- Katılım
- 14 Mar 2023
- Mesajlar
- 126
- Tepkime puanı
- 3
- Puanları
- 18
- Konum
- İstanbul
- Web sitesi
- projelerim.org
KUMANDA DEVRE ELEMANLARI
Elektriksel cihazları belirli mesafeden kontrol etmeye yarayan sisteme kumanda denir. Birçok
kumanda devre elemanı mevcuttur.
1.1.1 Asenkron Motorlar
Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren elektrik makinelerine elektrik motoru denir. Stator
döner alan devri (ns) ile rotor devri (nr) farklı olan motorlara asenkron motor denir. Endüstriyel fanlar,
havalandırma sistemleri, kompresörler, konveyör sistemleri, vinçler asenkron motorların kullanım alan-
larından bazılarıdır
Asenkron Motorların Avantajları
• Devamlı bakım gerektirmez.
• Yük altında devir sayıları değişmez.
• Güç elektroniği ile devir sayısı kolaylıkla
ayarlanabilir.
• Diğer motorlara göre fiyatları daha uygundur.
• Çalışma anında elektriksel ark (şerare)
oluşturmaz.
• Yaygın kullanım alanına sahiptir.
• Daha az arıza yapar.
• Momentleri yüksektir.
• Büyük güçlerde üretilebilir
Asenkron Motorların Dezavantajları
• Gürültülü çalışır.
• Devir sayılarını değiştirmek için ilave
donanıma ihtiyaç duyar.
• Kalkınma anında normal çalışma akımının
3-6 katı fazla akım çeker.
Stator: Asenkron motorun sargılarının bulunduğu duran kısmına stator denir. 0,35–0,8 mm’lik
silisyum katkılı, birer tarafı yalıtılmış ve iç yüzeyine oluklar açılmış sacların pres edilerek paketlen-
mesiyle elde edilir (Görsel 1.1).
Rotor: Asenkron motorun dönen kısmına rotor denir. Asenkron motorlarda rotor, sac paketi ve
bunu çevreleyen rotor kısa devre çubuklarından oluşur. Sincap kafesli (kısa devre çubuklu) ve sargılı
(bilezikli) rotor çeşitleri vardır.
Klemens Tablosu: Statora yerleştirilen sargı uçlarının bağlandığı tablodur. Üç fazlı mo-
torların klemensinde altı adet bağlantı noktası vardır. Giriş uçları U1-V1-W1 (U-V-W), çıkış uçları
U2-V2-W2'dir (X-Y-Z). PE (0) ucu, motor topraklaması olarak kullanılır
Gövde ve Kapaklar: Dış etkilere karşı alüminyum, demir ya da demir alaşımından üretilir. Ro-
torun stator içinde merkezî olarak yataklanması görevini kapaklar yapar.
Yatak ve Rulmanlar: Rotorun kolayca dönmesini sağlayan mekanik yapılı parçalardır.
Soğutma Pervanesi: Motorun dönen miline bağlanan plastik ya da metal pervanedir. 0–20 kW
güce sahip motorlar soğutma pervanesi yardımıyla soğutulur.
Motor Etiketi: Motorların özelliklerini belirtmek amacıyla alüminyum etiketler, motorun üzerine
monte edilir. Etiket değerleri, tam yük değerleridir. Görsel 1.3’te örnek bir motor etiket bilgisi görül-
mektedir.
Not: Etiket değerlerine göre motor, şebeke şartlarının uygun olduğu durumlara göre yıldız
ya da üçgen bağlanabilir. Yıldız bağlantı şartlarında üç fazlı şebeke gerilimi 380 V olduğundan
bağlantıda herhangi bir sorun teşkil etmez. Ancak üçgen bağlı olarak çalıştırılmak istenirse 220 V
gerilim seviyesinde üç fazlı şebeke gerilimi olmadığından motor direkt şebekeye bağlanamaz. Bu
durumda bir invertör kullanmak gerekir.
1 ASENKRON MOTOR
KUMANDA TEKNİKLERİ20
Tablo 1.2: Görsel 1.4’teki Üç Fazlı Asenkron Motorun Etiket Değerleri
1.1.3. Asenkron Motor Çeşı̇tleri
Faz Sayısına Göre Asenkron Motorlar
Bir Fazlı Asenkron Motorlar: Bir fazla çalışan motorlardır. Çamaşır makinesi, buzdolabı gibi ev
aletlerinde bir fazlı motorlar kullanılır.
Üç Fazlı Asenkron Motorlar: Üç fazla çalışan sanayi tipi motorlardır. Üç fazın bulunduğu her
yerde kullanılabilir. En çok kullanılan motor çeşididir.
Rotor Yapılarına Göre Asenkron Motorlar
Sincap Kafesli (Kısa Devre Çubuklu) Asenkron Motorlar: Rotorunda sargı bulunmayan
asenkron motorlardır. Rotor, silisyumlu sacların paketlenmesinden sonra açılan kanallara alümin-
yum veya bakır çubuklar yerleştirilmesiyle oluşturulur. Bu çubuklar rotorun her iki tarafında da kısa
devre edilir. Bunun için bu tip rotorlara kısa devre çubuklu rotor denir. Bu çubuklar rotorda sargı
görevi görür.
Bilezikli (Rotoru Sargılı) Asenkron Motorlar: Rotorunda sargı bulunan asenkron motorlardır.
Rotor, silisyumlu sacların paketlenmesinden sonra açılan oluklara üç fazlı alternatif akım sargıları
yerleştirilmesiyle oluşturulur.
Yapı Tiplerine Göre Asenkron Motorlar
Açık Tip Asenkron Motorlar: Kapaklarında ve gövdesinde açıklıklar bulunan motor tipidir. Ko-
ruma bakımından zayıf olan motorlardır.
Kapalı Tip Asenkron Motorlar: Tamamen kapalı olan motorlardır. Koruma bakımından en uy-
gun yapı tipidir. Bu sebeple çok kullanılır.
Flanşlı Tip Asenkron Motorlar: Motor milinde dairesel biçimde metal kapak bulunan motor-
lardır. Bu kapağa flanş denir. Aynı kapak motorun bağlanacağı sistemde de bulunur. Bu kapaklar
birbirine monte edilerek motor mekanik enerjiyi aktaracağı sisteme bağlanmış olur.
alışma Şekillerine Göre Asenkron Motorlar
Yatık Çalışan Asenkron Motorlar: Motor milinin yatay olarak durduğu çalışma şeklidir.
Dikey Çalışan Asenkron Motorlar: Motor milinin dikey olarak durduğu çalışma şeklidir.
1.1.4. Üç Fazlı Asenkron Motorların Çalışma Prensı̇bi
Asenkron motorlar, transformatörler gibi indükleme esasına göre çalıştığından bu motorlara in-
düksiyon motorları denir. Transformatörler duran (statik), hareketli parçası olmayan; asenkron mo-
torlar ise hareketli (dinamik) elektrik makinesidir.
Asenkron motorların çalışmasını sağlayan temel manyetizma prensipleri şunlardır:
• İçinden akım geçen bir iletkenin etrafında manyetik alan oluşur.
• Manyetik alanın içinde bulunan bir iletkenden akım geçirilirse o iletken manyetik alanın dışına
doğru itilir.
• Aynı kutuplar birbirini iter, zıt kutuplar birbirini çeker
senkron motorlar stator ve rotordan oluşur. Üç fazlı stator sargıları, stator oluklarına birbirinden
120 o elektriksel açı farkıyla yerleştirilmiştir (Görsel 1.6).
Üç fazlı şebeke gerilimi, stator sargılarına uygulandığında “İçinden akım geçen bir iletkenin et-
rafında manyetik alan oluşur.” prensibine göre her bir faz sargısı etrafında manyetik alan oluşur.
Sargılardan geçen anlık faz akımlarının yönüne bağlı olarak oluşan bu manyetik alanların yönü, sağ
el kuralı ile tespit edilir (Görsel 1.7). Sargılar üzerinde oluşan manyetik alanların toplamı, stator içinde
N-S şeklinde iki kutuplu bileşke manyetik alan meydana getirir
Görsel 1.8’de üç fazlı şebeke geriliminin zamana bağlı olarak değişimi gösterilmektedir. Görsel
1.9’da ise stator sargılarına uygulanan üç fazlı şebeke geriliminin sargılar üzerinde oluşturduğu dö-
ner manyetik alana ait çeşitli değişimler gösterilmiştir.
1) anında (motora enerji verildikten 1,67 ms sonra)
• L1 ve L3 fazı pozitif iken L2 fazı negatif alternanstadır (Görsel 1.8). Buna göre stator faz
akımları U1 ve W1 uçlarında motor sargılarına giriş (+) yönünde oluşurken V1 ucunda çıkış
(•) yönünde oluşur. Bu duruma göre U2, V2, W2 sargılarının da akım yönlerinin tespiti yapılır
[Görsel 1.9(1)]
(1) anını temsil eden şekilde her bir bobin sargısına sağ el kuralı uygulandığında bobinlerin
etrafında oluşan manyetik alanlar ve stator içinde oluşan bileşke manyetik alanlar gösterilmiştir.
Bileşke manyetik alanın yönü kendisini oluşturan bobinler etrafındaki manyetik alanların yönü
ile aynıdır
2) anında (motora enerji verildikten 5,01 ms sonra)
• L1 pozitif iken L2 ve L3 fazı negatif alternanstadır (Görsel 1.8). Buna göre stator faz akımları
U1 ucunda motor sargısına giriş (+) yönünde oluşurken V1 ve W1 uçlarında çıkış (•) yönünde
oluşur. Bu duruma göre U2, V2, W2 sargılarının da akım yönlerinin tespiti yapılır [Görsel 1.9(2)].
• (2) anını temsil eden şekilde her bir bobin sargısına sağ el kuralı uygulandığında bobinlerin
etrafında oluşan manyetik alanlar ve stator içinde oluşan bileşke manyetik alanlar gösterilmiştir.
(1) ve (2) anı yan yana incelendiğinde (1) anı fazların 30°, (2) anı ise fazların 90° durumlarına
göre şekillenmiştir. Aradaki elektriksel açı değişimi 60° olduğundan bileşke manyetik alan eksen
yönü de saat ibresi yönünde 60° dönmüştür.
Görsel 1.8’de L1-L2-L3 fazlarının (3)-(4)-(5)-(6) anlarında meydana getirdikleri manyetik alanlar,
Görsel 1.9’da (3)-(4)-(5)-(6) olarak gösterilmiştir. (7) anı ile (1) anı birbirinin aynısıdır. Bu şekiller sı-
rayla incelendiğinde üç fazlı alternatif akımdaki 1 periyotluk değişme (1-7 anına kadar geçen sürede),
N-S kutuplarının 1 devir (tur) yapmasına sebep olur. Alternatif akım frekansı 50 Hz olduğunda 1/50
= 0,02 sn.de 1 periyot tamamlanmış olur yani 0,02 sn.de N-S kutuplarının ekseni 1 devri tamamlar.
Bu durumda 1 sn.deki N-S kutuplarının devri 1/0,02= 50 devirdir. Dakikadaki N-S kutuplarının devir
sayısı 50x60= 3000 devir /dk. olarak hesaplanabilir.
N-S kutupları ekseninin zamana göre saat ibresi yönünde dönmesiyle oluşan bu bileşke man-
yetik alana stator döner alanı denir. Stator döner alanındaki hareket, manyetik alan hareketi olup
stator sargıları sabittir.
Döner Manyetik Alan İçerisindeki Rotorun Dönmesi: Stator sargılarına gerilim uygulanması
sonucu oluşan döner manyetik alan kuvvet çizgileri, rotor sargılarını veya kısa devre çubuklarını
keser. İndüksiyon prensibine göre rotor üzerinde gerilim indüklenir ve rotorun içinden bir kısa devre
akımı geçer. Bu akım rotor etrafında ikinci bir manyetik alan meydana getirir. Buna rotor manyetik
alanı denir. Stator döner alan kutupları ile rotor manyetik alan kutupları birbirini etkiler. Aynı kutuplar
birbirini iter, zıt kutuplar birbirini çeker prensibine göre iki alan kutupları arasındaki etkileşim sonucu
rotor döner (Görsel 1.10)
Elektriksel cihazları belirli mesafeden kontrol etmeye yarayan sisteme kumanda denir. Birçok
kumanda devre elemanı mevcuttur.
1.1.1 Asenkron Motorlar
Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren elektrik makinelerine elektrik motoru denir. Stator
döner alan devri (ns) ile rotor devri (nr) farklı olan motorlara asenkron motor denir. Endüstriyel fanlar,
havalandırma sistemleri, kompresörler, konveyör sistemleri, vinçler asenkron motorların kullanım alan-
larından bazılarıdır
Asenkron Motorların Avantajları
• Devamlı bakım gerektirmez.
• Yük altında devir sayıları değişmez.
• Güç elektroniği ile devir sayısı kolaylıkla
ayarlanabilir.
• Diğer motorlara göre fiyatları daha uygundur.
• Çalışma anında elektriksel ark (şerare)
oluşturmaz.
• Yaygın kullanım alanına sahiptir.
• Daha az arıza yapar.
• Momentleri yüksektir.
• Büyük güçlerde üretilebilir
Asenkron Motorların Dezavantajları
• Gürültülü çalışır.
• Devir sayılarını değiştirmek için ilave
donanıma ihtiyaç duyar.
• Kalkınma anında normal çalışma akımının
3-6 katı fazla akım çeker.
Stator: Asenkron motorun sargılarının bulunduğu duran kısmına stator denir. 0,35–0,8 mm’lik
silisyum katkılı, birer tarafı yalıtılmış ve iç yüzeyine oluklar açılmış sacların pres edilerek paketlen-
mesiyle elde edilir (Görsel 1.1).
Rotor: Asenkron motorun dönen kısmına rotor denir. Asenkron motorlarda rotor, sac paketi ve
bunu çevreleyen rotor kısa devre çubuklarından oluşur. Sincap kafesli (kısa devre çubuklu) ve sargılı
(bilezikli) rotor çeşitleri vardır.
Klemens Tablosu: Statora yerleştirilen sargı uçlarının bağlandığı tablodur. Üç fazlı mo-
torların klemensinde altı adet bağlantı noktası vardır. Giriş uçları U1-V1-W1 (U-V-W), çıkış uçları
U2-V2-W2'dir (X-Y-Z). PE (0) ucu, motor topraklaması olarak kullanılır
Gövde ve Kapaklar: Dış etkilere karşı alüminyum, demir ya da demir alaşımından üretilir. Ro-
torun stator içinde merkezî olarak yataklanması görevini kapaklar yapar.
Yatak ve Rulmanlar: Rotorun kolayca dönmesini sağlayan mekanik yapılı parçalardır.
Soğutma Pervanesi: Motorun dönen miline bağlanan plastik ya da metal pervanedir. 0–20 kW
güce sahip motorlar soğutma pervanesi yardımıyla soğutulur.
Motor Etiketi: Motorların özelliklerini belirtmek amacıyla alüminyum etiketler, motorun üzerine
monte edilir. Etiket değerleri, tam yük değerleridir. Görsel 1.3’te örnek bir motor etiket bilgisi görül-
mektedir.
Not: Etiket değerlerine göre motor, şebeke şartlarının uygun olduğu durumlara göre yıldız
ya da üçgen bağlanabilir. Yıldız bağlantı şartlarında üç fazlı şebeke gerilimi 380 V olduğundan
bağlantıda herhangi bir sorun teşkil etmez. Ancak üçgen bağlı olarak çalıştırılmak istenirse 220 V
gerilim seviyesinde üç fazlı şebeke gerilimi olmadığından motor direkt şebekeye bağlanamaz. Bu
durumda bir invertör kullanmak gerekir.
1 ASENKRON MOTOR
KUMANDA TEKNİKLERİ20
Tablo 1.2: Görsel 1.4’teki Üç Fazlı Asenkron Motorun Etiket Değerleri
1.1.3. Asenkron Motor Çeşı̇tleri
Faz Sayısına Göre Asenkron Motorlar
Bir Fazlı Asenkron Motorlar: Bir fazla çalışan motorlardır. Çamaşır makinesi, buzdolabı gibi ev
aletlerinde bir fazlı motorlar kullanılır.
Üç Fazlı Asenkron Motorlar: Üç fazla çalışan sanayi tipi motorlardır. Üç fazın bulunduğu her
yerde kullanılabilir. En çok kullanılan motor çeşididir.
Rotor Yapılarına Göre Asenkron Motorlar
Sincap Kafesli (Kısa Devre Çubuklu) Asenkron Motorlar: Rotorunda sargı bulunmayan
asenkron motorlardır. Rotor, silisyumlu sacların paketlenmesinden sonra açılan kanallara alümin-
yum veya bakır çubuklar yerleştirilmesiyle oluşturulur. Bu çubuklar rotorun her iki tarafında da kısa
devre edilir. Bunun için bu tip rotorlara kısa devre çubuklu rotor denir. Bu çubuklar rotorda sargı
görevi görür.
Bilezikli (Rotoru Sargılı) Asenkron Motorlar: Rotorunda sargı bulunan asenkron motorlardır.
Rotor, silisyumlu sacların paketlenmesinden sonra açılan oluklara üç fazlı alternatif akım sargıları
yerleştirilmesiyle oluşturulur.
Yapı Tiplerine Göre Asenkron Motorlar
Açık Tip Asenkron Motorlar: Kapaklarında ve gövdesinde açıklıklar bulunan motor tipidir. Ko-
ruma bakımından zayıf olan motorlardır.
Kapalı Tip Asenkron Motorlar: Tamamen kapalı olan motorlardır. Koruma bakımından en uy-
gun yapı tipidir. Bu sebeple çok kullanılır.
Flanşlı Tip Asenkron Motorlar: Motor milinde dairesel biçimde metal kapak bulunan motor-
lardır. Bu kapağa flanş denir. Aynı kapak motorun bağlanacağı sistemde de bulunur. Bu kapaklar
birbirine monte edilerek motor mekanik enerjiyi aktaracağı sisteme bağlanmış olur.
alışma Şekillerine Göre Asenkron Motorlar
Yatık Çalışan Asenkron Motorlar: Motor milinin yatay olarak durduğu çalışma şeklidir.
Dikey Çalışan Asenkron Motorlar: Motor milinin dikey olarak durduğu çalışma şeklidir.
1.1.4. Üç Fazlı Asenkron Motorların Çalışma Prensı̇bi
Asenkron motorlar, transformatörler gibi indükleme esasına göre çalıştığından bu motorlara in-
düksiyon motorları denir. Transformatörler duran (statik), hareketli parçası olmayan; asenkron mo-
torlar ise hareketli (dinamik) elektrik makinesidir.
Asenkron motorların çalışmasını sağlayan temel manyetizma prensipleri şunlardır:
• İçinden akım geçen bir iletkenin etrafında manyetik alan oluşur.
• Manyetik alanın içinde bulunan bir iletkenden akım geçirilirse o iletken manyetik alanın dışına
doğru itilir.
• Aynı kutuplar birbirini iter, zıt kutuplar birbirini çeker
senkron motorlar stator ve rotordan oluşur. Üç fazlı stator sargıları, stator oluklarına birbirinden
120 o elektriksel açı farkıyla yerleştirilmiştir (Görsel 1.6).
Üç fazlı şebeke gerilimi, stator sargılarına uygulandığında “İçinden akım geçen bir iletkenin et-
rafında manyetik alan oluşur.” prensibine göre her bir faz sargısı etrafında manyetik alan oluşur.
Sargılardan geçen anlık faz akımlarının yönüne bağlı olarak oluşan bu manyetik alanların yönü, sağ
el kuralı ile tespit edilir (Görsel 1.7). Sargılar üzerinde oluşan manyetik alanların toplamı, stator içinde
N-S şeklinde iki kutuplu bileşke manyetik alan meydana getirir
Görsel 1.8’de üç fazlı şebeke geriliminin zamana bağlı olarak değişimi gösterilmektedir. Görsel
1.9’da ise stator sargılarına uygulanan üç fazlı şebeke geriliminin sargılar üzerinde oluşturduğu dö-
ner manyetik alana ait çeşitli değişimler gösterilmiştir.
1) anında (motora enerji verildikten 1,67 ms sonra)
• L1 ve L3 fazı pozitif iken L2 fazı negatif alternanstadır (Görsel 1.8). Buna göre stator faz
akımları U1 ve W1 uçlarında motor sargılarına giriş (+) yönünde oluşurken V1 ucunda çıkış
(•) yönünde oluşur. Bu duruma göre U2, V2, W2 sargılarının da akım yönlerinin tespiti yapılır
[Görsel 1.9(1)]
(1) anını temsil eden şekilde her bir bobin sargısına sağ el kuralı uygulandığında bobinlerin
etrafında oluşan manyetik alanlar ve stator içinde oluşan bileşke manyetik alanlar gösterilmiştir.
Bileşke manyetik alanın yönü kendisini oluşturan bobinler etrafındaki manyetik alanların yönü
ile aynıdır
2) anında (motora enerji verildikten 5,01 ms sonra)
• L1 pozitif iken L2 ve L3 fazı negatif alternanstadır (Görsel 1.8). Buna göre stator faz akımları
U1 ucunda motor sargısına giriş (+) yönünde oluşurken V1 ve W1 uçlarında çıkış (•) yönünde
oluşur. Bu duruma göre U2, V2, W2 sargılarının da akım yönlerinin tespiti yapılır [Görsel 1.9(2)].
• (2) anını temsil eden şekilde her bir bobin sargısına sağ el kuralı uygulandığında bobinlerin
etrafında oluşan manyetik alanlar ve stator içinde oluşan bileşke manyetik alanlar gösterilmiştir.
(1) ve (2) anı yan yana incelendiğinde (1) anı fazların 30°, (2) anı ise fazların 90° durumlarına
göre şekillenmiştir. Aradaki elektriksel açı değişimi 60° olduğundan bileşke manyetik alan eksen
yönü de saat ibresi yönünde 60° dönmüştür.
Görsel 1.8’de L1-L2-L3 fazlarının (3)-(4)-(5)-(6) anlarında meydana getirdikleri manyetik alanlar,
Görsel 1.9’da (3)-(4)-(5)-(6) olarak gösterilmiştir. (7) anı ile (1) anı birbirinin aynısıdır. Bu şekiller sı-
rayla incelendiğinde üç fazlı alternatif akımdaki 1 periyotluk değişme (1-7 anına kadar geçen sürede),
N-S kutuplarının 1 devir (tur) yapmasına sebep olur. Alternatif akım frekansı 50 Hz olduğunda 1/50
= 0,02 sn.de 1 periyot tamamlanmış olur yani 0,02 sn.de N-S kutuplarının ekseni 1 devri tamamlar.
Bu durumda 1 sn.deki N-S kutuplarının devri 1/0,02= 50 devirdir. Dakikadaki N-S kutuplarının devir
sayısı 50x60= 3000 devir /dk. olarak hesaplanabilir.
N-S kutupları ekseninin zamana göre saat ibresi yönünde dönmesiyle oluşan bu bileşke man-
yetik alana stator döner alanı denir. Stator döner alanındaki hareket, manyetik alan hareketi olup
stator sargıları sabittir.
Döner Manyetik Alan İçerisindeki Rotorun Dönmesi: Stator sargılarına gerilim uygulanması
sonucu oluşan döner manyetik alan kuvvet çizgileri, rotor sargılarını veya kısa devre çubuklarını
keser. İndüksiyon prensibine göre rotor üzerinde gerilim indüklenir ve rotorun içinden bir kısa devre
akımı geçer. Bu akım rotor etrafında ikinci bir manyetik alan meydana getirir. Buna rotor manyetik
alanı denir. Stator döner alan kutupları ile rotor manyetik alan kutupları birbirini etkiler. Aynı kutuplar
birbirini iter, zıt kutuplar birbirini çeker prensibine göre iki alan kutupları arasındaki etkileşim sonucu
rotor döner (Görsel 1.10)