Asenkron motor nedir? Çalışma prensibi nasıldır?
Günümüzde, sağlam ve basit yapısı ve oldukça verimli enerji dönüşümü nedeniyle endüstride kullanılan mekanik gücün yaklaşık %90’ından fazlası üç fazlı asenkron motorlardan sağlanmaktadır. 1 fazlı veya 3 fazlı olarak üretilebilen asenkron motorlar çok farklı çeşitlerde de üretilebilmektedirler. Eğer asenkron motorun tanımına, parçalarına ve çalışma şekline çok aşina değilseniz bu yazımız tüm sorularınızı yanıtlayacaktır.
İçindekiler
Asenkron motor nedir?
Asenkron motorlar statoruna uygulanan elektrik enerjisini rotorunu çevirerek mekanik enerjiye çeviren makinelerdir. Asenkron motorlar satın alma ve bakım masraflarının düşük olması, yapı olarak sağlam ve verimli olması, çalışması sırasında ark oluşturmaması, momentlerinin yüksek olması sebebiyle piyasada en çok tercih edilen motor tipidir.
Asenkron motorlara indüksiyon motorları da denir.
Asenkron motor aşağıdaki parçalardan oluşur:
Stator
Motorun sabit bölümüdür. Alternatif akımla çalışan motorlarda döner manyetik alanın oluşturulduğu stator sargılarının bulunduğu kısımdır. 0,35…0,8 mm’lik ince silisyumlu saçların sıkıştırılmasından meydana gelir. Statorda alternatif akım sargıları bulunur ve bunlar stator oyuklarıına yerleştirilerek istenilen kutup sayısında motor üretilebilir.
Rotor
Motorun dönen kısmıdır. Sincap kafesli veya sargılı olarak iki farklı şekilde üretim yapılır. Sincap kafeste rotorun dış yüzeyine açılan oluklara alüminyum veya bakır çubuklar yerleştirilip çubukların her iki tarafı kısa devre edilir. Ayrıca soğutucu görevi için her iki tarafa kanatçıklar konulmuştur. Sargılıda rotor dış yüzeyine açılmış oluklara 120 derece faz farklı üç fazlı alternatif akım sargısı yerleştirilmiştir. Sargı uçları, yıldız ve üçgen bağlandıktan sonra üç uç rotor mili üzerinde bulunan milden yalıtılmış üç adet pirinç bronzdan yapılmış bileziklere bağlanır. Sargılara akım, bu bileziklere basan fırçalar ile sağlanır.
Soğutma fanı
Dönme etkisiyle ısınan motor gövdesinin soğutulmasını sağlar.
Terminal kutusu
Statora yerleştirilen sargıların bağlantı uçları, terminal kutusuna çıkarılır. Üç fazlı motorlarda altı adet bağlantı noktası vardır. Giriş uçları U-V-W, çıkış uçları X-Y-Z olarak isimlendirilir.
Şaft
Mıknatıslanma sonucu dönmeye başlayan ve mekanik dönme etkisinin sağlandığı kısımdır.
Asenkron motor nasıl çalışır?
Asenkron motorların 120 derece faz farkı ile yerleştirilmiş stator sargılarına alternatif gerilim uygulandığında bir döner manyetik alan oluşur. Bu manyetik alan etkisiyle rotor sargılarındaki çubuklardan akım geçer. Çubuklar manyetik alanın dışına doğru itilip bir kuvvet meydana gelir ve rotoru döndürür.
Asenkron motorların stator sargılarına üç fazlı alternatif bir gerilim uygulandığında stator sargılarında döner bir manyetik alan meydana gelir. Bu manyetik alan manyetik alan içerisinde duran kısa devre çubuklarını keserek rotor üzerinde bir gerilim indükler. İndüklenen bu gerilimin oluşturduğu kısa devre akımları rotor üzerinde rotor manyetik alanını oluşturur. Rotor manyetik alanı ile stator manyetik alanının birbirini etkilemesi sonucunda bir döndürme momenti oluşur. Oluşan bu moment ile rotor, döner alan yönünde dönmeye başlar.
Rotor, senkron devirle dönerse stator alanı rotor kısa devre çubukları ile aynı doğrultuda olacağından çubuklar alan tarafından kesilmeyecek ve rotor çubuklarında bir gerilim indüklenmeyecektir. Dolayısıyla herhangi bir döndürme momenti meydana gelmeyeceğinden rotor dönmeyecektir.
Asenkron motorun çalışma prensibini aşağıdaki animasyon videodan daha net anlayabilirsiniz.
Asenkron motorlar faz sayısına, yapılarına, yapılış şekillerine, çalışma şartlarına, rotor yapılışına göre tipleri vardır.
Faz sayısına göre
- Üç fazlı asenkron motorlar
- Bir fazlı asenkron motorlar
Yapılarına göre
- Kısa devre rotorlu ( sincap kafesli ) asenkron motorlar
- Rotoru sargılı (bilezikli) asenkron motorlar
Yapılış şekillerine göre
- Açık tip asenkron motorlar
- Kapalı tip asenkron motorlar
- Flanşlı tip asenkron motorlar
Rotor yapılışına göre
- Yüksek rezistanslı asenkron motorlar (rotor omik direnci büyük)
- Alçak rezistanslı asenkron motorlar (rotor omik direnci küçük)
- Yüksek reaktanslı asenkron motorlar (rotor endüktif direnci büyük)
- Rotoru çift sincap kafesli motorlar
Asenkron motor nerelerde kullanılır?
Asenkron motorlar endüstride çok farklı uygulamada kullanılabilirler. Kullanım alanlarından bazıları şunlardır:
- Fanlar
- Pompalar
- Kırıcılar
- Öğütücüler
- Mikserler
- Kompresörler
- Asansörler ve yürüyen merdivenler
- Konveyörler
- Vinçler
