenkron motorların yapıları basittir ve az bakıma ihtiyaç gösterir. Fiyatlarının ucuz olması, yapılarının sağlam olması ve istenilen çalışma özelliklerine sahip olmaları sebebiyle bu tip motorlar sanayide en çok kullanılan motorlardır. Bu tip motorların ölçüleri aynı güçteki diğer motorlardan daha küçüktür.

Sargılı rotorlu (Bilezikli) asenkron motorlar

Üç fazlı değişik hızlı motorlara ihtiyaç duyulan yerler için sargılı rotorlu asenkron motorlar geliştirilmiştir. Bu motorların kalkınma momentleri yüksektir. Bu sebeple vinç, asansör vb. gibi yük altında kalkınan makinelerde kullanılır. Bu motorlara bilezikli asenkron motor da denilmektedir.