$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
AC Asenkron Motorlar, basit, sağlam ve güvenilir oldukları için modern endüstrinin beygir gücüdür. Bir endüksiyon motorunun sadece iki ana parçası vardır. Birincisi, bir boşluk etrafındaki sabit bobinlerden oluşan stator adı verilen sabit kısımdır. Boşlukta asılı, silindirik bir çubuk düzenini kaplayan bir çift uç halka olan rotordur. Buna genellikle sincap kafesi denir. Bu iki bileşenin elektriksel parametreleri, motorun verimliliği ve tork ile hız arasındaki ilişki hakkında bilgi sağlar. Bu, bir uygulama için en iyi motor boyutunu ve tipini belirlemek için gereklidir. Bu video, endüksiyon motorunun çalışmasının temellerini tanıtacak ve üç fazlı bir endüksiyon motoru için eşdeğer bir devre modelinin nasıl belirleneceğini gösterecektir.
Üç fazlı bir AC endüksiyon motoru, her faz kendi ayrı stator bobinleri setine bağlı olarak üç fazlı güç kullanır. Bobinler, sağlanan gücün her fazı için bir manyetik alan oluşturan bir düzende düzenlenmiştir. Stator manyetik alanı olarak adlandırılan ortaya çıkan net manyetik alan, sabit açısal hızla döner. Dönen manyetik akı, bir transformatörün gücü birincil bobinden ikincil bobine aktarma şekline benzer şekilde rotorda akımı indükler. Sincap kafesinin çubuklarından geçen akım, indüklenen rotor manyetik alanı adı verilen kendi manyetik alanını yaratır. Bu iki alan arasındaki etkileşim, rotor üzerinde bir kuvvet oluşturur ve bu da stator manyetik alanını takip etmesine neden olur. Etrafındaki mıknatısları takip eden bir demir çubuk gibi. Rotor, bu çubuk gibi manyetik alanı tam olarak takip ediyorsa, motor senkronizedir. Bununla birlikte, bir endüksiyon motorunda rotor, stator manyetik alanının gerisinde kalır. Kayma adı verilen bu gecikme, asenkron motorların asenkron olmasına neden olur. Böylece, endüksiyon motoru her zaman senkron hızdan daha yavaş dönecektir. Tork, kaymanın azalmasıyla veya motor hızının senkrondan arıza torku adı verilen belirli bir noktaya kadar düşmesiyle artar. Bir yükün eklenmesiyle, kayma arttıkça dönüş hızı azalır ve bu da torkun azalmasına neden olur. Aşağıdaki deneyler, eşdeğer bir devre modeli kullanarak motoru tanımlamak için endüksiyon motorunun çeşitli elektriksel parametrelerinin nasıl ölçüleceğini gösterecektir.
Aşağıdaki testlerin her biri, motorun isim plakasında yazılı olan rotor değerleri hakkında bilgi gerektirir. 60 hertz'de 208 voltluk nominal voltaj için, nominal gücü hem beygir gücü hem de watt olarak kaydedin. Ayrıca nominal akımı amper cinsinden ve nominal hızı hem dakikadaki devir hem de saniyedeki radyan cinsinden kaydedin. Nominal tork hesaplanabilir ve nominal gücün nominal hıza bölünmesine eşittir. Burada endüksiyon motor mili bir DC jeneratörü çalıştırır. DC jeneratör üzerindeki elektrik yükü, içine giren mekanik güçle doğrudan ilgilidir. Ve sırayla, endüksiyon motoru üzerinde mekanik yük görevi görür. Önce DC güç kaynağı akım sınırını 1,8 ampere ayarlayın, ardından kapatın. Bu DC testi, bir sincap kafesli endüksiyon motoru için yalnızca stator terminallerine erişilebildiğinden, yalnızca stator sargısının direncini ölçer. Güç kaynağı çıkışını stator terminalleri A ve B'ye bağlayın. Güç kaynağını açın ve çıkış voltajını ve akımını kaydedin. Diğer iki fazlı kombinasyonlar B ve C ve C ve A için bu prosedürü tekrarlayın. Faz kombinasyonlarının her biri için, çıkış voltajını çıkış akımına bölerek direnci hesaplayın. Sonuç, seri olarak iki faz içinse, yani faz başına direnç, R1, bu değerin yarısıdır. Stator sargı direnci motor güç derecesine bağlıdır ve bu motor için altı ohm'dur.
Daha fazla hesaplama için gerekli ölçümleri elde etmek için endüksiyon motorunu yüksüz olarak test edin. İlk olarak, DC jeneratörünün veya dinamometrenin tüm terminallerini ayırın, böylece güç üretmez ve endüksiyon motoruna mekanik yük sağlamaz. Üç fazlı güç kaynağı kapalıyken cihazı monte edin. Varyak'ı %0 çıkışa ayarlayın ve üç fazlı prize bağlayın. Üç fazlı gücü açın ve dijital güç sayaçlarının her biri yaklaşık 208 volt okuyana kadar varyak çıkışını hızla artırın. Her iki sayaçtan gelen güç, voltaj ve akım ölçümlerini kaydedin. İki dijital güç ölçer tarafından ölçülen gücün toplamı, birlikte hareket eden üç faz tarafından tüketilen güçtür. Bunun 1/3'ü bir fazdaki güçtür. Motor torkunu kaydedin ve yüksüz tork olan t-sıfır olarak belirleyin. Tork ölçüm aparatı iyi kalibre edilmemişse, t-sıfır mutlaka sıfıra eşit olmayabilir. Ardından, motorun 1.800 RPM'lik senkron hızına yakın olan yüksüz dönüş hızını ölçmek için bir flaş ışığı kullanın. Rotayı ayarlayın ve şaft sabit görünene kadar frekans düğmelerini bulun. Motor hızı tipik olarak isim plakasındaki nominal hız ile senkron hız arasındadır. Flaş ışığı frekansını RPM'lerden yüksüz açısal dönüş hızına, omega sıfıra dönüştürün. Varyak'ı tekrar %0 çıkışa ayarlayın, ardından üç fazlı gücü kapatın. Cihazın geri kalanını olduğu gibi bırakın.
Kilitli rotor testi, motor sabit olduğunda ve dönemediğinde elektriksel parametreleri ölçer. Bu durumda, rotor ve stator alanı arasındaki en büyük hareket farkı meydana gelir. Bu test için, yüksüz testin kurulumunu kullanın ve DC jeneratörünün veya dinamometrenin tüm terminallerinin bağlantısını kesin. Üç fazlı güç kapalıyken ve varyak %0 çıkıştayken, DC motor tarafındaki rotoru mekanik cl ile kilitleyin.amp. Kilitli rotor dışında, aparat yüksüz test ile aynıdır. Üç fazlı gücü ve endüksiyon motorunu açın. Varyak çıkışını dijital güç ölçerlerdeki nominal akıma yavaşça yükseltin. Her iki sayaçtan gelen gücü, voltajı ve akımı kaydedin. Bitirmek için varyakı tekrar %0'a ayarlayın, ardından üç fazlı gücü kapatın.
Etkili bir şekilde, stator sargısı, bir transformatörün birincil bobini ile aynı işlevi yerine getirir ve rotor, ikincil sargıya eşdeğerdir. Bu nedenle motor, bir transformatörünkine benzer eşdeğer bir devre kullanılarak modellenebilir. Bununla birlikte, devre, ideal transformatör kısmını çıkarmak için basitleştirilmiştir ve statorun bir yansıması olarak rotor bileşenlerine atıfta bulunur. Faz başına eşdeğer devre, DC testinden hesaplanan stator sargı direncini, R1'i içerir. Stator ayrıca X1 reaktans adı verilen akım ve voltajdaki değişikliklere karşı direnç gösterir. Rotor parametreleri, yansıyan direnç, R2 prime ve rotor yansıyan reaktans, X2 prime dahil olmak üzere statordan yansıtılır. Karşılıklı manyetize edici reaktans, XM parametresi, rotor ve stator arasındaki hava boşluğundaki manyetik akı için bir eşdeğerdir. Son olarak, stator ve rotor arasında bir güç kaybı meydana gelir ve çekirdek kaybı eşdeğer direnci, RC olarak modellenir. Bu değerlerin tümü gösterilen testlerden hesaplanabilir ve test protokolünde detaylandırılmıştır.
AC endüksiyon motorları, basitlikleri, sağlamlıkları ve güvenilirlikleri nedeniyle çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir endüksiyon motoru genellikle değişen bir mekanik yük altındaki doğrusal tork hızına göre seçilir. Yük testi, mekanik yük değiştikçe doğrusal tork hızı karakteristiğini izler. Bu test için, rotor üzerinde kontrollü bir yük sağlayacak şekilde endüksiyon motoruna bir DC jeneratörü veya dinamometre bağlanır. Cihaz, 300, 200 veya 100 ohm'luk bir yük direnci, RL ile monte edilir. Güç, gerilim ve akım ölçümleri bağlı sayaçlardan kaydedilir. Daha sonra, tork okuması ve dönüş hızı, yük direnci ile ve yük direnci olmadan ölçülür. Asenkron motor tork hızı özelliklerinin bir grafiği, dört NEMA motor sınıfı için bu eğriler gibi olacaktır. Bir elektron mikroskobu, numuneyi içermek için boşaltılmış bir oda gerektirir ve küçük bir endüksiyon motoruna sahip olabilen bir vakum pompası kullanır. Haznedeki vakum, elektronların numuneye ve numuneden görüntüleme cihazına iletilmesini sağlar. Son olarak, torna tezgahları ve diğer makine atölyesi ekipmanları daha güçlü üç fazlı asenkron motorlar kullanabilir. Basitlikleri ve mekanik komütasyon eksikliği nedeniyle, asenkron motorlar düşük arıza olasılığı ile yoğun kullanıma dayanabilir. Bu sağlamlık, metal parçalar üretilirken açık bir avantajdır.
Jove'un AC endüksiyon motorlarıyla tanışmasını az önce izlediniz. Artık temel çalışma prensibini ve eşdeğer devre parametrelerini belirlemek için testlerin nasıl yapılacağını anlamalısınız.
