Fabrikalardaki pompaların, fanların, konveyörlerin, kompresörlerin ve tezgâhların büyük çoğunluğunu aynı tip motor döndürür: üç fazlı asenkron motor. İndüksiyon motoru olarak da bilinir. Sağlam, bakımı az ve ucuz olduğu için sanayinin iş atıdır. Bu yazıda asenkron motorun nasıl çalıştığını, etiketindeki değerlerin ne anlama geldiğini, nasıl bağlandığını ve en sık arızalarını anlatıyoruz.
Bu yazıda (10 başlık)
Asenkron motor ne demek?
Asenkron motor, motor olarak çalışırken rotorunun stator döner alanından biraz daha yavaş döndüğü alternatif akım motorudur. “Asenkron” (eş zamanlı olmayan) adı buradan gelir: rotor hiçbir zaman döner alanla tam aynı hızda dönmez. Sanayide en yaygın tipi, rotorunda alüminyum veya bakır çubukların uçlardan kısa devre halkalarıyla birleştirildiği sincap kafesli asenkron motordur. Rotora fırça veya kollektör ile enerji verilmez; bu da motoru sağlam ve bakımı kolay yapar.
Asenkron motor nasıl çalışır?
- Döner alan: Statordaki üç faz sargısı, üç fazlı şebekeyle beslendiğinde motorun içinde dönen bir manyetik alan oluşur.
- İndüksiyon: Bu alan rotor çubuklarını keserken çubuklarda gerilim ve akım indüklenir; tıpkı bir trafonun sekonder sargısı gibi.
- Moment: Rotor akımı ile döner alan etkileşir ve rotoru alanın döndüğü yöne doğru çeken bir moment oluşur.
- Kayma: Rotor döner alanla aynı hıza ulaşsaydı çubuklar alanı kesmez, akım indüklenmez ve moment oluşmazdı. Bu yüzden rotor her zaman biraz geride kalır. Bu farka kayma denir ve yük arttıkça kayma da artar.
Asenkron motorun devri nasıl hesaplanır?
Döner alanın hızına senkron devir denir ve şu formülle hesaplanır:
Senkron devir (d/dk) = 120 × frekans (Hz) / kutup sayısı
50 Hz şebekede:
| Kutup sayısı | Senkron devir | Etikette tipik nominal devir |
|---|---|---|
| 2 kutuplu | 3000 d/dk | genellikle 2800-2950 d/dk |
| 4 kutuplu | 1500 d/dk | genellikle 1380-1480 d/dk |
| 6 kutuplu | 1000 d/dk | genellikle 900-985 d/dk |
| 8 kutuplu | 750 d/dk | genellikle 680-740 d/dk |
Etiketteki devir ile senkron devir arasındaki fark kaymadır. Örneğin 1450 d/dk’lık 4 kutuplu bir motorda kayma (1500 − 1450) / 1500 ≈ %3,3’tür. Motorun hızını değiştirmenin pratik yolu frekansı değiştirmektir; bunu frekans konvertörü yapar. Ayrıntılar: frekans konvertörü nedir.
Motor etiketi nasıl okunur?
| Etiket değeri | Anlamı |
|---|---|
| kW | Milden alınan mekanik güç (motorun çektiği elektrik gücü değil) |
| V ve Δ/Y (ör. 400/690 V Δ/Y) | Hangi gerilimde üçgen, hangisinde yıldız bağlanacağı |
| A (ör. 15,2/8,8 A) | Her bağlantıdaki nominal hat akımı; termik ve motor koruma şalteri ayarı buna göre yapılır |
| d/dk | Nominal yükteki devir |
| cos φ | Güç faktörü |
| IE2, IE3, IE4 | Verim sınıfı (IEC 60034-30-1) |
| IP55 vb. | Toz ve suya karşı koruma sınıfı |
| Isıl sınıf (F, H) | Sargı yalıtımının dayanabileceği sıcaklık sınıfı |
| S1 | Sürekli çalışma görev tipi |
Motorun şebekeden çektiği elektriksel güç, mil gücünün verime bölünmesiyle bulunur. Termik ve koruma ayarlarında etiketteki akım esas alınır, güçten hesaplanan akım değil. Koruma ayarları için: motor koruma şalteri nedir ve termik röle nedir.
Yıldız ve üçgen bağlantı
Motor klemens kutusunda altı uç bulunur: U1, V1, W1 ve U2, V2, W2. Köprülerin takılış şekli bağlantıyı belirler:
- Yıldız (Y): U2, V2 ve W2 birbirine köprülenir; şebeke U1, V1 ve W1’e bağlanır. Her sargıya hat geriliminin yaklaşık 0,58 katı düşer.
- Üçgen (Δ): U1–W2, V1–U2 ve W1–V2 köprülenir; her sargıya hat gerilimi uygulanır.
400 V şebekede 230/400 V etiketli bir motor yıldız, 400/690 V etiketli bir motor üçgen bağlanır. Yanlış bağlantı motoru ya güçsüz bırakır ya da yakar.
Asenkron motora yol verme yöntemleri
Asenkron motor doğrudan şebekeye bağlandığında kalkışta nominal akımının birkaç katını çeker. Kalkış akımını ve mekanik darbeyi azaltmak için başlıca yöntemler:
- Doğrudan yol verme: Küçük motorlar için en basit ve ucuz yöntem.
- Yıldız üçgen yol verme: Kalkış akımını yaklaşık üçte bire indirir; boşta kalkan yükler için uygundur. Ayrıntılar: yıldız üçgen yol verme nedir.
- Soft starter: Gerilimi kademesiz artırır, darbesiz kalkış ve yumuşak duruş sağlar. Ayrıntılar: soft starter nedir.
- Frekans konvertörü: Kalkışı tamamen kontrol eder ve çalışma sırasında hız ayarı sağlar.
Verim sınıfları: IE2, IE3, IE4
IEC 60034-30-1 standardı motorları verimlerine göre IE1’den IE4’e kadar sınıflandırır. Avrupa Birliği’nde (AB) 2019/1781 sayılı Tüzük ile 1 Temmuz 2021’den itibaren 0,75-1000 kW aralığındaki 2, 4 ve 6 kutuplu üç fazlı motorlar için asgari verim sınıfı IE3’tür; 75-200 kW aralığı için 2023’ten itibaren IE4 gerekir. Sürekli çalışan bir motorun yıllık elektrik maliyeti çoğu zaman satın alma fiyatının çok üstünde olduğu için, verimli motor ve gerektiğinde hız kontrolü birlikte değerlendirilmelidir. Ayrıntılar: enerji verimliliği ve sürücüler.
Sık görülen asenkron motor arızaları
- Rulman arızası: Uğultu, titreşim ve ısınmanın en yaygın nedenidir. Yanlış yağlama, kayış gerginliği, kaplin ayarsızlığı ve sürücülü motorlarda rulman akımları rulmanı erken bozar. Titreşim izleme ile erken tespit için: kestirimci bakım ve titreşim analizi.
- İki fazda kalma: Bir faz kesildiğinde motor iki fazda dönmeye çalışır, uğuldar, ısınır ve korunmuyorsa yanar.
- Aşırı ısınma: Aşırı yük, tıkalı soğutma kanatları, yüksek ortam sıcaklığı, düşük veya dengesiz şebeke gerilimi.
- Sargı yalıtım arızası: Nem, toz, aşırı ısınma ve yaşlanma sonucunda sargı gövdeye kaçak yapar. Sargı yalıtım direnci, sürücü ve elektronik cihazlar ayrıldıktan sonra megerle ölçülür.
- Motor kalkmıyor, uğulduyor: Faz kaybı, yüke göre yetersiz kalkış momenti, mekanik sıkışma veya yanlış yıldız/üçgen bağlantı.
Motor sürekli arıza yapıyorsa nedeni çoğu zaman motorun kendisi değil, yük, koruma ayarı veya besleme tarafındadır.
Sıkça Sorulan Sorular
Asenkron motor ne demek?
Motor olarak çalışırken rotorunun stator döner alanından biraz daha yavaş döndüğü alternatif akım motorudur. Rotordaki akım, döner alanın rotor çubuklarında indüklediği akımdır; bu yüzden indüksiyon motoru da denir.
Asenkron motorda kayma nedir?
Döner alanın hızı (senkron devir) ile rotorun gerçek hızı arasındaki farktır. Moment oluşabilmesi için rotorun alandan biraz geride kalması gerekir. Yük arttıkça kayma artar; tipik değerler küçük motorlarda birkaç yüzdedir.
4 kutuplu motor kaç devirdir?
50 Hz şebekede 4 kutuplu bir motorun senkron devri 1500 d/dk’dır. Kayma nedeniyle etikette yazan nominal devir motor gücüne göre genellikle 1380 ile 1480 d/dk arasındadır.
Asenkron motor ile senkron motor farkı nedir?
Senkron motorda rotor döner alanla tam aynı hızda döner; rotorda mıknatıs veya uyartım sargısı bulunur. Asenkron motorda ise rotor alandan biraz geride kalır ve rotordaki akım indüksiyonla oluşur. Servo motorların çoğu kalıcı mıknatıslı senkron motordur.
Asenkron motorun hızı nasıl ayarlanır?
Pratikte frekans konvertörü ile beslemenin frekansı değiştirilerek ayarlanır. Kutup sayısı değiştirilebilen özel motorlar da vardır, ancak sanayide hız kontrolünün yaygın yolu sürücüdür.
Eskişehir’de motor ve sürücü desteği
AveA Otomasyon olarak Eskişehir ve çevre illerdeki fabrikalarda motor çıkışlarının projelendirilmesi, sürücü seçimi ve devreye alma, motor koruma ayarları ve motor kaynaklı arızaların tespitini yapıyoruz. Ayrıntılar: elektrik ve otomasyon panosu imalatı, makine ve otomasyon modernizasyonu ve makine ve otomasyon arıza servisi. Bize 0533 454 52 32 numarasından ulaşabilirsiniz; mesai dışında da arayabilirsiniz.